• 설비공학논문집
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• 제28권4호
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• pp.137-144
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• 2016

Commercial buildings account for a significant proportion of the total building energy use in Korea, and cooling energy, in turn, accounts for the largest proportion of total energy consumption in commercial buildings. Under this circumstance, chiller staging is considered to be a reasonable and practical solution for cooling energy saving. In this study, the part-load ratio and the operating characteristics of a vapor compression chiller were analysed within an office building. In addition, energy consumption among different chiller staging schemes was comparatively analysed. As a result, significant proportions of total operating hours, cooling load and energy consumption turned out to be in the part load ratio range from 0% through 50%, and thus energy consumption was significantly affected by the chiller COP at low part-load conditions, indicating that the chiller operation at the part-load is an important factor in commercial buildings. In addition, utilizing a sequential chiller staging scheme can reduce the annual cooling energy usage by more than 10.3% compared to operating a single chiller.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권2호
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• pp.1-7
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• 2024

This paper proposes a novel cooling system for hydrogen fuel cell cooling systems by integrating heat pump technology to enhance operational efficiency. The study analyzed the cooling efficiency of the fuel cell cooling system. With the increasing focus on eco-friendly vehicle technologies to address environmental concerns and global warming, the transportation sector, a major contributor to greenhouse gas emissions, needs technological enhancements for better efficiency. The proposed cooling system was modeled through 1-D simulations. The analysis results of parameters such as thermal balance, temperature, and pressure of each component confirmed the stable operation of the system. By examining variations in the cooling system's flow rate, compressor RPM, and the Coefficient of Performance (COP) based on different refrigerants, initial research was conducted to derive optimal operating conditions and parameter values.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.138-145
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• 2012

Because of the climate changes and the development of building technologies, the cooling loads have been increased. Among the various renewable energies, geothermal energy is known as very useful and stable energy for heating and cooling of building. This study proposes a road snow-melting system of which heat is supplied from GSHP(Ground source heat pump) in viewpoint of the initial investment and annual running performance, which is also operating as a main facility of heating and cooling for common spaces. The results of this study is as followings. From the site measurement, it is found out that the road surface temperature above the geothermal heating pipe rose up to $5^{\circ}C$, which is the design temperature of road snow-melting, after 2 hours' operation and average COP(Coefficient of performance) was estimated as 3.5. The reliability of CFD has confirmed, because the temperature difference between results of CFD analysis and site measurement is only ${\pm}0.4^{\circ}C$ and the trend of temperature variation is quite similar. CFD analysis on the effect of pavement materials clearly show that more than 2 hours is needed for snow-melting, if the road is paved by ascon or concrete. But the road paved by brick is not reached to $5^{\circ}C$ at all. To evaluate the feasibility of snow-melting system operated by a geothermal circulation which has not GSHP, the surface temperature of concrete-paved road rise up to $0^{\circ}C$ after 2 hour and 40 minutes, and it does never increase to $5^{\circ}C$. And the roads paved by ascon and brick is maintained as below $0^{\circ}C$ after 12 hours geothermal circulation.

• 설비공학논문집
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• 제21권6호
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• pp.367-372
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• 2009

The performance of a $CO_2$ heat pump water heater was measured with a variation of operating conditions such as refrigerant charge amount, outdoor temperature, compressor frequency, EEV opening, and water mass flow rate. The optimum refrigerant charge amount of the $CO_2$ system was 1800 g. At water mass flow rates of 75, 85, and 95 kg/h, the water heating temperatures were 74, 67, and $62^{\circ}C$ and COPs were 2.6, 2.8, and 3.0, respectively. Besides, the compressor frequency and water mass flow rate were adjusted to maintain the water heating temperature at $60^{\circ}C$ with the decrease of outdoor temperature. As the outdoor temperature decreased by $5^{\circ}C$, the compressor frequency increased beyond 60 Hz and the water mass flow rate decreased by 16.7%.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.207-212
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• 2013

본 연구에서는 선박의 중앙집중 공조시스템에 공랭식 에어컨을 직접 설치하여 열원의 성능개선과 거주 구역별 독립 냉 난방이 가능한 개별분산 공조시스템을 하고자 하는 것이다. 연구 결과 기존의 중앙집중방식 공조시스템에 비해 열원 제어와 열효율상의 문제점을 보완함과 동시에 장치의 효율을 향상시킴을 확인하였다. 또한 동일한 조건에서 장치의 냉동능력과 성능계수는 평균 약 3 %, 23~26 % 정도 높게 나타났으며, Chilled Water Plants의 압축기 소비동력은 약 12 % 정도 낮게 나타났고, 동일한 조건에서 난방 시 소비동력은 약 33.5 % 낮게 나타났다. 따라서 공랭식 에어컨을 이용한 개별분산 공조시스템이 열원 제어뿐만 아니라 장치의 성능향상과 거주구역별 쾌적한 온 습도 환경 조성에 크게 기여하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권4호
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• pp.41-50
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• 2015

Open-loop groundwater heat pump (GWHP) system generally has benefits such as a higher coefficient of performance (COP), lower initial cost, and flexible system size. The hydrogeological conditions in Korea have the potential to facilitate the use of the GWHP system because a large number of monitoring wells show stable groundwater temperatures, shallow water levels, and high well yields. However, few studies have been performed in Korea regarding the GWHP system and the most studies among them dealt with Standing Column Well (SCW). Because the properties of the aquifer have an influence on designing open-loop systems, it is necessary to perform studies on various hydrogeological settings. In this study, the hydrogeological and thermal properties were estimated through various tests in the riverside alluvial layer where a GWHP system was installed. Under different groundwater flow velocities and pumping and injection rates, a sensitivity analysis was performed to evaluate the effect of such properties on the design of open-loop systems. The results showed that hydraulic conductivity and thermal dispersivity of the aquifer are the most sensitive parameters in terms of performance and environmental aspects, and sensitivities of the properties depend on conditions.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.198.1-198.1
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• 2010

우리나라 남부지방은 대체적으로 태양 일사량이 풍부하여 태양열 시스템의 설치조건으로는 가장 좋은 지역이다. 현재까지 국내에 보급된 태양열 시스템은 외기조건이 불량한 경우에는 비효율적이다. 최근 태양열 온수기는 전국적으로 매우 활발히 보급되고 있고 태양열 온수기에 대한 일반인들의 인식은 그 어느 때보다 높다고 할 수 있다. 태양열이용 열펌프시스템 기술은 소형 온수기에의 적용 뿐 아니라 건물의 난방기술에도 적용되고 있다. 본 연구에서는 태양열 집열기 직접 팽창식 열펌프시스템(이하 '태양열 시스템')의 열성능 효율 향상에 가장 많이 기여하는 팽창장치와 롤본드형 태양열집열기에 대하여 실험하였고 현장 적용가능성을 분석하였다. 또한 태양열 열펌프식 온수 및 난방시스템의 한국의 남부지방에서의 적용가능성은 지난 관련연구결과를 분석하여 비교하여 모색하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제19권6호
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• pp.486-491
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• 1987

고효율의 열발생장치인 열펌프중, 국내에서 이용중인 압축식 열펌프에 대해 성능시험 및 식품농축분야에 이용코자 실증시험을 하였다. 국내에서 $43^{\circ}C$의 온천수를 $51^{\circ}C$까지 가열하기 위해 설치, 운전중인 냉매압축식열펌프(프레온12, 150HP)의 성적계수는 가열측이 4.03, 냉각측이 3.5로 나타났으며, 압축기 효율(${\alpha}$)은 0.477이었다. 또, 압축식열펌프를 국산화하기 위해 개발된 10HP의 열펌프(프레온22)에서 시수를 $39^{\circ}C$까지 가열하는 경우의 성적계수는 가열측이 3.0, 냉각측이 1.87이었다. 원심식농축기(${\alpha}$-LAVAL, CT1B)에 열펌프를 부착한후 설탕물의 농축실험을 한 결과, 수증기 응축에 소비된 열량이 농축에 필요한 증발잠열보다 15%정도 많이 소비되었고, 총괄열전달계수는 $1196\;Kcal/m^{2}{\cdot}h{\cdot}^{\circ}C$이었다. 또, 열펌프에서 제조되는 $60^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$의 물을 열원으로 하여 마늘추출액을 저온농축(증발온도 : $30{\sim}35^{\circ}C$, 진공도 : $28{\sim}40$Torr)한 결과 농축에 소비된 열량과 수증기 응축열량과의 비는 0.961로 나타나 열펌프의 냉매 응축열과 증발열이 열수지 조절이 용이한 조건이었다. 따라서, 열펌프의 식품농축 분야에의 적용성은 매우 좋은 것으로 나타났다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.75-90
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• 1995

본 논문은 가정용 냉방기에 널리 사용되고 있는 HCFC22를 대체할 수 있는 혼합냉매의 개발 및 이들의 성능 연구에 관한 것이다. 현재까지 HCFC22를 대체할 수 있는 순수냉매가 없으므로, 혼합냉매 개발에 본 연구의 초점이 맞추어졌고, 이를 위해 가정용 냉방기를 모사 하는 컴퓨터 프로그램이 개발되었다. 연구에서 개발된 혼합냉매를 구성하는 순수냉매들은 다음과 같다: R32, R124, R125, R134, R134a, R143a, R152a. 컴퓨터 모사 결과들은 다음의 혼합냉매들에 대해서 발표되었다: R32/R134a, R32/R152a, R32/R134, R32/R124, R143a/R134a, R143a/R152a, R143a/R124, R125/R134a, R125/R152a, R125/R124, R32/R152a/R134a, R32/R152a/R134, R32/R152a/R124. 가장 좋은 에너지 효율을 보인 것은 삼원 혼합냉매인 R32/R152a/R124로서, HCFC22에 비해 이것의 성적 계수는 13.7% 높고 냉동 능력은 23% 낮은 것으로 판명되었다. 한편 이원 혼합냉매 중 가장 성능이 좋은 것은 R32/R124로서 이것의 성적 계수는 HCFC22에 비해 13.4% 높고 냉동 체적 용량은 9.6% 낮은 것으로 판명되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.372-378
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• 2012

본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.