• Advances in Computational Design
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• 제7권4호
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• pp.321-343
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• 2022

Museum buildings display artefacts for public education and enjoyment, ensuring their long-term safety and the comfort of visitors by following strict indoor environment control protocols using mechanical Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems to keep the (environmental) variables at a fixed comfort level. Maintaining this requires constant supply of energy currently mostly sourced from the combustion of fossil fuels which exacerbates climate change. However, a review on the effects of the indoor environmental variables on museum artefacts as well as museum visitors revealed that there is no specific point at which artefact deterioration occurs, and that there are wide ranges of conditions that guarantee the long-term safety of artefacts and human comfort. Visits to museum buildings in hot-humid tropical climate of Nigeria revealed that strict indoor environmental practices were adopted. Even when appropriate micro-climatic conditions are provided for artefacts, mechanical HVAC systems remain necessary for visitor comfort because almost no consideration is given to natural ventilation. With the current global push towards energy management, this paper reviewed passive environmental control practices, architectural design strategies, and discusses the adaptation of double skin façade with jali screens, and the notion of smart materials, which can satisfy the range of requirements for the long-term safety of artefacts and levels of human comfort in buildings in hot-humid tropical climate, without mechanical HVAC systems. This review would inspire more discussions on passive, energy efficient, smart and climate responsible popular architecture, challenging current thinking on the impact of the more accepted representative architecture.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.18-22
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• 2022

Photovoltaics (PV) power generation efficiency is affected by meteorological factors such as temperature and wind speed. In general, it is known that the power generation amount decreases because photovoltaics panel temperature rises and the power generation efficiency decreases in summer. Photovoltaics Thermal (PVT) power generation has the ad-vantage of being able to produce heat together with power, as well as preventing the reduction in power generation efficien-cy and output due to the temperature rise of the panel. In this study, the amount of heat collected by season and time was calculated for photovoltaics thermal modules using the International Weather for Energy Calculations (IWEC) data provided by the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Based on this, we propose a method of predicting the temperature of the photovoltaics panel using thermal analysis and then calculating the flow rate of coolant to improve power generation efficiency. As the results, the photovoltaics efficiencies versus time on January, April, July, and October in Jeju of the Republic of Korea were calculated to the range of 15.06% to 17.83%, and the maxi-mum cooling load and flow rate for the photovoltaics thermal module were calculated to 121.16 W and 45 cc/min, respec-tively. Though this study, it could be concluded that the photovoltaics thermal system can be composed of up to 53 modules with targeting the Jeju, since the maximum capacity of the coolant circulation pump of the photovoltaics thermal system applied in this study is 2,400 cc/min.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.391-392
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• 2021

해마다 실내 냉방기 냉매누설 문제가 고질적으로 반복되며 소비자들의 피해도 커져가고 있다. 특히 제조사와 설치 업체가 다른 경우 냉매 누수의 원인이 제품인지, 설치하자인지 책임소재를 두고 갈등을 빚는 경우가 빈번하다. 이에 더 이상 소비자들의 피해를 막기 위해 냉매누설 검출 방안 마련이 필요해 보인다. 본 연구에서는 실내 냉방기 설치 후 냉매누설 검출을 위한 별도의 하드웨어 장치 추가 없이 냉방기의 운영을 위해 설치된 센서들의 값을 이용하여 냉매누설의 유무를 판단할 수 있는 방안을 제안하는 것을 목적으로 한다. 데이터 분석을 위하여 제조사의 제품 출하 전 현장 테스트 단계에서 측정한 온도값, 전류값, 습도값을 취합하여 데이터 셋을 구축하였다. 이때 자동화된 머신러닝(AutoML)을 이용하여 데이터의 80%를 훈련 데이터로 20%를 테스트 데이터로 사용하여 냉매량 80%는 1, 그 이하는 0으로 훈련시켰다. 구축한 데이터 셋을 이용하여 훈련시킨 결과 99% 정확도로 냉매누설 검출을 분별할 수 있었다. 또한 냉매누설과 관련성이 높은 중요 특징 4개를 추출할 수 있었다. 본 연구를 통하여 별도의 하드웨어 장치 추가 없이 소프트웨어적인 접근 방법으로 문제를 해결할 수 있는 feasibility를 확인할 수 있었다.

• 국제학술발표논문집
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• The 7th International Conference on Construction Engineering and Project Management Summit Forum on Sustainable Construction and Management
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• pp.14-23
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• 2017

In high-density high-rise cities such as Hong Kong, buildings account for nearly 90% of energy consumption and 61% of carbon emissions. Therefore, it is important to study the design of buildings, especially high-rise buildings, to achieve lower carbon emissions in the city. The carbon emissions of a building consist of embodied carbon from the production of construction materials and operational carbon from energy consumption during daily operation (e.g., air-conditioning and lighting). An integrated analysis of both types of carbon emissions can strengthen the design of low carbon buildings, but most of the previous studies concentrated mainly on either embodied or operational carbon. Therefore, the primary objective of this study is to develop a holistic methodology framework considering both embodied and operational carbon, in order to enhance the sustainable design of low carbon high-rise buildings. The framework will be based on the building information modeling (BIM) technology because BIM can be integrated with simulation systems and digital models of different disciplines, thereby enabling a holistic design and assessment of low carbon buildings. Structural analysis program is first coupled with BIM to validate the structural performance of a building design. The amounts of construction materials and embodied carbon are then quantified by a BIM-based program using the Dynamo programming interface. Operational carbon is quantified by energy simulation software based on the green building extensible Markup Language (gbXML) file from BIM. Computational fluid dynamics (CFD) will be applied to analyze the ambient wind effect on indoor temperature and operational carbon. The BIM-based framework serves as a decision support tool to compare and explore more environmentally-sustainable design options to help reduce the carbon emissions in buildings.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.118-118
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• 2017

지구 온난화에 따른 환경변화로 인하여 최근 10년('02~'11)간 여름의 일수는 4일, 겨울 일수는 16일 각각 증가하였다. 현재 육계사 내의 고밀도 밀집사육으로 인하여 고온스트레스로 하절기 육계의 폐사율이 증가하고 있는 실정이다. 2016년 폭염으로 닭 406.1천수, 오리 15.7천수, 메추리 70천수, 돼지 8천수가 폐사하였다. 이에 혹서기 가축이 약430만수가 폐사하였으며 피해 보상금액 128억원 소요되었다. 본 연구에서는 하절기 고온스트레스 경감과 폐사율 저감을 위해 계사 냉난방 공조와 냉온 음용수 급수를 병행할 수 있는 고효율 환경 개선 시스템을 개발하여 고온스트레스 저감 및 생산성 향상에 목적이 있다. 계사 냉난방 공조 및 냉온음용수 급수 병행 시스템 설계요인을 분석하고 냉난방 공조부하, 냉온수 생산 부하를 고려한 시스템 용량 산정하고 히트펌프, 축열조, 냉난방 및 냉온수 분배장치 등 구성요소로서 공조 및 냉온음용수 급수시스템을 설치하였다. 시스템 용량은 공기-물 히트펌프(10kW,1대), 축열조(10톤), 음용수조(2톤), 열교환기(열교환량,5만kcal/h), 물순환펌프(250W,2대) 및 팬코일유닛(1만kcal/h,4대)으로 시스템 모니터링 및 제어 시스템 개발하여 계사 내 환경, 시스템 성능에 대한 실시간 모니터링을 통하여 저장하였다. 조사항목으로 위치별 온습도, 체중, 사료섭취량, 페사율 등을 조사 분석하였다. 연구결과 계사의 내부온도는 시험구에서는 평균 $25.3^{\circ}C$를 나타내었고 대조구에서는 평균 $28.1^{\circ}C$로서 $2.8^{\circ}C$ 높게 나타났으나 상대습도는 시험구 76.2%, 대조구 75.0%로 큰 차이가 없었다. 냉수급여에 따른 계사 높이별 내부온도는 상하의 온도차가 $4.5^{\circ}C$로 크게 차이가 났다. 육계의 음수량은 혹서기 냉수를 급여한 시험구에서 일일 23.2L, 대조구에서는 21.5L를 섭취하였다. 일일 사료섭취량은 냉수를 급여한 시험구에서 937g, 대조구에서는 725g을 섭취하였다. 사료섭취량은 냉수를 급여한 시험구가 212g 많이 섭취하였으며 사료요구율은 시험구는 1.86, 대조구는 1.91로서 시험구가 낮게 나타났다. 체중은 냉수를 급여한 시험구가 359g 많았으며 증체량은 냉수를 급여한 시험구에서 495g, 대조구에서는 392g으로 나타났다. 폐사율은 냉수를 급여한 시험구에서 84%가 폐사율을 줄일 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권9호
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• pp.761-772
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• 2015

가정용 에어컨이나 히트 펌프에 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브가 널리 사용되고 있다. 한편 에어컨이나 히트펌프의 부분 부하 운전시 질량유속은 수십 $kg/m^2s$에 불과하다. 하지만 7.0 mm 튜브에 대한 기존 연구들은 질량유속 $100kg/m^2s$ 이상에서 수행되었다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($50kg/m^2s$에서 $250kg/m^2s$)에서 외경 7.0 mm 마이크로핀 튜브 내 R-410A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 실험 중 포화온도는 $8^{\circ}C$, 열유속 $4.0kW/m^2$으로 유지하였다. 비교를 위해 외경 7.0mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험결과 마이크로핀 튜브의 전열촉진비는 질량유속이 감소할수록 증가하다 $150kg/m^2s$를 기점으로 감소함을 보였다. 이는 마이크로 핀튜브 내 유동이 환상류에서 성층류로 변화하기 때문이다. 실험 범위에서 마이크로핀 튜브의 마찰손실과 평활관의 마찰손실은 거의 같게 나타났다. 실험데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제21권1호
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• pp.136-149
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• 1996

The effects of various All-Etching Agents (10% phosphoric acid, 10% maleic acid and 10 % citric acid) and 32 % phosphoric acid and varied etching time were evaluated by observing the morphology of the etched enamel surfaces using Scanning electron microscopy and by measuring the shear bond strength of a composite resin to human enamel. A total of 156 extracted premolar and molar teeth free of irregularities were employed in this study. Specimens for the observation of enamel morphology were divided into 12 groups of 3 teeth each, based on the type of etchant used and application time. After exposure to the etching agent specimens were washed air-dried and then glued to aluminum stubs and coated with a layer of gold for examination in the scanning electron microscope. Specimens for the evaluation of bond strength were divided into 12 groups of 10 teeth each also based on the type of etchant used and application time. After exposure to the etching agent the specimens were washed, air-dried and a thin layer of bonding agent was applied using a brush. Z 100 composite resin was light cured to the surface and stored at $37^{\circ}C$, 100% humidity for 7 days. An Instron Universal Testing Machine was used to apply a shearing force at $90^{\circ}$ angle from the enamel surface. It is concluded from this study that commercial All-etching agents can be used with a 15-second etching without adversely affecting retention of dental resin materials. At the same time, the acid concentration is probably a suitable compromise regarding the acid's function as a dentin demineralizing all-etch conditioning agent. The following results were obtained. 1. Specimens etched with 10 % citric acid showed a random superficial etching pattern which could not be related to prism morphology. 2. Specimens etched with 10 % and 32 % phosphoric acid and 10 % maleic acid showed a type I pattern in which core material was preferentially removed leaving the prism peripheries relatively intact or a type II pattern in which prism peripheries were preferentially removed. This delineation became more distinguished as etching time was increased. 3. All-Etching Agents and 32 % phosphoric acid showed a statistically significant higher shear bond strength at 15 seconds etching time.(p<0.05) 4. 10 % maleic acid and 32 % phosphoric acid exhibited a statistically significant higher shear bond strength than 10 % phosphoric and citric acid at 15 seconds etching time.(p<0.05).

• 보존과학회지
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• 제30권2호
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• pp.169-179
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• 2014

공주 송산리 고분군은 1997년 남조류의 발생 이후, 지속적으로 생물피해에 의한 정밀조사가 이루어져 왔다. 6호분 현실은 조사기간 동안 $18.6{\sim}19.8^{\circ}C$, 94.3~99.9%, 무령왕릉 현실은 $17.3{\sim}18.53^{\circ}C$, 73.2~96.45% 분포를 보였으며, 고분 내부의 송풍구를 재설치하는 공사를 전후로 하여 습도의 변화폭이 크게 나타났다. 외부온도가 높아지면 결로는 바닥면과 북측방향에 집중적으로 나타났으며, 특히 공조기가 가동 중일 때 송풍구로부터 불어오는 바람의 방향에 의해 각 방위의 벽체에서 크게는 $2.8^{\circ}C$까지 온도차가 확인되었다. 고분 내부의 공기중 및 벽체 표면에서 곰팡이보다 세균의 개체수가 더 높게 나타났으며 Alternaria sp., Aspergillus sp., Penicillium sp. 등의 곰팡이 20종과 Pseudomonas sp., Arthrobacter sp. 등 세균 19종을 분리 동정하였다. 고분 내부에 존재하는 미생물은 문화재의 원형 손상 등의 문제를 발생시킬 수 있으므로 미생물 의 생장 가능성을 예측하고 고분 내 미시환경 조건이 벽화의 손상에 미치는 영향성을 파악하여 고분의 장기적인 보존방안을 마련해야 한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권2호
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• pp.75-84
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• 2018

Thermal stress of livestock has been issued due to recent climate change trends and this causes reproductive disorders, decreased feed consumption, immunosuppression, and increased mortality of animals. Concept of THI has been widely used to quantitatively evaluate the degree of thermal stress for animals, however use of this concept is restricted for animals living in the enclosed facilities such as mechanically ventilated broiler houses. In this study, time-based internal energy flow and variation trends of temperature and humidity were analyzed based on BES technique. Local weather data, insulation characteristics of building materials, heat and moisture generation rate from broilers according to age, algorithm of ventilation operation were adopted for boundary condition of the model to accurately compute THI values inside the mechanically ventilated broiler house. From the BES computation, excess frequency of THI threshold in Jeju city was highest on the assumption that air conditioning equipments were not installed. When general raising density ($39kg\;m^{-2}$) was adopted, total 2,191 hours were exceeded. Excess hours of THI threshold were strongly related to the cumulative air temperature ($R^2=0.87$).

• 보존과학회지
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• 제35권2호
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• pp.99-115
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• 2019

송산리 고분군은 한반도 고대사 연구에 가장 중요한 유적의 하나이나, 발굴 이후 지속적인 외부환경 노출과 인위적 공조시스템의 부작용으로 고분의 온열환경 안정성에 상당한 위협이 초래되었다. 고분군의 현실은 계절변화에 따라 큰 차이가 나타나는 외부 기온과는 달리 연중 $11.4{\sim}22.2^{\circ}C$의 비교적 안정적인 온도분포를 보였고, 표준편차도 3.5 이내로 나타났다. 고분의 미기후 환경에 영향을 미친 주요인은 외부 공기의 유입과 풍향 및 풍속으로, 이는 모두 고분군의 기밀성과 깊은 관련이 있다. 일사는 고분의 봉분두께와 반비례 관계를 보였으며, 봉분이 두꺼운 무령왕릉이 일사의 영향을 가장 적게 받았다. 특히 사람의 출입으로 인한 인위적 환경변화가 내부 환경의 안정성에 가장 큰 영향을 주었으며, 출입인원 및 재실시간에 비례하여 변화하는 특징을 보였다. 현재 송산리 고분군 내부는 밀폐되어 항상 포화상태를 유지하고 있어 결로에 매우 취약한 상태이다. 고분별로 결로 발생 가능성을 분석한 결과, 5호분과 6호분 및 무령왕릉 모두 연중 대부분 결로가 발생하는 것으로 나타났다. 결로는 미생물의 생장을 돕고 부재를 이완시키므로 반드시 적절한 안정화 대책이 수립되어야 한다.