• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.25-32
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• 2006

The objective of this study is to investigate the effect of building integrated PV application method on power generation. PV modules were integrated to a hypothetical apartment building facade in Seoul, Korea. Three different design options of PV panel mounted on exterior wall were developed for the analysis of cooling effects through ventilation. Numerical simulations using TRNSYS coupled with COMIS were executed to evaluate the design options. Their facade configurations are such as vertically installed PV panels with or without air gap between PV rear surface and exterior wall surface, and the tilted PV panels attached to the exterior wall at an angle of to the horizontal. Parametric results show that there is little difference regardless of the air 9ap width between PV rear surface and exterior wall surface. Special strategies which could effectively cool a PV panel to increase the electric power are required if we prefer to a vertical facade configuration in a building integrated PV installation. Consequently, it is expected that there is no reason for architect to install vertically PV panels with air gap unless active strategies are considered.

• 설비공학논문집
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• 제14권11호
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• pp.972-980
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• 2002

This work is aimed at estimating the effects of various factors on the energy consumption of Korean-style apartment houses using TRNSYS. The factors considered here include the nominal size of floor area, type of remodeling, azimuth, sidewall insulation, and window type. Based on some assumptions, an actual apartment house is simplified into a model that is used for thermal load calculations. The simplified model is validated by showing a good agreement with the actual one in the predicted result. Remodeling balconies into unconditioned buffer spaces yields a favorable thermal performance in comparison with the original type regardless of the nominal size. Incorporating balconies into a conditioned indoor space leads to sharp increases in thermal loads, which must be avoided in view of energy conservation as well as structural problem. A quantitative assessment on the azimuthal effect indicates that the heating energy can be saved up to 16％ by taking the south or southeast direction. Reduction in the heating load with enhancing the sidewall insulation is gradual, so that a cost-effectiveness analysis may be needed when amending the regulations concerned. Glazing appears to significantly affect the heat transfer through window. A typical case illustrates that the heating load is decreased about 25％ by simply adopting triple glazing instead of double glazing.

• 설비공학논문집
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• 제24권2호
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• pp.155-163
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• 2012

The aim of this study is to evaluate the performance of the GHP system with 150 energy piles for a commercial building. In order to demonstrate the feasibility of a sustainable performance of the system, simulations were conducted over 1-year and 20-year periods, respectively. The 1-year simulation results showed that the maximum and minimum temperatures of brine returning from the energy piles were $23.80^{\circ}C$ and $7.90^{\circ}C$, which were in a range of design target temperatures. In addition, after 20 years' operation, these returning temperatures decreased slowly to $23.05^{\circ}C$ and $6.98^{\circ}C$, and finally reached to stable state. The results also showed that the energy piles injected heat of 65.6 MWh to the ground and extracted heat of 96.0 MWh from the ground, respectively. Also, it is expected this GHP system with energy piles can operate with average SPF of more than 4.15 for long term.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권3호
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• pp.143-150
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• 2012

본 연구에서는 스마트 열 그리드의 운영 특성 분석을 위한 기초적인 방법론과 해당 방법론에 근거한 열 그리드 연계운전 분석 시뮬레이션 프로그램에 대해 소개하고자 하며, 특히 기존의 광역 열에너지네트워크에 해당하는 집단에너지 시스템 인근에 소규모 열 그리드가 신규로 연계되어 운전될 경우에 대한 각 시스템별 운영특성 및 주요 운전 변수에 대한 상호 영향에 대해 면밀히 살펴볼 수 있는 시뮬레이션 방법론에 대해 고찰해보고자 한다. 본 연구에서 열 그리드 간 연계운전에 따른 기존의 규모가 큰 열 그리드에 대한 영향은 해당 그리드의 연간 시각별 운영 실적 데이터를 바탕으로 한 경험적 상관관계식을 도출하여 간략히 모델링하고자 하였으며, 신규 그리드에 설치, 운영되는 열원 설비들에 대한 운전 특성은 실제 제품의 운전부하별 운전효율 자료에 대한 DB를 구축, 사용함으로서 시뮬레이션 분석 결과의 신뢰도를 제고하고자 하였다. 또한 본 시뮬레이션 프로그램에서는 해당 수요처의 에너지부하 예측에 있어 건물 유형별로 연간, 시각별로 실측한 데이터를 기반으로 수립된 단위 에너지부하 모델을 이용, 예측함으로써 운전시뮬레이션을 통한 최적화 분석 결과의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서 기 제안된 방법론 및 이에 근거한 시뮬레이션 분석 결과로부터 그리드 상호간 열 거래에 기반한 복수의 열 그리드 운전 특성 분석 방법의 효용성을 확인할 수 있었으며, 향후 수요자 및 열 에너지 공급자간 다양한 정보의 공유를 근간으로 하는 IT 기반 스마트 열 그리드 최적화 분석으로의 확장을 위한 기초 자료를 확보할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.625-632
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• 2018

본 연구는 최근 자원고갈 문제에 따른 에너지 절감을 바탕으로 총 에너지 수요에서 높은 비중을 차지하고 있는 건축물 에너지의 수요 감축에 목적을 두었고 국내에서 에너지절약형 건축물 설계를 위해 고시한 단열기준을 보다 효과적으로 조정하기 위한 보완점을 제시하고 에너지절약형 고단열, 고기밀 건축물의 쾌적성 유지의 한계점을 추가 보완하고자 야간외기 환기시스템을 도입하며 종합하여 최종 저에너지건축물 설계모델을 제시하였다. 먼저, 단열성능의 효과적 조정 모델은 건축물의 각 경사면별로 다르게 조정하여 각각의 수요 민감도를 충분히 고려할 수 있는 방법을 제시하고, 야간외기 도입 모델의 경우 건축물의 에너지 성능을 최대로 할 수 있는 모델을 선정하였다. 두 가지 모델을 결합한 최종 저에너지건축물 모델은 결과적으로 대상 건축물의 남, 북의 경사면 단열을 강화한 모델과 야간외기를 통한 환기 시스템을 단시간 운전한 모델이었으며 국내 단열기준에 의거한 Base 모델과 비교할 때 약 6~7%의 절감효과를 보였다. 따라서, 본 연구에서 제시하는 효과적 단열조정법과 야간외기 도입은 저에너지건축물 모델 설계에 있어 수요 민감도 분석 선행의 필요성을 환기시키는 점에서 시사점이 높고 대상 건축물의 건물에너지 수요를 저감할 수 있는 설계모델로 활용도가 높을 것이다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권3호
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• pp.19-32
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• 2022

수소는 다른 연료에 비해 에너지효율이 높고 유해물질이 배출되지 않아 미래의 청정에너지원으로 인식되고 있다. 그러나 수소는 밀도가 낮아 운반 및 저장시에 부피가 커서 압축하거나 특별한 운반체를 사용해야 하며, 공기중에 노출 시 화재나 폭발의 위험성이 있다. 수소-공기 혼합물의 폭발에 관한 실험이나 수치해석적 연구가 진행되어 오고 실물 수소 충전소를 대상으로 한 폭발 시뮬레이션에 관한 연구사례는 극히 드물다. 본 연구에서는 실제 수소 충전소를 대상으로 Lidar 스캐닝을 수행하여 point cloud 데이터를 획득하고 수소 충전소 3 차원 구조 모델을 작성한다. 3 차원 구조모델은 Ansys 사 AUTODYN 에 적용되어 수소 충전소의 수소폭발을 가정한 TNT 등가량의 폭발 시뮬레이션을 실시하고 주변에 전파하는 폭발압력을 계산하여, 수소 충전소 폭발에의한 주변 보안 건물의 안전거리에 관한 정보를 제공한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권6호
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• pp.47-53
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• 2013

In order to reduce the energy consumption of the building, much effort is being made. The problems are that excessive solar radiation in summer and the heat loss in winter by the increase of window area. To prevent this problems, government limited the window area ratio or the performance of windows in new buildings. In order to reduce energy consumption of the existing buildings, the window film insulation is spotlight because the window film insulation was simple to installation. This study confirmed the performance of the window film insulation and affect to heating & cooling load of buildings. The impact of the window film insulation coating was confirmed by experiment. And this study confirmed the annual heating & cooling load by simulation. As a results, the surface temperature of coated window was higher than the surface temperature of existing window. The window film insulation was increased surface temperature of window. And this study confirmed that the increased surface temperature was slightly affected the room air temperature through experiment of the insulation box. The results of the heating and cooling load by simulation, this study confirmed that the case of coated window film insulation decreased cooling load in summer and increased heating load in winter. Also the annual total heating & cooling load was increased a little in the case of coated the window film insulation.

• 태양에너지
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• 제20권1호
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• pp.45-54
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• 2000

본 논문에서는 건물 및 에너지 시스템 시뮬레이션에 적용되는 시간별 기상자료의 핵심항목인 일사량 관련자료의 신뢰성 검증을 위해, 서울지역 성분별 일사량의 장기간 측정치를 이용해 다양한 일사량 직산분리 모델의 정밀성 오차분석을 수행하였다. 1991년$\sim$1998사이 법선면직달일사량 및 수평면전일사량 시간별 측정치중 총 12,710시간의 유효데이타가 분석에 활용되었다. 직산분리 예측모델은 국내외에서 일반적으로 활용되고 있는 5개 모델을 분석하였다. 포트란 프로그램을 작성하여 5개 모델의 이론적 일사량 예측치를 계산하고, 6개의 오차 분석 지표를 이용해 측정치와 예측치의 정밀성이 분석되었다. 분석결과 대부분의 직산분리 모델이 실측치보다 작게 예측하고 있으며, CV(RMSE)가 34%$\sim$48%로 비교적 큰 오차폭을 보였다. 전반적으로 태양고도가 낮은 일출 및 일몰 시간대의 오차폭이 크며, 태양고도에 대한 영향이 회귀모델에 반영된 우전천(宇田川)의 직산분리 모델이 5개 모델중 가장 오차가 작은 것으로 평가되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.38-49
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• 2018

파리협약 비준 이후 온실감축에 대한 중요성 및 국가 의무가 커짐에 따라 정부에서는 건축산업의 온실가스 감축을 위한 정책을 지속적으로 강화해 나가고 있으며, 특히 노후건축물에 대한 에너지 성능개선의 필요성을 강조하고 있다. 2014년 이후 정부에서는 공공 노후건축물 그린리모델링 사업의 시공비 지원 등으로 시범사업을 운영 중에 있으며 이를 통해 그린리모델링의 모범사례를 개발하여 민간에 그린리모델링을 활성 시키고자 한다. 본 연구에서는 공공 노후건축물의 그린리모델링을 통한 수준별 경제성을 분석하였으며, 해당건물의 대안을 계획하기 위해 건물 육안조사 및 장비측정을 수행하였다. 개선안은 대안을 종합한 그린리모델링 계획안으로 수준별 5개의 개선안을 개발하여 각 안에 대한 경제성을 분석하였다. 분석방법은 ECO2를 통한 1차 에너지소요량 산정 및 LCC 분석을 진행하였으며, LCC 측면에서는 개선 3, 4안(중간수준 안)이 가장 우수한 것으로 분석되었으며, 다음으로 최대비용안, 최소 비용 안 순으로 결과가 도출되었다. 이 결과로 향후 진행될 그린리모델링 성능계획 및 경제성 분석 시 기초자료로서 활용이 가능 할 것으로 예상된다.

• 설비공학논문집
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• 제26권9호
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• pp.409-415
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• 2014

Ground-source heat pump (GSHP) systems have become an efficient alternative to conventional cooling and heating methods due to their higher energy efficiency. These systems use the ground as a heat source and the heat sink for cooling mode operation. The purpose of this simulation study is to evaluate the performance of a hypothetical GSHP system in an office building and to assess the energy saving effect against the existing HVAC systems (boiler and turbo chiller). We collected monthly energy consumption data from an actual office building ($32,488m^2$) in Seoul, and created a model to calculate the hourly building loads with EnergyPlus. In addition, we used GLD (Ground Loop Design) V8.0, a GSHP system design and simulation software tool, to evaluate hourly and monthly performance of the GSHP system. The energy consumption for the GSHP system based on the hourly simulation results were estimated to be 582.6 MWh/year for cooling and 593.2 MWh/year for heating, while those for the existing HVAC systems were found to be 674.5 MWh/year and 2,496.4 MWh/year, respectively. The seasonal performance factor (SPF) of the GSHP system was also calculated to be in the range of 3.37~4.28.