• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.2 no.1
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• pp.66-73
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• 1998

This paper deals with the combustion characteristics of flue gas in infared mobile heaters. The experimental work has been performed to obtain the concentration levels and combustion characteristics of flue gas with varying chamber size and room temperature. The experimental results showed that oxygen depletion sensor device was operated at the oxygen concentration level of $18.3\%$ for all the chamber size. The combustion characteristics of oxygen and carbon dioxide show a linearity After 10 minutes the combustion property of carbon monoxide occurs at random without a level of oxygen and carbon dioxide in closed space of the heater. In these results, it is very important to prevent incomplete combustion through a sufficient ventilation, and accident prevention with a reduction of the oxygen and diffusion of toxic carbon monoxide.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.29 no.1
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• pp.52-61
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• 2020

The natural change of winter night temperature from 00:00 to 04:30 O'clock with the different height of thermal screen in a venlo type glasshouse (W59×L68×H5.9 m) was studied using computational fluid dynamics (CFD). At the early stage of CFD analysis, the room temperature decrease of glasshouse with the 5.9 m height of thermal screen were faster than it with the 4.1m height of thermal screen, but at 2 hr after analysis it was slower than in it with the 4,1m, the temperature difference was 0.6℃ after 4 hr. If we consider that turn on the heater when the temperature were decrease below 13℃ at 1hr after CFD analysis, it is good for energy saving in the glasshouse with the 4.1 m height of thermal screen rather than in it with the 5.9 m height, because of the temperature decrease were slow during 2 hrs after analysis. The airflow at the height of 2 m which were grown tomato were fast and wide in the glasshouse with the 5.9 m height thermal screen rather than in it with the 4.1 m, the speed difference was 0.034m·s^-1 at 1hr after CFD analysis. The effect of temperature decrease in summer season were compared with the different height of shading screen from 12:00 to 14:30 O'clock. The height of shading screen were 5.7, 3.9 m, the gap of it were 30%. The air-inflow quantity by the fan with duct at lower part of venlo glasshouse was 0.67 ㎥·s^-1 until 1hr and to increase 3 times of it from 1hr after analysis. The roof window were open 100%. Until 1hr of CFD analysis, the temperature in the 30% open of shading screen was 0.9℃ higher than in the none shading screen. From 13:00 O'clock when the air-inlet quantity to increase 3 times, the temperature in case 30% gap of shading screen were decreased compare with the none shading screen, the temperature difference was 0.5℃ at 14:30 O'clock. The temperature on the floor surface in case 30% gap of shading screen were lower with it's height increase, the temperature difference was 8℃ compare with none shading screen. The relative humidity difference were insignificant by the height and gap of shading screen.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.120-120
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• 2010

에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1996-2000
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• 2010

국내 시설원예 면적은 2005년 기준 52,022ha에 달하고 있으며 약 23%에 해당하는 12,000ha는 겨울철에 난방기를 가동하여 원예작물을 생산하고 있다. 농업용 난방기의 보급은 가온재배 면적의 증가와 더불어 급신장하고 있어 농업용 면세유 중 경유 공급액 약 9,260억원 중 62%에 해당하는 1,350,000톤이 시설원예 난방에 사용된 것으로 추산되고 있다. 지속적인 유가 상승으로 시설재배 농가의 경영이 악화되고 있어 최근 히트펌프를 이용한 냉난방시스템에 대한 연구가 수행되고 있다. 시설원예 냉난방에 사용되는 히트펌프의 열원은 다양하게 적용할 수 있으나 강변에 위치하고 있는 시설원예단지의 경우 연 중 풍부한 유량과 안정적인 수온을 얻을 수 있는 강변여과수는 매우 매력적인 열원이다. 본 연구에서는 시범지역으로 남강댐 하류에 위치하고 있는 진주지역의 시설원예단지와 낙동강 유역의 구미지역 시설원예단지의 두 곳에 대하여 1일 $1,000m^3$의 강변여과수 개발에 대한 조사를 수행하였다. 육안 및 현장여건에 대한 조사를 수행하고 인근 지하수 사용현황에 대한 조사를 실시하였다. 진주지역의 경우 일부 농가에서 지하수를 사용하고 있었으나 1일 8~10시간 취수에 최대 취수량은 약 $120m^3$ 정도였다. 반면, 구미지역의 경우 1999년 구미첨단원예농단 조성사업의 일환으로 양액재배에 농업용수를 공급할 목적으로 지하수 개발이 실시되었으며 최근 인근 국화축제를 개최하는 지역에서 신규로 지하수를 개발하여 사용 중이었다. 전기비저항 탐사를 실시한 결과 진주지역은 지하 약 6~17m 지점에 대수층이 존재하는 것으로 판단되었고, 구미지역은 지하 약 10~20m 지점에 대수층이 존재할 가능성이 있지만 지하 20m 지점부터는 대수층의 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 두 지역에 각각 두 공을 시추하여 조사한 결과, 구미지역의 경우 수면높이가 지하 약 10m이고 각각 2.5m와 4.6m의 모래자갈층을 형성하고 있어 $1,000m^3$/일의 취수량 개발이 원활하지 않을 것으로 판단되었다. 한편, 진주지역은 수면높이가 지하 약 3m이고 각각 3.5m와 6.5m의 모래자갈층을 형성하고 있어 $1,000m^3$/일의 취수량 개발이 가능할 것으로 판단되었다. 현장 시추조사 및 기존관정 조사결과, 구미지역에 비하여 진주지역이 지하수 물량 확보가 상대적으로 용이하고 신규 굴착 가능지점이 다수 분포하고 있어 연구지점으로 활용하는데 유리할 것으로 판단되었다. 따라서 진주지역에 여과수열원 확보를 위해 2곳의 양수관정을 설치하고 히트펌프를 이용하여 시설원예의 냉난방을 실시할 예정이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.1
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• pp.28-34
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• 2019

Solar energy is one of the most abundant renewable energy sources on Earth but there are restrictions on the use of solar thermal energy due to the time-discrepancy between the solar-rich season and heating demand. In Europe and Canada, a seasonal solar thermal energy storage (SSTES), which stores the abundant solar heat in the summer and uses the heat for the winter heating load, is used. Recently, SSTES has been introduced in Korea and empirical studies are actively underway. In this study, a $2,000m^2$ flat plate type solar collector and $20,000m^2$ of borehole thermal energy storage (BTES) were studied for a greenhouse in Hwaseong City, which has a heating load of 2,164 GJ/year. To predict the dynamic performance of the system over time, it was simulated using the TRNSYS 18 program, and the solar fraction of the system with the control conditions was investigated. As a result, the solar BTES system proposed in this study showed an average solar fraction of approximately 60% for 5 years when differential temperature control was applied to both collecting solar thermal energy and discharging BTES. The proposed system simplified the configuration and control method of the solar BTES system and secured its performance.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.283-283
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• 2020

국가의 논의 타작물 재배 권장 정책과 농한기 수익을 위해서 동절기에도 농사가 가능한 시설농업이 발달했으며, 1990년 초부터 재배면적이 증가하여 2000년에는 10만 ha를 넘어섰고, 2018년에는 80만ha의 규모를 보이고 있다(농사로, 2019). 시설농업단지의 동절기 난방을 위한 에너지원으로 화석연료와 전기열원을 사용하고 있고, 특히 강변의 경우 지하수를 난방 열원으로 사용가능해 수막재배를 이용한 대규모 시설단지가 발달함에 따라 지하수의 이용량이 증가하고, 2015년 농업용 지하수 이용량은 연간 20억 톤에 이른다(GIMS, 2019). 난방이 필요한 동절기에 수막용수를 위한 지하수 이용량이 급증하여 계절적인 수위변화를 보이며, 특히 강변의 대규모 시설농업단지의 지하수의 부족현상이 빈번히 발생하는 실정이다(송성호, 2017). 본 연구지역은 낙동강 하구댐 설치 전만조 시 해수의 유입으로 암반지하수의 심도가 증가할수록 EC가 증가하는 특성을 보이는 곳으로, 지하수의 이용량이 급증하는 동절기에 특히 급격히 증가하여 지하수의 안정적인 수질관리를 위해 염분변화의 관리가 필요한 지역이다. 지하수의 계절적인 변화를 위해 시설농업단지내에 지하수 관측정이 설치되어 관측되고 있으며 본 연구에서는 관측정의 2013년 1월~2019년 1월까지 지하수의 EC변화를 관측하였다. 지하수의 수위(GL.m), 온도, EC를 1시간 주기로 관측하여 계적적인 변화를 분석하였고, EC의 증가가 큰 곳은 심도별로 센서(다중심도)를 설치하여 염도의 변화를 관측하였다. 지하수성분의 지질학적 기원분석을 위한 양음이온 분석을 연 1회 실시하였다. 또한 관측정의 심도별 변화를 알기 위해 동일지역에 충적, 암반 관측정을 따로 설치하고 관측하여 지표수와 지하수의 심도별 영향의 차이를 분석하였다. 동일지역의 관측결과 평균 5m이하의 수위변화를 보이나, 5m 이상의 수위변동을 보이는 관측망은 15년 14개소 17년 19개소로 증가추세를 보이며, 이는 주로 밀집된 시설하우스 단지의 수막재배를 위한 겨울철 지하수 사용량 증가가 원인인 것으로 판단된다. 본 연구지역은 강변지역에 밀집된 시설하우스단지의 동절기 수막재배를 위한 지하수 과다 사용으로 수위급감 및 수량부족현상이 반복되고 있어, 예방과 대책강구를 위해 지표수의 함양과 지하수사용량의 상관관계 분석과 자료축적 및 추가연구를 위한 장기관측이 요구된다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.18 no.1
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• pp.110-118
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• 2010

Supercritical treatment of liquefaction technology for rice hull was investigated the biomass conversion rate and evaluated its crude oil in respect to feasibility of burner in order to heat the green house. The reaction was carried out in a 5,000 mL liquefaction system with dispenser and external electrical furnace. Raw materials (160 g) of rice hull and 3,000 mL of different solvents were fed into the reactor. It was observed that the maximum crude oil yield was about 84.4 % with 1-butanol. The calorific value of crude oil from ethanol solvent were 7,752 kcal/kg. Furthermore, in case study of co-solvent with ethanol and bulk-glycerol, it observed that more than 80 % of rice hull was decomposed and liquefied in its solvent at $315{\sim}326^{\circ}C$ for 30 min. For the development of applicable bio-fuel from rice hull, it was considered that its feasibility is necessary to be carried out for co-solvent soluble portions. Regarding to utilize the crude oil into burner as fuel, it was observed that its calorific value was lower at approximately 24 % than the diesel. Also, flame length from crude oil at lower temperature was decreasing due to incomplete incineration. The temperature of warm wind on the burner was maintained between 63 and $65^{\circ}C$, and the temperature of emission line was appeared at $350{\sim}380^{\circ}C$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11a
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• pp.435-438
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• 2008

우리나라 최대전력은 70년대 연도별로 36만 kW, 약 15%씩 증가하였으나, 최근 2000년대에는 연도별로 300만kW 이상, 약 6%대의 증가를 보이고 있다. 발생시간도 70년대에는 저녁시간대에 주로 발생했으나 80년대부터 최근까지는 15시에 하계 최대전력이 발생하고 있다 아울러 최근에는 기상의 변동폭 증가로 여름과 겨울의 계절성이 증폭되는 추세에 있고 이러한 최대전력 발생의 이면에는 시간별 부하패턴이 다양하게 나타나고 있다. 과거 70-80년대에는 연간이나 월간 부하패턴 모두 평균전력대비 변동폭이 크게 나타났으나 최근에는 변동폭이 상당히 작아지고 있다. 이는 최대전력에 못지않게 전력소비량이 지속적으로 증가하여 부하수준이 평준화되고, 부하율이 높아지고 있다는 것을 나타내며 연중 및 일간 피크 발생시점도 다변화되는 특징을 보이고 있다. 따라서 이러한 부하패턴 변화에 합리적으로 대응하기 위해서는 짧은 기간의 부하관리보다는 상시 수요관리인 효율향상 위주의 프로그램이 필요하고, 저렴한 전기 요금의 정상화를 통한 전력소비 감축을 통한 대응이 중요하다. 외국의 사례를 보면 우리나라 냉방 및 난방전력은 현재보다 10%p-20%p 정도 점유비가 추가적으로 상승할 개연성이 높으므로 다양한 시나리오 예측을 통한 철저한 위험관리 체계 확립이 요구된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.08a
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• pp.41-46
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• 2002

본 논문은 냉, 난방 디지털 온도 조절계(SPC 50)의 Etl의 편차 정 동작에 관한 구현장치 제작과 비례 미.적분기가 At 및 비 At기능에서 설정온도를 $100^{\circ}C$를 유지하는데 기인된 전압전류 및 전력데이터 획득의 요인과 비례미적분 정수 및 노 개선점을 연구하였다. 설정온도를 유지하는 온도변화는 At기능에서 $96.7^{\circ}C\sim102^{\circ}C$ 이며, 비At 기능에서는 $97.6^{\circ}C\sim100.2^{\circ}C$이었다. 온도유지 전압변동은 At기능에서 2V~217V이며, 비 At기능에서 20V~217V 이었다. At와 비 At 기능에서 설정온도 $100^{\circ}C$을 유지하는데 온도를 냉각시키는 환풍기가 온. 오프 되는 시간차는 20초 정도 발생하였다. 온도차 및 전압차는 두 기능간에 비례 미. 적분값 설정이 자동 및 수동이냐에 따라서 차이를 보여주었다. 두 기능에서 설정된 온도값 유지에 따른 전압전류의 승압과 하강의 변동된 변환 데이터는 설정된 온도가 성취되어지는 시간차 및 설정값 유지의 특성을 요인으로 한 PID값과 노의 개선점에 길잡이가 된다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.05a
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• pp.135-140
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• 2007

유비쿼터스는 정보화 사회의 키워드가 되면서 새로운 정보통신 환경구축이 요구되고 있다. 국내 아파트에 있어 홈네트워크 설치가 증가하고 있으며 편리하고 다양한 기능들이 부가되고 있다. 세대내에서 조명, 난방, 가전제어와 보안 서비스의 제공은 물론 외부로부터 인터넷, 핸드폰으로 세대에 설치된 기기를 원격제어 감시하는 지능화로 발전되고 있다. 조명설비에 있어 첨단기술과 통합한 다양한 솔루션으로 세대의 일괄소등, 조광패턴제어, 무선리모콘, 유무선 원격제어가 활용되고 있으며 다양한 디자인의 조명기구와 제어시스템의 개발로 시간과 분위기에 적합한 조명을 연출하고 있다. 조명제어기술의 발전은 에너지 절감효과, 사전감지 기능으로 안전성 확보, 사용자의 편리성이 향상되어 미래 주거에 있어 쾌적하고 경제적인 조명환경 구현에 이바지하게 될 것이다.