• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.28-34
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• 2019

태양열은 지구에서 가장 풍부한 재생에너지 중의 하나이지만, 일반적으로 태양열이 풍부한 계절과 열부하가 큰 계절이 서로 달라 사용에 제한이 있다. 유럽과 캐나다에서는 하절기의 풍부한 태양열을 저장하고 그 열을 동절기 난방부하에 활용하여 에너지를 절감하는 태양열 계간축열시스템을 활용하고 있다. 최근 물탱크방식 및 지중축열방식의 태양열 계간축열시스템이 국내에 소개되어 실증연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 연간 2,164 GJ의 난방부하를 가진 경기도 화성시의 유리온실 1개동에 $2,000m^2$의 평판형 태양열 집열기, $20,000m^2$의 지중 계간축열조를 사용하고 단기축열조를 사용하지 않는 보어홀 방식의 태양열 지중 계간축열시스템을 모델링하여, 운전제어조건에 따른 태양열 이용률을 평가하였다. 시간에 따른 태양열 지중 계간축열시스템의 동적성능예측을 위하여 TRNSYS 18 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 태양열 지중 계간축열시스템은 태양열 집열과 지중 계간축열조 방열에 각각 차온 제어 하였을 때, 5년간 평균 약 60%의 태양열 이용률을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 시스템은 태양열 지중 계간축열시스템의 구성과 제어방법을 단순화하고 성능을 확보하였다.

• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.67-76
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• 2018

본 연구는 해외 친환경에너지타운에서 보어홀 지중열 저장(BTES) 기술을 활용한 융복합 열에너지 공급 시스템의 3가지 사례로서 캐나다의 ADEU(Alexandra District Energy Utility) 및 DLSC(Drake Landing Solar Community)와 덴마크의 Brædstrup Solpark를 조사하였다. 이들 지역 냉난방 시스템들은 효율과 지속가능성을 높이기 위하여 다중 에너지원을 활용하고 있다. ADEU는 리치몬드시에서 726 개의 지중열교환기로 이루어진 지열필드 및 천연 가스 백업 보일러를 이용한 대규모 지역에너지 공급을 위해 개발되었다. 그리고 캘거리시 인근 Okotoks에 위치한 DLSC는 여름철에 풍부한 태양열 에너지를 144 개의 지중열교환기를 통하여 지중에 저장하고 겨울철 난방을 위해 각 주택에 열에너지를 분배하는 계간축열 방식의 지역난방 시스템이다. Brædstrup Solpark 지역난방 시스템은 태양열, 히트 펌프, 보일러 플랜트 및 계간축열을 위한 48 개의 지중열교환기로 구성되며 다중 에너지원을 이용하여 열을 저장한다. BTES 시추공의 심도와 축열량은 지하수 유동과 지반의 열물성에 따라 영향을 많이 받는다. 이러한 시스템들은 경쟁력 있는 에너지 가격으로 장기적인 에너지를 공급함으로서 신뢰성과 경제성을 평가 받았다. 그리고 ADEU와 Brædstrup Solpark는 서비스 영역 확장을 위한 장기 에너지 공급 계획을 기반으로 확장이 진행중이다. 본 조사를 통하여 이러한 시스템들은 사회 경제적인 이익 뿐만아니라 환경적인 관점이 설계에 반영되어 있는 것을 알 수 있었다. 국내에서도 이러한 프로젝트를 실시하기 위해서는 지방 정부 또는 관련 기관의 에너지 정책 지원 뿐만아니라, 관리 기관 설치를 통한 장기적인 협력이 필요하다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.367-371
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• 2018

Plywood is one of the important materials in LNG cargo containment systems, and, due to the characteristics of the wood, its properties vary greatly depending on the humidity conditions in the storage facility. Due to the distribution environment of plywood, there is a high probability of long-term exposure to the domestic seasonal environment. Considering an environment in which the humidity changes greatly according to the seasons in Korea and the characteristics of the wood, it is necessary to acquire data on changes in the characteristics of the plywood for accurate quality control. In this study, the moisture content of plywood was determined experimentally to reflect the seasonal environmental conditions of shipyards in Korea. A noticeable change in the thermal conductivity was confirmed experimentally.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.452-455
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• 2007

The geothermal heat pump system is designed for cooling and heating for three stories building (2,435 $m^2$) includes total 79 heat pumps. Therefore, the monitoring system is installed for each floor and the data is automatically transmitted to the monitoring system. Heat exchange rate and temperature of a geothermal heat pump system have been monitored for a long period. The seasonal operation of geothermal heat pump shows the different shape of heat exchange rate for cooling and heating. Ground water flow can influence on heat exchange rate and thermal storage of the system. In order to define the hydraulic characteristics and groundwater temperature variation, the relationships among air temperatures, groundwater temperatures, water table, and precipitation are analysed.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.127-135
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• 2017

In this study, a cold well and a warm one with the distance of 100 m were installed in the alluvial aquifer. Groundwater used as the heat and the cold source of heat pump was designed to flow into the warm and the cold well with a diameter of 200 mm. In order to increase the heat and cold storage in aquifer, six auxiliary wells with the diameter of 50 mm and the depth of 30 m were installed at an interval of 5 m from the main well. Also, heat pump 50 RT, the thermal tank $40m^3$, and a remote control and monitoring system were installed in three single-span greenhouses ($2,100m^2$) for growing tomato in Buyeo, Chungcheongnam-do. According to the aquifer heat storage test which had been conducted from Aug. 31 to Sep. 22, 2016, warm water of $850m^3$ was found to flow into warm well. The temperature of the injected water was $30^{\circ}C$ (intake temperature : $15^{\circ}C$), and the heat of 12.8 Gcal was stored. The greenhouse heating test in winter had been conducted from Nov. 21, 2016 to Apr. 30, 2017. On Nov. 21, 2016 when heating greenhouse started, the aquifer temperature of the warm well was $18.5^{\circ}C$. The COP for heating with water source at $18.5^{\circ}C$ was 3.8. The intake water temperature of warm well was gradually lowered to the temperature of $15^{\circ}C$ on Jan. 2, 2017 and the heat pump COP was measured to be 3.2 at that time. As a result, the heat pump COP was improved by 18 %. and retrieval heat was 8 Gcal, the retrieval rate of heat stored in aquifer was estimated at 63 %.

• KIEAE Journal
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• 제16권3호
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• pp.25-34
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• 2016

Purpose: The temperature in Seoul has risen 3 times more than the average global temperature increase for the past 100 years. Today, summer starts 15 days earlier than the early 20th century and is 32 days longer. This tendency causes rapid increase of cooling energy demand. Following this effect, seawater heat resources are to be used as an countermeasure for global warming. Incheon Port near the Western Sea has the lowest water temperature in the winter in South Korea in which it is suitable to use seawater cold heat resources. Method: The cold heat resource is gained from seawater when the water temperature is the lowest in the winter time and saved in a seasonal thermal storage. This can be used as cold heat resource in the summer time. A heat exchanger is essential to gain seawater cold energy. Due to this necessity, sea water heat resource heat exchangers are modeled by heat transfer equations and the fluid characteristics are analyzed. Also, a CFD (computational fluid dynamics) program is used to conduct simulation on the fluid characteristics of heat exchangers. The analyzed data of deducted from this process are comprehensively analyzed and discussed. Result: Regarding the performance of the heat exchanger, the heat exchanger was operated following the prediction within the range of heat transfer rate of minimum 3.3KW to maximum 33.6KW per device. In the temperature change analysis of the heat exchanger, fluid analysis by heat transfer equations almost corresponded to the temperature change by CFD simulation. Therefore, it is considered that the results of this study can be used as design data of heat exchangers.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.221-226
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• 2008

This study was carry out evaluation of seasonal performance for the decentralized desalination system with the solar thermal system and the photovoltaic power system. First operating demonstration system was set up in Cheju in 2006. These system comprises the desalination unit with designed daily fresh water capacity of $2m^3$ and is supplied by a $120m^2$ evacuated tubular solar collector, a $6m^3$ heat storage tank, and a 5kW photovoltaic power generation supply the electricity for hydraulic pumps to move the working fluids. In a spring season day average $392W/m^2$, the daily fresh water showed to produce about 340liter. In a summer season day average $296W/m^2$, the daily fresh water showed to produce about 328liter. In a autumn season day average $349W/m^2$, the daily fresh water showed to produce about 277liter. In a winter season day average $342W/m^2$, the daily fresh water showed to produce about 271liter.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권4호
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• pp.54-61
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• 2005

대수층 축열 에너지(ATES) 시스템은 지반의 특성과 이용량에 따라 매우 경제적인 새로운 대체에너지로 이용될 수 있다. 적절한 ATES 시스템 설계를 통하여 주어진 수리지질 특성에 적합한 ATES 시스템을 개발하기 위해서는 대수 층내 수리열역학적 과정의 이해가 필수적이다. 본 논문에서는 지하수 양수 및 열펌프에 이용된 불을 재주입하는 방식의 지하수 열펌프 운영에 대한 두 가지 시나리오를 통하여 두 개의 층으로 이루어진 대수층 모델에 적용하여 대수층내 열 저장에 대한 수리열역학적 현상을 시뮬레이션하였다. 첫 번째 시나리오에서는 양수 우물과 주입 우물을 계절에 따라 서로 교대로 시스템을 운영한 경우에 열 거동에 의한 온도 분포와 지하수위를 시뮬레이션 하였으며, 두 번째는 주입과 양수 우물 위치를 고정하여 시뮬레이션 하였다. 356일 이후 주입 우물 주변의 온도 분포는 주입수의 온도와 주입정으로 부터의 거리에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 지표온도 분포는 30과 50 m 심도의 온도 분포에 비하면 미미한 변화만 나타났으며, 각 층에서의 열 거동은 공극률과 지하수의 유동 특성에 따라 매우 민감한 것으로 나타났다. 그리고 양수와 주입우물에서의 지하수위와 온도변화를 모니터링하여 열펌프 운영 방식에 따른 효율성을 실험하고, 두 우물간의 열 간섭현상을 분석하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.364-371
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• 2005

Fuel cell systems(FCS) have a financial and environmental advantage by providing electricity at a high efficiency and useful heat. For use in a residence, a polymer electrolyte fuel cell system(PEFCS) with a battery pack and a hot water storage tank has been modelled and simulated. The system is operated without connection to grid line. Its electric conversion efficiency and heat recovery performance are highly dependent on operation strategies and also on the seasonal thermal and electric load pattern. The output of the fuel cell is controlled stepwise as a function of the state of the battery and/or the storage water tank. In this study various operation strategies for cogeneration fuel cell systems are investigated. Average fuel saving rates at different seasons are calculated to find proper load management strategy. The scheme can be used to determine the optimal operating strategies of PEFCS for residential and building applications.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1985년도 하계학술회의논문집
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• pp.144-147
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• 1985

In electricity industry, the improvement of load factor by flattening of load has been considered to be more important than any other tasks and has received wide concern and interest. Especially while annual peak load had occured early evening in winter during past decades, but we found the trend has changed so that annual peak load occured during the daytime in summer since1981 The useful practicing methods of this load management ale as follows; 1. Inducing of midnight load by thermal storage water heating 2. Seasonal differential rates. 3. Revising the peak load priceing (Time-of -use) It seems hard to expect that load research can be carried out in a short time, and we all have to exert outselves continuously to provide efficient load management method without wasting resources.