• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1115-1118
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• 2010

최근 실내공기질에 대한 관심이 높아지면서 실내공기질을 쾌적하게 유지하기 위한 다양한 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존에는 미세먼지와 부유미생물 등이 가장 중요한 오염물질이었으나, 최근에는 이산화탄소가 크게 각광받고 있다. 이산화탄소는 그 자체가 환기의 지표이기도 하지만, 최근의 저탄소 녹색성장 기조에 따라 환기에 의한 냉난방 에너지 비용을 절감하는 방안에 대한 관심도 크게 높아지고 있다. 본 연구에서는 제올라이트를 이용하여 실내공간의 이산화탄소를 제어하는 방안에 대하여 기술하였다. 소형 lab-scale의 이산화탄소 흡착성능 평가시스템을 제작하고, 이를 이용하여 제올라이트의 이산화탄소의 흡착성능을 알아보았다. 또한, 본 시스템의 실용화를 위해서는 이산화탄소가 흡착한 제올라이트의 재생이 필요한데, 이를 위하여 다양한 온도와 압력 등의 조건 하에서 이산화탄소의 탈착성능을 TSA/PSA를 이용하여 알아보았다. 흡착실험을 통하여 제올라이트를 이용한 실내공간용 이산화탄소의 저감 효과를 확인할 수 있었다. 그러나, 탈착실험 결과 2~5회 정도 열탈착 시킨 후에는 이산화탄소의 흡착 성능이 현저하게 감소하여, 이를 개선하기 위한 방안의 개발이 필요함을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제16권4호
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• pp.181-186
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• 2007

본 연구에서는 이산화탄소의 증발열전달 특성을 이해하기 위해 질량유속, 열유속 기리고 포화온도를 변화시키면서 이산화탄소의 증발 열전달계수와 압력강하를 측정하였다. 질량유속과 열유속은 기존의 실험범위보다 크게 확장하여 내경 7.75 mm, 길이 5.0 m의 수평관에서 실험하였다. 실험장치는 시험부, 전원공급기, 히터, 칠러, 기어펌프, 유량계, 계측시스템 등으로 구성되었다. 건도가 증가할수록 증발 열전달계수는 감소하였으며, 이산화탄소의 증발 열전달계수는 질량유속보다 열유속에 더 민감함을 확인하였다. 또한 주어진 열유속과 포화온도에 따라 증발 열전달계수의 급격한 감소가 다르게 관찰되었다. 압력강하는 질량유속 증가에 대해 선형적인 증가를 보였지만 열유속 증가에 대한 압력강하의 증가효과가 크지 않았다.

• 터널과지하공간
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• 제26권1호
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• pp.12-23
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• 2016

향후 국내에서 수행될 이산화탄소 지중저장 프로젝트의 성공적인 수행을 위해서는 현장 지질조건에 최적화된 주입 조건을 설계하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 주입량 및 주입온도 등의 주입조건이 격리저장시스템의 역학적 안정성에 미치는 영향을 열-수리-역학 연계해석기법의 하나인 TOUGH-FLAC 해석기법을 이용하여 평가하였다. 저장시스템의 역학적 안정성은 기존 균열의 전단미끄러짐 발생가능성을 활동마찰각 및 응력원을 이용하여 분석하였다. 이산화탄소의 주입온도가 저류층의 초기온도보다 낮은 저온주입의 조건에도 열응력으로 인한 인장균열은 발생하지 않는 것으로 파악되었으나, 저류층에서 전단미끄러짐이 발생하는 결과를 보였다. 단위시간당 이산화탄소 주입량을 변화시킨 시나리오 해석에서는 단계별로 주입량을 감소시키는 주입시나리오에서 기존 균열들의 전단미끄러짐 발생 가능성이 가장 낮은 것으로 평가되었다.

• 토지주택연구
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• 제11권3호
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• pp.61-68
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• 2020

Advanced glazing systems with excellent heat transmission values (Ug-Value) have been developed to reduce the energy consumption and the greenhouse gas emission. This study proposes a triple glazing system consisting of gaps with a vacuum and a carbon dioxide gas layer which is one of greenhouse gases. As a fundamental stage, this study is focused on calculating the optimal glazing thickness and the Ug-Value via a computer simulation, Therm & Window package. As the results, it was presented that the optimal thickness of the proposed triple glazing system is 22.2 mm, and the Ug-Value is 0.273 W/㎡·K. If this glazing system is to be applied to buildings, it could not only reduce building energy consumption but could also contribute to the treatment of carbon dioxide gas which is one of greenhouse gases.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.1-5
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• 2011

지하철 객실은 고농도의 이산화탄소로 오염되기 쉬운데, 이로 인하여 지하철 승객의 졸림, 두통, 무력감 등을 야기하기 쉽다. 이 때문에 환경부에서는 2007년에서는 열차와 지하철 객실의 이산화탄소 농도에 대한 가이드라인을 정한 바 있다. 본 연구에서는 지하철 객차용 이산화탄소 저감 시스템을 개발하고 실험용 객차를 이용하여 성능시험을 수행하였다. 다양한 종류의 개질 제올라이트를 이산화탄소 흡착제로 사용하여 지하철 객실 내부의 이산화탄소 농도를 저감할 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제15권12호
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• pp.987-995
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• 2003

The performance of a residential heating and cooling system with $CO_2$ is predicted by using a cycle simulation model. The simulations are conducted by varying design parameters and operating conditions. The efficiency of the transcritical cycle can be improved by utilizing the advantages in heat transfer characteristics of $CO_2$ and developing microchannel indoor and outdoor heat exchangers. For the designed system of this study, the predicted COP of the heat pump system is approximately 3.5 in the heating mode and 3.0 in the cooling mode. The predicted optimal discharge pressure for the heat pump system is approximately 11 MPa in the heating mode and 9 MPa in the cooling mode.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.513-518
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• 2008

In the air-conditioning and refrigeration industry, the efforts to protect the environment have been made. One of them is to use carbon dioxide as an alternative refrigerant, however, several researches have shown that the transcritical heat pump system using $CO_2$ has relatively lower efficiency resulting in a degraded steady-state system performance. Capacity control with fuzzy controller was carried out for $CO_2$ heat pump system. Evaporator secondary fluid outlet temperature was suggested for the control variable of compressor speed modulation.

• 설비공학논문집
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• 제23권10호
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• pp.678-686
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• 2011

Simulation study on the operating characteristics in the solar hybrid R744 heat pump system for residential applications was carried out with heat pump operating temperature, outdoor temperature and solar radiation. As a result, collector operating time is decreased by 1.5 hours due to the increase of water temperature in the heat storage tank when the heat pump operating temperature rises. Heat pump operating time is reduced by 19.4% owing to the high temperature of a heat storage tank. Besides, indoor heating time is decreased from 10.3 to 5.5 hours as the indoor temperature increases from $3^{\circ}C$ to $11^{\circ}C$. In addition to, when the solar radiation rises from 10 to 20 MJ/$m^2$, the maximum outlet temperature of a solar collector is increased from $65^{\circ}C$ to $71^{\circ}C$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.191-196
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• 2017

20세기에 대두된 HCFC나 CFC계의 냉매들의 환경에의 악영향을 극복하기 위하여 보다 환경 친화적인 이산화탄소와 같은 자연냉매에 대한 관심이 커지고 있다. 겨울철 대기의 열원을 이용하여 증발을 유도하는 이산화탄소 열펌프는 증발기의 온도가 높아 효율이 상대적으로 낮아지고, 130bar가 넘는 고압으로 인하여 열펌프 설비 부품들의 제작의 어려움이 따르게 된다. 본 연구는 보다 낮은 압력의 새로운 2단 팽창식 $CO_2$ 오토 캐스케이드 열펌프를 고안하여 이러한 단점들을 해소하고 보다 효율을 증가시키고자 하였다. 새로운 오토 캐스케이드 열펌프에 2단 팽창방식과 효과적인 냉각방식의 시스템 구성을 하여 혼합냉매인 $CO_2$ 와 R32를 적용하였다. 공정에 고압 70bar, 중간 팽창압은 25bar, 최종 저압은 10bar를 적용하여 해석한 결과, 현재의 오토 캐스케이드 열펌프 공정의 COP는 1.629이었으나, 개선된 중간 압력 25bar의 2단 팽창 오토 캐스케이드 공정은 2.332로 현재의 공정보다 43.15% 향상되었다. 또한 저압측 증발기의 온도도 $-10^{\circ}C$ 이하가 되어 찬 외기에도 증발이 용이하게 발생되는 공정이 되었다. 본 공정이 향후 $CO_2$ 열펌프의 성능계수를 보다 향상시키고 고압에 따른 부품 문제들의 해소에 기여할 수 있는 공정으로 분석되었다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.64-69
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• 2009

Because of their low operating and maintaining costs, ground-source heat pump(GSHP) systems are an increasingly popular choice for providing heating, cooling and water heating to public and commercial buildings. Despite these advantages and the growing awareness, GSHP systems to residential sectors have not been adopted in Korea until recently. A feasibility study of a residential GSHP system was therefore conducted using the traditional life cycle cost(LCC) analysis within the current electricity price framework and potential scenarios of that framework. As a result, when the current residential electricity costs for running the GSHP system are applied, the GSHP system has weak competitiveness to conventional HVAC systems considered. However, when the operating costs are calculated in the modified price frameworks of electricity, the residential GSHP system has the lower LCC than the existing cooling and heating equipments. The calculation results also show that the residential GSHP system has lower annual prime energy consumption and total greenhouse gas emissions than the alternative HVAC systems considered in this work.