• 토지주택연구
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• 제1권1호
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• pp.19-25
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• 2010

최근 에너지 절약을 화두로 건물에서의 에너지 절약기술들이 크게 요구되어 지는 반면 재실자의 온열쾌적환경은 비교적 비중 있게 다루어지지 않고 있다. 실내공간의 쾌적성은 재실자의 만족감과 더불어 생산성을 향상시키는 등의 역할을 하며, 최근 삶의 질 향상 등에 따라 그 필요성이 크게 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 공동주택을 대상으로 겨울철 난방 시 쾌적지표를 통한 실내 온열환경 제어의 타당성을 검토하고자 시뮬레이션을 수행하였으며, 주거건물에서의 일상적인 실내온도와 에너지 절약 설계기준에서 제시한 실내 설정온도, 그리고 쾌적지표를 설정으로 한 각 제어조건의 온열환경과 에너지 소비량을 비교 분석 및 검토하였다. 본 연구결과에 따르면, 쾌적지표인 PMV로 실내환경을 제어했을 때 에너지 절약설계 기준인 $22^{\circ}C$로 실내온도를 설정하였을 때보다 에너지 소비량은 29% 증가하지만 주거용 건물에서 일반적으로 유지되는 실내온도인 $24^{\circ}C$ 보다는 에너지소비량은 11% 정도 감소하며, 온열쾌적감도 각 제어조건 중 가장 우수하게 나타났다. 따라서 여러 가지 제어변수들을 통한 연구가 지속된다면 주거용 건물에서도 쾌적지표를 활용한 실내 공간의 제어방법은 건물의 에너지를 절약하고 실내 환경의 쾌적성을 증대시키는 주요기술이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.207-207
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• 2009

Aspen plus는 Aspentech사에서 개발한 공정모사용 프로그램으로서 다양한 화학종의 열역학적 자료를 기반으로 공정설계, 공정최적화, 공정모니터링 등 공정개발에 활용되고 있다. 연료개질기는 수증기 개질반응, 수성가스전이반응, 선택적화학반응으로 구성된 소규모 수소생산공정에 해당된다. 따라서 Aspen 전산모사를 통해 다양한 조건에서의 운전결과를 모사하여 개질기에 미치는 영향을 분석함으로써 운전조건을 최적화 할 수 있다. 연료개질기의 성능에 영향을 미치는 주요인자는 주로 수증기개질 촉매층 출구온도 및 수증기/탄소 비이다. 수증기개질 촉매층의 출구온도를 $660{\sim}740^{\circ}C$로 변화시키면서 개질가스의 조성, 카본 전환율, 개질효율 등을 비교 분석하였다. 또한 수증기/탄소 비를 3~5의 범위에서 변화시키면서 영향을 살펴보았다. 수증기개질 촉매층의 온도가 높을수록 수소생산량이 증가에 따른 효율 증가가 나타났으며 수증기/탄소 비가 증가할 경우에도 개질효율에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 하지만 실제 개질기의 운전에서는 소재의 제약에 따라 운전 온도에 제약이 있으며 수증기/탄소비의 증가 역시 개질기의 부피 증가로 이어지는 단점이 있다는 것을 고려해야 한다. 따라서 반응기 재질, 크기, 운전온도와 개질효율과의 상관관계를 파악하여 개질기의 특성을 최적화 하여야 한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권3호
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• pp.27-39
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• 2015

Under the goal of analyzing the compulsory supply share of new renewable energy according to the application of a daylighting system to indoor gymnasiums, this study conducted analysis of energy consumption and operation schedule at three indoor gymnasiums in the nation through a survey. The investigator did an Energy Plus simulation on Building A based on the analysis results and analyzed the supply share of new renewable energy in the saving effects of lighting energy according to the application of a daylighting system. As a result, When 92 prism daylighting system were installed in the upper ceiling of a stadium, they were able to meet the criteria for the minimum illumination for official games(Min : 600㏓) and optimum illumination for general games and recreations, thus saving lighting energy during the daytime(09:00~17:00). The resulting saving effects of lighting energy amounted to 44.4% for official games, 57.6% for general games, and 66.7% for recreations. In addition, the daylighting systems had a compulsory supply share of new renewable energy at 2.04% for official games, 2.75% for general games, and 2.62% for recreations, recording an average compulsory supply share of 2.5%.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제15권2호
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• pp.137-147
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• 2012

GRS is an effective urban ecology restoration technique that can manage a variety of environmental functions such as ecological restoration, rainwater spill control and island heat effect from a low-impact development standpoint that can be utilized in new construction and retrofits. Recently, quantitative evaluation studies, both domestic and abroad, in the areas related to these functions, including near-earth surface climate phenomenon, heavy rainwater regulation, thermal environment of buildings, have been actively underway, and there is a trend to standardize in the form of technological standards. In particular, centered on the advanced European countries, studies of standardizing the specific insulation capability of buildings with green system that comprehensively includes the green roof, from the perspective of replacing the exterior materials of existing buildings, are in progress. The limitation of related studies in the difficulties associated with deriving results that reflect material characteristics of continuously evolving systems due in part to not having sufficiently considered the main components of green system, mechanisms of vegetation, soils. This study attempts to derive, through EnergyPlus, the effects that the vegetation-related indicators such as vegetation height, FCV, etc. have on building energy load, by interpreting vegetation and soil mechanisms through plant canopy model and using an ecological standard indicator LAI that represent the condition of plant growth. Through this, the interpretations that assume green roof system as simple heat insulation will be complemented and a more practical building energy performance evaluation method that reflects numerical methods for heat fluxes phenomena that occur between ecology restoration systems comprised of plants and soil and the ambient space.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권4호
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• pp.51-58
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• 2012

This study aims to analyze characteristics of Cell surface temperature and generated power performance for improving PV(Photovoltaic) system condition according to the cell opening ratio of transparent crystal PV system at Spandrel of curtain-wall. For this purpose, alternatives were classified for eight different cases that opening ratio of transparent crystal PV system varied from 0% to 70%, which was used by simulation tool, EnergyPlus. As results, it turned out that increasing opening ratio of transparent crystal PV system led higher PV surface temperature, back-sheet type was thus the most advantageous for decreasing surface temperature, annual generating efficiency, and annual accumulated generating power. Consequently, blocking off air space from outside insolation can advantageously keep to be better condition for generated power performance.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.352-357
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• 2007

The objective of this study is to find the optimal set-point of a hybrid Plant, which is combined by renewable energy plant of the GSHP(Ground Source Heat Pump) and the conventional plant(chiller, boiler). The work presented in this study was carried out by using the EnergyPlus(Version 2.0). In order to validate the simulation model, field data were measured from a building. The GSHP was used as a base plant and the conventional plant as the assistant plant. Various temperatures were controlled (zone summer set-point, zone winter set-point, chilled water temperature, hot water temperature) to find the optimal set-point temperature of the system. The influence of the various set-points were analyzed seasonally.

• 신재생에너지
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• 제20권3호
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• pp.1-11
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• 2024

Livestock manure solid fuel has been studied as a promising domestic energy resource for reducing greenhouse gas emissions in agricultural fields. To successfully commercialize this technology, the environmental facilities require optimization in accordance with domestic environmental standards. In the present study, a computational analysis model of a livestock manure solid fuel boiler system was developed using Aspen Plus^® to investigate nitrogen oxides (NOx) emissions and NOx conversion efficiency using urea-based selective non-catalytic reduction (SNCR). All data were compared across different livestock species and simulated at various operating temperatures. The simulation showed that NOx emissions were the highest from chicken manure and the lowest from swine manure. However, when converted to an oxygen concentration of 12%, NOx emissions were the highest from cattle manure. Dominant factors influencing NOx emissions through a range of temperatures were analyzed, and the optimal operating temperature range (875-950℃) was derived.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.182-192
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• 2022

This study provides an overview of the production costs of methane and hydrogen via water electrolysis-based hydrogen production followed by a methanation based methane production technology utilizing CO₂ from external sources. The study shows a comparative way for economic optimization of green methane generation using excess free electricity from renewable sources. The study initially developed the overall process on the Aspen Plus simulation tool. Aspen Plus estimated the capital expenditure for most of the equipment except for the methanation reactor and electrolyzer. The capital expenditure, the operating expenditure and the feed cost were used in a discounted cash flow based economic model for the methane production cost estimation. The study compared different reactor configurations as well. The same model was also used for a hydrogen production cost estimation. The optimized economic model estimated a methane production cost of $11.22/mcf when the plant is operating for 4000 hr/year and electricity is available for zero cost. Furthermore, a hydrogen production cost of $2.45/GJ was obtained. A sensitivity analysis was performed for the methane production cost as the electrolyzer cost varies across different electrolyzer types. A sensitivity study was also performed for the changing electricity cost, the number of operation hours per year and the plant capacity. The estimated levelized cost of methane (LCOM) in this study was less than or comparable with the existing studies available in the literature.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.423-431
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• 2011

최근 대체에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 수소에너지를 기반으로 하는 차세대 발전 장치인 연료전지 관련 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 고온 연료전지의 대표적인 형태인 용융 탄산염 연료전지(MCFC: Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)는 전력사업용으로의 높은 가능성을 인정받아 화석연료를 대체할 발전방식으로 평가 받고 있다. 본 연구에서는 Aspen Custom Modeler($ACM^{TM}$)에서 평형반응식을 이용하여 스택 모델을 구성한 후, Aspen $Plus^{TM}$에서 BOP(Balance of Plant) 시스템과 스택을 연결하여 전체 MCFC 발전 시스템의 정상상태를 모사하였다. 모델의 유효성을 입증하기 위해서 전류밀도, 연료이용률, S/C ratio, 재순환 흐름 비와 같은 주요 조업변수에 따른 셀 전압, 전력, 효율 등 시스템의 성능을 분석하였다. 그리고 Aspen $Dynamics^{TM}$에서 PID제어 방식을 적용하여 제어루프를 구성하였고 부하변화, 설정점 변화, 재순환 흐름비 변화에 따른 각각의 사례연구를 통하여 전체 시스템의 성능변화를 예측하였다. 그 결과 연료이용률과 전류밀도의 변화에 따른 전체 시스템의 최대 발전 효율 및 출력전압을 위한 운전조건을 제안하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.60-64
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• 2016

본 논문에서는 multi-tag를 사용하는 backscatter communication에 MIMO beamforming 기술을 적용하여, 수신신호의 BER과 energy harvesting을 효율을 증대시키고자 한다. multi-tag와 Hybrid-AP(H-AP) 사이의 communication을 통해 기본 채널 정보를 얻었으며, 얻은 채널정보를 이용하여, Spatial Channel Model(SCM)의 전송 시나리오에 맞는 파라미터를 설정하고 SCM 채널을 생성하였다. 그리고 MIMO Beamforming 기술을 이용하여, H-AP는 각 tag에 SINR을 올리기 위한 optimal power를 갖는 신호를 보낸다. tag에서는 optimal power를 갖는 신호를 수신하여 backscatter communication을 수행하고, receiver에서는 multi-tag가 보내는 backscatter 신호를 수신하여 time switching 기법으로 Energy harvesting을 수행한다. 따라서 Receiver에서 energy harvesting 효율과 backscatter 신호의 BER 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.