• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권6호
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• pp.44-52
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• 2012

In all building's energy simulation applications, solar radiation must be calculated on inclined surfaces. Various solar radiation models based on measured data of specific region were used in building simulation programs. Therefore, we should choose the appropriate solar radiation model for Seoul. The purpose of this study is to compare four solar radiation models on inclined surfaces that are widely used in building energy simulations. In this case, it can be said the appropriate model in Seoul is the Isotropic model.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권5호
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• pp.41-52
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• 2019

The purpose of the work is to develop a simple solar irradiance prediction model using a deep learning method, the LSTM (long term short term memory). Other than existing prediction models, the proposed one uses only the cloudiness among the information forecasted from the national meterological forecast center. The future cloudiness is generally announced with four categories and for three-hour intervals. In this work, a daily irradiance pattern is used as an input vector to the LSTM together with that cloudiness information. The proposed model showed an error of 5% for learning and 30% for prediction. This level of error has lower influence on the load prediction in typical building cases.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권4호
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• pp.15-26
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• 2022

최근 건축물의 노령화에 따른 건물 전체 기능저하와 화재 및 지반침하와 같은 재난에 따른 건축물의 안정성 저하로 구조물 해체 수요가 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 구조물 구성부위의 변형이나 손상의 정도가 심각한 구조물은 부재 내 집중하중이 발생하여 구조물 전체의 안정성이 저하되어 빠른 시일 내에 안전하게 구조물 해체가 가능한 시공기술에 대한 수요가 증가하고 있다. 또한, 노후 구조물에 대한 비인가 증축이나 불법 개조와 같은 구조적 변경으로 시공 당시 건물의 설계도면과 상이한 경우가 빈번하다고 보고되어오고 있다. 본 연구에서는 해체 대상 구조물의 시공 당시 도면과 현 시점 구조와의 차이점을 보완하기 위하여, 실내외 구조 표면에 대한 실측값을 활용하여 3차원 모델을 역설계하는 기법을 제안하였다. 실제 해체 시공 예정인 건축물을 대상으로 구조물 외곽에 대하여 드론 촬영을 실시하고 구조물 내부는 LiDAR 스캐닝을 수행하여 건물외곽과 실내에 대한 점군데이터를 획득한다. 각각 점군데이터는 Smartmapper를 활용하여 정밀하게 정합되며 2차원 도면제작과 3차원 구조해석용 모델 작성에 사용된다. 제안된 역설계 기법을 검증하기 위하여 드론화상자료, LiDAR 스캐너자료, 정합자료로부터 생성된 3차원 모델과 실측된 부재간의 거리를 비교하였다.

• 한국조경학회지
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• 제37권3호
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• pp.54-60
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• 2009

본 연구의 목적은 토지피복의 입체적 분포가 도시기온의 변화에 작용하는 영향을 구명하여 열섬현상 완화에 기여할 도시조경의 전략을 모색하는 것이다. 연구대상지는 서울시 24개 AWS 지점별 직경 300m 공간이었고, 대상공간의 여름철 에너지 수지 및 기온에 영향을 미칠 수 있는 다양한 변수의 자료를 구득하였다. 또한, 춘천시에서 연구목적을 고려한 6개 지점을 선정하여 기온을 실측하고, 기온변화에 더 민감하게 반응할 30m 소공간의 지점별 토지피복을 실사하여 서울시 의 경우와 비교하였다. 서울시 AWS 지점의 여름철 기온을 추정하는 단순회귀모델을 도출한 결과, 식생체적, 녹지면적, 건물체적, 건물면적, 인구밀도, 포장로면적 등의 변수가 통계적으로 유의하게 여름철 기온변화에 기여하는 것으로 나타났다. 이들 중 기온변화의 설명력이 가장 높은 변수는 식생체적과 건물체적이었다. 기온변화에 유의한 변수들을 조합하여 유도한 다중회귀모델에서도 식생체적과 건물체적의 양 변수가 통계적으로 가장 적합한 모델을 생성하였다. 이 다중회귀모델에 따르면 식생체적의 10% 증가는 기온을 약 0.14% 감소시킨 반면, 건물체적의 10% 증가는 기온을 0.26% 증가시켰다. 소공간스케일에서 실측한 춘천시의 여름철 기온과 토지피복 간의 상관성 역시, 기온은 식생체적, 녹지면적 등의 증가에 따라 감소하는 반면 하드스케이프 면적의 증가에 비례하여 상승하는 경향이었다. 식생체적 변수를 적용하여 가장 적합한 단순회귀모델을 도출한 결과, 소공간스케일의 여름철 기온은 서울시 AWS 지점의 단순회귀모델과 유사하게 식생체적을 10% 증가시킴에 따라 0.32%($0.08^{\circ}C$)씩 감소하였다. 본 연구에 근거하면, 여름철 기온저감을 지향하는 도시조경은 식생체적을 증가시키면서 동시에 건물체적을 감소시키는 전략이 요구된다. 서울시 AWS 지점의 기온변화에 기여하는 건물체적의 영향력은 식생체적보다 약 2배 큰 것으로 분석된다. 따라서, 자연지반에서는 다층식재를 추진하여 식생체적을 확충하되, 건물의 입체적 표면에 의한 대기 가열을 제어하기 위해 벽면과 옥상의 녹화로 식물의 차양 및 증발산 효과를 증진해야 한다.

• 에너지공학
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• 제16권3호
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• pp.103-112
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• 2007

국내 1970년대에 설계 및 건설된 원자력발전소에 대해 침수분석을 수행한 결과 기기냉각수펌프 및 열교환기 건물, 주/보조건물, 중간건물 주증기 헤더 격실, 중간건물 주급수관 지역 및 하부층 등이 침수사고에 매우 취약하며 발전소 안전정지능력을 저해할 정도로 침수 영향이 심각한 것으로 판명되었다. 이들 지역에서의 침수원은 주급수관 파단이다. 현재 원자력발전소 내환경기기검증에서 주급수관 파단 방출량 계산은 수계산(Hand calculation)방법으로 Henry-Fauske 임계유량 모델 사용하고 있다. 이 방법은 배관파단 위치에서의 차압으로 계산되며, 실제 원자력발전소의 각종 제어로직에 의한 격리신호를 반영하지 못하므로 지나치게 보수적으로 파단 방출유량이 계산된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 원자력발전소 열수력계통 해석 전산코드인 RETRAN을 사용하여 원자력발전소 일/이차측 계통과 제어로직을 모사하고, 주급수관 파단 방출량 분석을 위한 입력가정과 해석방법을 개발하였다. 침수위 분석은 웨스팅하우스형 원자력발전소 격납건물 외부 하부격실에 대해 적용하였다. 전산코드 해석에서 각종 제어계통과 로직을 고려하였으며, 가장 제한적 사고조건을 계산하기 위해 노심출력, 파단형태, 면적, 위치 등의 조합으로 구성된 18개 사고 사례를 분석하였다. 그 결과 가장 제한적 사례 분석에서는 기존 수계산 분석에서보다 파단 방출유량이 크게 줄었고, 하부격실의 침수위도 상당히 낮아졌다.

• 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.

• 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.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.21-27
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• 1992

본 연구는 아트리움 빌딩에 대한 자연채광의 영향을 모델에 의해서 실험하였다. 이러한 방법에 의하여 아트리움 빌딩에서의 자연채광의 단계를 예측하는 방법은 여러 가지가 있으나, 그러나 지금까지는 선형아트리움 건물에서 실내자연채광의 다양한 영향을 예측하기에는 충분치 못하였다. 본 연구에서는 효율적인 방법의 제시를 위하여 선형아트리움의 자연채광에 대한 환경 평가를 위해 모형을 제작하고, 평가모델에서의 천공상태, 방위, 종횡비, 층의 변화를 주어 전부 80가지의 변화에 대한 모형측정을 하여, 층높이의 변화와 공간비를 사용하여 분석하였다.

• KIEAE Journal
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• 제15권5호
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• pp.95-105
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• 2015

Purpose: This paper presents a framework development for BIM (Building Information Modeling)-based OOPM (Object-Oriented Physical Modeling) for Building Thermal Simulation. The framework facilitates decision-making in the design process by integrating two object-oriented modeling approaches (BIM and OOPM) and efficiently providing object-based thermal simulation results into the BIM environment. Method: The framework consists of a system interface between BIM and OOPM-based building energy modeling (BEM) and the visualization of simulation results for building designers. The interface enables a BIM models to be translated into OOPM-based BEM automatically and the thermal simulation from the created BEM model immediately. The visualization module enables the simulation results to be presented in BIM for building designers to comprehend the relationships between design decisions and the building performances. For the framework implementation, we utilized the Modelica Buildings Library developed by the Lawrence Berkeley National Laboratory as a thermal simulation solver. We also conducted an experiment to validate the framework simulation results and demonstrate our framework. Result: This paper demonstrates a new methodology to integrate BIM and OOPM-based BEM for building thermal simulation, which enables an automatic translation BIM into OOPM-based BEM with high efficiency and accuracy.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권3호
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• pp.235-240
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• 2007

최근 에너지 절약형 건물에 많은 관심을 기울이고 있으며, 이를 위해 보냉, 보온의 단열재 등의 건축재료 개발이 많이 이루어지고 있다. 이와 더불어 건물 내외의 온도와 밝기는 햇볕의 밝기, 위치 및 기후변화에 따라 많은 영향을 끼치므로 자연채광에 따른 건물의 위치는 건물을 짓는데 있어서 고려해야할 중요한 변수이다. 본 논문에서는 자연채광과 비슷한 조건을 만들어 모델링하기 위해 반구형의 돔으로 된 원형 지붕에 자연채광의 역할을 하는 342개의 백열전구를 인공채광으로써 설치하였다. 특히 여기서는 각 백열전구의 밝기제어에 관한 것을 중점적으로 다루고 있으며, 다수의 PIC 마이크로프로세서와 트라이악을 이용한 위상제어로 전구의 밝기를 제어한 실험결과를 제시하고 있다.