• 제목/요약/키워드: Cooling and Heating

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태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구 (Demonstration project on utilization of solar thermal energy on Hybrid Cooling and Heating system)

  • 문종철
    • 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.

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저항 점 용접에서 날림발생 저감을 위한 DC 펄스전류 파형설계에 관한연구 (Design of DC current waveform for expulsion reduction in resistance spot welding)

  • 황인성;윤현준;김동철;강문진
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.39-39
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    • 2010
  • 최근 자동차 산업에서는 차체의 무게를 감소시켜 연비향상과 배기가스의 양을 줄이려는 목적으로 고강도 강재의 차체 적용이 증가하고 있다. 또한 다른 여러 산업에서도 두께 감소를 통한 경량화를 위해 고강도 강재가 사용되고 있다. 고강도 강재를 자동차 차체에 적용하면서 용접성에 대한 새로운 문제가 제기 되고 있으며 그 중 자동차 생산라인에서 차체의 조립공정의 대부분을 차지하는 저항 점 용접에 대한 연구가 중요한 이슈가 되고 있다. 이러한 고강도 강재의 저항 점 용접의 문제점으로는 잦은 날림발생을 들 수 있다. 이는 강도의 증가에 따른 비저항 증가와 필요 가압력의 증가로 인해 입열에 의한 가압부의 소성변형이 쉽게 발생하기 때문이다. 이를 방지하기 위해 현재 다단가압, 다단전류제어 등의 기법들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 저항 점 용접의 펄스전류 파형설계를 통해 고강도강 용접의 날림발생을 저감하고자 하였다. 실험소재로는 Al-Si 도금의 1.5GPa 급 강재를 사용하였고 실험조건으로는 기존 로브곡선에서 날림이 발생하는 용접조건을 사용하였다. On/Off 방식의 펄스전류를 이용하여 On/Off 시간에 따른 용접성을 평가하여 이를 기존 용접성과 비교하였다. 또한 펄스전류 파형에 따른 입열과 냉각의 변화와 날림발생에 미치는 영향을 분석하였다.

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$Na_2O-Fe2O_3-B_2O_3-P_2O_5$ 계 유리의 도전성에 관한 연구 (A Study on the Electrical Conductivity of $Na_2O-Fe2O_3-B_2O_3-P_2O_5$ System Glass)

  • 박용원;이경태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.35-40
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    • 1985
  • The composition of the base glass was determined to be $Na_2O$ 15, $Fe_2O_3$ 35, $B_2O_3$ 0~20, $P_2O_5$ 30~50 by mole percent. The heating temperature for nucleation was determined by means of thermal expansion curve. Crystalline phases were investigated by X-ray diffraction method and I.R Spectra. Electrical conductivities of glass spec-imens were observed in the temperature range 25~20$0^{\circ}C$ The activation energies of these specimens were caculated. The results obtained were as follows : 1) The limit composition of the melts 15mol% $Na_2O$ 35mole% $Fe_2O_5$ 20mole% $B_2O_3$ 30mole% $P_2O_5$ was able to be formed into desired shapes during cooling, . 2) In the measurement of d. c conductivity($\delta$) on the glasses in the system $15Na_2O-35Fe_2O_3$-$B_2O_3$-(50-x) $P_2O_5$ the values decreased by replacing 5 mole% $P_2O_5$ with $B_2O_3$ 3) The d. c conducties of heat treated samples were increased by replacing $P_2O_5$ with $B_2O_3$ 4) $B_2O_3$ contributed to precipitate crystals such as${\gamma}$-$Fe_2O_3$ $Fe_3O_4$ which had the advantage of electronic conduction in heat treated samples. 5) The slope plotted Log($\delta$) versus 1/T in this glass system was linear in the measured temperature range.

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온실의 보온 및 냉난방실태 분석 (The Actual State of Heat Conservation, Heating and Cooling in Greenhouses)

  • 김문기;이석건;서원명;남상운;김란숙
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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    • pp.39-44
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    • 1998
  • 현재 국내에 보급되어 있는 현대화 온실 203개를 대상으로 냉난방과 관련된 설비현황을 조사하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 온실의 건설방위는 남북동(58.1%)과 동서동(26.8%)이 대부분이었고, 철골온실은 Wide-span형이 81.8%, 플라스틱온실은 1-2W형 온실이 97.5%였다. 휴작하는 온실은 약 41%정도였고, 재배작물은 채소류가 약 80%, 화훼류가 약 20%정도였으며, 재배방식은 철골온실의 경우 양액재배가 57.2%, 플라스틱온실에서는 토양재배가 88.5%였다. \circled2 온실의 외부 피복재는 철골온실은 유리가 92.2%, 플라스틱온실에서는 PE가 43.3%, EVA가 51.9%로 대부분이었다. 철골온실은 1중피복이 98.7%로 거의 전부이었고, 플라스틱온실에서는 2중피복이 78.7%로 나타나, 철골온실에서 보온커튼을 통한 보온성 향상과 밀폐성이 더욱 중요함을 알 수 있다. \circled3 보온용 피복재는 부직포가 64.9%로 가장 많았고 대부분 2층커튼(85.9%)이었으며, 개폐방식은 대부분 예인식(92.7%)의 자동개폐방식(75.2%)이었다. 한편 바닥을 피복한 온실은 약 30% 정도로 나타나, 바닥피복으로 인한 축열이나 반사효과를 감안할 때 효율적인 바닥처리가 요망된다. \circled4 온실의 난방방식은 철골온실에서는 온수안방(47.3%)이 온풍난방(33.8%)보다 다소 많았으며, 플라스틱온실에서는 대부분 온풍난방(90.8%)이었다. 온실의 난방위치는 대부분 지상난방(89.8%)이었고 지중난방은 극소수로 나타나, 앞으로 지중난방을 통한 난방비 절감과 품질향상에 관한 실용화 연구가 요망된다. 난방용 연료는 대부분 경유(83.9%)로 나타나, 난방비를 절감할 수 있는 저가의 연료를 사용할 수 있는 난방시스템의 개발이 요청된다. \circled5 온실의 냉방방법은 차광(51.8%)과 지붕살수(33.9%)가 대부분이었으며 미스트와 포그시스템을 설치한 온실은 소수에 불과하였고, 극소수의 온실에서는 지붕위나 온실내에 지붕면과 평행하게 설치한 경우도 있었다.

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온실의 잉여 태양에너지 회수용 FCU 소요대수 검토 (Estimation of the Required Number of Fan Coil Unit for Surplus Solar Energy Recovery of Greenhouse)

  • 윤성욱;최만권;김하늘;강동현;이시영;손진관;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.83-88
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    • 2016
  • 본 연구에서는 이미 보고된 잉여 태양에너지 관련 연구결과와 현재 현장에 설치되어 있는 냉난방용 FCU 현황을 개략적으로 검토한 후, 잉여 태양에너지 회수에 필요한 FCU의 소요대수 결정 방법을 개략적으로 제시하여 앞으로 이 분야의 연구자 및 기술자들에게 기조자료를 제시할 목적으로 연구를 수행하였다. 실험기간 동안 최대, 평균 및 최저 외기온은 각각 $28.2^{\circ}C$, $4.4^{\circ}C$$-11.5^{\circ}C$정도였다. 온실 밖의 수평면 일사량은 $0.8{\sim}20.5MJ{\cdot}m^{-2}$로 정도의 범위였으며, 평균 및 총 일사량은 $10.8MJ{\cdot}m^{-2}$$1,187.5MJ{\cdot}m^{-2}$으로 나타났다. 그리고 주간동안 온실 내의 평균기온과 상대습도는 각각 18.8~45.5 및 53.5~77.5%정도였다. 실험기간 동안 온실로부터 회수한 총 잉여 태양에너지는 6,613.4MJ정도로서 총 난방에너지인 98,600.2MJ 약 6.7%정도를 보충할 수 있을 것으로 나타났다. 또한 사양이 유사한 FCU를 사용하지만, 난방을 위하여 설치되는 FCU의 대수는 제각각 다른 것을 알 수 있었고, 좀 더 효율적이고 경제적인 관점에서 설치높이, 방향 및 설치간격, 적정 대수에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 잉여 태양에너지 회수용 FCU의 적정 소요 대수는 FCU를 통과하는 공기의 질량 및 순환유량을 기준으로 각각 8.4~10.9대 및 6.1~8.0대 정도이었다. 여기에 계산방법이나 FCU의 효율 및 사용 환경 등 위험률을 고려하면, 결국 9대 전후(약 $24m^3$당 1대 정도)를 설치하면 될 것으로 판단되었다.

공공의료시설에 적합한 신재생에너지시스템의 복합적용비율에 관한 연구 (A Study on the Application Ratio by the New and Renewable Energy Systems Fit for Public Medical Facilities)

  • 홍준호;이용호;조영흠;황정하
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.32-43
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    • 2014
  • This study set out to identify the importance of each factor influencing facility selection with a survey among public medical facilities under the category of public buildings and apply the importance of economy, technology and environment with the weighting factor method, thus proposing optimal application plans. The research content of each section can be summarized as follows:1) Estimated energy consumption according to the energy simulation was 65,129MWh/yr, which was 18.7% higher than that according to the calculation equation. Of the energy consumption, more than 80% was used by heating and cooling facilities and construction facilities, and 20% was used by electronics such as medical equipments and in and outdoor lighting. 2) The results of a survey on the factors influencing the importance when selecting a new and renewable energy system reveal that the upper items had a priority in economy, environment, and technology in the descending order and that the lower item shad a priority in initial investments, maintenance and repair costs=energy costs, supply reliability, energy efficiency and $CO_2$ emissions in the descending order. 3) The application alternatives were analyzed in economy, technology, and environment. As a result, a geothermal system turned out to be the most excellent one a cross all the upper and lower comparison items. Of the other systems, a solar thermal system was superior in initial investments, maintenance and repair costs, and energy efficiency, where as a photovoltaic system was superior in energy costs, supply reliability, and $CO_2$ emissions. 4) As for the mixed application ratio among economy, technology, and environment, when the percentage of a geothermal system was approximately 80% or higher in anew and renewable energy system, it was the best and most optimal application plan.

전북지역 초중고등학교 학교급식소의 내부시설 및 위생관리 실태 조사 (Survey on Internal Facilities and Sanitary Management of Elementary, Middle, and High School Foodservice in Chonbuk Area of Korea)

  • 국숙자;노정옥
    • 한국생활과학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.1135-1145
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    • 2009
  • This study was conducted to investigate the situation of internal facilities and sanitary management of elementary, middle, and high school foodservice in Chonbuk area. Self administered questionnaires were collected from 252 nutrition teachers and school dietitians. Statistical data analysis was completed using a SPSS 11.5 program. The results are summarized as follows: Approximately 99.2% of the subjects were women and those who were married accounted for 76.6%. Those in their 30s to 40s accounted for over 87%, those with more than 11 years experience accounted for 56.8%, and those 69.0% were regular nutrition teachers. Among the 280 school foodservice systems, 51.6% of the schools were located in urban areas and 48.0% in rural areas. About 68% of the schools prepared meals the conventional way and 32.3% prepared them the commissary way. The number of employees accounted for in the schools was 37.7% with 1 to 3 employees, 27.8% with 4 to 6 employees, and 25.4% with 7 to 9 employees. About 54% of schools have an expectance of school meal service for more than 11 years. However 67.5% of their facilities had not been remodeled since the implementation of the foodservice. As a result of the conditions of the school foodservice facilities, there were significant differences between elementary and middle & high schools; preparation room (p<0.01), toilet (p<0.01), and boiler room (p<0.01). About 62% of the nutrition teachers responded that they were dissatisfied with the situation of the facilities (e.g. size and materials of the kitchen, heating and cooling systems). The washing and disinfection methods in elementary, middle and high schools were very different, because they had no sanitizers and disinfectant guidelines. Therefore the governmental regulating agencies must review and approve of the plans prior to new construction or extensive remodeling of the school foodservice facilities. In addition, we suggest that it is necessary to provide practical sanitizers and disinfectant guidelines and other useful education.

국내산 고아밀로오스 쌀가루의 특성 (Properties of Rice Flours Prepared from Domestic High Amylose Rices)

  • 최신영;신말식
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.16-20
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    • 2009
  • 식이섬유 함량이 높은 기능성 고아밀로오스 쌀로 밀가루를 대체할 수 있는 쌀가루를 제조하여 가공에 사용하기 위하여 국내산 고아밀로오스 쌀인 고아미와 고아미 2호, 수입쌀인 태국산 쌀을 처리하여 120 mesh를 통과한 쌀가루를 제조하고 이화학적 특성, 식이섬유 함량과 호화특성을 비교하였다. 쌀가루의 단백질 함량과 총 전분함량은 고아미 2호가 가장 낮았고 회분과 지질함량은 가장 높았으며 고아미와 태국산의 차이는 없었다. 겉보기 아밀로오스 함량과 물 결합능력, 총 식이섬유 함량은 고아미2호 쌀가루가 높았다. 태국산 쌀가루는 팽윤력이 높았고 호화특성 중피크점도, 냉각점도, total setback점도가 높았다. 반면 고아미 2호는 호화개시온도도 높을 뿐만 아니라 피크, 냉각 및 setback 점도를 포함한 모든 점도가 가장 낮아 호화와 겔 형성이 낮음을 알 수 있었다. 고아미와 태국산 쌀가루의 결정형은 전형적인 쌀의 결정형인 A형 이었지만 고아미2호는 고아밀로오스 옥수수전분과 같은 B형을 나타냈다. 고아미 2호 쌀가루의 색은 어둡고 누런색을 띠었으며 명도는 낮고 황색도는 높았다.

Studies on the Production of Artificial Zeolite from Coal Fly Ash and Its Utilization in Agro-Environment

  • Lee, Deog-Bae;Henmi, Teruo;Lee, Kyung-Bo;Kim, Jae-Duk
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.401-418
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    • 2000
  • 1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

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하천-충적대수층계의 강변여과수를 열원으로 이용하는 지하수 열펌프 시스템의 계절별 입구온도와 효율성 평가 (Seasonal Variations of EWT and COP of GWHP System Using the Bank Infilterated Water from Stream-Alluvial Aquifer System)

  • 한찬;전재수;윤운상;한혁상;한정상
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.39-51
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    • 2007
  • Unconsolidated and permeable alluvial deposit composed of sand and gravel is distributed along the fluvial plain at the Iryong study area. Previous studies on the area show that a single alluvial well can produce at least 1,650m3d-1 of bank infilterated shallow groundwater(BIGW) from the deposit. This study is aimed to evaluate and simulate the influence that seasonal variation of water levels and temperatures of the river have an effect on those of BIGW under the pumping condition and also to compare seasonal variation of COPs when indirectly pumped BIGW or directly pumped surface water are used for a water to water heat pump system as an heat source and sink using 3 D flow and heat transport model of Feflow. The result shows that the magnitude influenced to water level of BIGW by fluctuation of river water level in summer and winter is about 48% and 75% of Nakdong river water level separately. Seasonal change of river water temperature is about $23.7^{\circ}C$, on other hand that of BIGW is only $3.8^{\circ}C$. The seasonal temperatures of BIGW are ranged from minimum $14.5^{\circ}C$ in cold winter(January) and maximum $18.3^{\circ}C$ in hot summer(July). It stands for that BIGW is a good source of heat energy for heating and cooling system owing to maintaining quite similar temperature($16^{\circ}C$) of background shallow groundwater. Average COPh in winter time and COPc in summer time of BIGW and surface water are estimated about 3.95, 3.5, and about 6.16 and 4.81 respectively. It clearly indicates that coefficient of performance of heat pump system using BIGW are higher than 12.9% in winter time and 28.1% in summer time in comparision with those of surface water.

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