• Title/Summary/Keyword: 에너지 효율화 건물

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고층건물의 진동제어

  • 윤정방;김상범
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.1
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    • pp.25-30
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    • 1994
  • 본 고에서는 강한 바람이나 지진에 의한 고층 구조물의 진동을 감소시키기 위하여, 능동제어장치가 효과적으로 사용될 수 있음을 보이었다. 그러나 능동제어장치를 실제 구조물에 널리 적용하기에는 아직 많은 문제점들이 남아있다. 첫째, 효과에 비해 고가의 진동제어장치가 필요하며 유지관리에도 많은 비용이 필요하다. 또한 진동제어장치가 원활히 작동하기 위해서는 계속된 에너지의 공급이 있어야 하는데, 지진과 같은 과도한 구조물의 진동시 이를 보장할 수는 없다. 그러므로 극한상황에서는 진동을 오히려 증폭시킬 수도 있다. 둘째, Control Force의 산정시 사용되는 목적함수의 가중행렬을 결정하는 정형화된 방법이 아직 존재하지 않으며 효율적인 산정을 위해서는 많은 시행착오가 필요하다. 그밖에도 복잡한 실제 구조물의 단순한 모형화에 따라서 여러 문제점들이 발생하기 쉬우며, 실제 제어시에는 시간지연효과나 측정되지 못한 거동에 의한 문제 등이 있다. 구조물의 진동 저감방안에 대한 지금까지의 연구결과로는, 일반적인 경우에 있어서는 Base Isolator와 같이 재료의 감쇠특성을 이용하는 방법이 추천되고 있으나, 현재 내진설계된 고층건물과 같은 대형 구조물의 진동제어 등의 몇몇 경우에 있어서 능동제어의 필요성이 인정되고 있다. 좀더 안정적이고 효율적인 제어기법의 개발에 의해 많은 실제 구조물에 적용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

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3D Thermo-Spatial Modeling Using Drone Thermal Infrared Images (드론 열적외선 영상을 이용한 3차원 열공간 모델링)

  • Shin, Young Ha;Sohn, Kyung Wahn;Lim, SooBong;Lee, Dong-Cheon
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.39 no.4
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    • pp.223-233
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    • 2021
  • Systematic and continuous monitoring and management of the energy consumption of buildings are important for estimating building energy efficiency, and ultimately aim to cope with climate change and establish effective policies for environment, and energy supply and demand policies. Globally, buildings consume 36% of total energy and account for 39% of carbon dioxide emissions. The purpose of this study is to generate three-dimensional thermo-spatial building models with photogrammetric technique using drone TIR (Thermal Infrared) images to measure the temperature emitted from a building, that is essential for the building energy rating system. The aerial triangulation was performed with both optical and TIR images taken from the sensor mounted on the drone, and the accuracy of the models was analyzed. In addition, the thermo-spatial models of temperature distribution of the buildings in three-dimension were visualized. Although shape of the objects 3D building modeling is relatively inaccurate as the spatial and radiometric resolution of the TIR images are lower than that of optical images, TIR imagery could be used effectively to measure the thermal energy of the buildings based on spatial information. This paper could be meaningful to present extension of photogrammetry to various application. The energy consumption could be quantitatively estimated using the temperature emitted from the individual buildings that eventually would be uses as essential information for building energy efficiency rating system.

Development of a compact fuel processor for building fuel cells (건물용 연료전지를 위한 컴팩트 연료개질기 개발)

  • Jung, Un Ho;Koo, Kee Young;Yoon, Wang Lai
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.224.2-224.2
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    • 2010
  • 연료개질기는 연료전지 시스템의 핵심 구성요소 중의 하나로 도시가스로부터 수소를 생산하는 역할을 담당한다. 연료개질기는 주로 탈황, 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 반응의 4단계로 구성되어 있으며 이 중 상온 탈황부분을 제외한 나머지 부분은 일체화 설계를 통해 제작된다. 탈황의 경우 도시가스에 포함된 부취제인 황화합물를 제거하여 후단에 위치한 촉매층이 황에 의해 피독되는 것을 막는 역할을 하며 주로 상온흡착식 탈황제를 사용한다. 황이 제거된 도시가스는 물과 함께 연료개질기로 도입되어 수증기 개질반응을 통하여 수소, 일산화탄소, 이산화탄소 및 소량의 메탄과 미반응 수증기로 구성된 개질가스로 전환된다. 이후의 수성가스 전이반응에서는 일산화탄소가 물과 반응하여 수소 생산량을 늘리며 동시에 일산화탄소의 농도를 낮추게 된다. 또한 고분자 전해질 연료전지에 공급되는 개질가스는 선택적 산화반응을 통하여 일산화탄소의 농도를 10ppm이하로 유지하게 된다. 이러한 기능의 연료개질기 개발의 주요 이슈로는 컴팩트화 및 고효율화이며 이 두가지 요소를 고려하여 연료개질기를 설계하여야 한다. 연료전지 시스템의 전체부피를 줄이기 위한 노력의 일환으로 연료개질기의 컴팩트화가 요구되는데 가정용 연료전지 기술 선진국인 일본 제품의 경우 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 부피는 20L정도로 알려져 있다. 또한 연료전지 시스템의 효율은 연료개질기의 개질효율과 연료전지 스택의 발전효율의 곱으로 계산되기 때문에 연료개질기의 연료개질 효율은 전체 시스템의 효율에 직접적으로 영향을 미치게 된다. 한국에너지기술연구원에서는 수소생산량 기준 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 개발을 완료하였으며 크기 및 효율면에서 선진국 제품과 비교하여 동등 또는 우위의 수준을 달성하였다. 연료개질기 내부의 혼합 및 분배 구조를 개선하고 각 촉매층의 최적 배치를 통해 연료개질기의 부피를 최소화 하였으며 연료개질기 내부에서 고온부위와 저온부위 사이의 최적 열교환을 통해 열효율을 극대화 시켰다. 현재 개발된 $1Nm^3/h$급 개질기의 단열 후 부피는 13.5L 그리고 단독운전 시 열효율은 80%(LHV)로 측정되었다. 또한 $1Nm^3/h$급의 연료개질기의 스케일-업 설계를 통하여 수소생산량 3, $5Nm^3/h$ 규모의 연료개질기를 개발하였으며 성능평가가 진행 중이다.

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A study on a power plant using Dye-sensitized solar cells in low light environments (저조도 환경에서의 염료감응형 태양전지를 활용한 발전소자에 관한 연구)

  • Kim, Sun-Geum;Baek, Sung-June
    • Journal of IKEEE
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    • v.25 no.2
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    • pp.267-272
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    • 2021
  • Recently, attention has been focused on renewable energy and carbon neutrality to resolve fossil energy depletion and environmental problems. In addition, high-rise urban buildings and an increase in building energy are rapidly increasing. There are many restrictions on installing solar power in urban areas. In addition, as buildings become taller, a lot of low-light environments in which shade is formed occur. Therefore, in this study, we intend to develop a power plant capable of generating electric power in an outdoor low-light environment and indoor lighting environment. The power plant in a low-light environment used a dye-sensitized solar cell. A unit cell and a 20cm×20cm module were manufactured, and the electrical characteristics of the power plant were measured using light sources of LED, halogen lamp, and 3-wavelength lamp. The photoelectric conversion efficiency of the unit cell was 17.2%, 1.28%, 19,2% for each LED, halogen lamp, and 3-wavelength lamp, and the photoelectric conversion efficiency of the 20cm×20cm module was 10.9%, 8.7%, and 11.8%, respectively. In addition, the maximum power value of the module was 13.1mW, 15.7 mW, and 14.2 mW for each light source, respectively, confirming the possibility of power generation in a low-light environment

Electric Power Energy Saving and Efficient Measures in Buildings using the Smart-Meter (스마트미터를 활용한 건축물의 전력에너지 절감 및 효율화 방안)

  • Hwang, Hyun Bae;Jung, Byeong Soo
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.12 no.11
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    • pp.365-372
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    • 2014
  • In this paper, We implement a power-saving and efficient measures in buildings using the smart-meter. In order to save electric power energy, We propose an improved automatic power-factor controller(APFC) and demand control measures. This is achieved by controlling directly circuit breakers and the capacitor bank feeders in real time via a two-way smart-meter's ICT skills. Improved APFC is minimizing installation costs by series-parallel connecting heterologous capacitors to form a more diverse capacitor banking and controlling using the smart-meter. In order to suppress the demand power, We have designed a smart-meter with communication functions using Atmel's AVR465 and tested an operated lodging building for 24-hours. As a result, We made sure to always retained more than 95% power factor and did not occur over compensation.

A methodology for verification of energy saving performance of Zero Energy School (ZES) (Zero Energy School(ZES) 에너지절감 성과 검증을 위한 방법론 연구)

  • Lee, Hangju;Ahn, JongWook;Kim, Insoo
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.28 no.1
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • Domestic buildings account for 25% of national greenhouse gas emissions and 20% of energy consumption, so energy efficiency improvement of buildings is recognized as the main target of national energy demand management. To improve the energy efficiency of the building, policies are implemented by preparing "zero-energy building national roadmaps" and enhancing the efficiency of national energy demand management through early activation as a result of expansion of the mandatory zero-energy building. Also, there is a growing need to verify the performance of energy savings after the construction is completed. Therefore, methods for evaluating energy performance of buildings should be suggested. This paper aims to develop and present methods for verifying energy performance of Zero Energy School, which can be applied internationally, by visiting domestic schools on-site at the same time as international standards and guidance analysis.

A Sturdy on the Stack Sleep Twist Round Wind Power System Using Magnetic Levitation Technology (대형 건물 구조에 적합한 자기 부상을 이용한 저 풍속 적층 연곡형 풍력발전 시스템에 관한 연구)

  • Jung, JaChoon;Jang, MiHye
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.186.3-186.3
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    • 2010
  • 본 논문은 우리나라와 같이 평균풍속이 낮고 바람 방향이 수시로 변하는 지역에 적합한 풍력발전 시스템에 관하여 논한다. 특히, 풍향에 상관없이 효율을 보장하고, 아주 약한 풍속 조건에서도 기동(Cut-in)되며, 낮은 평균풍속 5~6m/s인 지역에서도 경제적으로 풍력발전 단지의 구축이 가능하며, 다양한 지역에 설치가 가능하고, 소음이 적고 친(親) 환경적이며, 양산이 가능해 납기를 예측할 수 있으며 그리고 모든 부품 및 시스템의 국산화가 가능해야 한다는 7가지 조건을 만족하는 풍력발전시스템으로 이를 실현시키기 위하여 현재 풍력발전시스템의 가장 앞선 요소기술(state-of-the-art technology)인 직접구동 방식, 적층식, STR 블레이드, AFPM동기발전기, 자기부상 및 전자브레이크 등 5가지 기술을 복합 융합하여 최고의 효율 및 성능을 보장해 주는 적층 연곡형 시스템이다.

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The Development of Average Illumination Calculation Software using ZCM (ZCM에 의한 평균조도 계산용 Software 개발)

  • Yun, Mee-Rim;Sim, Sang-Man;Hur, Nam-Don;Kim, Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.116-122
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    • 2000
  • 설계초기단계에서 고효율 조명기기의 채택을 원활하게 해주고, 동시에 LLF값을 산정 해줌으로써 건물설계에 적용되는 조명에너지를 절감해주기 위해서는 조명 설계 기법의 고도화와 조명 설계 과정의 표준화가 필요하다. 이를 위해서 구역공간법(ZCM: Zonal Cavity Method)을 이용한 평균조도 계산용 소프트웨어를 개발하였다.

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A Study on the Issues and Trends of Zero Energy Policy (제로에너지 정책·제도 변화에 따른 이슈 및 트랜드 분석 연구)

  • Lee, Hangju;Kim, Insoo
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.29 no.2
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    • pp.79-84
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    • 2020
  • In order to reduce greenhouse gas by 30% compared to BAU in 2020, research and development of zero-energy building construction technology for reducing greenhouse gas emissions in the construction industry is being conducted. With the recent implementation of the policy as mandatory through the establishment and commercialization of the zero energy building base, the government should devise measures to support and expand technology through the identification of the current status of the zero-energy building incentive system and the erasure of the erasure. In order to implement zero-energy buildings, excessive construction costs are presented as a major issue in revitalizing the supply of new and renewable energy to enhance Passive (energy efficiency grade of 1++) and achieve self sufficiency of energy (20% or higher). In this paper, the major problems and solutions for zero-energy building identification were presented in order to activate the dissemination of zero-energy buildings, and the recent policy changes resulting from the mandatory use of zero-energy buildings were analyzed.

A study on the Increase in Construction Cost for Zero Energy Building (제로에너지건축물의 공사비 증가분 산출에 관한 연구)

  • Shim, Hong-Souk;Lee, Sungjoo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.22 no.1
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    • pp.603-613
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    • 2021
  • As a core policy for achieving the goal of reducing greenhouse gas emissions in the building sector, Korea has enforced the mandatory certification of zero energy buildings for new public buildings from 2020. This study suggests energy-saving technologies and economic factors that building officials can refer to for decision-making on the implementation of zero energy buildings. For this study, the construction cost for the energy item of a building was analyzed by collecting the building energy efficiency level certification data and detailed construction cost statement data from public institutions for the last three years. Based on the building energy efficiency certification data, each energy item of the baseline building was derived, and the energy performance of the zero energy building was derived through repetitive simulations by gradually increasing the energy performance value of the baseline building. By applying the analyzed construction cost, the construction cost for each energy item of the baseline and zero energy buildings was derived. As a result, the lighting equipment contributed up to 10.5% energy savings, and the increase in construction cost of the cooling and heating system was at least 9.1%.