• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10c
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• pp.105-107
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• 2006

유출지하수나 지료수를 열원으로 하는 지열히트펌프의 기초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 5,500${\sim}$4,500 kcal/h의 열량이 전달되었고, 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 5,200${\sim}$3,500 kcal/h의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고, 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계애서 사용하였던 열전달관계식으로 구한 총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한 U값을 비교 한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 24${\sim}$27% 설계치 보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.8
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• pp.735-744
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• 1991

확산모델과 파모델의 결과에 있어 큰 차이가 일어나는 경우를 요약하면 다음과 같다. 1) 과도기 간이 짧다. 2) 작동온도가 아주 낮다. 3) 온도구배가 상당히 크다. 이때3)의 경우는 서로 다른 물질들이 접촉된 경우 또는 높은 열유속이 있는 경우 또는 얇은 표면층 등을 갖는 문제들의 공 통적인 특징이다. Non-Fourier 열전도 문제를 이용해 온도 분포를 예측해야 하는 실제적인 몇 가지 예를 살펴 보면 레이저 기술 또는 절대온도 영(zero)에 접근하는 온도에서의 액체 헬륨을 다루는 저온공학연구 또는 1/$10^{6}$Inch 정도의 표면조도가 관심사인 정밀공학 등을 들 수 있다. 또한 상당히 높은 강도의 열원이 작용될 때 고체에서의 크랙이나 보이드(void) 같은 국소 결함은 확산거동이 나타나기에 요구되는 시간보다 짧은 시간 구간에서 발생되어질 수 있으며, 크랙발생의 방향과 같은 것들은 hyperbolic 모델에의해 예측되어져야만 한다. 특히 움직이는 열원 또는 propagating crack tip을 갖는 경우에 그들 주위에서의 온도장을 규정짓는 가장 중요한 변 수는 열마하수 M이며, 아음속에서 초음속 영역으로 천이될 때 물리적 양들의 변화에 있어서 일어나는 현상들은 열충격의 형성에 기인하는데 이러한 현상들은 확산 모델로서는 예측될 수 없는 특징들이다. 이상에서 살펴볼 때 non-Fourier 모델에 대해 관심을 기울일 필요가 있다고 사료된다.

• 월간 기계설비
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• s.243
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• pp.50-54
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• 2010

서울시가 마곡지구에 하수열이나 연료전지, 폐열, 소각열 등의 친환경에너지를 열원으로 하는 집단 냉 난방에너지를 오는 2013년 2월부터 공급한다. 2031년엔 마곡지구 전역으로 공급이 확대된다. 서울시는 올해부터 2031년까지 총 사업비 5,498억 원을 투입, 집단신재생에너지 열원시설을 3단계(1단계 10~16년, 2단계 17~23년, 3단계 24~31년)로 건립한다고 밝혔다. 서울시가 마곡지구에 필요한 냉 난방에너지를 신재생에너지를 이용한 집단에너지로 공급함으로써 일반방식보다 에너지는 30,792toe/년(35.8%) 절감하고, 온실가스 배출량은 65,103t$CO_2$/년(35.8%)하며, 대기오염물질은 109,287kg/년(54.5%) 감축될 것으로 분석했다.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2009.06a
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• pp.357-362
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• 2009

As a unutilized energy, treated sewage water locates widespread near urban areas. From the previous survey, the sewage water is reported to hold energy potential up to 36,000 Tcal/year, which was 2.1% of the total domestic energy consumption and 9.7% of the energy usage in the household and business sector in 2006. Temperature of the sewage water differs locally, but its range is observed in a range of $20{\sim}25^{\circ}C$ in summer and $8{\sim}13^{\circ}C$ in winter. Since the temperature range of the sewage water has a better seasonal distribution about $5{\sim}10^{\circ}C$ compared to ambient air, it is a promising heat sink for summer or heat source for winter. The sewage water is also a high quality heat source from its abundant quantity and uniform temperature. Considering the ambient temperature of Korea is very low in winter, a heat pump system using the sewage water can be an alternative to prevent problems of capacity deficiency and frost formation.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.20 no.4
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• pp.280-286
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• 2008

In this study, characteristics simulation of heat pump system is investigated for heating and cooling using sewage water as a heat source. A simulation program for preestimate operation characteristics of heat pump system is developed. The performance of this system is resolved by several variables and the characteristics which is based on actual air and sewage temperature data. The simulation results agree well with the experimental values of COP. In the analysis of system characteristics, the COP is changed between $3\sim5$ in winter season for heating load, $4\sim6$ in summer season for cooling load. As the results of Life Cycle Cost analysis over a 15 year life cycle, the energy cost could be reduced by 250 million won if a heat pump system was used instead of a conventional boiler and an absorbtion refrigerator on the office building.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2006.06a
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• pp.215-220
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• 2006

Along with socioeconomic development and improving standard of living, the heat demand for heating and cooling in residential and commercial sectors is expected to expand rapidly, reaching over 43 million TOE by 2010 in Korea(about 80% increase compared with that in 1995). Since most of this heat demand is loop temperature below $60^{\circ}C$, the utilization of 'unused energy' is surely one of very effective measures to both environmental preservation and energy conservation. 'Unused energy' in this paper is implicated as 'temperature differential energy' available from treated sewage water, useful and abundant heat source for heat pump(cooler in summer and warmer in winter than outside air). An analysis was carried out to estimate the energy potential of treated sewage water for heat pump heat source. Some analysis were taken to study the characteristics of a heat pump system using the treated sewage water as heat source.

• Journal of Energy Engineering
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• v.11 no.2
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• pp.106-113
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• 2002

While the demand for energy has shown a sharp increase recently, the supply seems to be limited by the fact that the conventional fossil fuel energy or nuclear energy has its own environmental problems such as, for example, global warming or nuclear waste disposal. To overcome such limited supply of energy, the utilization of natural thermal energy such as river water and sea water as well as treated sewage can be a substantial supplement. The potential use of the unused energy has become more and more feasible these days as the heat pump technology has been advanced. In the present study, the unused energy reserves are estimated on regional and monthly basis for each resource based on the method developed here in order to establish the base data for its utilization. The potential use of the unused energy is also discussed.

• New & Renewable Energy
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• v.2 no.2 s.6
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• pp.86-93
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• 2006

유출지하수나 지표수를 열원으로 지열히트펌프의 지초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 $5,500{\sim}4,500kcal/h$의 열량이 전달되었고 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 $5,200{\sim}3,500kcal/h$의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계에서 사용하였던 열전달관계식으로 구한 총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한 U값을 비교한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 $24{\sim}27%$ 설계치보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.445-450
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• 2006

유출지하수나 지표수를 열원으로 하는 지열히트펌프의 기초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 $5,500{\sim}4,500kcal/h$의 열량이 전달되었고, 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 $5,200{\sim}3,500 kcal/h$의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고, 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계에서 사용하였던 열전달관계식으로 구한총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한U값을 비교한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 $24{\sim}27%$ 설계치보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
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• v.13 no.3
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• pp.16-22
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• 2017

It has become important for unutilized energy to be used for air conditioning of building. Economic evaluation on energy system by using treated sewage water as heat source, which is one of unutilized energy, was performed. The floor area of the subject building and the distance between heat source equipment and sewage treatment plant was assumed $30,000m^2$ and 200m. Absorption chiller-heater system was used for comparing to the energy efficient system, and payback period method was applied to carry out economic evaluation. Although the operating cost of this system is reduced compared to general heat source system, the ratio is not meaningful compared to the initial investment cost increase, and payback period was calculated to be about 36.1 years. However, when calculated based on the 2014 rate of electricity and city gas, it will be greatly reduced to 3.1 years. International commodity prices are constantly changing, and therefore national policy on the spread of unutilized energy should be maintained.