• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.277-284
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• 2018

온실의 냉난방부하 산정을 위해 설계자가 선택해야할 주요 변수들에 대하여, 이들 설계 변수가 냉난방부하에 미치는 영향을 평가하기 위해서 각각의 설계 변수값을 변화시키면서 시뮬레이션을 실시하였으며, 이를 바탕으로 특별히 선택에 주의를 기울여야 할 설계 변수를 제안하였다. 난방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 피복재의 열관류율이고, 다음으로 설계외기온인 것으로 나타났다. 연동수에 따른 설계 변수의 영향은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 단동 온실의 경우에는 지중전열 관련 설계 변수의 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되지만, 연동 온실의 경우에는 지중전열 관련 변수 및 틈새환기율의 영향이 미미한 것으로 판단되었다. 냉방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 온실내로 유입되는 일사량과 증발산계수이고, 다음으로 실내외 기온차, 환기율인 것으로 나타났다. 설계 변수의 영향은 단동 온실과 연동 온실에서 큰 차이를 보였으나, 연동수에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 피복재의 열관류율은 단동 온실이나 연동 온실 모두 영향이 미미한 것으로 나타났지만, 실내외 기온차 및 환기율의 경우에는 냉방부하에 미치는 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되며, 특히 연동 온실에서 그 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 냉방부하를 산정할 때 실내 목표온도를 낮게 설정할수록 설계 변수의 선택에 신중해야 한다. 특히, 실내 목표온도를 외기온 보다 낮게 설정하면 환기율 및 열관류율 값이 냉방부하를 증가시키는 방향으로 바뀌므로 더욱 주의해야 한다. 환기율이 낮을 때는 설계 변수 중 설계일사량과 증발산계수의 선택에 주의해야 하고, 환기율이 높을 때는 실내 설정온도와 설계외기온의 선택에 신중을 기해야 한다.

• 월간양계
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• 제51권8호
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• pp.150-155
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• 2019

본고는 금년 4월 26일 고려대학교에서 개최된 (사)대한건축학회 춘계학술발표대회에서 한라대학교 권영철 교수가 발표한 '한국의 계절별 계사의 부하 특성에 관한 연구' 내용을 발췌하여 게재하였다. 본 연구는 매년 여름 폭염으로 인한 닭들의 폐사를 줄이고 최적 단열 및 환기 방안을 마려하기 위한 연구의 일환으로 이루어졌다.

• 기계저널
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• 제33권11호
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• pp.951-956
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• 1993

우리나라 자동차 공업의 성장과 더불어 자동차용 공조기기 산업도 빠른 속도로 양적인 성장을 하여, 특히 자동차용 공조장치는 1992년 공조 관련 기기 총생산액의 약 40%를 차지했다. 자동 차용 공조장치는 압축기, 열교환기, 송풍팬 등의 주요 요소로 구성되어 있으며 이중에서 열교환 기는 공조 공간인 차실내의 쾌적성 향상, 구성 기기의 에너지 효율 향상등과 밀접한 관계가 있다. 이러한 자동차용 열교환기는 에너지 파동 이후 에너지와 자원의 절약에 대한 사회적인 요구에 부응하여 보다 고성능, 소형화, 경량화를 요구하게 되었다. 최근에는 전세계적으로 지구 환경문 제에 대한 관심이 고조되어 에너지 자원의 효율적인 이용, 환경 보호 등을 포함하는 광범위한 열문제를 고려할 필요가 있게 되었다. 특히 자동차용 열교환기는 산업용이나 가정용 고조 시스 템의 열교환기와는 달리 설치공간의 제약, 부하 변동폭의 증대 등으로 인해 고성능, 소형화가 요구되며 또한 자동차의 연비향상을 목적으로 경량화가 요구됨과 동시에 환경 문제의 발단인 대체 프레온 대응 등 해결해야 할 기술적인 과제가 많다. 이러한 상황을 감안하여 대표적인 자 동차용 열교환기의 기술 동향을 소개하고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.170-170
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• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.30-37
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• 2006

최근 실내 공기질에 대한 관심이 집중되고 있으며, 본 연구에서는 자동차용 폐 라디에이터를 재활용하여 진동형 히트 파이프 (pulsating heat pipe : PHP)타입의 환기열 회수기로 제작하고, 그 성능에 대해 평가하였다. 작동유체로는 R-134a를 사용하였으며, 충전율은 내부체적비($\varphi$) 30% 및 40%로 PHP를 제작하였다. PHP의 높은 열전달 성능으로 인해 컴팩트 열교환기로 제작가능하였으며, 기존의 환기열 회수기와 대등한 성능을 보여주었다. 또한 부하변동에 따라 유닛의 개수를 증감할 수 있는 Cassette type일 뿐 아니라, 자동차용 폐 열교환기의 재활용으로 높은 경제성과 효율성이 기대된다.

• 설비공학논문집
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• 제18권12호
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• pp.947-954
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• 2006

Building energy consumption according to the ventilation has been considered to be an important subject. The purpose of this study is to investigate the cooling and heating loads in a test space with a forced ventilating system. In the test space, on/off controlled air-conditioning and forced ventilating facility were operated between 8 : 30 to 21 : 00 during 4 days and some important data like temperatures and energy consumption were measured to obtain actual thermal loads. The simulation was carried out in a mode of temperature level control using a TRNSYS 15.3 with a precisely measured air change amount and performance data of air-conditioner. Heating load and cooling load including sensible and latent were compared between by experiment and by simulation. Both of thermal loads associated with ventilation show a close agreement within an engineering tolerance.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.181-187
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• 2017

간척지 온실의 환경설계 기술 개발을 위한 기초자료 제공을 목적으로, 첨단 시설원예단지 설치 계획이 있는 국내 7개 대규모 간척지 주변의 기후조건을 분석하였으며, 새만금 간척지 내에 설치된 3연동 플라스틱 온실을 대상으로 하절기에 시설 내외의 열적 환경계측 실험을 통하여 자연환기 및 온도 상승 특성을 분석하고, 간척지 온실의 환경 설계에 적용해야 할 부분을 검토하였다. 작물의 유무에 따른 온실의 환기율을 비교한 결과, 작물이 있으면 온실의 환기율은 낮아지지만 작물의 증발산에 의해 실내기온 상승은 감소하는 것으로 나타났다. 작물이 있는 경우 온실의 환기회수는 대체로 0.3~0.9회/min의 범위에 있었고, 평균 0.7 회/min으로 나타났다. 실외기온 대비 실내기온 상승은 $1{\sim}5^{\circ}C$정도의 범위에 있었고, 평균 $2.5^{\circ}C$로 나타났다. 간척지에 설치된 실험온실의 자연환기 성능은 여름철 권장 환기율을 거의 만족시키고, 실외기온 대비 실내기온 상승도 작물재배 환경을 크게 벗어나지 않으므로 새만금 간척지에서는 냉방설비 없이 자연환기 만으로 온실의 작물 재배가 가능할 것으로 판단된다. 간척지는 해안에 위치하고 있어 내륙지역에 비하여 바람이 강하고, 안개가 자주 끼는 특성을 보이는 것으로 나타났다. 이와 같이 강한 풍속은 온실의 환기율을 증가시키므로 냉방부하의 감소요인으로 작용하게 될 것으로 판단된다. 또한 안개지속시간이 내륙지역에 비하여 현저하게 길기 때문에 기간냉방부하는 감소할 것으로 예상되며 이는 냉방설비의 운전경비 측면에서 유리할 것으로 판단된다. 또한 간척지 온실의 환기 및 냉방시스템 설계 시에는 주변의 기상관측소 자료를 그대로 이용하지 말고, 온실 설치 지역에서 실측한 기상자료 또는 현장 여건을 반영하여 보정된 기상자료를 사용하여 설계하도록 할 필요가 있다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제27권6호
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• pp.533-540
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• 1998

최근에 국내외 에너지 이용 효율성 증대 문제, CFCs등으로 인한 오존층 파괴문제, $CO_2$ 등으로 인한 지구온난화 문제, 실내공기질(IAQ)과 관련된 건물 환기량 증대요구로 인한 건물용 공조시스템(HVAC)의 설계변경 문제 등으로 인해 다양한 종류의 대체 냉방기기가 연구되어 오고 있다. 현재 미국에서는 ASHRAE Standard 62-1989에 의해 실내거주자의 필요한 IAQ와 쾌적함을 유지하기 위해 환기량을 기존의 경우보다 약 3배 이상이 되도록 권장하고 있고 또한 대다수의 미국 주 정부에서 건물설계에 관련된 조례로 ASHRAE Standard 62-1989를 적용하고 있다. 따라서 빌딩공조 설비관계자들은 늘어난 환기 요구량에 따라 잠열냉방용량이 크게 증대되므로 이를 처리하기 위한 새로운 냉방공조기기 시스템기술에 대해 관심이 증대하고 있다. 이에 따라 건조제를 x이용한 냉방 및 제습 시스템이 대체 냉방시스템 또는 기존의 냉방 시스템과 더불어 잠열부하를 처리하는 복합 시스템으로 최근에 다시 상당한 주목을 받고 있다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.170-170
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• 2005

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.16-16
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• 2005