• 제목/요약/키워드: Low energy building

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벽체일체형 자연순환 태양열온수기의 동적거동과 열성능에 관한 실증연구 (An Empirical Study on the Thermal Performance and Dynamic Behavior of Wall Integrated Thermosiphon Solar Water Heater)

  • 백남춘;김성범;신우철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.25-35
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    • 2016
  • In this study, the evaluation of the dynamic behavior and thermal performance of the "Façade integrated Natural circulation Solar Water Heating System" installed in the residential house was carried out. Experimental tests were performed during the all year around in the rural houses of $166m^2$ in size. Facade integrated solar collector of $5m^2$ were installed on the south-facing. Electrical heater of 1 kW capacity as an auxiliary heater was installed at the upper part of the heat storage tank. The analyzing results are as follows. (1) Monthly average solar fraction was 51 to 87% and yearly average value is 64%. (2) Hot water supply temperature in December which has the lowest solar altitude is 37 to $76^{\circ}C$. The highest working fluid temperature of solar collector in this period was below $84^{\circ}C$. The temperature difference of working fluid between the collector inlet and outlet has been shown to be around 9 to $26^{\circ}C$. (3) Overheating which is one of the biggest problems during summer did not appear at all, but rather had hot water supply temperature is rather low as $30{\sim}47^{\circ}C$ in summer than winter, which is supplied by a small solar load. The solar collecting temperature has been shown to maintain below $55^{\circ}C$. (5) The thermal performance of Facade integrated solar collector can be increase due to the reduction of heat loss to the back of the collector wall integration of the collector is reduced. As a conclusion, Facade integrated natural circulation type Solar Water Heating System is a well-functioning without any pumps or controllers, and it was found that the disadvantages of conventional solar water heaters, hot water or hot water system can be greatly improved.

비선형 증분동적해석을 통한 철골 중간모멘트 골조의 붕괴성능 평가 (Collapse Capacity Evaluation of Steel Intermediate Moment Frames Using Incremental Dynamic Analysis)

  • 신동현;김형준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.9-20
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    • 2014
  • 철골 중간모멘트골조는 강한 지반운동에 대하여 적합한 저항능력을 확보하기 위한 지진력저항시스템으로서 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 국내의 대다수 중 저층 철골건축물은 내진설계가 도입되기 이전에 건설되었거나 현재의 내진설계기준의 요구조건을 준수하지 않은 것들로, 이러한 건물들이 가지는 내진성능에는 의문점이 존재한다. 이와 같은 문제점의 인식에 기반하여 본 연구에서는 국내 철골 중간 모멘트골조의 내진성능에 대한 정량적 제시를 목표로 우선 층수 종류, 지진에 대한 보유내력, 부재 연성도, 제진장치의 유무를 변수로 하여 표본 건물을 설계하였다. 표본 건물의 내진 성능과 붕괴 매커니즘은 비선형 정적해석과 증분동적해석으로부터 획득한 붕괴여유비와 붕괴확률을 이용하여 분석하였다. 해석결과를 통하여 현행 국내기준에 따라 내진설계된 신축건물은 설계지진에 대해 충분한 내진성능을 가졌으며, 이에 반해 구조부재의 연성저감이 발생하거나 낮은 설계 밑면전단력에 대한 저항력을 가진 기존건물의 경우에는 높은 붕괴확률을 가지며 목표로 한 내진성능을 만족시키지 못하는 것으로 나타났다. 이와 같은 내진성능을 충족시키지 못하는 내진설계 도입 이전의 건물에 대해서 에너지 소산장치를 통해 보강하게 되면 장치의 에너지 소산능력뿐만 아니라 소성힌지의 재분배를 통해 붕괴확률 및 내진성능이 신축건물 수준으로 향상되었다.

반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반 개발 연구 (Development of a Movable Drawer Type Light-Shelf with Adjustable Depth of the Reflector)

  • 김다솜;이행우;서장후;김용성
    • 설비공학논문집
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    • 제28권9호
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    • pp.343-349
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    • 2016
  • Due to the recent increase in lighting energy consumption in buildings, there are a growing number of studies seeking solutions this problem. The effectiveness of light-shelves as natural lighting systems to solve this problem has been recognized, and various studies regarding such systems are being carried out currently. However, the lighting efficiency of light-shelves decreases if illumination intensity is low-such as at night time, and it also obstructs the views of building occupants. Therefore, the purpose of this study is to examine a movable drawer type light-shelf which allows for the width of the reflector to be adjusted and verify its performance through a simulated test-bed. The following conclusions were reached. 1) The purpose of this study is to solve the problem previously associated with the light-shelf system- of obstructed views-by responding to external environments and minimizing the width of the light-shelf at night time when the efficiency of the light-shelf declines. 2) The proper variables of the movable drawer type light-shelf which enables the width adjustment of the reflector were ascertained in this study according to four solar terms : a width of 0.6 m at an angle of $20^{\circ}$, a width of 0.4m with an angle of $20^{\circ}$, and a width of 0.1 m with an angle of $20^{\circ}$ were determined for the summer solstice, fall/spring equinoxes, and winter solstice respectively; revealing that width adjustment of the light-shelf is a significant factor. 3) The movable drawer type light-shelf which enables${\backslash}$width adjustment of the reflector suggested in this study can reduce the lighting energy consumption by 18.7% and 14.3% in comparison to previous light-shelves with a fixed width of 0.3 m and 0.6m, indicating that it is effective for saving energy.

사물인터넷 기술 적용을 위한 소비전력 효율화 연구 (Power efficiency research for application of IoT technology)

  • 서영훈;박은철;강성환;황재문;윤정환;엄준영;권형준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.669-672
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    • 2015
  • 최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술의 발전으로 다양한 분야에 적용 가능한 서비스가 많이 개발되고 있으며 농작물 관리를 위한 서비스에도 적용하고 있다. 기존에는 농작물 생육에 필수요소인 토양수분을 관리하기 위해 직접 사람이 계측기를 휴대하여 유동적인 지점을 측정하였다. 본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 활용하여 센서 데이터를 분석하여 농작물의 생육의 상태를 과학적으로 관리한 사례이다. 평지 환경은 구조물에 의한 신호간섭 및 주파수 방해 요인이 적어 무선 주파수의 활용함에 있어 좋은 환경을 제공한다. 본 논문에서는 효율적인 WPAN구축 및 데이터 전달 기법과 구축되는 센서 노드 및 게이트웨이에 전원 공급이 어려우므로 저전력 모드를 지원하는 동작 알고리즘이 필수적이다. 실험에서는 각 센서 노드 및 게이트웨이의 네트워크 구성을 통한 효율을 검증하고, 저전력 모드의 운영 및 시간 동기를 위한 기법에 대하여 연구하였다. 향후 통신 효율을 향상시키기 위해 LoRa를 이용한 RF통신 및 프로토콜에 대한 연구가 필요하다.

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Experimental and analytical study of squat walls with alternative detailing

  • Leonardo M. Massone;Cristhofer N. Letelier;Cristobal F. Soto;Felipe A. Yanez;Fabian R. Rojas
    • Computers and Concrete
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    • 제33권5호
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    • pp.497-507
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    • 2024
  • In squat reinforced concrete walls, the displacement capacity for lateral deformation is low and the ability to resist the axial load can quickly be lost, generating collapse. This work consists of testing two squat reinforced concrete walls. One of the specimens is built with conventional detailing of reinforced concrete walls, while the second specimen is built applying an alternative design, including stirrups along the diagonal of the wall to improve its ductility. This solution differs from the detailing of beams or coupling elements that suggest building elements equivalent to columns located diagonally in the element. The dimensions of both specimens correspond to a wall with a low aspect ratio (1:1), where the height and length of the specimen are 1.4 m, with a thickness of 120 mm. The alternative wall included stirrups placed diagonally covering approximately 25% of the diagonal strut of the wall with alternative detailing. The walls were tested under a constant axial load of 0.1f'cAg and a cyclic lateral displacement was applied in the upper part of the wall. The results indicate that the lateral strength is almost identical between both specimens. On the other hand, the lateral displacement capacity increased by 25% with the alternative detailing, but it was also able to maintain the 3 complete hysteretic cycles up to a drift of 2.5%, reaching longitudinal reinforcement fracture, while the base specimen only reached the first cycle of 2% with rapid degradation due to failure of the diagonal compression strut. The alternative design also allows 46% more energy dissipation than the conventional design. A model was used to capture the global response, correctly representing the observed behavior. A parametric study with the model, varying the reinforcement amount and aspect ratio, was performed, indicating that the effectiveness of the alternative detailing can double de drift capacity for the case with a low aspect ratio (1.1) and a large longitudinal steel amount (1% in the web, 5% in the boundary), which decreases with lower amounts of longitudinal reinforcement and with the increment of aspect ratio, indicating that the alternative detailing approach is reasonable for walls with an aspect ratio up to 2, especially if the amount of longitudinal reinforcement is high.

IoT 환경을 위한 Hash 기반 동적 Zigbee PANID 생성 및 충돌 회피 방안 (Adaptable PANID Generation Scheme for Resolving Address Conflict Based on Hash Mechanism in IoT Environment)

  • 이재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2392-2400
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    • 2015
  • 무선 저전력 통신과 매쉬 네트워크 기술로 대표되는 Zigbee 표준 기술은 스마트 홈과 스마트 빌딩, 대규모 센서 네트워크 등의 환경에서 Ad hoc 방식에 의하여 통신거리 확장을 목표로 개발되어왔다. 또한 Zigbee 표준 기술은 기본적으로 IEEE 802.15.4 표준 기술을 기반으로 개발되었으며, 네트워크를 구성하는 전체 노드는 IEEE에서 정의하는 48bit의 Unique한 노드 주소를 사용하여 매쉬 통신을 구성한다. 하지만 스마트 라이팅이나 넓은 지역의 센서 네트워크와 같이 광범위한 지역을 대상으로 동작하는 Zigbee 환경에서는 매우 많은 수의 노드가 필요하고 경우에 따라 설치를 담당하는 시공사가 다를 수 있으며, 이 경우 많은 수의 노드에 대하여 Unique한 노드 ID를 제공하기 힘들 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 고에서는 넓은 지역에 대규모로 설치되는 많은 노드들에 대하여 각각의 Personal Coordinator 들이 해쉬 기반으로 동적 PANID를 설정하고, 이에 따라 발생될 수 있는 PANID 충돌 문제를 해결하는 기법을 제안하며 이에 대한 성능을 검증한다.

Process fault diagnostics using the integrated graph model

  • Yoon, Yeo-Hong;Nam, Dong-Soo;Jeong, Chang-Wook;Yoon, En-Sup
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1705-1711
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    • 1991
  • On-line fault detection and diagnosis has an increasing interest in a chemical process industry, especially for a process control and automation. The chemical process needs an intelligent operation-aided workstation which can do such tasks as process monitoring, fault detection, fault diagnosis and action guidance in semiautomatic mode. These tasks can increase the performance of a process operation and give merits in economics, safety and reliability. Aiming these tasks, series of researches have been done in our lab. Main results from these researches are building appropriate knowledge representation models and a diagnosis mechanism for fault detection and diagnosis in a chemical process. The knowledge representation schemes developed in our previous research, the symptom tree model and the fault-consequence digraph, showed the effectiveness and the usefulness in a real-time application, of the process diagnosis, especially in large and complex plants. However in our previous approach, the diagnosis speed is its demerit in spite of its merits of high resolution, mainly due to using two knowledge models complementarily. In our current study, new knowledge representation scheme is developed which integrates the previous two knowledge models, the symptom tree and the fault-consequence digraph, into one. This new model is constructed using a material balance, energy balance, momentum balance and equipment constraints. Controller related constraints are included in this new model, which possesses merits of the two previous models. This new integrated model will be tested and verified by the real-time application in a BTX process or a crude unit process. The reliability and flexibility will be greatly enhanced compared to the previous model in spite of the low diagnosis speed. Nexpert Object for the expert system shell and SUN4 workstation for the hardware platform are used. TCP/IP for a communication protocol and interfacing to a dynamic simulator, SPEEDUP, for a dynamic data generation are being studied.

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강변여과수와 천부 지하수를 이용하는 지하수 열펌프시스템의 적정유량 (Optimum Pumping Rates of Ground-Water Heat Pump System Using Groundwater or Bank Infilterated Water)

  • 한정상;한혁상;한찬;전재수;김형수
    • 자원환경지질
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    • 제40권6호
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    • pp.833-841
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    • 2007
  • 지하수열펌프시스템(GWHP)은 지원열펌프시스템(GSHP)가운데 성능이 가장 우수하며 저온의 천부지하수열을 이용하는 시스템이다. GWHP시스템은 지중연결 열펌프시스템(GCHP)에 비해 최대 블록부하와 전 시스템 성능에 부합되는 지하수유량을 기준으로 하여 설계를 하며 최적 지하수유량은 해당지역의 지하수온도, 판형열교환기의 규격과 전체펌프와 배관류의 전 양정고에 따라 결정한다. 대체적으로 전형적인 빌딩루프순환수의 필요유량은 1RT당 $9.5{\sim}11.4lpm$ 정도인데 비해 GWHP시스템이 필요로 하는 최적 지하수유량은 이보다 꿜씬 적은 $3.8{\sim}9.5lpm$정도이다.

건설폐기물(建設廢棄物)의 리싸이클링 현황(現況)과 연구동향(硏究動向) - 국내자원(國內資源)의 유효이용(有效利用)을 위한 처리(處理) 및 회수기술동향(回收技術動向)(4) - (Recent Status on the Recycling of Construction Waste and Research Trends - The Current Situation of Recycling Technology for Waste Resources in Korea(4) -)

  • 오재현;김미성;신희덕;민지원
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권2호
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    • pp.16-29
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    • 2008
  • 우리나라 사업장 폐기물의 51.7%에 해당되는 47,294천톤이 건설폐기물이고, 이 폐기물의 96.7%가 재활용되는 것으로 집계되어 있다. 한편 고품질 순환골재의 생산을 일부기업에서 시도하고 있으나, 천연골재를 대체하기에는 아직 미급한 것 같다. 우리나라의 경우 혼합폐기물의 정의가 애매하여, 혼합폐기물의 선별자원화가 매우 부실하다. 폐목재의 경우 PB(particle board)용으로 수요가 많으나, 현장에서 폐목재의 수집이 쉽지 않다. 2005년 대형국책과제를 수행하는 $\ulcorner$건설폐기물재활용연구단$\lrcorner$이 발족하였다. (사)한국자원리싸이클링 학회지에 게재된 건설폐기물 관련 보문은 주가 폐기물을 이용해서 건설자재로 재활용하는 것에 관한 것이었다.

대각측량 방식을 이용한 실내 측위 정확도 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of Indoor Positioning Accuracy Using Diagonal Survey Method)

  • 정현기;박태현;권장우
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.160-172
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    • 2018
  • 위성항법장치(GPS)를 이용한 위치 추정 방법은 자동차의 내비게이션 시스템을 비롯한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 하지만 GPS 신호는 실내에서 측정이 어려우므로 건물이나 공장과 같은 실내에서 특정 물체의 위치를 파악하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위하여 공장 내에서의 물자관리를 위해 저전력 블루투스(BLE) 기반의 객체 위치 추정하는 시스템을 제안한다. 객체위치 추정 시스템은 블루투스 신호 발생기, 수신기, 그리고 데이터베이스 서버로 이루어져 있으며 물자에는 BLE를 기반으로 하는 신호 발생기를 부착하고, 공장 내부에 수신기를 적절하게 배치하여 구성하였다. 또한 본 연구에서 기존의 삼변 측량법의 오차를 감소시키기 위해 4개의 수신기를 사용하는 4축 측량알고리즘인 "대각측량"을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 삼변측량대비 우수한 성능을 보였으며 공장에 시스템을 설치하여 실험을 수행함으로써 본 연구에서 제안하는 시스템과 알고리즘의 실효성을 증명하였다.