• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.356-361
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• 2012

지열, 풍력, 태양열에너지 등과 같은 신재생에너지 분야에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 전체 에너지 중에서 차지하는 비율은 아직 미미하다. 본 논문은 주열원인 열사이폰관형 태양열집열기와 보조열원인 X-L 파이프 보일러장치를 서로 결합한 하이브리드 난방시스템에 관한 연구이다. 특히 새로운 형태의 열사이폰관형 태양열집열기에 관한 성능 평가와 함께 보조열원장치의 성능 및 안전성에 대해 조사하였다. 그 결과, 열사이폰관형 태양열집열기는 이중관형 태양열집열기보다 집열효율이 그 구조적 특성 때문에 최대 20.7% 더 증가하였다. 또한 보조열원장치의 X-L 파이프 내 특수열매체는 순수 물보다 약 20% 더 빠르게 온도가 상승하였으며, X-L 파이프 보일러는 안정성 때문에 팽창압력 해소장치가 필요함을 확인하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제39권6호
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• pp.41-46
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• 2010

시설 재배용 온실에 적용된 냉온수 축열이 결합된 지열 히트펌프시스템에 대하여 설치사례를 소개하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.721-729
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• 2014

지역난방에 연계한 하이브리드 제습냉방 시스템은 하절기 에너지 이용효율을 높일 수 있다. 실증실험을 통해 우리나라에 성공적으로 운전될 수 있다는 것을 확인한 하이브리드 제습냉방 시스템의 보급활성화를 위하여 경제성 분석을 실시하였다. 기존의 전기 에어컨과 냉방을 하면서 생기는 비용을 비교하는 것과 전기 에어컨을 제습냉방으로 대체하였을 때 발생하는 국가 편익을 계산하는 두 가지 관점에서 수행하였다. 분석결과 제습냉방은 30% 이상의 운전비용 절감효과가 있으며, 1기당 연간 0.079 TOE의 1차 에너지, 0.835 $TCO_2$ 절감효과가 있는 것으로 분석되었다. 2020년까지 68만세대에 제습냉방이 보급된다고 예상하면 463 MW의 전력대체 효과가 발생하는 것으로 분석되었다. 이러한 운전비용절감효과, 1차 에너지 절감 및 온실가스 배출 감소효과를 가지고 있는 제습냉방 시스템은 전기 에어컨에 비하여 초기 투자비용이 높기에 보급활성화를 위하여 적절한 정부의 보조금이 필요하다. 본 논문에서는 국가적 편익을 고려한 적절한 보조금을 산정하여 제습냉방 시스템의 보급방안을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.571-579
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• 2014

하절기 에너지 이용의 합리화를 위해서는 소형 열병합 발전의 설비이용률을 높일 수 있는 지역냉방의 보급이 확대되어야 한다. 지역냉방에는 흡수식 냉동기와 제습냉방기 있는데 상대적으로 낮은 열원을 사용할 수 있어 지역난방에 연계할 수 있는 제습냉방이 공동주택용으로 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 고체제습제를 이용며 현열로터 대신에 히트펌프를 사용한 하이브리드 제습냉방 시스템의 주거환경에서의 성능 특성을 분석하였다. 실내공급공기, 실내리턴공기, 실외흡입공기, 재생열량, 소비전력을 측정하여 인터넷을 이용한 모니터링을 통하여 데이터를 분석하였다. 전체에너지는 외기온도가 증가할수록 감소하였고 냉방능력은 외기온도가 증가할수록 증가하고, 외기습도가 감소할수록 증가하는 경향을 보였다. 성능계수는 냉방능력과 유사한 경향을 보이는 것으로 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.197.2-197.2
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• 2010

The study on the operation characteristics of solar space and water heating system with ground source heat pump (GSHP) as a back-up device was carried out. This system, called solar thermal and geothermal hybrid system (ST/G), was installed at Zero Energy Solar House II (KIER ZeSH-II) in Korea Institute of Energy Research. This ST/G hybrid system was developed to supply all thermal load in a house by renewable energy. The purpose of this study is to find out that this system is optimized and operated normally for the heating load of ZeSH-II. Experiment was continued for seven months, from October to April. The analysis was conducted as followings ; - the contribution of solar thermal system. - the appropriateness of GSHP as a back-up device. - the performance of solar thermal and ground source heat pump system respectively. - the adaptation of thermal peak load - the operation characteristics of hybrid system under different weather conditions. Finally the complementary measures for the system simplification was referred for the commercialization of this hybrid system.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.19-26
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• 2016

하이브리드 지열 히트펌프 시스템은 열원을 안정적으로 유지하기 위해 보조 히트싱크나 보조 열원을 활용한다. 본 연구에서는 병원 건물에 설치한 지열-냉각탑 하이브리드 시스템의 냉난방 성능을 분석하였다. 시스템에 각종 센서와 계측 장비를 설치하였으며, 2014년 2월부터 2015년 2월까지 측정한 데이터를 이용하여 성능을 분석하였다. 냉방 기간 중, 냉수 공급 온도는 평균 $11.7^{\circ}C$이었으며, 설계 온도인 $12^{\circ}C$를 넘지 않았다. 또한 난방 기간 중에는 일평균 $39^{\circ}C{\sim}40^{\circ}C$의 온수를 공급하였다. 지열 히트펌프만의 월 평균 성능지수는 3.8에서 8.4의 범위에서 변하였다. 반면 냉각탑을 포함한 하이브리드 지열시스템의 월 평균 성능지수는 2.6에서 6.6 사이에서 변하였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.8-16
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• 2020

This paper presents the heating performance analysis results of a ground-source heat pump (GSHP) system using hybrid ground heat exchanger (HGHE). In this paper, the HGHE refers to the ground heat exchanger (GHE) using both a surface water heat exchanger (SWHE) and a vertical GHE. In order to evaluate the system performance, we installed monitoring sensors for measuring temperatures and power consumption, and then measured operation data with 4 different load burdened ratios of the HGHE. During the entire measurement period, the average heating capacity of the heat pump was 37.3 kW. In addition, the compressor of the heat pump consumed 9.4 kW of power, while the circulating pump of the HGHE used 6.7 kW of power. Therefore, the average heating coefficient of performance (COP) for the heat pump unit was 4.0, while the system including the circulating pump was 2.7. Finally, the parallel use of SWHE and VGHE was beneficial to the system performance; however, further researches are needed to optimize the design data for various load ratios of the HGHE.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.82-87
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• 2007

In the present study, the simulation on the annual performance evaluation of a renewable energy systems with fuel cell driven compound source hybrid heat pump systems is applied to the heating and cooling of large community building. The large community building has the economical advantage to apply heat pump cooling and heating systems the long period operation. If air and ground source hybrid heat pump systems are combined, COP of the system can be increased largely. Fuel cell driven compound source hybrid heat pump system can reduced the fuel cost as well as thermal storage tank sharply.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.363-372
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• 2005

최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.65-70
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• 2020

본 논문에서는 고효율의 냉난방시스템을 구축하기 위해 냉방기와 난방기를 한 대로 동시에 할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨 시스템을 개발하고 하이브리드형 식물공장에 적용하여 복합형 농장의 자동화가 가능하도록 하였다. 이를 위하여 난방시에 응축기 기능을 하는 열교환기가 냉방시에는 증발기 기능을 하도록 함으로써 냉난방을 동시에 구현하도록 하였다. 실험을 위하여 냉난방 동시형 멀티 에어컨시스템을 제작하고 농장의 식물공장에 적용시켜 식물의 재배 및 보관, 건조 등을 할 수 있도록 하였다. 그 결과 하나의 시스템으로 냉난방을 동시에 해결하는 에너지 절약 시스템으로 농산물의 온도환경을 조절할 수 있었으며 에어컨과 보일러를 동시에 설치하지 않아도 되는 공조시스템을 구현하여 효율적인 농작물 관리가 가능하였다.