• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.361-375
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• 2015

에너지파일은 기존의 수직밀폐형 지중열교환기를 경제적으로 대체할 수 있는 새로운 형태의 지중열교환기이다. 즉, 에너지파일은 건물의 기초 구조물과 지중열교환기의 역할을 동시에 수행하는 에너지 구조체로서, 말뚝 기초 내부에 열교환 파이프를 삽입하고 파이프를 통해 유체를 순환시켜 지반과의 열교환을 유도한다. 본 연구에서는 병렬 U형(5쌍, 8쌍, 10쌍)의 열교환 파이프를 대구경 현장타설 에너지파일에 삽입하여, 3본의 에너지파일을 실규모로 시공하였다. 또한 현장 열응답 시험(In-situ thermal response tests, TRTs)을 수행하고 시공된 현장타설 에너지파일과의 열교환 효율을 비교하기 위하여 30m 깊이의 수직밀폐형 지중열교환기를 별도로 시공하였다. 병렬 U형 현장타설 에너지파일에 대해서는 냉난방 부하를 인공적으로 주입하는 열교환 성능 평가시험을 수행하여 열교환 성능(heat exchange rate)을 평가하였다. 마지막으로 현장타설 에너지파일의 적용성 평가를 위해 산정된 상대 열교환 효율(relative heat exchange efficiency) 및 열교환 성능을 선행 연구 결과와 비교하였으며, 본 연구에서 시공된 현장타설 에너지파일은 안정적이고 효율적인 열성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제29권6호
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• pp.279-288
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• 2017

Heat generation rate in a telecommunication cabinet increases due to the continued usage of mobile devices. Insufficient removal of heat intensifies the cabinet temperature, resulting in the malfunction of electronic devices. In this study, we assessed both aluminum and plastic heat exchangers used for cooling of the telecommunication cabinet, and compared the results against theoretical predictions. The aluminum heat exchanger was composed of counter flow parallel channels of 4.5 mm pitch, and the plastic heat exchangers were composed of cross flow triangular channels of 2.0 mm pitch. Samples were made by installing two plastic heat exchangers in both series and parallel. Results showed that the heat transfer rate was highest for the series cross flow heat exchanger, and was least for the aluminum heat exchanger. The temperature efficiency of the series cross flow heat exchanger was 59% greater than that of the aluminum heat exchanger, and was 4.3% greater than that of the parallel cross flow heat exchanger. In contrast, the pressure drop of the parallel cross flow heat exchanger was significantly lower than other samples. The heat exchange efficiency was also the largest for the parallel cross flow heat exchanger. The theoretical analysis predicted the temperature efficiency to be within 3.3%, and the pressure drop within 6.1%.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.114-122
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• 2012

Vertical closed-loop ground source heat pump systems(GSHP) have been installed widely in Korea since it can extract moderate temperature level of geothermal heat in a small area. As a ground heat exchanger, a vertical closed -loop type with brine circulation is mostly preferred since it is simple and less harmful to ground environment. However, it requires a secondary heat exchange loop between the refrigerant in a heat pump and the brine. By adding a geothermal heat exchanger in the secondary heat exchange loop, circulation pumps should be attached and the temperature difference between refrigerant and ground is increased, which are important parts of performance degradation. In this paper, annual and seasonal performances of direct expansion(DX) geothermal heat pump were estimated mathematically as an alternative of classical indirect geothermal heat pump based on the annual performance evaluation. As results, DX geothermal heat pump showed 43% higher annual performance than the classical U-tube geothermal heat pump.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권2호
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• pp.66-72
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• 2014

Ground source heat pump system can achieve high efficiency of performance by utilizing annually constant underground temperature to provide heat source for space heating and cooling. Generally, the depth of constant-temperature zone under the ground depends on surface heat flux and soil properties. The deeper the ground heat exchanger is installed, the higher the heat exchange rate can be acquired. However, in order to optimally design the system, it is necessary to consider both the installation cost and the system performance. In this study, performance analysis of ground source heat pump system according to the depth has been conducted through the case study.

• 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.

• 동력기계공학회지
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• 제21권1호
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• pp.50-56
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• 2017

To increase the enthalpy exchange efficiency of ERV elements, the moisture exchange character must be improved. The moisture exchange efficiency depends on material characteristics. The material used for ERV is Hwang-to paper based on Han-ji which is Korean traditional paper. The paper has excellent performance in moisture exchange and heat transfer compared with polymer and other papers. To have an anti bacteria performance and to improve moisture exchange performance of Han-ji, Hwang-to is added to the Han-ji. The enthalpy exchange efficiency of the Hwang-to paper shows 5% greater than that of the conventional paper. In case of Escherichia Coli, the reduction rate of bacteria is 96.6% and in case of Pseudomonas, the reduction rate of bacteria is 97.5%. The ERV element made of Hwang-to paper has a great possibility as an ERV element.

• KIEAE Journal
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• 제14권2호
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• pp.29-36
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• 2014

The ground source heat pump (GSHP) system has attracted much of attention, because of its stability of heat production and the high efficiency of the system. Performance of the heat exchanger is dependent on the soil temperature, the ground thermal conductivity, the operation schedule, the pipe placement and the design temperature. However, in spite of the many variables of these systems, there have been few research on the effect of the systems on system performance. In this study, analysis of the heat exchange rate according to soil temperature and grout material was conducted by numerical simulation. Furthermore, the heat distribution around the ground heat exchanger was presented on the different conditions of grout and underground temperature by the simulation.

• 설비공학논문집
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• 제25권6호
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• pp.297-302
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• 2013

The ground source heat pump (GSHP) system has attracted attention, because of its stability of heat production, and the high efficiency of the system. However, there are few studies on the prediction method of the heat exchange rate for a horizontal GSHP system. In this research, in order to predict the performance of a horizontal GSHP system, coupled simulation with a ground heat transfer model and a heat exchanger circulation model was developed, and calculation of heat exchange rate was conducted by the developed tool. In order to optimally design the horizontal GSHP system, the flow rate of circulation water, and the depth and buried spaces of heat exchangers were considered by the case study. As a result, the temperature of circulation water and the heat exchange rate of the system were calculated in each case.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.150-156
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• 1986

본 논문에서는 열전달을 포함한 사이클 해석의 좀 더 실제적인 경우로서, 주어진 연소가스로부터 랜킨사이클을 사용하여 동력을 추출할 때 최대의 출력을 추출하기 위한 사이클의 운전조건을 고찰하고, 대표적인 랜킨 사이클에 대하여 여러가지 운전조건에 따른 출력등을 계산하여, 그 결과를 고찰하였다.