• 설비공학논문집
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• 제13권12호
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• pp.1223-1229
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• 2001

Though conventional calorimetry methods such as differential scanning calorimetry (DSC) and differential thermal analysis (DTA) are used generally in measuring heat of fusion, T-history method has the advantages of a simple experimental apparatus and no requirements of sampling process, which is particularly useful for measuring thermal properties of inhomogeneous phase change materials (PCMs) in sealed tubes. However, random criteria (a degree of supercooling) used in selecting the range of latent heat release and neglecting sensible heat during the phase change process can cause significant errors in determining the heat of fusion. In the present study, it was shown that a 40% discrepancy exists between the original T-history and the present methods when analyzing the same experimental data. As a result, a reasonable modification to the original T-history method is proposed.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제11권1호
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• pp.32-39
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• 2003

Though conventional calorimetry methods such as differential scanning calorimetry and differential thermal analysis are used generally in measuring heat of fusion, T-history method has advantages of a simple experimental apparatus and no requirements of sampling process, which is particularly useful for measuring thermophyical properties of in-homogeneous phase change materials in sealed tubes. However, the degree of supercooling used in selecting a range of latent heat release and neglecting sensible heat during the phase change process can cause significant errors in determining the heat of fusion. In the present study, it was shown that a 40% discrepancy exists between the original T-history and the present methods when analyzing the same experimental data. As a result, a reasonable modification to the original T-history method is proposed.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.40-44
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• 2019

This study investigates mixtures of water and cryoprotectant agents (CPAs) to store high-grade cold energy. Although water is an ideal material for a cold thermal storage (CTS) due to its high specific heat, undesirable volume expansion may cause structural stresses during freezing. The volume expansion can be alleviated by adding the CPAs to water. However, the CPA aqueous solutions not only have different thermal properties but also transit to amorphous state different from pure water. Therefore, these characteristics should be considered when using them as material of the CTS. In experiments, glycerol and dimethyl sulfoxide (DMSO) are selected as the candidate CPA. The volume expansion of the solution is measured by an in-situ strain gauge in low temperature region. The specific heat capacity of the solution is also measured by differential scanning calorimetry (DSC). Both the amount of volume expansion and the specific heat capacity of the CPA aqueous solution decrease in the case of higher concentration of CPA. These characteristics should be contemplated to select optimal aqueous solution for CTS for liquid air energy storage system (LAES). The CPA solutions have advantages of having wide temperature range to utilize the latent heat of water and higher sensible heat of the CPA. The CPA solutions which can satisfy the allowable stress of the structure are determined. Consequently, among the CPA solutions investigated, DMSO 20% w/w solution is the most suitable for the CTS.

• 국토계획
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• 제53권7호
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• pp.109-126
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• 2018

The purpose of this study is to identify the spatial types for thermal environment improvement considering heat flux and its spatial context through empirical orthodox formulas. First, k-means clustering was used to classify values of three kinds of heat flux - latent, sensible and storage heat. Next, from the k-means clustering, we defined a type of thermal environment (type LHL) where improvement is needed for more comfortable and pleasant thermal environment in the city, among the eight types. Lastly, we compared and analyzed the characteristics of each classified thermal environmental types based on land cover types. From the study, we found that the ratio of impervious surfaces, roads, and buildings of the type LHL is higher than those of the type HLH (relatively thermal comfort environment). In order to improve the thermal environment, the following contents are proposed to urban planners and designers depending on the results of the study. a) Increase the green zone rate by 10% to reduce sensible heat; b) Reduce the percentage of impermeable surfaces and roads by 10% ; c) Latent heat increases when water and green spaces are expanded. This study will help to establish a minimum criterion for a land cover rate for the improvement of the urban thermal environment and a standard index for the thermal environmental improvement can be derived.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제15권1호
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• pp.87-96
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• 1986

An experiment on the devices that enchance the stratification of storage tanks in a solar heat ins system has been carried out. The benefits of thermal stratification in sensible heat storage are to increase the system performance such as the collector efficiency or the fraction of the total load supplied by solar energy. Using the diffuser and the distributor as the stratification enchancement device, the expeliments were perfomed in the different condition of diameter and material of the distributor. As a result of experiments, there exists the diameter of distributor in which the stratification is made maximum under certain design and operation condition. Also it was identified that the kind of distributor material influenced the degree of stratification. Comparing the experimental result to the computational results calculated under the same conditions, the node number N(stratification index) was determined. The results of computer simulation that was performed about the actual solar heating system in Seoul for 24 hours show the relative advantage of stratified over well-mixed storage and the significant improvements in system performance.

• 터널과지하공간
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• 제23권3호
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• pp.241-259
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• 2013

충전층을 이용한 열에너지저장 시스템은 자갈이나 콘크리트와 같은 열저장매질과 공기나 오일과 같은 열전달유체를 이용하여 현열에너지를 저장하는 방식으로서, 저장매질의 경제성과 화학적 안정성, 시스템 구축의 용이성 등 많은 장점이 갖는다. 본 연구에서는 충전층을 이용한 열에너지저장 기술에 대하여 개략적으로 소개하고, 이러한 열에너지저장소의 에너지 수지와 성능 효율을 분석하기 위한 수치 모델을 제시하였다. 유한차분법을 이용하여 저장소 내 1차원 비정상 열전달 해석을 수행하였으며, 반복적인 주입과 토출에 따른 충전층의 온도분포와 외부로의 손실 에너지를 계산하였다. 해석모델은 AA-CAES(advanced adiabatic compressed air energy storage)와 연계된 고온의 열에너지저장시스템으로 저장소가 지하암반 내에 위치하는 경우와 지상에 위치하는 경우를 모사하고, 성능효율 및 열손실률을 비교 분석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제29권5호
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• pp.259-268
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• 2017

This paper proposes a hydrogen-based social economy derived from fuel cells capable of replacing fossil fuels and resolving global warming, It thus provides an entry for developing economically feasible social configurations to make use of bio-hydrogen production systems. Bio-hydrogen production works from the principle that microorganisms decompose water in the process of converting CO to $CO_2$, thereby producing hydrogen. This study parts from an analysis of an existing 157-ton class NA1 bio-hydrogen reactor that identifies the state of feedstock and reactor conditions. Based on this analysis, we designed a 1-ton class bio-hydrogen reactor process simulator. We carried out thermal analyses of biological heat reactions, sensible heat, and heat radiation in order to calculate the thermal load of each system element. The reactor temperature changes were determined by modeling the feed mixing tank capacity, heat exchange, and heat storage tank. An analysis was carried out to confirm the condition of the feed mixing tank, heat exchanger, heat storage tank capacity as well as the operating conditions of the system so as to maintain the target reactor temperature.

• 한국습지학회지
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• 제11권1호
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• pp.105-113
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• 2009

연안습지 생태계에서 열에너지 교환 과정은 매우 중요하다. 지표 열에너지 평형을 이루는 요소인 순복사플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스 그리고 토양열 플럭스를 전라남도 고흥에 위치한 수평적으로 균질하다고 판단되는 지역인 고흥만 간척지에서 관측하고 분석하였다. 열의 수송을 평가하기 위해서 5회의 집중관측 기간에 대기 난류를 측정하였고, 특히 갈대로 덮여있는 간척지에서 지표층 열에너지 수지를 분석하기 위해서는 물과 매우 미세한 입자로 구성된 토양 그리고 계절에 따라 색깔과 밀도가 변하는 식생캐노피를 고려하였다. 순복사 플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스, 토양열 플럭스를 기존의 에너지 수지방정식에 적용하여 식생과 토양과 같은 지표면 특성에 따른 열 플럭스의 특징을 조사하여 습지의 기온조절 효과에 대해 알아보았다. 에너지 수지비로 식생 성장기에는 주로 잠열 플럭스에 의해 열이 대기로 전달되는 것을 알 수 있었다. 또한 식생층은 열을 저장하여 기온의 일교차를 줄이는 역할을 한다. 여름철에 집중관측지의 기온이 주변 지역의 기온보다 보다 낮고 겨울철에는 다소높게 나타난 결과는 식생층을 포함하는 연안습지가 열환경을 조절함을 보여주었다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권2호
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• pp.210-224
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• 1996

SLODSVAT 모델은 (1)식생의 환경 조건과 생태 생리학적 특징에 의해 결정된 두개 수관층에서의 복사, 수분증발, 열, 이산화탄소 및 바람(momentum) 등의 이동과, (2)식물의 뿌리, 줄기, 잎으로 이어지는 수분의 흡수와 저장 및, (3)수관에 의한 강우의 차단, 그리고 토양에 의한 강우의 저장과 유하 등을 Simulation한 상호관련된 몇 개의 하위 모델들로 구성되어 있다. 본 연구에서는 독일 중부에 위치한 Solling지방의 독일가문비림(Picea abies L Karst)을 대상으로 기후 관측 결과와 모델링에 의한 결과를 서로 비교해 본 바, SLODSVAT는 서로 다른 환경 조건하에서 수분증발과 열 흐름의 계절적 변화 뿐만 아니라 일변화도 자연적 과정에 맞게 적절히 설명할 수 있음을 알 수 있었고, 또한 대기, 임관 및 토양 구조에 대한 기상학적, 식물학적, 수문학적 자료들이 유능하다면 독일가문비림 생태계에 대한 증산과 증발산의 비를 평가하고 예측함이 가능함을 알 수 있었다.

• 태양에너지
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• 제11권3호
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• pp.44-52
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• 1991

본 연구의 목적은 주거용 태양열 온수이용에 있어서 성층저장의 잠점을 평가하고 최적의 설계변수를 제시하되 실험이 아닌 시뮬레이션을 통한다는 것이다. 그 결과는 다음과 같으며 실험의 결과들과 잘 일치함을 보였다. 1. 탱크의 성층분활이 증가함에 따라서 태양부하율이 증가함을 보여 주었고 본 연구에서는 평균 10% 정도 증가함을 나타내었다. 2. 저장탱크의 높이 대 지름의 비가 3정도일 때가 태양부하율이 최대가 되었으며 그 이상이 되면 감소하는 경향을 나타내었다. 3. 집열기로 부터 저장탱크로 유입되는 온수의 유동율이 증가할 수록 완전혼합저장에서는 태양부하율이 증가하지만 성충저장에서는 유입율이 감소하는 것이 태양부하율을 증가시키는 결과가 되었다. 4. 이와 같은 결과로 성층축열시스템 전체적으로는 약 17%의 성능 향상을 기대할 수 있다.