'기후 위기에 대처하기 위한 탄소 중립 및 녹색 성장에 관한 기본법' 이 제정됨에 따라, 탄소중립 달성을 위한 다양한 부문별 계획들(NDC)이 시행되고 있다. 학교시설은 '제로에너지건축물 인증'의 의무대상 건축물이며, 공공기관 건축물 중 가장 높은 비중을 차지하는 건물로, 탄소중립 시나리오의 건물부문에서 주요한 역할을 한다. 본 연구는 이러한 학교시설의 건물에너지관리시스템 보급 활성화 및 효율적인 운영관리를 위한 기초자료 제공을 위하여, 최근 에너지사용 동향과 제로에너지수준을 다양한 방면에서 분석하였으며, 학교시설에 적용된 BEMS의 효과 및 사용자 의견을 조사하였다.
본 연구에서는 참여주체 중 설계자와 건축물에너지평가사의 관점에서 제로에너지 건축물 인증 활성화를 위한 중요도를 비교분석하였다. 두 집단 모두 정책, 기술, 교육, 인센티브, 홍보 순으로 중요한 것으로 분석되었다. 설계자의 경우, 에너지효율기준 강화나 에너지 전문가 양성 및 사무소 등록제가 인증 활성화에 중요한 요소로 나타났고, 건축물 에너지 평가사의 경우, 에너지 전문가 양성 및 사무소 등록제, 제로에너지건축물 설계 제도 정비가 중요한 요소로 나타났다. 이를 통해 정부 차원에서의 인증 활성화를 위한 현실적인 방안들을 도출하는데 기여할 수 있을 것으로 보여진다.
This paper is about power transfer between heterogeneous systems in zero-energy buildings. Currently, electricity used in buildings, from renewable energy generation power in buildings, consists of alternating current networks. In order to use electricity, alternating current must be converted to direct current, which typically results in a loss of 10%. In order to solve this problem, research is needed to reduce power loss as much as possible by implementing both a DC network and an AC network in a zero-energy building. Therefore, in this paper, an inter-link converter capable of bidirectional power transfer between DC and AC networks applied to zero-energy buildings is developed. The structure of the inter-link converter to be developed was proposed and its feasibility was verified through simulations and experiments.
국내에서는 국토부 7대 신산업, 산업부 8대 신산업으로 제로에너지빌딩이 지정되었으며, 건물외피의 단열성능 극대화와 건물 기기 효율향상 및 신재생 보급 확대를 위해 부처간 융합을 통해 제로에너지빌딩 보급 활성화 달성을 목표로 하고 있다. 국내에서 시행 중인 제로에너지빌딩 인증제에 해당되는 건물에너지효율등급 1++이상이 되는 건축물들의 부하(냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기)들의 에너지소요량을 분석하여 대략적인 부하들의 수준을 파악하고 제로에너지빌딩 인증제 고도화를 위한 기초 자료로 활용될 수 있도록 하는 목적이 있다. 제로에너지빌딩 인증에 해당되는 건축물은 2017년 기준 61개 가량 되는 것으로 파악되고 있으며, 패시브 측면과 액티브 측면을 고려하여 5대 부하별 대략적인 기준 값과 1차 에너지소요량을 산정하였다. 부하기준 산정을 위한 데이터의 표본이 적어 명확한 기준이 된다고 보기는 어려우나 앞으로 제로에너지빌딩 인증 기준을 고도화하기 위해 다양한 방법들을 적용하여 해석할 필요성이 있다고 판단된다.
It is known that transformer based power supplies for ozone generators have low efficiency, high cost and exhibits a limited frequency range of operation. To overcome these disadvantages, this paper proposes a high frequency ozone generator with the absence of a transformer. The voltage step-up is achieved only by utilizing the resonant tank. This is made possible by a novel combination of ozone chamber materials that allow ozone to be generated at only 1.5 - 3.5 $kV_{p-p}$. The input to the resonant tank is driven by a PWM full bridge resonant inverter. Furthermore, zero-current zero-voltage switching (ZCZVS) operation is achieved by employing a duty factor of 25% between the switches of the full bridge. The advantages of the proposed system include high efficiency, low cost and the ability to control ozone production by varying the input voltage to the inverter. The prototype is verified by both simulation and experimental results.
This paper presents soft switching zero voltage switching high frequency inverter for rare gas fluorescent lamp using dielectric-barrier discharge phenomenon. The simple high-frequency inverter can completely achieve stable zero voltage soft switching (ZVS) commutation for wide its output power regulation ranges and load variations under its constant high frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady state operating principle is originally described and discussed for a constant high-frequency PDM control strategy under a stable ZVS operation commutation, together with its output effective power regulation characteristics-based on the high frequency PDM strategy. The experimental operating performances of this high frequency Inverter are illustrated as compared with computer simulation results and experimental ones. Its light dimming characteristics due to power regulation scheme are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results. The feasible effectiveness of this high frequency inverter appliance implemented here is proven from the practical point of view.
제로에너지빌딩의 요소는 크게 액티브 요소와 패시브 요소 두 가지로 나뉘며, 패시브 요소의 경우 단열, 창호, 차양, 외부분 등 건물의 단열, 열교 성능 등을 나타내는 요소들을 지칭하며, 액티브 요소의 경우는 에너지생산량 및 효율 계수 등을 나타내는 요소이다. 액티브 요소의 에너지생산량은 일반적으로 신재생에너지 발전을 통해 이루어진다. 본 연구에서는 신재생에너지 발전이 아닌 V2B(Vehicle to Building)라는 전기차의 양방향 충방전 기술이 제로에너지빌딩에 액티브 요소로 적용될 경우 어느 정도의 영향을 미칠지에 대해 예측하였다. 신재생발전의 경우 지리, 기후환경에 따라 발전량이 예측될 수 있지만 V2B의 경우 전기차 이용자의 방전의사, 가용 충전기의 대수 등 여러 가지 입력변수를 고려하여 예측하여야 한다. 예측한 결과에 따라 V2B가 제로에너지빌딩의 액티브 요소에 얼마나 기여할 수 있는지 확인 할 수 있으며, 해당 예측은 통계자료가 부족한 실정이기에 확률적 방법을 이용하여 예측해야한다. 본 연구에서는 해당 확률적 방법 중 몬테카를로 방법을 이용하여 DR(Demand Response)발령 시간대를 기준으로 충방전 패턴의 변화를 예측하였다.
Last train of the vehicle for eht energy saving and improved performance PWM converters ares widely used. In the case of PWM converters by the zero detection system performance depends on whether it can be argued. Zero voltage detectio method of the hardware and software approach is to in this paper, the zero detection methods for hardware and software problems that have occured as a complemnetary technique was expained.
Most of solar system dissemination has been focused on domestic hot water system of which utilization to a building is relatively simple and safe than solar heating system. Through the survey on a cause of solar house dissemination failure in Korea, we conclude that design integration and systematic approach method for technology application are the most important element for a successful solar house. KIER(Korea Institute of Energy Research) and Hanbat National University have started new project on a development of Zero energy Solar House, called ZeSH which can be sustained just by natural energy without the support of existing fossil fuel. This is the 1st phase research of 10 years long-term ZeSH plan which develops a low-cost and $100\%$ self sufficient ZeSH. The goal of 1st phase ZeSH research is to get a $70\%$ self sufficiency only in thermal loads. Actual demonstration house, named KIER ZeSH I was designed and constructed as a result of 1st phase research work in the end of 2002. Various innovative technologies such as super insulation, high performance window, passive and active solar systems, ventilation heat recovery system are applied and evaluated to the KIER ZeSH I. A lot of computer simulations had been conducted for the optimal design and system integration in every design steps. Considering all the results from detailed hourly computer simulation, it is expected that at least $70\%$ self-sufficiency in thermal loads which is 1st phase target value can be excessively achieved in actual demonstration house. Besides, many valuable findings from the design and analysis to construction could be established such as collaboration method among the participants, practical design and construction techniques for system integration and the others. The purpose of this paper is to introduce the main findings through the development of KIER ZeSH I project. Practical guidelines in every design step for new low- or zero- energy solar house is proposed as result.
This paper introduces a novel control algorithm, energy bounding algorithm, for stable haptic interaction. The energy bounding algorithm restricts energy generated by zero-order hold within consumable energy by physical damping that is energy consumption element in the haptic interface. The passivity condition can always be guaranteed by the energy bounding algorithm. The virtual coupling algorithm restricts the actuator force with respect to the penetration depth and restricts generated energy. In contrast, energy bounding algorithm restricts the change of actuator force with respect to time and restricts generated energy by zero-order hold. Therefore, much stiffer contact simulation can be implemented by the energy bounding algorithm. Moreover, the energy bounding algorithm doesn’t is not computationally intensive and the implementation of it is very simple.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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