• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.145-151
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• 2010

본 연구에서는 지열발전 등과 같은 저온 열원을 에너지원으로 하는 발전에 응용될 수 있는 흡수식 동력 사이클의 출력 최적화를 수행하였다. 이를 위해 정상상태 사이클 시뮬레이션을 수행하여 사이클의 성능을 고찰하였다. 시뮬레이션은 열원과 열침의 입구온도 및 유량을 고정한 상태에서 수행하였으며, 일반적인 발전소의 열원-열침 유량비를 고려하였다. 사이클의 성능은 두 개의 독립변수를 이용하여 나타내었는데, 이는 분리기 입구 암모니아 농도와 터빈 입구 압력이다. 시뮬레이션 결과, $100^{\circ}C$의 지열수와 $20^{\circ}C$의 냉각수(지열수 유량의 5배) 조건에서, 흡수식 동력 사이클을 이용하면 지열수 유량 1 kg/s 당 최대 약 14 kW의 출력을 얻을 수 있음을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.169.1-169.1
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• 2010

Geothermal heat pump(GHP)system has been extensively disseminated due to the recent increasing demand over new and renewable energy. However, the economics and system reliability has been key issues and barriers to insure a better system performance as designed originally. The building integrated designs of geothermal heat pump system are test and optimize GHP system by evaluating its performance in virtual reality. System design is an iterative process that will help optimize the cost efficiency of the system. One of the primary goals is to minimize the energy imbalance between the amount of energy extracted from the ground and the energy reject to it. This will reduce the land area required to install the GHX, reduce the cost of installing it and ensure the long-term efficiency of the system. Commissioning is the process of ensuring that are designed, installed, functionally tested, and capable of being operated and maintained to performance in conformity with design intent. In this paper, Study on introduction of Initial commissioning method of Geothermal Heat Pump(GHP) system using ISO performance data has been introduced. Also KIER GHP Simulator is used to simulate actual heat pimp operating condition and test commissioning method. Result should that the experiment data base could verify the applicability of the commissioning method, and also were able to suggest a better ways to GHP commissioning.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.1-6
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• 2009

In this study, an ORC (Organic Rankine Cycle) is investigated for a low-temperature geothermal power generation by a simulation method. A steady-state simulation model is developed to analyze cycle's performance. The model contains a turbine, a pump, an expansion valve and heat exchangers. The turbine and pump are modelled by an isentropic efficiency. Simulations were carried out for the given heat source and sink inlet temperatures, and given flow rate that is based on the typical power plant thermal-capacitance-rate ratio. HFC-245fa is considered as a working fluid of the cycle. Simulation results, at the given secondary working fluids conditions, show that even though the power can be presented by both the evaporating temperature and the turbine inlet superheat, it depends on the evaporating temperature primarily.

• 한국결정학회지
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• 제15권1호
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• pp.18-23
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• 2004

CaSe wurtzite 구조를 갖는 박막과 나노구조의 광특성을 조사하기 위하여, 99.99% CdSe 분말(Aldrich)을 $7{\times}10^{-6}$ torr 진공상태에서 $SiO_x$ 기판과 다공성 $AlO_x$ 형판 위에 평균 증착속도 1 ${\AA}$/sec로 증착하였다. 주사 전자현미경 분석법(SEM) 및 박막 X-선 회절분석법과 형광분석법에 의해서 확인한 결과, $AlO_x$ 형판을 주형으로 사용하여 얻은 CdSe 튜브의 직경은 약 200 nm이었고, $SiO_x$ 기판위에 형성된 CdSe 박막의 결정립의 크기는 약 2 nm이었으며 형광특성 실험결과와 일치하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.88-95
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• 2012

In this study, in order to utilize the seawater as a heat source at Gangneung city near the East Sea in Korea, an annual heating performance of a screw heat pump was simulated. For a simulation, the maximum heating capacity of heat pump was assumed at 3.5 MW. An ambient temperature at Gangneung city was calculated from the TMY2 weather data, while the seawater temperature was calculated from the regression equation based on the measurement by the National Fisheries Research and Development Institute of Korea. The heating load was assumed linearly dependent on the ambient temperature, while the maximum heating load was assumed to appear when the ambient temperature is below $-2.4^{\circ}C$, which is the temperature of TAC 2.5% for heating at Gangneung city. A heat pump performance at full-load was calculated from the regression equation, which involves refrigerant's evaporating and condensing temperatures, based on a commercial screw compressor performance map. A heating supply temperature which determines refrigerant's condensing temperature was assumed linearly dependent on the heating load. A performance degradation due to the part-load operation of heat pump was also considered. Simulation results show that an annual heating coefficient of performance ($COP_H$) of a seawater-source screw heat pump is approximately 2.8 and that it is necessary to improve part-load performance to increase an annual performance of the heat pump.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.488-493
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• 2012

In this study, in order to utilize the seawater as a heat source at Gangneung city near the East Sea in Korea, an annual heating performance of a screw heat pump was simulated. For a simulation, the maximum heating capacity of heat pump was assumed at 3.5 MW. An ambient temperature at Gangneung city was calculated from the TMY2 weather data, while the seawater temperature was calculated from the regression equation based on the measurement by the National Fisheries Research and Development Institute of Korea. The heating load was assumed linearly dependent on the ambient temperature, while the maximum heating load was assumed to appear when the ambient temperature is below $-2.4^{\circ}C$, which is the temperature of TAC 2.5% for heating at Gangneung city. A heat pump performance at full-load was calculated from the regression equation, which involves refrigerant's evaporating and condensing temperatures, based on a commercial screw compressor performance map. A heating supply temperature which determines refrigerant's condensing temperature was assumed linearly dependent on the heating load. A performance degradation due to the part-load operation of heat pump was also considered. Simulation results show that an annual heating coefficient of performance ($COP_H$) of a seawater-source screw heat pump is approximately 2.8 and that it is necessary to improve part-load performance to increase an annual performance of the heat pump.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.544-549
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• 2009

The purpose of this study is to investigate the field Operation Characteristics of a sea water heat source cascade heat pump system and system applicable to Building. Cascade heat pump system is composed R410A compressor, R134a compressor, EEV, cascade heat exchanger, Plate heat exchanger etc. Building area is $890m^2$ and has five floors above ground. R410A is used for a low-stage working fluid while R134a is for a high-stage. The system could runs at dual mode. One is mode of general R410A refrigeration cycle in summer and the other is cascade cycle. In order to gain a high temperature supply water in winter season, the system is designed to perform a cascade cycle. The filed test results show that the sea water heat source heat pump system exhibits a COP of about 5.5 in cooling mode along with a heating COP of about 4.0 in 1-stage heating mode. Cascade 2-stage heat pump system is enough to supply $60^{\circ}C$ water and heating COP is about 3.0

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.797-802
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• 2012

본 연구에서는 두 대의 히트펌프를 이용하여 $60^{\circ}C$의 난방 공급을 하는 경우에 대하여, 병렬운전을 할 경우의 성능과 직렬운전을 할 경우의 성능을 서로 비교함으로써, 직렬운전에 의한 성능 향상 가능성을 연구하였다. 두 경우의 성능을 공정하게 비교하기 위하여, 히트펌프를 구성하는 열교환기의 전열면적을 고정하였으며, 부하측 및 열원측의 입구 유량 및 온도 조건을 고정하였다. 또한, 보다 현실적인 결과를 위하여 열교환기 내 열전달 및 압력강하 특성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, 직렬운전 시스템의 난방성능계수가 병렬운전 시스템의 난방성능계수에 비해 본 연구의 시뮬레이션 조건 하에서 약 5% 향상 될 수 있음을 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1343-1349
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• 2011

본 연구에서는 $100^{\circ}C$의 저온 열원을 이용하여 구동되는 랭킨 동력 사이클에 대하여, HFC-134a를 이용한 아임계 운전을 할 경우의 출력과 HFC-125 를 이용한 초월임계 운전을 할 경우의 출력을 서로 비교함으로써, 초월임계 운전에 의한 출력 향상 가능성을 연구하였다. 서로 다른 두 사이클들의 출력을 공정하게 비교하기 위하여, 각 사이클들을 3 개의 설계인자를 이용하여 최적화 하였다. 이 때, 보다 현실적인 결과를 위하여 기존의 연구와는 달리, 열교환 과정에서 작동유체의 열전달 및 압력강하 특성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, HFC-125 초월임계 사이클의 출력이 HFC-134a 아임계 사이클의 출력에 비해 본 연구의 시뮬레이션 조건 하에서 9.4% 향상 될 수 있음을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.571-571
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• 2009

지열은 날씨와 기온 등에 영향을 받지 않고 연중 가동할 수 있어 기저부하를 담담할 수 있는 유일한 신재생에너지 자원이므로 이에 대한 기술개발이 시급하다. 우리나라는 비화산지대이며 지중 온도가 가장 높은 지역의 5km에서 약 $170^{\circ}C$ 내외이므로 외국에 비해 지온경사도가 크지 않은 편이다. 그리고 3km 이상에서는 지하대수층이 거의 존재하지 않기 때문에 지열발전을 위해서는 EGS 기법을 도입할 수 밖에 없는 실정이다. 그리고 지열수를 확보할 수 있는 온도범위가 약 $100{\sim}150^{\circ}C$ 정도이므로 이에 적합한 지열발전 플랜트를 선정할 필요가 있다. 일반적으로 지열발전에 적용되는 플랜트는 건증기 지열발전, 플래쉬증기 지열발전, 바이너리 사이클 지열발전으로 분류할 수가 있으나 국내 여건에 맞는 방식으로서 바이너리 사이클 발전으로서 ORC 플랜트 또는 Kalina 사이클 플랜트가 적합하므로 이에 대한 기술 개발이 적극적으로 이루어져야 한다. 따라서 국내 지열발전의 기술개발에 있어서 핵심요소는 심부천공 및 EGS를 위한 인공파쇄기술과 지상 플랜트로서 저온지열 발전 플랜트의 기술확보가 필요한 실정이다. 이와 같은 기술개발이 완성되면 발전 뿐만아니라 집단지역난방, 온실 및 양어장 등에도 열공급이 가능한 열병합발전이 가능하게 될 것이다. 또한, EGS 기술로서 상업적 성공을 이룬 것은 세계적으로 2~3개 사례에 불과한 신기술로서, EGS 기술의 국내 조기 실현으로 기술 선점 및 해외 수출을 모색할 필요가 있다. 그리고 심부 지열자원은 국내 어디에나 부존하는 ubiquitous 자원이며 이산화탄소 배출이 전무한 청정 국산 에너지 자원이나, 이의 개발에는 높은 초기 투자비와 risk를 요하므로 민간 업체의 투자가 제약을 받는다. 따라서 정부의 적극적인 지원하에 산.학.연 중심으로 시범보급이 우선 이루어진 후 민간의 자발적 투자를 통한 지열 개발을 유도할 필요가 있다.