According to the standards for district heating substation established by Korea District Heating Corporation, water heating supply systems at over 150 Mcal/h capacity must employ the 2-stage heat exchanger that improves the system efficiency by reusing the heat included in the return water of district heating system already used for space heating. In this paper, the operating characteristics of the system in accordance with the load distribution of two heat exchangers for pre-heating and re-heating cold city water are investigated. The results including mass flow rate, return temperature etc. help to manage district heating system economically.
노지는 인류가 불을 사용했다는 직접적인 증거물로서, 노시설은 난방, 취사, 그리고 조명 등 다양한 기능을 가지고 있다. 노시설은 주거내부의 가장 중요한 시설물로 신석기시대의 수혈 주거지에 본격적으로 채용된다. 수혈주거지는 그 전통과 구조적인 속성이 큰 변화없이 삼국시대까지 지속되면서도 노시설과 유기적인 관계를 가지면서 세부구조에서 점진적인 변화발전상을 띠게 된다. 노시설의 유형은 공간적인 위치에 따라 내부노, 외부노, 야외노, 이동노로 구분할 수 있으며, 축조재료 및 구조적인 특징에 따라 다양한 형식으로 분류할 수 있다. 이들 노시설중 원삼국시대에 보편적으로 채용되는 부뚜막식은 취사에서 터널식은 난방에서 획기적인 발전단계를 상정할 수 있으며, 주거지의 구조 및 내부공간 이용의 다양한 변화를 초래하게 된다. 노시설과 함께 주거지의 평면, 규모, 수혈깊이, 상면처리, 벽처리 등 다양한 구조적인 요소들은 노시설의 기능을 극대화시키면서 시간이 경과하면서 변화${\cdot}$발전한다. 내부노는 위치와 배치형태, 그리고 주요 노시설의 채용여부에 따라 다섯가지의 배치유형$(I\~V)$를 띠며, 대체로 I형에서 V형으로 변화상이 확인된다. 이를 통하여 당시 주거공간의 이용형태 및 사회적인 측면도 검토할 수 있음을 확인하였다.
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.
영평기계설비(주)(대표 최영수)는 1992년부터 진행된 아파트지역난방 전환공사의 최초업자로 알려져있다. 지역난방 전환공사, 에너지절약 시설설치 공사 등 다양한 분야에서 설계, 시공 능력까지 고루갖춘 영평은 지난 12월, 에너지진단 전문기관으로 지정됐으며 건물이나 빌딩, 아파트의 에너지 진단을 실시, 최소한의 에너지로 최대한의 에너지절감 효과를 볼 수 있도록 돕고 있다. 수십 년간 에너지절약 사업 외길을 걸어온 영평기계설비(주) 최영수 대표를 만나 얘기를 들어봤다.
지난 1998년에 설립된 성림산업개발은 설립년수에 비해 에스코 사업실적과 노하우가 풍부한 기업이다. 열병합발전시설, 지역난방시설 및 자원회수시설 등 각종 플랜트설비의 설치공사와 유지관리 업무에 20여 년간 종사해온 기술인력을 주축으로 ESCO 시장의 중심에 우뚝 선 성림산업개발을 소개한다.
우리나라 시설재배면적은 2000년말 현재 52,189ha로 이중 가온재배 면적이 13,621ha에 다다르고 있으며 해마다 늘어나는 추세이다. 특히 연간 필요한 난방비는 약4천7백억원으로 상당한 에너지를 소비하고 있는 실정이다. 온실난방 에너지 절감을 위한 국내의 연구는 주로 보온, 난방기의 위치 및 Duct의 토출구 간격 및 직경(Kim 등, 1994), 난방배관 구조개선(Kwon 등, 1992) 지역별 난방부하 결정(Woo 등, 1998) 등을 중심으로 이루어져 왔으며 분화류와 같은 작물을 벤치재배하는데 벤치부분난방시 난방배관재의 종류 및 배관재의 간격등이 연구된바가 없으며 또한 최근 경기불황과 급격한 에너지 가격상승은 더욱 에너지 절감이 중요성을 부각시키고 있다. (중략)
우리나라 집단에너지 사업의 주요축인 지역난방 시스템은 경제성 있는 열에너지 공급시스템으로 국민편익과 안전에 많은 기여를 해 왔다. 하지만 관리주체의 불명확함, 전문기술인력 부족 등으로 인해 공동주택 수용가측의 열효율저하, 요금 불공정등의 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 관리사각지대인 지역난방 수용가측 설비의 효율 및 고장관리를 위해 필요한 모니터링 포인트를 제안하고, 이를 표준화 하기 위한 표준참조모델을 제안한다. 또한 IoT 센서 기술을 적용하여 실시간 모니터링 및 통합관리 시스템을 구축함으로써, 지역난방 수용가시설에 대한 서비스 질 개선과 에너지 효율향상을 위한 기술적 방법론을 제안한다.
본 연구에서는 공급자와 소비자, 열 저장시설과 연계네트워크로 구성된 통합 지역난방시스템의 경제성을 평가하고 최적 운전조건을 규명하였다. 최적화에 있어서는 혼합 정수선형 계획법이 이용되었으며 1주일 동안의 열 요구량을 만족함과 동시에 통합 지역난방 시스템의 운전제한 조건에 따른 전체 운영비용을 목적함수로 하였다. 지역난방 네트워크 연결망을 열 병합 발전이 포함되지 않은 구역과 이를 포함하는 구역으로 나누어 최적화를 진행함으로써 열 병합 발전에 의한 비용절감 효과를 확인할 수 있었다. 아울러 계통한계가격 예측모델에 의해 예측된 계통한계가격과 실제 계통한계가격을 각각 적용하여 최적화를 진행하고 그 결과를 비교 분석하였다. 수치모사 결과 개발된 최적화 운영시스템의 도입에 의해 통합 지역난방시스템의 에너지 효율성이 증가함을 확인할 수 있었다.
인구 및 주택건축 총조사보고서의 년도별로 분류된 잔존주택에 관한 정보에는 멸실되어 소실된 주택과 당시의 신규주택분에 관한 정보를 얻을 수 없고, 센서스이후 추계된 최근의 지역통계는 기간내 발생한 멸실주택에 대한 추계과정이 생략되어 주택의 통계가 과대계상되어 있다. 본 연구는 지역별 주택수 예측의 방법을 제시하고 주택형태별, 평형별, 난방형태별 분포현황의 분석과 전망을 시도하였다. 지역별 주택수의 예측에서 지역별 주택의 건축년도와 멸실이 독립이라는 가정하에 주택의 수명, 최대멸실확율을 보이는 지역별 이항분포(Binomial Distribution)를 찾아내었다. 주어진 Data의 특성에 따라 얻어진, 지역별로 다른 최적의 분포와 이에 따라 산정된 각 시점의 신규주택수를 이용하여 미래의 주택수를 전망하였다. 주택형태, 평형, 난방시설분포의 현황분석과 전망은 각 형태의 비율을 산정, 추정하는 방식을 택했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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