• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.77-84
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• 2011

Korea and some other countries located in the northern hemisphere employ the air conditioner for the space cooling in the hot summer season and also some kinds of heaters for the space heating in the cold winter season. Especially in Korea, a great number of air conditioners of about 12,700,000 sets have been used these days. However, they are used for a short operation period of only 58 days a year, which results in the material and economic losses. To solve this problem and employ this system for the emergency shelter, a new conversion unit which could convert the existing air conditioner to a heat pump system for simultaneous heating and cooling was developed in this study, and the thermal performance was tested. The results indicated that the indoor air could be heated from $27^{\circ}C$ to $39^{\circ}C$ by the air conditioner converted to a heat pump system with the ambient temperature variation of $-10^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$, and cooled from $20^{\circ}C$ to $15^{\circ}C$ by the converted system with the ambient temperature variation of $20^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$. And also the heating COP increased from 3.3 to 5.3 in case of the heat exchange of the super cooling(HESC) circuit and from 3.0 to 4.0 in case of the By-pass with the ambient temperature variation of $-10^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$, respectively, whereas the cooling COP decreased from 3.1 to 2.1with the increase of the ambient temperature from $20^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$.

• 설비공학논문집
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• 제26권6호
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• pp.247-256
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• 2014

The regulations to reduce energy consumption and carbon dioxide emission in building sectors are being developed and promoted all over the world. However, in Korea, as balcony extension of the apartments has been legally allowed, it became prevalent and resulted in excessive energy consumption. This study derived the possibility of PCM application to the thermal storage wall system through theoretical consideration and investigated the problems occurring when the balcony space has been extended to the diverted space. In addition, this study aims at the possibility of verifying the installation and confirming the cooling energy reduction effect, by conducting measuring tests with the actual installation of PCM applied thermal storage wall system. As a result of theoretical consideration, it is determined that the disadvantages with the existing thermal storage wall system can be complemented by applying PCM, and this study suggests the PCM applied Thermal Storage Wall System. The study was conducted on 1/6 of a miniature inner room of a domestic apartment with 84 $m^2$ of exclusive area. From the results of actual measurements, it is confirmed that the balcony extension structure can gain 11.3% of more calories than the existing balcony structure, resulting in the increase in cooling energy usage. It is determined that the installation of the PCM applied Thermal Storage Wall System may gain 25.2% of less calories to reduce cooling energy usage.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.108-108
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• 2011

공동주택에서 2025년 정부가 추진하고 있는 Zero Energy 건축물 구현과 친환경에 대한 탄소배출 저감 문제로 재생에너지 생산시스템의 추가 적용은 반드시 필요하다. 따라서 공동주택 적용 및 활용성을 높일 수 있는 BIPV시스템 개발을 통하여 설치면적 확보와 세대 활용성을 높일 수 있도록 하는 것이 필요하다. 특히 거실 창호의 경우 주방향이 남향, 남동 또는 남서향으로 배치되어 태양광을 적용하기에 적합한 특성을 가지고 있다. 그러나 창호는 건물외피의 역할과 재실자가 조망과 정보취득을 얻을 수 있는 중요한 통로가 되기 때문에 단열 문제나 시야 차폐의 문제는 발생하지는 않도록 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 a-si타입 모듈 2개를 10% 투과율로 Bsck Coating 색상을 달리한 모듈과 c-si BIPV 모듈을 커튼월 창호시스템으로 개발, 일반 2중 창호시스템과 비교 평가를 위해 실제 Test bed 건물에 시공하여 시환경 및 실내 창측면 온도변화 측정 분석을 진행하였다. 현재 국내외 출시되고 있는 a-si see through 모듈은 10~30%의 투과율로 창 마감재로 대체가 가능하나 건축 환경(시환경,열환경)에 대한 분석은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 시환경과 창유리면의 열 부하, 자외선, 적외선 차폐 및 가시광선의 투과율에 대한 평가와 Back Coating에 따른 색온도 평가를 통해서 a-si BIPV의 공동주택 세대 발코니 창호 적합성에 대한 검토를 진행하였다. 연구결과는 아래와 같다. ${\bullet}$ 실내조도는 청천공 정오기준 가시성 확보 모듈의 경우 2,300 ~ 3,500lx를 나타내고 있어 대비 현상이나 창측의 급격한 조도 변화가 적은 시환경 구축이 가능 ${\bullet}$ 12시경 휘도는 창측면, 실내 벽체, 코너 바닥면을 대상으로 a-si BIPV 모듈을 적용한 경우 휘도비가 12:1로 KS나 IESNA의 광원과 근접면의 비 20:1 범위에 모두 존재, 적합한 것으로 분석되었으나 c-si의 경우는 그림자로 인한 대비 현상이 발생, 작업 시환경 문제 발생. ${\bullet}$ 이중시스템 창호와 비교하여 단열 성능 떨어짐. 발전시간대 창유리 면 온도 상승 으로 하절기 냉방부하 증가. ${\bullet}$ 자외선은 100% 가까이 차단, 적외선은 13~42%만 투과되고 가시광선은 13% 투과율을 나타내어 일반 창에 칼라 코팅을 적용하는 것과 유사한 경향을 나타냄.

• KIEAE Journal
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• 제17권1호
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• pp.69-75
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• 2017

Purpose: Heat transfer analysis of recently developed 'slim type double-skin system window' were presented. This window system is designed for curtain wall type façade that main energy loss factor of recent elegant buildings. And the double skin system is the dual window system integrated with inner shading component, enclosed gap space made by two windows when both windows were closed and shading component effectively reflect and terminate solar radiation from outdoor. Usually double-skin system requires much more space than normal window systems but this development has limited by 270mm, facilitated for curtain wall façade buildings. In this study, we estimated thermophysical phenomena of our double-skin curtain wall system window with solar load conditions at the summer season. Method: A fully 3-Dimentional analysis adopted for flow and convective and radiative heat transfer. The commercial CFD package were used to model the surface to surface radiation for opaque solid region of windows' frame, transparent glass, fluid region at inside of double-skin and indoor/outdoor environments. Result: Steep angle of solar incident occur at solar summer conditions. And this steep solar ray cause direct heat absorption from outside of frame surface rather than transmitted through the glass. Moreover, reflection effect of shading unit inside at the double-skin window system was nearly disappeared because of solar incident angle. With this circumstances, double-skin window system effectively cuts the heat transfer from outdoor to indoor due to separation of air space between outdoor and indoor with inner space of double-skin window system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권9호
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• pp.979-988
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• 2014

자동차를 이용하는 시간이 늘어남에 따라 자동차 실내의 온열쾌적성에 대한 관심이 급증하고 있다. 그러나 아직까진 실제 자동차 중에서 공조시스템의 냉방성능은 자동차 제조사별로 온열쾌적성 지표를 통해 평가되지 않고, 실내의 공기 속도와 온도 등 열환경 기준에 의해 평가되고 있다. 또한 차 실내의 온열쾌적성을 수치해석으로 평가하는 경우 타당한 결과를 도출할 수 있는 수치기법에 대한 기준이 확립되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 외부 열원을 모사하기 위하여 태양광선 추적모델을 사용하고, 공조시스템 작동 후 20 분까지 다양한 매개변수(공조시스템의 작동모드와 작동풍량, 인체모델 탑승조건)에 대한 자동차 실내의 온열쾌적성 평가를 수행하였다. 이를 통해 자동차 실내의 온열쾌적성 지표를 예측할 수 있는 평가모델을 도출하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.49-57
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• 2021

본 연구는 자연환경 속에서 스스로 성장하는 나무의 시스템을 통하여, 건축물에 있어서도 스스로 에너지를 생산할 수 있는 방법을 모색하고자 한 것으로, 나무의 구조, 순환 및 환경반응 시스템으로 구분하여 실 사례와 문헌중심으로 살펴본 것이다. 1) 나무의 구조는 지상계와 뿌리조직으로 나뉘며, 가압된 세포막들로 강성을 유지한다. 지상계인 줄기와 크라운에 의한 풍력의 저항은 건축물의 내진구조원리에, 측면 뿌리의 판형 버트레스는 수평트러스 및 현수교에 적용될 수 있다. 또한 다세포의 블록들은 공기막 구조의 원리에 해당된다. 2) 나무의 순환시스템에 있어서, 나뭇잎의 미세한 기공을 통한 증산작용은 많은 양의 열 방출로 효과적인 냉각 수단이 될 수 있어, 건축물의 냉방에 직접 도입할 수 있다. 또한 증산 작용은 물의 양수와 급수, 태양 그늘을 이용한 창문의 자동 개폐 등에도 적용될 수 있다. 3) 나무의 잎과 꽃에서 읽어낼 수 있는 환경변화에 따른 반응 시스템은 새로운 감지기술과 재료의 사용을 통하여 건축물의 지붕 및 외피디자인에 적용될 수 있다.