• 생물환경조절학회지
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• 제8권3호
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• pp.152-163
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• 1999

온수난방시스템 온실의 디지털 온도제어 수식모형을 수립하고, 이 수식모형을 이용하여 제어시뮬레이션을 실시하여 최적의 온도제어 방법을 구명하였다. 이용된 제어기법은 종래의 온수온도 일정 공급ON-OFF 제어, 비례제어, PI 제어, PID 제어기법이었으며, 시뮬레이션을 이용해 제어기법별 제어성능을 비교 분석하였다. 대상유리온실의 실내온도( T$_{i}$ )에 관한 디지털 제어수식모형은 공급온수온도( T$_{w}$ )와 외기온도( T$_{o}$ )가 관련된 T$_{i}$($textsc{k}$＋1)＝ 0.851.T$_{i}$($textsc{k}$)＋0.055.T$_{w}$($textsc{k}$)＋0.094.T$_{o}$ ($textsc{k}$)로 나타났다. 온실의 실내온도제어 시뮬레이션을 실시한 결과 종래의 온수온도 일정공급 ON-OFF 제어, P 제어, PI 제어,PID 제어의 정정시간, 오버슛트, 정상오차는 각각 무한, 3.5$0^{\circ}C$, 3.5$0^{\circ}C$ / 30분, 2.37$^{\circ}C$, 0.51$^{\circ}C$ / 21분, 0.0$0^{\circ}C$, 0.23$^{\circ}C$ / 18분, 0.0$0^{\circ}C$, 0.23$^{\circ}C$로 나타났으며, 온수난방시스템 온실의 온도제어에 가장 적합한 제어기법은 PI와 PID제어인 것으로 나타났다 또한 미분이득은 온실의 난방계에 거의 영향을 미치지 않지만 적분이득은 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 나타났다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.717-722
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• 2011

본 논문은 원통형 세라믹관에서 온수를 순간적으로 가열하여 설정된 온도 및 수량으로 제어하고자 전자 제어기를 개발하였다. 순간온수기의 구조는 유입되는 온수가 원통형 세라믹 히터를 통하여 열량을 공급하여 온도를 제어하고자 설계하였고, 또한 수량센서와 임펠러를 이용한 수량을 제어하는 전자 제어기를 설계하였다. 순간온수의 제어방법은 유입되는 유량에 열량을 공급하는 원통형 세라믹 히터의 수학적인 모델링을 수립하여 제어기 적용하였고, 이에 대한 실험결과는 설정온도에 따라 제어가 잘 적용되어, 효율적이고 실용성 결과를 보였다. 따라서 원통형 세라믹 순간온수기는 향후 실용제품에 적용할 수 있는 제품구조와 제어 방법을 제시하였다.

• 설비공학논문집
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• 제19권1호
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• pp.77-85
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• 2007

One of the most common approaches to achieve better thermal comfort with the radiant floor heating system is supply water temperature control, which is that supply water temperature is varied with outdoor air temperature. But the application of this control method was not easy, because there has been no way to determine the supply water temperature. So in this study, a comprehensive, yet simple calculation method to find out the required supply water temperature is suggested by combining the building heat loss equation and the heat emission model of hydronic radiant floor heating system for single zone. And then using this calculation method, the multizone control method is suggested and confirmed through the thermal simulation. It is shown that indoor air temperature is stably maintained around the set point.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.795-800
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• 2006

A common approach to achieve better thermal comfort with hydronic radiant floor heating system is supply water temperature control. This is the control method through which supply water temperature is varied with outdoor temperature. In this study, a comprehensive, yet simple calculation method to find optimum supply water temperature is evaluated by combining heat loss from the building and heat emission from the hydronic radiant floor heating system. And then the control performance of suggested calculation method is confirmed through experiment. It is shown that indoor air temperature is stably maintained around the set point.

• 기계저널
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• 제32권3호
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• pp.247-254
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• 1992

이 글에서는 고충아파트에서 층간 열공급의 불균일성이 발생하는 원인을 설명하였고 이 불균일 성을 해소시키는 새로운 열공급 설비 기술을 설명하였으며 그 내용들에 대한 결론은 다음과 같다. (1) 온수 난방 고층아파트의 층간 열공급의 불균일성은 온수공급관과 회수관의 정수압력의 차 이에 의한 유동저항에 의해서 발생한다. (2) 다구역배관망 시스템은 온수공급관과 회수관의 정수압력의 차이에 의해 발생하는 열공급 불균일성의 해소에 거의 기여하지 못한다. (3) 연속난방방식에서 서모스타트의 설치는 각세대의 열공급을 균일하게 할 수 있고 에너지 절 약면에서 가장 유리한 방식이나 고장의 위험성이 가장 크며, 운전의 미숙에 의한 열공급 제어의 불균일성을 초래하기 쉬우며 외기온도가 매우 낮으면 층간 열공급제어가 되지 않을 수 있어서 자동유량조절밸브를 병용하거나 온수공급압력을 충분히 크게 할 필요가 있다. (4) 자동유량조절밸브에 부착하면 단구역 배관망 시스템에서도 층간의 유량공급의 불균일성을 없앨 수 있으나 순환 펌프유량이 부족하면 밸브의 자동유량조절 기능이 상실된다. (5) 수동유량조절밸브는 TAB에 의해서 충간의 유량을 균일하게 조절할 수 있으나 펌프 성능변화 관부식 등이 발생하면 TAB를 다시 할 필요가 발생할 수 있다. 그러나 밸브의 고장이 적고 유 동저항을 적게 발생시키며 한 개의 밸브로 조절할 수 있는 유량의 범위가 큰 점에서는 가장 유 리하다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.115-119
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• 2008

지구 자원고갈과 환경오염으로 인한 에너지 절약에 대한 관심은 최근 국제유가 상승에 의해서 국가의 사활을 건 정책으로 반영되고 있다. 하루 중 부하변동이 심하지 않으면서 각실 제어가 필요하지 않은 조건을 갖춘 공간에는 지역난방공사로부터 온수를 공급받아 건물을 냉방하는 방식이 일반적으로 보급되어 있다. 최근 에너지의 유효이용 측면에서 온수 온도차를 늘려 냉방 에너지 보급용량의 확대 및 설비비용을 절감하려는 움직임이 진행되고 있다. 에너지 절약 측면에서 접근하여 볼 때 효율을 상승시키는 방법과 이용열원의 극대화가 동시에 검토되어야 하며 각각의 장점이 있는 현장에 맞추어 다양한 방식이 적용되어야 할 것이다.

• 플랜트 저널
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• 제10권3호
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• pp.45-51
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• 2014

본 연구에서는 기존 가정용연료전지에서 활용이 미약한 중저온의 배열을 건물난방부하에 적용할 수 있도록 온도 안정화 장치를 개발하였으며 이 장치가 기존 난방설비와 연계가 가능하도록 제어시스템을 구축하였다. 연료전지 시스템의 정상작동을 위해서는 연료전지로부터 배출되는 온수의 공급온도가 $60^{\circ}C$이어야 하고 다시 연료전지로 회수되는 작동 유체의 환수온도는 항상 $55^{\circ}C$로 유지하여야 한다. 본고에서는 먼저 스택배열 활용을 극대화하기 위해 CFD 분석을 통해 소형열교환기와 기존 난방설비배관과의 최적 연계장치시스템을 구성하였다. 또한 계절별 난방 수온의 불규칙한 온도변화에 대응하기 위해서 연료전지 스택의 열원과 아파트세대 난방용 환수관을 연결한 온도자동조절 밸브를 사용하여 온도안정화 장치를 개발하였다. 소형열교환기와 통합 활용할 수 있도록 설정된 온수의 온도가 편차 ${\pm}0.5^{\circ}C$ 이내에서 유지되도록 하였다. 이 연구결과를 통해 연료전지인 PEMFC의 배열을 건물난방부하에 활용이 추후 가능할 것으로 예상된다.

• 월간 기계설비
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• 통권46호
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• pp.74-89
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• 1994

현재 범국가적 차원에서 지속적인 국가 경제 발전과 국제수지 개선을 위하여 추진되고 있는 정부의 에너지 절약사업에서 건물부문이 차지하는 에너지절약 효과는 막중하다. 특히 전체주택에서 공동주택이 차지하는 비율은 1990년에 32.1$\%$, 서울시의 경우 51.3$\%$로 전체 주택의 과반수를 넘어섰으며, 수도권의 대단위 아파트단지의 개발과 함께 공동주택의 증가추세는 당분간 지속될 전망이다. 본 연구는 공동주택의 최적난방 운전기법 개발을 위한 1차년도의 연구로서 현행 공동주택의 난방운전 실태를 조사, 분석하고 각 난방법에 따른 문제점 및 최적제어 알고리즘의 개발을 위한 자료 도출을 주 목적으로 진행되었다. 1차년도에 수행된 연구의 주요 내용을 살펴보면 다음과 같다. 공동주택의 난방에너지 소비현상은 단지에 따라 최대 3배이상의 열사용량에 차이가 있는 것으로 나타났다. 열사용량의 차이는 건축의 기본 열성능, 설비시설의 수준 및 노후화정도에 영향을 받으나 동일 연대의 단지들에서도 최대 80$\%$이상의 열사용량이 차이를 보이고 있었으며 이는 기계실 및 각 세대의 난방운전방법 및 제어수준에 따른 것으로 평가되었다. 세대의 층별, 위치별 열사용량 분석에 의하면 층별 열사용량차이가 큰 것으로 분석되었으며, 특히 최상층부와 최하층부의 열사용량이 뚜렷이 많이 나타나 단열성능의 강화가 요구되는 것으로 나타났다. 한편 샘플단지에 대한 측정 데이터를 통해 적정 열량공급시간대의 설정과 외기온의 변화에 따른 적정 온수공급온도의 설정조건 및 유량제어 효과등에 대한 분석 및 검토를 하였으며, 이를 통해 2차년도의 개발목표인 최적운전제어 방안의 제시를 위한 자료를 구축하였다. 또한 각 세대의 기밀성능이 공동주택의 열성능에 미치는 영향을 도출하기 위하여 샘플단지에 대해 트레스가스 측정법과 Blower Door법에 의하여 환기 및 기밀상태를 평가 하였으며 측정주호에 대한 환기를 예측할 수 있는 환기예측평가식을 제시하였다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.90-96
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• 2017

지역난방 열수송관을 통해 중온수를 공급할 때 고압의 중온수로부터 열사용자 설비(지역난방 열교환기)를 보호하고 온도조절을 원활히 하고 유체의 원거리 공급을 위해 차압유량조절밸브를 통해 압력을 조절하거나 압력을 감소시키고 있다. 하지만, 고압 유체 사용에 따라 압력조절밸브에서 캐비테이션이 발생하여 잦은 고장 및 오작동을 유발하여 많은 문제가 발생하고 있으며, 사업자 및 사용자 모두에게 에너지 손실 및 민원 유발 등의 원인이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구 중인 1차측 차압유량조절밸브를 수력터빈으로 대체하여 차압에너지를 전기에너지로 변환하고, 전기를 2차측 펌프의 동력으로 활용하는 에너지 절감기술을 소개하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.19-26
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• 2010

이온교환막 연료전지는 전세계적인 에너지 고갈 문제와 온실효과에 대한 대응책의 하나이다. 특히, 이온교환막 연료전지는 전기화학반응에 의해 전기를 생산함과 동시에 열을 발생하기 때문에 가정용으로 적용하기에 적당하다. 가정용 연료전지의 열관리 목적은 연료전지가 최적조건에서 운전할 수 있도록 적절히 온도를 제어해 주는 것으로, 본 연구에서는 부하 변화 시 가정용 연료전지 시스템의 응답 특성과 열관리 특성을 알아보기 위한 해석 모델을 개발하였다. 열관리 해석 모델은 연료전지의 온도를 조절하기 위한 펌프와 열교환기로 구성된 1차측, 주택에 온수를 공급하기 위한 탱크와 펌프 계통의 2차 측으로 구성되었다. 부하를 순차적으로 증가시킬 때와 감소시킬 때를 구분하여 열관리 계통의 응답특성 을 확인하였다. 결과적으로 탱크의 초기 승온에 많은 시간이 소요되기 때문에 부하를 다단으로 오랜 시 간 동안 서서히 증가시키면서 시스템 응답 특성을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 가정용 연료전지의 부하 변화시의 열관리 특성을 고려한 운전 전략에 대해서도 조사하였다.