• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.103.1-103.1
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• 2010

Recently domestic wood pellet boilers are installed in rural and forestry houses. The fuel price per lower heating value of wood pellet is about 20 % lower than that of heating oil on July 2010. In spite of lower price of wood pellet, a few user of wood pellet boiler complain expensive fuel cost. One of this reason is inaccurate or improper air-fuel ratio setting of wood pellet boiler. O2 concentration of flue gas of domestic wood pellet boiler is about 9.7 % and there are few domestic wood pellet boiler which can control air-fuel ratio automatically. We tested a domestic wood pellet boiler in changing boiler thermal output and air-fuel ratio. The nominal boiler thermal output is 25 kW (21 500 kcal/h). We measured thermal efficiency and flue gas concentrations such as CO and NOx at each boiler thermal load with various air-fuel ratio. The results show that if air flow rate is the same as full load and part load, thermal efficiency of part load of 40 % drops about 7.7 %p compared to boiler full load case.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.308-319
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• 2016

온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권3호
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• pp.161-166
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• 2009

This study was conducted to investigate the growth characteristics of cherry tomatoes in greenhouse using far infrared heating system. The far infrared greenhouse heating systems were installed in two ways on the greenhouse side wall and at the greenhouse ceiling. The heating characteristics of far infrared heating system were analyzed by investigating the heating load, internal temperature, energy consumption, growth characteristics and quality evaluation. The results were compared with heated air heating system using kerosene. The results showed that tomatoes grown in the greenhouse with the far infrared heating system had relatively better plant height, leaf length, leaf width, stem diameter than ones from the greenhouse with hot air heating system and both heating methods had no significant difference on Cherry tomato sugar contents. At the same time, the far infrared heating system reduced heating cost from 34.5 to 41.4% on comparing with hot air heating system.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권1호
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• pp.1-13
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• 2022

In Korea, attention is being paid to the use of renewable energy in the livestock industry, and Ground Source Heat Pump (GSHP), which is advantageous for temperature control, is considered as one of the ways to reduce the use of fossil fuels. But GSHP is expensive to install, which proper capacity calculation is required. GSHP capacity is related to its maximum energy load. Energy loads are affected by climate characteristics and time, so dynamic analysis is required. In this study, the optimal capacity of GSHP was calculated by calculating the heating and cooling load of pig farms using BES (Building Energy Simulation) and economic analysis was performed. After designing the inside of the pig house using TRNSYS, one of the commercial programs of the BES technique, the energy load was calculated based on meteorological data. Through the calculated energy load, three heating devices and GSHP used in pig farms were analyzed for economic feasibility. As a result, GSHP's total cost of ownership was the cheapest, but the installation cost was the highest. In order to reduce the initial cost of GSHP, the capacity of GSHP was divided, and a scenario was created in which some of it was used as an auxiliary heating device, and economic analysis was conducted. In this study, a method to calculate the proper capacity of GSHP through dynamic energy analysis was proposed, and it can be used as data necessary to expand the spread of GSHP.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1105-1112
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• 2013

본 연구에서는 난방설비 제어에 필요한 난방부하를 건물 특성계수를 사용하여 예측하는 방법을 제안하였고, 난방부하에 주된 영향을 미치는 시간별 온도와 일사량을 예측하는 방법을 제안하였다. 온도와 일사량은 기상청에서 예보되는 정보로부터 퍼지이론을 이용하여 예측하였고, 난방부하 예측을 위한 건물 특성계수는 EnergyPlus로부터 도출하였다. 본 연구에서 제안된 방법으로 얻어진 난방부하는 EnergyPlus의 결과와 잘 일치하였으며, 예측된 온도와 일사를 이용하여 예측한 난방부하의 변화 양상은 실측 기상데이터를 사용한 결과와 유사하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2017

건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권3호
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• pp.181-189
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• 2023

수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최대 난방 용량 449,578kJ·h^-1, 냉방 용량 431,187kJ·h^-1이 산정되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권5호
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• pp.39-48
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• 2015

In this study, the solar chimney, one of the passive solar systems, is proposed as a method to improve the thermal environment of northern zones in buildings. As this well-known system has rarely been used in building projects, an adequate application of the system is proposed in this paper: the solar chimney system is designed to meet the required ventilation rate and consequently to reduce the ventilation load in the northern part of a building. To investigate such a possibility, a numerical model for the system is developed, and results of numerical tests are used for energy simulations. The results were taken into account for test simulations in EnergyPlus. As a result, approximately 75% of the volumetric ventilation rate required in the north zone could be supplied with the air volume acquired through the system and the monthly mean load was reduced by 29.5%, from 1.584 kWh to 1.117 kWh. The analyses of hourly mean heating and ventilation load over the heating period indicated that the system was very effective at around 13:00. Results show that 33% reduction in the ventilation load and 17% in the heating load for the north zone could be acquired through this system.

• 설비공학논문집
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• 제30권4호
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• pp.159-166
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• 2018

The Korean fenestration energy consumption efficiency rating system only considers thermal performance of the heat transfer coefficient (U-value) and airtightness excluding optical characteristics of the solar heat gain coefficient (SHGC). This study analyzed annual heating and cooling energy requirements on the middle floor of apartment by optical and thermal performance of windows to evaluate the suitability of the rating system. One hundred and twenty-eight windows were analyzed using THERM and WINDOW 7.4, and energy simulation for a reference model of an apartment house facing south was performed using TRNSYS 17. The results showed that window performance was the main factor in the heating and cooling load. The heating load of the reference model was 539 kWh to 2,022 kW, and the cooling load was 376 kWh to 1,443 kWh. The coefficient of determination ($R^2$) of the heating and cooling loads driven from the SHGC were 0.7437 and 0.9869, which are more compatible than those from the U-value, 0.0558 and 0.4781. Therefore, it is not reasonable to evaluate the energy performance of windows using only the U-value, and the Korean fenestration energy consumption efficiency rating system requires a new evaluation standard, including SHGC.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권4호
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• pp.287-294
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• 2013

Purpose: Greenhouses for a protected horticulture covered with a plastic or glass are easy to have weakness in a heat loss by deterioration, damage, poor construction, and so on. To grasp the vulnerable points of heat loss of the greenhouses is important for heating energy saving. In this study, an on-site heat loss audit and energy consulting system were developed for an efficient energy usage of a greenhouse. Method: Developed system was mounted with infrared thermal and visual cameras to grasp the heat loss from the greenhouse quickly and exactly, and a trial calculation program of heating load of greenhouse to provide farmers with the information of heating energy usage. Results: Developed system could print out the reports about the locations and causes of the heat losses and improvement methods made up by an operator. The mounted trial calculation program could print out the information of the period heating load and fuel cost according to the conditions of greenhouse and cultivation. The program also mounted the databases of the information on the 13 horticultural energy saving technologies developed by the Korea Rural Development Administration and simple economic analysis sub-program to predict the payback period of the technologies. Conclusion: The developed system was expected to be used as the basic equipment for an instructors of district Agricultural Technology and Extension Centers to conduct the energy consulting service for the farmers within the jurisdiction.