• 제목/요약/키워드: ground loop

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지열 시스템의 난방 경제성 및 $CO_2$ 절감 실증 연구 (An Experimental Study on the Ground Source Heat Pump System for Heating Economic Efficiency and Reduction Amount of $CO_2$)

  • 남임우;백기동
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.25-30
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    • 2007
  • The final energy consumption in the building sector in Korea represents almost 20% of the total energy consumption. Besides, Space heating and hot water generation in Korea are based on fossil fuels, with a serious environmental impact. This study describes thermal performance of heating demonstration system using close-loop ground source heat pump installed at Korean minjok leadership academy. The results of the experimental study, it retrieve the investment cost for 3years 8months and reduction amount of $CO_2$are 293,900 $kgCO_2$.

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지중 열교환기 종류에 따른 성능 및 시공비 분석 (Performance and Initial Cost Analysis on Various Type of Ground Heat Exchangers)

  • 이승래;윤석;조남현;김민준;고규현
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.14-19
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    • 2014
  • This paper presents a preliminary experimental and computational study on the evaluation of thermal performance and initial cost of U, W and coil type ground heat exchangers (GHEs). Heat exchange rate of the individual GHE was evaluated from the thermal resperformance test (TPT) results, and the construction cost was also calculated. For more information, GLD (ground loop design) simulations of various piping size are carried out. From simulation results, the optimized GHE was suggested based on the thermal performance and construction cost as well. Besides, the required borehole length of U and W type GHEs was calculated considering a real construction condition using GLD program.

Design of an Autonomous Hover Control System for a Small Quadrotor

  • Raharja, Gilar B.;Kim, Gyu-Beom;Yoon, K.J.
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권4호
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    • pp.338-344
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    • 2010
  • This paper discusses the development of the control system of a mini quadrotor in Konkuk University for indoor applications. The attitude control system consists of a stability augmentation system, which acts as the inner loop control, and a modern control approach based on modeling will be implemented as the outer loop. The inner loop control was experimentally satisfied by a proportional-derivative controller; this was used to support the flight test in order to validate the modeling. This paper introduces the mathematical model for the simulation and design of the optimal control on the outer loop control. To perform the experimental tests, basic electronic hardware was developed using simple configurations; a microcontroller used as the embedded controller, a low-cost 100 Hz inertial sensors used for the inertial sensing, infra-red sensors were employed for horizontal ranging, an ultrasonic sensor was used for ground ranging and a high performance propeller system built on an quadrotor airframe was also employed. The results acquired from this compilation of hardware produced an automatic hovering ability of the system with ground control system support for the monitoring and fail-safe system.

인천국제공항 3단계 건설부지에 적합한 지중열교환기 시스템 평가 연구 (Evaluation of a Ground Heat Exchanger Appropriate for the Site of the Third Stage Construction of Incheon International Airport)

  • 조남현;송정태;윤석;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.23-33
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    • 2015
  • 본 연구에서는 인천국제공항 3단계 건설 사업에 포함된 지중열시스템에 대한 적정 지중열교환기 선정을 위해 현장 부지내 시스템의 열원(지중열원, 지하수), 채움재(벤토나이트, 콩자갈), 열교환 파이프 형태(U, D-U)별로 지중열교환기를 설치하여 지중열전도도, 시공성, 경제성을 평가하였다. 이를 위해 벤토나이트 그라우트에 single U형의 열교환파이프가 삽입된 일반수직밀폐형-I, 열교환 파이프의 접촉면적을 늘려 열교환율을 높이기 위해 single U형 열교환파이프를 두 개 삽입한 Double U형 일반수직밀폐형-II, 일반수직밀폐형-I의 채움재를 벤토나이트 대신 콩자갈로 적용한 개량수직밀폐형 및 SCW(standing column well)에 채움재를 넣은 함몰방지개방형(geohil)을 시험시공하였다. 초기비용에 대한 비용 비교분석결과 일반수직밀폐형-I 대비 개량수직밀폐형, 일반수직밀폐형-II의 경우 초기비용이 절감되었지만 시공성(채움재 주입, 열교환 파이프 삽입) 및 시공일수를 고려할 때 높은 경제성을 기대하기 어려우리라 판단된다. 또한 Geohil의 경우 초기 비용이 더 늘어났다.

다중수원을 활용한 멀티워터 루프시스템의 표준화방안 구축에 관한 연구 (A Study on Standardization Method Establishment of Multi Water-Loop System using Multi Water Resources)

  • 이현동;이준형;곽필재
    • 한국관개배수논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.109-117
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    • 2014
  • Multi water-loop system is the efficient customer centered facilities of water supply by utilizing the multi water resources. Multi water-loop system is divided into various types. The system is classified potable and non-potable type. Mostly, the potable type utilizes surface water and ground water. However, the non-potable type utilize the multi water resources, such as rain water, sea water, reclaimed water, etc. Selective intake is possible when characteristics of region, physiographic condition and purpose of use are considered. For instance, downtown type, new-city type, agriculture type, island type are available. For development and application of these multi water-loop system, standardization is needed. For standardization, several methods are given; design principles, selection and composition method of multi water-loop system structure, BIM/GIS application method, safety inspection method. Consequently, a road map of design standardization method can be established. In this road map, there are three parts for the standardization of multi water-loop system. Three parts are the considerations, base material and ways of standardization. Design standardization become close when this road map followed by someone who plan the multi water-loop system. In this way, loop system's development is more efficient and economic. In hereafter research, each type's characteristic will be analysed and standardization methods can be established.

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유출지하수 열원 지열히트펌프용 Pond Loop형 열교환기의 열전달 성능 (Heat Transfer Performance of Pond loop type Heat Exchanger for Ground Source Heat Pump using Extruding Ground Wafer)

  • 박근우;김진상;이응열
    • 신재생에너지
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    • 제2권2호
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    • pp.86-93
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    • 2006
  • 유출지하수나 지표수를 열원으로 지열히트펌프의 지초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 $5,500{\sim}4,500kcal/h$의 열량이 전달되었고 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 $5,200{\sim}3,500kcal/h$의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계에서 사용하였던 열전달관계식으로 구한 총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한 U값을 비교한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 $24{\sim}27%$ 설계치보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.

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지열원 시스템 히트펌프의 냉방 성능 특성에 관한 실증 연구 (Verification experiment of a ground source multi-heat pump at cooling mode)

  • 임효재;강신형;최재호;최종민;문제명;권영석;권형진;김록희
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.21-26
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    • 2008
  • Recently, small and medium-sized buildings have employed a multi-heat pump. The major benefits of the multi-heat pump over a conventional system are that it is easier system to maintain along with a diversification of facility use, and high comfortability. The performance of multi-heat pump systems can be enhanced by using geothermal energy instead of air source energy. This paper describes the multi-heat pumps applied in an ground source heat pump system for an actual building. The performance of a ground source multi-heat pump installed in the field was investigated in cooling mode. The maximum COP of the systems with single U-tube and double tube ground loop heat exchangers were 6.6 and 6.0, respectively. It is suggested that the new algorithms to control the flow rate of secondary fluid for ground loop heat exchanger have to be developed in order to enhance the performance of the system.

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지중열교환기 성능 향상에 관한 연구 (A Study on Improving the Efficiency of Ground Heat Exchanger)

  • 김욱중;이공훈;김민수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.3142-3147
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    • 2008
  • A simple transient simulation of ground source heat pump system was carried out to investigate the effects of ground thermal conductivity on its performance. The TRNSYS code with a simple water to water heat pump model was used to compare the COP variation of the system. A new ground heat exchanger called by semi-closed loop was proposed and constructed in the real site. The effective thermal conductivity was measured using the test equipment developed by according to the line source model. The simulation results showed that highly efficient thermal conductivity of the grout material could increase the performance of the heat pump system very well. And the new ground heat exchanger showed the increased effective thermal conductivity as the penetration water flow rate(PWFR) was increased. Therefore, the performance improvement of the heat pump system using the proposed ground heat exchanger can be expected.

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인체 부착형 기기를 고려한 변형된 Alford 루프 안테나 설계 (Design of a Modified Alford Loop Antenna for On-Body Devices)

  • 박중기;이준석;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.25-31
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    • 2014
  • 본 논문에서는 인체 내 외부간 근거리 통신망인 WBAN(Wireless Body Area Network)에서 인체 부착형 기기간 통신링크를 원활하게 구성하기 위한 변형된 Alford 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 인체의 영향을 고려해 설계하였으며, ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.4~2.485 GHz) 대역에서 동작한다. 기존 Alford 루프 안테나는 low-profile인 장점이 있지만, 인체 부착용 시스템의 다른 부품을 설치할 접지면이 존재하지 않고 balanced 급전 구조를 사용하기 때문에 on-body 안테나로 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 on-body 환경에서 동작할 수 있는 접지면이 포함된 unbalanced 급전 구조를 갖는 안테나를 제안하였다. 또한, 안테나가 인체에 부착되어 안테나 성능에 미치는 영향을 고려하기 위해 모의 인체를 통해 모의실험과 측정을 수행하였다. 제안된 안테나는 모노폴 형태의 방사 패턴을 갖는 low-profile 구조이며, ISM 대역 내에서 10 dB 반사 손실을 만족한다. 안테나는 on-body 통신 환경에 적합한 표면지향성 특성을 갖는다.

패턴 변환 루프 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나 (Pattern-Switchable Microstrip Patch Antenna with Loop Structure)

  • 김용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5447-5451
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로스트립 패치 안테나에 루프구조를 추가하여 방사패턴의 변환이 가능한 안테나를 제안한다. 패턴 변환을 위한 루프 구조를 패치 안테나의 급전부와 연결하며, 스위치 on/off 에 따라서 안테나의 방사패턴이 가변되는 구조가 된다. 제안된 안테나의 동작주파수는 2.4GHz이며, 최대이득은 3.2dBi 이다. MIMO (Multi-Input Multi-Output), WLAN등의 무선통신 시스템에서 diversity나 스마트 안테나 시스템에 장착을 목적으로 한다. 제안된 안테나의 patch 사이즈는 $28mm{\times}28mm$이며, ground plane의 사이즈는 $40mm{\times}50mm$이다. 제안된 안테나는 2층의 적층 구조를 하고 있으며, 스위치 on/off 동작에 의해 안테나의 패턴이 가변됨을 시뮬레이션과 측정을 통하여 보였다.