• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.21-26
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• 2017

본 연구에서는 이중관형 열회수 환기장치의 제품 적용 가능성을 검토하기 위해 성능 시험을 수행하였으며 이중관의 내측관의 재질에 변경에 따른 검토를 하기 위해 종이관, 알루미늄관, 폴리머관을 제작하여 동일한 급/배기 풍량을 인가하여 측정하였다. 온도 교환 효율은 모든 경우에서 알루미늄관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 종이관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 내측관으로 사용된 재료의 열전도율과 두께의 차이 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환 효율은 모든 경우에서 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 종이 재질은 습도 교환이 가능하지만 알루미늄과 폴리머재질은 습도 교환이 불가능하기 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환과 온도 교환의 두 값을 포함하는 전열 교환 효율은 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 에너지계수(COE)는 현열과 잠열교환이 동시에 일어나는 종이관의 경우 전열에너지계수 값을 현열교환만 일어나는 알루미늄관과 폴리머관은 현열에너지계수를 비교해 보면 종이관의 에너지계수가 가장 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 이중관형 열회수 환기장치의 내부관 재질에 따른 성능을 비교 분석 하였으며 환기장치로 적용이 가능한 것을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권2호
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• pp.133-136
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• 2015

The outward diffusion of $Na^+$ ions in iron-bearing soda lime silicate glass via oxidation heat treatment before the ion exchange process is artificially induced in order to increase the amount of ions exchanged during the ion exchange process. The effect of the addition process is analyzed through measuring the bending strength, the weight change, and the inter-diffusion coefficient after the ion exchange process. The glass strength is increased when the outward diffusion of $Na^+$ ions via oxidation heat treatment before the ion exchange process is added. For the glass subjected to the additional process, the weight change and diffusion depth increase compared with the glass not subjected to the process. The interdiffusion coefficient is also slightly increased as a result of the additional process.

• 신재생에너지
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• 제16권4호
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• pp.41-48
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• 2020

This study performed a single hole operation method using a balancing well-cross-mixed underground heat exchanger, and conducted thermal performance studies of an SCW-type underground heat exchanger using a two-well. The study attempted to change the existing operating method of the two adjacent SCW underground heat exchangers with one ball each. The SCW-type geothermal heat exchanger is considered to enable up to 20% of bleed discharge at maximum load, which makes groundwater usage unequal. The efficiency factor of the geothermal system was improved by constructing the discharged water by cross-mixing two balancing wells to prevent the discharge of groundwater sources and keep the temperature of the underground heat exchanger constant. As a result of the cooling and heating operation with the existing SCW heat exchange system and the balancing well-cross-mixed heat exchange system, the measured performance coefficient improved by 23% and 12% in cooling and heating operations, respectively. In addition, when operating with a balanced cross-mixing heat exchange system, it has been confirmed that the initial basement temperature is constant with a standard deviation of 0.08 to 0.12℃.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권5호
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• pp.43-50
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• 2018

The temperature of underground water generally remains constant regardless of the season. therefore, it is possible to get plenty of energy if we use characteristics of underground water for both cooling and heating. This study evaluates efficiency of real size coaxial and U-tube type complex geothermal system which is combined with underground water well. This study also evaluates relative efficiency/adaptability through comparison with existing geothermal systems(vertical closed loop system, open loop system(SCW)). The heat exchange capacity of complex geothermal system according to temperature difference between circulating water and underground water shows very high significance by increasing proportionally. The temperature change of underground water according to injection energy, shows very high linear growth aspect as injection thermal volume heightens. As a result of evaluation of heat exchange volume between complex geothermal system and comparative geothermal system, coaxial type has 26.1 times greater efficiency than comparative vertical closed type and 2.8 times greater efficiency than SCW type. U-tube type has 26.5 tims greater efficiency than comparative vertical closed type and 2.8 times greater than SCW type as well. This means complex geothermal system has extremely outstanding performance.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.9-15
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• 2007

Thermal conductivity of rocks is one of the most important parameters in designing a geothermal heat pump system, because heat exchange rate depends primarily on thermal conductivity of rocks. In this paper, the measurement methods of thermal conductivity, thermal conductivity of rocks, and heat exchange rate are discussed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.37-51
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• 2013

에너지파일은 말뚝 내부에 열교환을 위한 순환파이프를 설치하여 파이프 내에 열전달 유체를 순환시킴으로써 주변 지반의 열에너지와 말뚝 간의 열교환을 가능하게 한 구조물이다. 에너지파일은 기존의 지중 열교환기와 비교하여 경제적, 시공적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 코일형 PHC 에너지파일을 시공하여 그 열적거동을 실험 및 수치해석을 통하여 평가하였으며, 해당 에너지파일의 예비설계를 수행하였다. 현장 시공된 코일형 PHC 에너지파일에 대한 현장 열응답시험(thermal response test, TRT)를 실시하고, 이 결과를 Man et al.(2010)이 제안한 개선된 원통형 열원 모델(solid cylinder source model) 결과와 비교하였다. 또한 현장 열응답 시험 결과를 FLUENT를 이용한 전산유체(computational fluid dynamics, CFD) 수치해석을 통해 모사함으로써, 대상 지반의 열전도도를 역해석을 통해 산정하였다. 코일형 PHC 에너지파일에 설치된 코일형 열교환 파이프의 파이프 루프 간 간격에 따른 열간섭을 평가하기 위하여 코일피치에 변화를 주며 수치해석을 수행하였으며, 결과를 통해 코일피치에 따른 에너지파일의 열거동 및 열교환 효율을 평가하였다. 마지막으로 수치해석을 통해 코일형 PHC 에너지파일과 일반적인 복합 U-형 열교환 파이프가 삽입된 PHC 에너지파일 간의 열교환 효율을 비교하여 코일형 PHC 에너지파일의 등가 열교환율(또는 등가 환산계수)을 제시하였고, 이를 PILESIM2를 이용한 설계 알고리즘에 적용함으로써 해당 에너지파일의 예비설계를 수행하였다.

• 한국해양학회지
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• 제11권2호
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• pp.43-50
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• 1976

해양과 대기간의 열교환에 관한 문제는 세계적으로 여러 학자들의 연구에 의해서 강조되어 온 바와 같이 해양학과 기상학에서 매우 중요한 비중을 차지하고 있는 분야 로서 선진제국의 이에 대한 관심과 연구열은 매우 다대하다. 한국근해에서의 해양과 대기간의 열교환에 관하여는 Jacobs(1951), Manabe(1957, 1958), Ninomiya(1964,1968) Wyrtki(1965, 1968), Takahashi(1969), Moriyasu(1952, 1969), Ishida(1970) 및 한( 1970, 1972) 등의 조사보고가 있으나 이들은 대개 한국근해를 중심으로 다루어진 것이 아니거나 시기적으로 또는 지역적으로 국한되어 있는 것이므로 우리나라 근해에서의 전반적인 열교환에 관하여는 보고된 바가 거의 없는 실정이다.

• 설비공학논문집
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• 제27권3호
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• pp.169-173
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• 2015

Recently, ground source heat pump (GSHP) systems have attracted much attention, according to the enhanced social demand of renewable energy. GSHP systems can achieve higher coefficient of performance than the conventional air-source heat pump systems by utilizing stable underground temperature. However, the initial cost of GSHP system is higher than that of the conventional systems, especially, in the small-size buildings. Therefore, it is necessary to develop small-size ground heat exchanger with low cost and quick installation. In this study, a unit-type ground heat exchanger was developed and heat exchange rate was calculated by the numerical simulation. As a result, 27.45 W/m of heat exchange rate was acquired in the condition of $0.5m{\times}0.2m{\times}2m$ unit.

• 한국가스학회지
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• 제21권4호
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• pp.42-46
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• 2017

화석연료의 무분별한 사용으로 인한 이산화탄소의 대기 중 방출은 지구의 연평균 기온을 상승시키는 원인으로 작용하고 있다. 이를 해결하기 위한 대체에너지로써 지열은 연중 일정한 온도를 갖는 무한자원이다. 지열에너지를 널리 보급하기 위해서는 히트펌프의 성능과 지중열교환기의 열교환 효율이 매우 중요하다. 이에 본 연구는 히트펌프의 성능을 증가시키기 위해 팽창변을 이중으로 구성하고 지중열교환기의 열교환 효율을 높이기 위해 입출관과 유입관 사이에 간격유지부재를 사용하여 실험하였다. 실험한 결과 팽창변을 이중으로 구성하였을 때 냉난방 능력이 최대 11.4%가 증가됨을 얻을 수 있었고, 간격유지부재를 사용 시 열교환 효율이 17.5% 향상되었다. 이러한 결과를 토대로 지열시스템의 설치 시 히트펌프의 성능과 지중열교환기의 열교환 효율의 상승으로 인해 설치비용이 많이 절감될 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권10호
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• pp.49-56
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• 2013

최근 들어 경제적이고 친환경적인 에너지 활용을 위하여 지열에너지 필요성이 증대되고 있다. 지반의 열전도도(ground thermal conductivity)와 보어홀 열저항(borehole thermal resistance)은 지열 히트펌프 시스템(geothermal heat pump system)의 설계 과정에서 매우 중요한 변수이다. 본 논문에서는 일반 수직밀폐형에서의 U, W 타입의 지중 열교환기(ground heat exchanger)를 매립지 지반에 설치한 후 100시간 연속 운전 조건으로 현장 열성능 실험(thermal performance test)을 수행하였다. 또한 보어홀 열저항 산정 모델들을 이용하여 열효율을 산정한 후 이를 실험값과 비교하였다. 실험 결과 기존에 주로 적용되고 있는 shape factor(SF) 모델보다 multi-pole과 equivalent diameter(EQD) 모델이 계측값과 잘 일치하였다.