• Solar Energy
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• v.18 no.2
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• pp.19-29
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• 1998

Solar energy is a quantitatively unlimited, clean and non-pollutant source. It has a great potential for industrial commercial usages. For example, solar hot water system for domestic usage has been very popular in many counties. In Korea, the industries consume 47.7% of the total national energy, and the manufacturing sector uses 91.5% out of it. The main energy resoures available in Korea are oils, coals, and gases. There have been continuous efforts among the industries to reduce such energy consumptions by using alternative energy resources, such as solar energy, yet the technology has limited its proper applications to a level of satisfaction. In some advanced countries, research and development programs in solar energy applicable to the industrial usages are very active, and some systems are in the commercial market. Therefore, this paper describes the status and the feasibility for high-efficiency evacuated solar collector which was anticipated to applied for industrial process heat as an alternative of fossil energy.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2006.04a
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• pp.365-368
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• 2006

전 세계적으로 에너지 소비가 계속적으로 증가함에 따라 화석 에너지를 대체하기 위한 다양한 기술개발이 이루어지고 있으며, 지열 및 수온차 에너지 개발도 대체 에너지의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이러한 지열 및 수온차 에너지의 개발 가능 에너지량을 산정하기 위하여 장기간에 걸쳐 하천수 및 충적층 온도 모니터링을 수행하고 이를 바탕으로 개발 가능 에너지량을 산정하였다. 모니터링 결과 충적층이나 하상에서의 온도변화가 대기 온도에 비하여 작음을 확인하였으며, 또한 충적층의 온도 변화가 하천수보다는 온도변화 폭이 작게 나타났다. 향후 이러한 수온차를 이용한 냉난방용 열펌프시스템을 활용하여 친환경적이고도 경제적인 에너지를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.119-119
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• 2010

무한 지속 가능한 지열 에너지를 활용한 공조시스템인 지열원 냉난방 시스템은 기존의 공조 시스템보다 열원이 안정적이기 때문에 높은 효율과 우수한 성능을 가지므로, 기후변화협약 대응의 주요수단으로서 기술개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템에 대한 실증 연구를 통하여 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템의 하절기 냉방 성능을 분석하였다. 대수층 축열 냉난방 시스템은 주입정과 양수정의 2개의 우물공이 설치되어 있으며, 겨울 난방 운전 중에 한 개의 우물공으로부터 지하수를 열펌프로 유입한 후 낮은 온도의 지하수를 타 우물공에 축열하고, 하절기에 겨울에 저온으로 축열된 우물공으로부터 지하수를 열펌프로 유입하여 온도가 증가된 지하수를 타 우물공에 주입한다. 즉, 계절별로 열펌프에서 생성된 냉수와 온수의 대수층 축열을 위하여 계절별로 주입정과 양수정이 바뀌게 된다. 본 연구의 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템의 2009년 8월의 주요일자별 시스템 운전 중의 평균 냉방 열펌프 유닛 COP와 냉방 시스템 COP는 각각 4.7과 3.4이상의 우수한 성능을 나타냈다. 또한, 모든 일자에 대하여 외기온도가 $31.6^{\circ}C$서 $22^{\circ}C$까지 변화가 크게 나타났지만 열펌프 유닛 COP와 시스템 COP의 변화는 미소하였다. 이는 양수정으로부터의 지중 순환수가 운전기간 중에 $17.5^{\circ}C$로 일정하게 유지되었기 때문이다. 양수정과 주입정 사이에 5개의 관측공을 설치하였으며, 양수정 측에 인접한 관측공의 온도는 거의 변화가 없었으며, 단기간이지만 널리 사용되고 있는 수직밀폐형 시스템과 달리 지속적인 냉방운전 중의 양수 온도의 증가는 발생하지 않아 안정적인 성능을 나타냈다. 주입정에 인접한 모니터링 홀의 온도는 심도가 깊은 곳의 온도가 낮은 곳보다 높게 나타났다. 이는 냉방 운전 시 열펌프 유닛의 실외열교환기에서 지중 순환수가 냉매로부터 열을 취득하여 온도가 상승하면서 주입정측에 온열이 축열이 진행되었기 때문으로 분석되며, 하절기의 냉방 운전 시간이 증가할 경우 축열 효과는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 양수정과 주입정 중간의 모니터링 홀의 온도는 2009년 8월 가동 중에 온도변화는 없었는데, 이는 양수정과 주입정 사이의 열간섭이 발생하지 않았기 때문으로 분석된다. 일자별로 운전 중의 열펌프 유닛 COP는 차이가 없었지만, 운전 및 정지 시간을 모두 포함한 시스템 소비전력과 냉방용량을 모두 합산하여 산정한 일일 평균 냉방 열펌프 유닛 COP와 냉방 시스템 COP는 일자별로 다소 차이가 발생하였는데, 이는 각 일자별로 열펌프 유닛 가동율의 차이로 인하여 열펌프 유닛 가동 전에 먼저 작동되는 지중순환펌프의 운전 소비전력의 차이와 열펌프의 단속운전 시의 열손실과 추거 소비전력의 차이 때문이다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.18 no.1
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• pp.422-430
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• 2018

Increase in oil prices and building energy consumption has been a great burden for Korea which has significant energy dependence on foreign energy sources. In this context, reduction of building energy consumption, which comprises 40% of total energy consumption, is a very important issue. This research therefore empirically analyzed a hospital "P" that implemented ICT-based energy consumption and cost reduction initiative. The hospital first replaced existing water absorber for heating/cooling air and boiler for heating water with water heat storage heat pump system. This was accompanied by subscribing to different electricity price plans to maximize cost reduction. Secondly, the hospital additionally applied ICT-based optimized control algorithm that considers surrounding factors (external temperature, changes in energy demand). The analysis of these mechanisms indicate that the ICT-based energy consumption and cost reduction initiative for hospitals can reduce energy consumption by 53.6% with replacement of low-efficiency equipment and additionally by 18.2% with optimized control algorithm. The mechanisms will provide energy consumption reduction opportunities for other hospitals and buildings with high energy consumption.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.12
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• pp.176-183
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• 2009

Distributed generation(DG) of combined cooling, heat, and power(CCHP)has been gaining momentum in recent year as efficient, secure alternative for meeting increasing energy demands. This paper presents the energy performance of microturbine CCHP system equipped with an absorption chiller by modelling it in hospital building. The orders of study were as following. 1)The list and schedule of energy consumption equipment in hospital were examined such as heating and cooling machine, light etc. 2) Annual report of energy usage and monitoring data were examined as heating, cooling, DHW, lighting, etc. 3) The weather data in 2007 was used for simulation and was arranged by meteorological office data in Daejeon. 4) Reference simulation model was built by comparison of real energy consumption and simulation result by TRNSYS and ESP-r. The energy consumption pattern of building were analyzed by simulation model and energy reduction rate were calculated over the cogeneration. As a result of this study, power generation efficiency of turbine was about 30[%] after installing micro gas turbine and lighting energy as well as total electricity consumption can be reduced by 40[%]. If electricity energy and waste heat in turbine are used, 56[%] of heating energy and 67[%] of cooling energy can be reduced respectively, and total system efficiency can be increased up to 70[%].

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.756-758
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• 2012

인구증가와 지속적인 산업발전으로 인하여 건축이 매우 활발해지고 냉난방으로 인한 에너지 소비가 급증하게 되면서 효율적인 에너지 사용의 필요성이 크게 대두되었다. 건물에서 손실되는 에너지의 약 20~40%가 창문을 통해 손실이 일어나며 이를 해결하고자 현재 Low-E 유리, 복층유리등 다양한 방법들이 개발되어 사용하고 있으며 에너지 손실을 더욱 낮추기 위하여 진공유리가 개발 중이나 아직 보급은 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 진공유리의 열관류율 측정 장치와 진공에서의 중요한 열전달 요인인 복사열전달이 진공유리 성능에 미치는 영향을 3차원 수치해석을 통하여 알아보았다.

• Journal of the Korean housing association
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• v.22 no.1
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• pp.115-122
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• 2011

This study aimed at quantifying the impact of envelope insulation on energy consumption for thermal controls in residential buildings in southern part of Korea. A series of parametric simulations for a range of R-values of walls, roof, floor, and windows were computationally conducted for a prototypical Korean detached house. Analysis revealed that the total amount of heat gain was larger than that of heat loss, while the amount of energy for cooling was smaller than that for heating due to the difference of system efficiency; the envelope heat transfer was more significant for the heat loss, thus, the increase of the envelope insulation was more effective to reduce heating load; and there were certain levels of envelope insulation after which the energy saving effect was not significant. These findings are expected to be a fundamental database for the decision of proper insulation level in Korean residential buildings.

• 월간 기계설비
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• no.4 s.201
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• pp.30-36
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• 2007

ESCO란 에너지 절약회사(Energy Saving Company) 또는 에너지 서비스 회사(Energy Service Company)를 뜻하는 용어로 지난 1992년 정부에서 에너지 절약을 촉진하기 위해 정책자금을 도입하면서 등장했다. 이들 기업은 정부에서 정책자금을 빌려 공장이나 아파트 등 에너지 사용자에게 에너지 절약시설을 지어주고 에너지를 줄인양만큼 투자비를 회수해 간다. 고유가가 계속되면서 에너지절약 전문기업인 ESCO 단위 사업규모가 점차 대형화되고 있다. ESCO 투자실적은 1998년 이후 에너지절약 시설 개체 사업의 급속한 증가에 힘입어 매년 급격히 성장하고 있다. 최근에는 2천억원대의 시장규모를 가지고 2005년에는 건당 평균 9.1억원이 지원된 것으로 나타났다. 에너지관리공단 자금지원팀의 자료에 의하면 ESCO투자사업 자금지원은 1993~1998년 197건에 480억원이 지원됐으나 2005년에는 202건에 1,829억원이 지원된 것으로 나타났다. 지난 2006년 9월 말 현재 ESCO투자사업 자금지원은 106건에 1,020억원이 대출 은행에 추천된 것으로 알려졌다. 또한 에스코 사업분야가 조명기기·보일러 등 단순설비 교체에서 열병합발전소·냉난방설비, 공정개선 및 폐열회수 등 복합설비 쪽으로 확대되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 에너지 소비가 큰 화학 철강 제지 등 산업체, 대형병원, 산업단지 등이 새 에너지 절감 시스템을 도입하면 에너지 효율성 개선에 효과적인 사업이다. 본지는 지난호에 ESCO사업 현황과 투자사례를 게재하고, 이번호에는 ESCO사업 지원시책과 외국의 ESCO활동 현황 및 국내의 ESCO 투자사례를 게재할 계획이다.

• 월간 기계설비
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• no.1 s.198
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• pp.35-42
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• 2007

ESCO란 에너지 절약회사(Energy Saving Company) 또는 에너지 서비스 회사(Energy Service Company)를 뜻하는 용어로 지난 1992년 정부에서 에너지 절약을 촉진하기 위해 정책자금을 도입하면서 등장했다. 이들 기업은 정부에서 정책자금을 빌려 공장이나 아파트 등 에너지 사용자에게 에너지 절약시설을 지어주고 에너지를 줄인양만큼 투자비를 회수해 간다. 고유가가 계속되면서 에너지절약 전문기업인 ESCO 단위 사업규모가 점차 대형화되고 있다. ESCO 투자실적은 1998년 이후 에너지절약 시설 개체 사업의 급속한 증가에 힘입어 매년 급격히 성장하고 있다. 최근에는 2천억원대의 시장규모를 가지고 2005년에는 건당 평균 9.1억원이 지원된 것으로 나타났다. 에너지관리공단 자금지원팀의 자료에 의하면 ESCO투자사업 자금지원은 1993~1998년 197건에 480억원이 지원됐으나 2005년에는 202건에 1,829억원이 지원된 것으로 나타났다. 지난 2006년 9월 말 현재 ESCO투자사업 자금지원은 106건에 1,020억원이 대출 은행에 추천된 것으로 알려졌다. 또한 에스코 사업분야가 조명기기·보일러 등 단순설비 교체에서 열병합발전소·냉난방설비, 공정개선 및 폐열회수 등 복합설비 쪽으로 확대되고 있는 것으로 나타났다. 라서 에너지 소비가 큰 화학 철강 제지 등 산업체, 대형병원, 산업단지 등이 새 에너지 절감 시스템을 도입하면 에너지 효 율성 개선에 효과적인 사업이다. 지는 이번호에 ESCO사업 현황과 투자사례를 게재하고, 다음호에는 ESCO사업 지원시책과 외국의 ESCO활동 현황 및 국내의 ESCO 투자사례를 게재할 계획이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.194.1-194.1
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• 2011

본 연구에서는 지열히트펌프 시스템의 열원으로써 지열이외에 건축물의 미활용 에너지라고 할 수 있는 상수도의 에너지를 활용하여 지중열교환기의 천공길이를 줄이는 것이 주요 목적이며, 또한 건물의 미활용에너지를 냉난방에너지원으로써 이용 가능한 것을 보여주는 것에 있다. 실험은 4인 가족기준으로 3RT 용량의 히트펌프를 설치하고 인당 평균 177 liter/day 기준으로 하루에 약 710 liter/day의 물을 사용하는 것으로 가정하였다(환경부 2007년 상수도 통계값). 시간당 가정내에서 사용하는 물량은 일정하지 않아 일일 8시간 사용하는 것으로 하여 약 1.5 LPM 으로 실험하였다. 저수조의 크기 및 지열 히트펌프의 열원으로써 사용가능한 열량을 계산하기 위해 CFD 시물레이션을 수행하였다. CFD의 결과 상수도를 급수하기 위한 저수조의 크기는 $2m^3$로 결정하였으며 이때 열원으로써 사용가능한 열량은 약 0.7RT였다. 48시간의 실험기간 동안 저수조를 통해 얻은 열원은 0.6RT 였으며 100m의 지중열교환기를 통해 얻은 열원은 2RT 였다. 히트펌프 자체의 난방 COP는 평균 4.2를 나타내었으며 펌프등의 소비전력을 포함한 System COP는 4.0 나타내었다. 이번 연구를 통해 건물의 미활용에너지인 저수조의 물을 이용하여 지열히트펌프의 열원으로써 이용 가능하며 기존의 지열히트펌프 시스템대비 천공길이 단축, 시공비 저감이 가능한 것을 볼 수 있었다.