• Architectural research
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• 제15권4호
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• pp.201-206
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• 2013

Special attention is required for the design of windows due to their high thermal vulnerability. This paper examines the problems that might arise in the application of the u-value, by reflecting the changes in the u-value of the window, depending on the window-to-wall ratio obtained in an energy demand analysis. Research indicates that the u-value of a window increases with an increase in the difference between the u-values of the frames and the glass. Relative to the changes in the u-value of the windows, the energy demand varied from 1.3% to 9.3%. Windows with a g-value of 0.3 or 0.5 displayed a higher energy demand than windows with a g-value of 0.7. Therefore, when the difference between the performance of the glass and the frame is significant, especially when the g-value is small, a modified heat transmission coefficient should be applied to the window size during the evaluation of the building energy demand.

• Advances in Energy Research
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• 제4권2호
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• pp.107-120
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• 2016

The aim of this research is to apply the eQuest model to investigate the energy conservation in a multifamily building located in Dayton, Ohio by using a Trombe wall and an ammonia ground source heat pump (R-717 GSHP). Integration of the Trombe wall into the building is the first retrofitting measure in this study. Trombe wall as a passive solar system, has a simple structure which may reduce the heating demand of buildings significantly. Utilization of ground source heat pump is an effective approach where conventional air source heat pump doesn't have an efficient performance, especially in cold climates. Furthermore, the type of refrigerant in the heat pumps has a substantial effect on energy efficiency. Natural refrigerant, ammonia (R-717), which has a high performance and no negative impacts on the environment, could be the best choice for using in heat pumps. After implementing the eQUEST model in the said multifamily building, the total annual energy consumption with a conventional R-717 air-source-heat-pump (ASHP) system was estimated as the baseline model. The baseline model results were compared to those of the following scenarios: using R-717 GSHP, R410a GSHP and integration of the Trombe wall into the building. The Results specified that, compared to the baseline model, applying the R-717 GSHP and Trombe wall, led to 20% and 9% of energy conservation in the building, respectively. In addition, it was noticed that by using R-410a instead of R-717 in the GSHP, the energy demand increased by 14%.

• 소성∙가공
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• 제27권5호
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• pp.296-300
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• 2018

T-type and H-type section steels were generally used in shipbuilding and offshore plants and were produced by welding technology. These section steels were produced by handwork, and the supplying amounts can't satisfy the demand amounts of the fabrication companies. In case of fillet welding, there are some gaps in weld-joint region due to no groove preparation processing and it can occur crack initiation in the welded region. It is important to evaluate the microstructural and mechanical properties of welded zone to solve these problems. To satisfy the demand amounts of T-bar parts, automatic welding technology was introduced and several conditions as a function of welding speeds were carried out to improve the manufacturing speed. Heat-affected zone may be affected by variation of heat input and cooling rate through automatic welding speed and welding speed is necessary to be optimized. In this study, fusion zone and heat-affected zone were investigated by microstructural and mechanical analysis and were evaluated whether the welded parts were sound or not.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1488-1494
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• 2011

본 연구에서는 선형회귀모형(linear regression model)을 이용하여 겨울철 일일 온수 수요 총량을 예측하는 알고리즘을 개발한다. 한국지역난방공사에서는 온수 공급 계약을 맺고 있는 아파트, 상가 및 사무용 빌딩 등에 난방 및 급탕 온수를 공급한다. 일반적으로 온수는 보일러 및 열병합 발전기를 가동하여 생산하며, 경제적인 온수 생산계획을 수립하기 위해서는 온수 수요를 정확히 파악하는 것이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 난방을 위한 온수 수요가 급증하는 겨울철 온수 수요의 특성을 분석하고, 선형회귀모형을 이용한 온수 수요 예측 알고리즘을 개발한다. 겨울철 일일 온수 수요는 외기온도의 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있으나, 본 연구에서는 외기온도와 예측일 하루 전날 온수 공급 실적값을 동시에 고려할 때 예측 정확도를 크게 높일 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 개발하는 예측 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해 한국지역난방공사 서울 강남지사의 2006 ~ 2009년도 온수 수요 공급 실적과 기상청의 기상정보를 이용하여 겨울철 일일 온수 수요 총량을 예측한 결과, 평균 오차율(mean absolute percentage error)이 3.87%을 넘지 않는 수준임을 확인하였다.

• 플랜트 저널
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• 제10권4호
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• pp.35-41
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• 2014

축열조는 집단에너지를 공급하는 지역의 고도와 열부하에 따라 높이와 용량이 결정된다. 이는 축열조의 수두를 이용하여 열배관망에 압력을 가하고 배관망내의 비등을 방지하며 온도변화에 따라 체적이 팽창하면 이를 흡수하고 수축 시에는 부족한 중온수를 배관망에 공급하는 기능을 해야 하기 때문이다. 또한, 축열조의 역할은 주로 열수요량의 변화가 심한 계절별 주간 야간 시간대에 적절한 용량을 갖추고 잉여 열량을 저장한 후 필요한 시간대에 지역난방 열원으로 이용하면 열생산 설비의 운전 조건에 영향을 받지 않으면서 독자적으로 지역난방 열수요를 공급할 수 있는 장점이 있다. 본 연구는 지역난방에 건설되어 운영 중인 축열조 27기 중 폴리우레탄 폼의 단열 재료로 시공된 18기의 축열조에 대하여 단열재의 재질과 축열조의 운전방법에 따른 단열재의 손상원인에 대한 고찰과 단열재 손상이 축열조 부식에 어떠한 영향을 미치는지 고찰하였다.

• 전기학회논문지
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• 제60권7호
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• pp.1339-1346
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• 2011

This paper is developed to demand management scenario of energy consumption efficiency improvement, electricity generation efficiency improvement, network efficiency improvement, change of distribution ratio, movement of energy source, change of heating system, put of CHP to quantitatively assess to impact on energy use of demand management at the national level. This scenario can be applied Energy System Management model was developed based on Energy Balance Flow. In addition, effect analysis through built demand management scenario was quantitatively evaluated integrated demand management effectiveness of energy cost saving, CO2 emission reduction and energy savings of national level by calculating to primary energy source usage change in terms of integration demand management effect more often than not a single energy source separated electricity, heat and gas.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제16권3호
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• pp.290-297
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• 1991

For the efficient utilization of the solar thermal energy to overcome the time gap between to supply and demand, an efficient heat storage technique, especially high density-latent-heat storage system, is necessary. In this study, the performance of a panel type latent heat storage equipment during heat discharging process was analyzed theoretically and experimentally. In order to find out the performance of the system, computer simulation programs were developed by finite difference method. The governing equations were constructed by two dimensional heat conduction model with moving boundary. The results of the experimental and the theoretical analysis were reasonably well agreed. The efficiencies of the double pipe type and the panel type latent heat storage equipment were compared.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.7-11
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• 2015

Recently, as the demand for sustainable energy sources is increasing, ground-source heat pump (GSHP) systems are receiving growing attention. However, the initial cost of GSHP system is higher than it of the conventional systems, especially, in small-size buildings. Therefore, for the application to the small-size building, it is necessary to develop small-size ground heat exchanger with small-size buildings. In this study, analysis of unit-type heat exchanger due to grouting materials. As a result, 1492.14 W of heat exchange rate was acquired in the condition of cement-silica sand-graphite materials.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.6-13
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• 2018

석탄화력발전소 온배수열 활용하여 발전소 인근지역 시설농업에 난방열을 공급하는 사업의 배관투자비는 설치거리에 비례하여 증가하고 발전소와 떨어진 거리는 경제성 확보에 문제를 낳는다. 또한, 설치거리가 짧은 경우는 난방열 수요 확보가 어려워 경제성 확보의 문제가 있을 수 있다. 본 연구에서는 기준 열배관로 신설길이 1 km에 대한 경제성 평가와 열배관로 신설길이 변동에 따른 민감도를 정부지원금 수준, 난방열 수요량 수준과 정부지원금 증가에 따른 경제성 확보가능 열배관로 신설거리 수준에서 분석하였다. 분석결과 기준 열배관로 신설길이에서는 NPV 131백만원, IRR 15.73%로 경제성을 확보 가능한 것으로 평가되었다. 다만, 민감도 분석결과 열배관로 신설길이가 2.6 km를 초과하는 경우 NPV가 음수로 나타나 경제성을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초기투자비의 50%를 정부가 지원하는 경우 5.3 km, 80%를 지원하는 경우 11.4 km 이내에서 경제성을 확보하는 것으로 분석되었다. 기준 열배관로 신설길이에서는 난방열 수요가 기준 열수요 대비 62% 수준 이하로 감소하는 경우 경제성이 없으며, 열배관로 신설길이가 2 km에서는 기준 열수요 대비 14%만 감소하여도 경제성을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 초기투자비대비 정부지원금 비율이 증가하는 경우 열배관로 신설거리의 탄력성이 증가하여, 열수요 1단위에서 부담하는 시설투자비인 고정비가 감소한다. 이는 단위당 생산원가가 감소하는 효과로 나타나고 시설농업에 더 저렴한 수준으로 열을 공급할 수 있음을 의미한다. 정부지원금은 열배관로 신설거리가 증가하는 효과로 경제성이 확보될 수 있고, 열수요 개발가능 범위 증가에 따라 추가적인 경제성을 확보할 수 있다. 초기투자비 대비 정부지원금 비율이 증가할수록 생산단가 감소로 인한 시설농가의 에너지비용 또한 감소할 것으로 예측된다. 본 연구결과는 발전소 온배수열 활용사업에 대한 정부지원금의 효과성을 경제적 평가측면에서 분석한 점에서 의의를 가지며, 향후 시범적용 또는 Pilot 단계의 실제 적용사례를 기반으로 한 경제성 평가결과에 대한 필요성을 제기할 수 있는 근거가 된다.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.65-79
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• 2019

본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.