• 한국지반공학회논문집
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• 제27권8호
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• pp.39-50
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• 2011

본 논문에서는 지열을 이용한 PHC 말뚝형 에너지 파일의 계절별 유속변화에 따른 열교환율과 단독말뚝의 열교환율을 100시간 운용 시 포화지반 조건에 한정하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 동절기 및 하절기일 때 100시간 운용 시 평균 열교환율은 약 55 W/m, 47 W/m로 나타났으며, 순환수 유속이 증가할수록 전체적인 열교환율이 상승하였다. 동절기에 말뚝간격 3D 및 5D(D:말뚝직경) 배치 시 0.6m/s의 순환수 유속에 따른 열적거동을 분석결과 지반과의 열적 자유면이 많은 외곽부일수록 열효율이 증가하였다. 또한, 3D 및 5D 간격의 평균 열교환율은 약 48.5 W/m, 51 W/m로 말뚝간격이 증가할수록 열교환율이 향상되는 것으로 나타났으며, 단독말뚝의 열교환율 대비 상대적으로 3D 및 5D 간격의 군말뚝은 각각 89% 및 93%보 떨어지는 것을 알 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제27권3호
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• pp.169-173
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• 2015

Recently, ground source heat pump (GSHP) systems have attracted much attention, according to the enhanced social demand of renewable energy. GSHP systems can achieve higher coefficient of performance than the conventional air-source heat pump systems by utilizing stable underground temperature. However, the initial cost of GSHP system is higher than that of the conventional systems, especially, in the small-size buildings. Therefore, it is necessary to develop small-size ground heat exchanger with low cost and quick installation. In this study, a unit-type ground heat exchanger was developed and heat exchange rate was calculated by the numerical simulation. As a result, 27.45 W/m of heat exchange rate was acquired in the condition of $0.5m{\times}0.2m{\times}2m$ unit.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.104-112
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• 2010

The thermal influential factor of energy pile system is investigated by considering the seasonal effect, saturation of ground, and fluid velocity based on the finite volume method. Analysis includes the evaluation of thermal resistance and corresponding heat exchange rate for each case. It is shown that the efficiency of heat exchange rate is more pronounced with higher fluid velocity due to the larger number of circulation for a given period. Through the parametric studies, it is also found that the degrees of saturation a little influenced thermal effect during 8 hours of operational scenario.

• 설비공학논문집
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• 제29권1호
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• pp.7-14
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• 2017

This study carried out a numerical analysis of the effects of hot waste water supply on the performance of a Type II absorption heat pump. There are two types of hot waste water supply, regular series flow and reverse series flow. Also it investigated the interaction between each type of flow and heat exchange solutions. As the effectiveness of heat exchange solutions increase, the steam generation and (COP) increase as well. If the effectiveness of a heat exchange solution is lower than 0.566, the steam generation rate of the reverse flow is lower than that of the regular series flow. A high effectiveness of heat exchange solution is therefore required to make a larger amount of steam in reverse series flow than with ordinary series flow. The COP difference between the two types of flow decreases with the increasing effectiveness of the heat exchange solution. Thus, a reverse flow type absorption heat pump can match the high steam generation rate and COP of the ordinary flow type when a highly effective heat exchange solution is applied.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.361-375
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• 2015

에너지파일은 기존의 수직밀폐형 지중열교환기를 경제적으로 대체할 수 있는 새로운 형태의 지중열교환기이다. 즉, 에너지파일은 건물의 기초 구조물과 지중열교환기의 역할을 동시에 수행하는 에너지 구조체로서, 말뚝 기초 내부에 열교환 파이프를 삽입하고 파이프를 통해 유체를 순환시켜 지반과의 열교환을 유도한다. 본 연구에서는 병렬 U형(5쌍, 8쌍, 10쌍)의 열교환 파이프를 대구경 현장타설 에너지파일에 삽입하여, 3본의 에너지파일을 실규모로 시공하였다. 또한 현장 열응답 시험(In-situ thermal response tests, TRTs)을 수행하고 시공된 현장타설 에너지파일과의 열교환 효율을 비교하기 위하여 30m 깊이의 수직밀폐형 지중열교환기를 별도로 시공하였다. 병렬 U형 현장타설 에너지파일에 대해서는 냉난방 부하를 인공적으로 주입하는 열교환 성능 평가시험을 수행하여 열교환 성능(heat exchange rate)을 평가하였다. 마지막으로 현장타설 에너지파일의 적용성 평가를 위해 산정된 상대 열교환 효율(relative heat exchange efficiency) 및 열교환 성능을 선행 연구 결과와 비교하였으며, 본 연구에서 시공된 현장타설 에너지파일은 안정적이고 효율적인 열성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제20권1호
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• pp.26-34
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• 2008

Heat recovery ventilator(HRV) is recommended to improve indoor air quarlity (IAQ) and energy conservation in apartment houses. Recently, in Korea, HRV is produced from many manufacturers. However, there have been not so many experiences to apply HRV in apartment houses and verification on the performance such as heat exchange efficiency, carry-over rate, internal leakage, etc. have not been carried out sufficiently. So in this study, fan performance, heat exchange efficiency, air leakage, internal exhaust leakage, external leakage and sound level of HRV were examined for selected HRV models under domestic and international standard. Results of performance test, there were need to improve latent heat exchange efficiency and sound level of HRV.

• KIEAE Journal
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• 제14권4호
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• pp.127-131
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• 2014

The ground source heat pump (GSHP) system is a kind of the temperature differential energy system using relatively stable underground temperature as heat source of space heating and cooling. This system can achieve higher performance of system than it of conventional air source heat pump systems. However, its superiority of the system performance is different according to installation location or local climate, because the system performance depends on the underground condition which is decided by annual average air temperature. In this study, in order to estimate the feasibility of the ground source heat pump system according to the local climate, numerical simulation was conducted using the ground heat transfer model and the surface heat balance model. The case study was conducted in the condition of Seoul, Daejeon, and Busan, In the result, the heat exchange rate of Busan was 34.33 W/m as the largest in heating season and it of Seoul was 40.61 W/m as the largest in cooling.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.795-800
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• 1985

본 연구에서는 위의 내용을 한 단계 더 발전시켜 유한열용량 유동 사이에서 작동하는 브레이튼 사이클의 운전조건에 따른 출력변화와 취대출력 조건을 규명하였으 며, 이것은 단순히 이론적용 대상의 확장이라는 의미와 함께, 앞에서의 카노 사이클의 이상적인 사이클인 반면 브레이튼 사이클이라는 점에서 공학적 의의가 있으며, 특히 원자력 등을 열원으로 하는, 열교환기가 있는 가스 터어빈 사이클의 설계나 운전조건 의 결정 등에는 직접 적용될 수도 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2393-2400
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• 2013

본 논문에서는 일반 수직밀폐형에서의 U, W, 2U 그리고 코일 타입의 지중 열교환기 형태별 열효율을 평가하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 매립지 지반으로 이루어진 인천국제공항 제2여객 터미널이 건설될 부지에 수직밀폐형 지중 열교환기가 설치되었다. 우선 U, W 그리고 2U 형태의 지중 열교환기를 이용한 현장 열응답 실험을 수행하여 지반의 열전도도를 도출한 후 U, W, 2U 그리고 코일형 지중 열교환기를 이용하여 100시간 연속 운전과 5일 동안의 부분 운용 모드로 현장 열성능 실험을 수행하였다. 냉방 가동 조건 하에서 코일형 지중 열교환기 이용시 나머지 타입의 열교환기들보다 약 2배 정도 열교환율이 상승되는 것을 알 수 있었다. 또한 부분 운전 모드시 연속 운전 모드보다 30~40% 열교환율이 상승되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.31-41
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• 2013

최근 들어 경제적인 지열에너지 활용을 위하여 에너지 파일의 적용이 확대되고 있다. 특히 더 높은 열 교환 효율을 확보하고자 에너지 파일의 경우 보다 높은 열효율을 얻기 위해 통상적인 U자형 지중 열교환기가 아닌 코일형 지중열교환기를 매입하는 경우가 늘어나고 있다. 본 논문에서는 PHC 에너지 파일에 의한 지중 열 전달 거동에 대한 수치해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 화강풍화토로 이루어진 현장에 PHC 에너지 파일을 설치하고 W자형과 코일형 지중 열교환기를 설치한 후 이에 대한 현장 열성능 실험을 수행하였다. 또한 3차원 유한요소해석을 수행하여 지중온도 및 지중 열교환기 내 순환수 온도 변화를 예측하였고 이를 실험값과 비교하였다. 냉방 부분 가동 조건 하에서 코일형 열교환기 이용시 W자형을 이용했을 때보다 10~15% 열교환율이 상승되는 것을 알 수 있었다.