• 제목/요약/키워드: Cooling-heating system

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제로 에너지 건축물을 위한 자립형 저전력 IoT 센서 모듈 개발에 대한 연구 (A Study on Development of Independent Low Power IoT Sensor Module for Zero Energy Buildings)

  • 강자윤;조영찬;김희준
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.273-281
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    • 2019
  • 국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.

현장 열응답 시험을 통한 지중 열물성 추정 (Prediction of Ground Thermal Properties from Thermal Response Test)

  • 윤석;이승래;김영상;김건영;김경수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권7호
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    • pp.5-14
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    • 2016
  • 최근 들어 경제적이고 친환경적인 에너지 활용을 위하여 지열에너지의 필요성이 점차 증대되고 있다. 특히 지열히트펌프 시스템(geothermal heat pump system)으로 불리는 지열 냉난방 시스템의 적용성이 계속 확대되고 있다. 이러한 지열히트펌프 시스템에서 지반의 열전도도와 열확산계수와 같은 지중 열물성은 설계 과정에서 매우 중요한 변수이기에 현장 열응답 시험(thermal response test)을 통해 지반의 열전도도를 산출해야 한다. 본 논문에서는 U와 2U 타입의 지중 열교환기를 매립지 지반에 설치한 후 48시간 동안 현장 열응답 시험을 수행하였으며 지반의 열전도도 뿐만 아니라 지반의 열확산계수를 비선형 회귀분석을 통해 산정할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 지중 열교환기가 설치된 지반의 시료를 채취하여 실내 열물성 실험을 수행하였으며 이를 현장 열응답 시험을 통해 도출된 지반의 열전도도 및 열확산계수 값과 비교하였다.

선박용 디젤엔진 SCR 시스템에 NOx 환원제로 사용되는 암모늄 카바메이트의 물질 성분 분석 연구 (Analysis of Ammonium Carbamate Used as a NOx Reducing Agent for the SCR System of Marine Diesel Engines)

  • 김홍석;류영현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.751-758
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    • 2020
  • 선박용 디젤엔진의 NOx 환원제로 액체 우레아를 사용하는 SCR 기술이 널리 사용되고 있다. 하지만 액체 우레아 대신에 고체상의 암모늄 카바메이트를 NOx 환원제로 사용하면 저온 NOx 저감율 및 암모니아 저장용량 측면 등에서 다양한 장점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 암모늄 카바메이트를 EA, FTIR, XRD 방법으로 분석하여 순도를 관리하는 방법을 제시하고자 하였으며, 다양한 온도와 압력 조건에 암모늄 카바메이트가 노출되었을 때의 물질 변화 특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 암모늄 카바메이트의 순도를 EA 분석을 통해 효과적으로 관리 할 수 있음을 알 수 있었으며, 선박용 디젤엔진의 SCR 시스템에 적용될 것으로 예상되는 열분해 온도 조건에서 가열과 냉각을 반복한 암모늄 카바메이트에 대한 FTIR 분석결과, 물질 특성은 변화하지 않는 것을 확인하였다. 또한, 대기 중에 장기간 노출된 암모늄 카바메이트는 암모늄 카보네이트로 물질 변화함을 알 수 있었다.

ZEB 활성화를 위한 부하기준 산정 방법 연구 (A Study on the Calculation Method of Load standard for ZEB activation)

  • 이항주;김인수
    • 에너지공학
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    • 제26권4호
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    • pp.92-99
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    • 2017
  • 국내에서는 국토부 7대 신산업, 산업부 8대 신산업으로 제로에너지빌딩이 지정되었으며, 건물외피의 단열성능 극대화와 건물 기기 효율향상 및 신재생 보급 확대를 위해 부처간 융합을 통해 제로에너지빌딩 보급 활성화 달성을 목표로 하고 있다. 국내에서 시행 중인 제로에너지빌딩 인증제에 해당되는 건물에너지효율등급 1++이상이 되는 건축물들의 부하(냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기)들의 에너지소요량을 분석하여 대략적인 부하들의 수준을 파악하고 제로에너지빌딩 인증제 고도화를 위한 기초 자료로 활용될 수 있도록 하는 목적이 있다. 제로에너지빌딩 인증에 해당되는 건축물은 2017년 기준 61개 가량 되는 것으로 파악되고 있으며, 패시브 측면과 액티브 측면을 고려하여 5대 부하별 대략적인 기준 값과 1차 에너지소요량을 산정하였다. 부하기준 산정을 위한 데이터의 표본이 적어 명확한 기준이 된다고 보기는 어려우나 앞으로 제로에너지빌딩 인증 기준을 고도화하기 위해 다양한 방법들을 적용하여 해석할 필요성이 있다고 판단된다.

폐쇄형 묘생산 시스템의 에너지 수지 분석 (Analysis of Energy Balance in Closed Transplants Production System)

  • 김진국;김용현;이명규;최유화
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.147-152
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    • 2003
  • 본 연구는 감자 플러그묘를 생산하기 위하여 시작품으로 제작된 폐쇄형 묘생산 시스템내의 전기에너지 소모를 분석하고, 에너지 수지를 구명하고자 수행되었다. 기온 20$^{\circ}C$, 상대습도 90%, 광주기 16/8 h, PPF 50 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$의 조건 하에서 5일 동안 발근과정을 거친 감자 경삽묘는 상대습도와 PPF를 각각 70%, 200 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$로 조절한 가운데 15일간 육묘되었다. 폐쇄형 묘생산 시스템내의 전기에너지 소비는 인공광원 46%, 컴프레서 35%, 가열기 16%, 송풍기 2%, 가습기 1% 로 나타났다. 전기에너지 이용효율과 단피복사 에너지 이용효율은 각각 0.005과 0.054 로 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서의 전기에너지 소모량을 절감시키면서 에너지 이용효율을 증대시키는 빙안이 모색된다면 감자 플러그묘 생산을 위한 폐쇄형 시스템의 실용성은 더욱 높아질 것이다.

교정시설에 대한 시설관리자 측면의 요구사항 도출 및 중요도 분석 (An Analysis of Importance and Requirement Factors in the aspect of Facility Manager for Correctional Facility)

  • 천제홍;강민구;김민석;황욱선;김용수
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 본 연구는 교정시설에 대한 시설관리자 측면의 요구사항 도출 및 중요도 분석을 목적으로 수행되었다. 이를 위해 2000년 이후 준공된 교정시설 11곳을 사례대상으로 선정한 후, 선정된 교정시설의 시설관리자에 대한 설문조사를 통해 요구사항을 도출하였다. 이렇게 도출된 요구사항을 기초로 시설관리자 설문조사를 통해 중요도 지수조사한 후 AHP기법을 활용하여 요구사항의 중요도를 분석하였다. 상기와 같은 목적과 방법에 따라 진행된 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다. 1) 교정시설에 대한 시설관리자 측면의 요구사항은 배치 및 동선, 건축마감, 기계설비, 전기설비의 총 4가지 분야로 도출되었다. 2) 각 분야별 요구사항의 중요도 분석 결과를 정리하면 다음과 같다. 배치 및 동선분야는 건물배치계획(10.9%)이 주요 요구사항으로 선정되었다. 건축마감분야는 차음성개선(14.1%)이 주요 요구사항으로 선정되었다. 기계설비분야는 개별 냉 난방시스템 구축(11.9%)이 주요 요구사항으로 선정되었다. 전기설비분야는 제어장치 개선(12.2%)이 주요 요구사항으로 선정되었다.

수종해조의 단백계수와 in vitro Digestibility (Nitrogen Conversion Factors and in vitro Protein Digestibility of some Seaweeds)

  • 류홍수;;이강호
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.263-270
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    • 1982
  • 해중의 영양학적인 기초자료를 얻기 위하여 multi-enzyme system을 이용한 체외소화율과 아미노산분석을 기초로 한 단백질수를 측정하였다. 김 (P. tenera)의 체외소화율은 $78.5\sim82.2$로서 산지와 건조조건에 따라 약간의 차이를 보였으며, 잎파래(E. linza)나 다른 갈조류 (미역 U. pinnatifida, 톳 H. fusiforme, 모자반 S. fuuellum)에 비하여 높았고 효소활성 저해물질 (trypsin inhibitor)의 함량은 갈조류에서 높았다. 잎과래는 채외소화율이 김보다 낮음에도 불구하고 효소활성저해물질이 가장 낮은 특이한 결과론 보였다. 전체적으로 해조류의 체의소화을이 다른 연구자들의 생체실험에 의한 소화율 (in vivo digestility)보다 높은 결과를 보인 것은multi-enzyme system을 이용한 체외소화율 측정 방법을 해조류의 정확한 소화율 측정에 적용하기에는 문제성이 있는 것으로 밝혀졌다. 일륜 김에 대한 microwave cooking의 영향은 가열시간이 15분 경과하여도 현저한 소화율 증가는 볼 수 없었으며, 효소활성 저해물질함량은 서서히 감소하는 경향을 보였다. 또한 한국식으로 구운김의 체외소화율은 microwave로 15분 가열한 시료와 비슷하였다. 아미노산 분석 결과를 이용한 단백계수(Factor method)는 김의 경우 6.52로 계산되었고, 잎파래는 6.00, 미역 6.11, 모자반 5.85, 톳은 5.83이었으며, Kjeldahl전소분석결과를 이용한 단백계수(Kjeldahl Method)는 김 6.29, 잎파래 5.83, 미역 5.40, 모자반 5.45, 톳 5.49로 나타나, 종래의 조단백계수(6.25)보다 낮은 결과를 보였다. 해조추의 비단백태질소의 정확한 규명이 없는 상태에서, 해조의 단백질함량 측정에는 아미노산 분석결과를 이용한 새로운 단백계수(Factor Method)를 사용함이 바람직한 것으로 생각되었다.

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저소음·분진회수형 도로절단기의 친환경성 평가 (Eco-friendliness Evaluation of a Low-Noise and Dust-Recovery Type Pavement Cutter)

  • 김균태
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권4호
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    • pp.194-203
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    • 2021
  • 최근에 상하수관로, 지역난방 열공급관로 등의 유지보수가 증가하면서, 도로절단기에 의한 도로절단 작업도 급증하고 있다. 이러한 도로절단 작업은 소음과 함께 분진(절단슬러지)을 많이 발생시키므로, 저소음, 분진회수 등 친환경적인 기술이 적용될 필요가 있다. 기존에 이러한 문제점을 해결하고자 분진을 회수하는 장비가 개발된 사례가 있으나, 친환경성이 정량화되지 않았다는 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 소음 및 분진과 같은 환경위해요인의 발생원인을 근본적으로 제거할 수 있는 저소음·분진회수형 도로절단기를 개발하고, 이 절단기로 수행하는 도로절단작업 과정에 대한 친환경성을 평가하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 진공장치와 슬러지흡입부로 구성된 수냉-슬러지회수 통합시스템을 개발하고, 개발된 시스템을 도로절단기에 적용하였다. 그리고 개발된 장비를 테스트 베드에 적용하고, 친환경성 관련 데이터를 수집하여, 친환경성을 평가하였다. 평가 결과, 개발된 장비의 절단슬러지 회수율은 83% 이상이었으며, 소음도는 82~83 dB, 음향파워레벨은 115 dB 수준이었다. 본 연구의 결과는 향후 도로절단기를 개선하는 과정에서 절단슬러지 회수성능과 저소음 성능을 향상시키는 데에 기초자료로 활용될 예정이다.

영구형 큰느타리버섯 재배사의 환경요인 분석 (Analysis of Environment Factors in Pleurotus eryngii Cultivation House of Permanent Frame Type Structure)

  • 윤용철;서원명;이인복
    • 생물환경조절학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.125-137
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    • 2006
  • 본 연구에서는 큰느타리버섯 재배사의 환경조절을 최적화하고 시스템 설계에 대한 기초자료를 얻기 위하여 진주인근에 위치한 샌드위치패널을 이용한 영구형 재배사 2동을 대상으로 2003년 11월부터 2005년 10월까지 재배사 내부에서 측정한 환경인자들을 중심으로 검토하였다. 실험지역의 외기온은 평년의 것과 대체로 비슷한 경향을 보였다. 시스템 변경전의 경우, 동절기에는 전체적으로 설정온도보다 낮게 유지되었고, 또 최상부와 최하부의 최대온도 편차도 $5.1^{\circ}C$ 정도로 상층이 가장 높게 나타났다. 그러나 시스템의 변경 후의 경우, 난방시 대체로 설정온도 범위에서 조절되는 경향을 보였고, 공기정체나 온도층의 역전현상이 나타나지 않았다. 상대습도는 시스템 변경 후, $80{\sim}100%$ 정도의 범위로서 권장상대습도 범위에 있었다. 전체 재배기간동안 탄산가스 농도는 $400{\sim}3,300mg{\cdot}L^{-1}$ 정도의 범위에 있었다. 조도는 권장조도보다 전반적으로 낮게 유지되고 있음을 알 수 있었고, 산도는 대체로 일정하게 유지되었다. 수확량은 전체적으로 일정하지 않았고, 포기재배의 경우가 상대적으로 등외품이 적었으며, 증수 효과도 있었다. 전력소비량은 계절별로 일정한 경향이 있음을 알 수 있었고, 하절기보다 동절기에 전력소비량이 현저히 많은 것을 확인 할 수 있었다.

Cr을 첨가한 ZnO-Bi2O3-Sb2O3계의 소결과 전기적 특성 (Sintering and Electrical Properties of Cr-doped ZnO-Bi2O3-Sb2O3)

  • 홍연우;신효순;여동훈;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.942-948
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    • 2010
  • In this study we aims to examine the effects of 0.5 mol% $Cr_2O_3$ addition on the reaction, microstructure development, resultant electrical properties, and especially the bulk trap and interface state levels of ZnO-$Bi_2O_3-Sb_2O_3$ (Sb/Bi=0.5, 1.0, and 2.0) systems (ZBS). The samples were prepared by conventional ceramic process, and characterized by XRD, density, SEM, I-V, impedance and modulus spectroscopy (IS & MS) measurement. The sintering and electrical properties of Cr-doped ZBS (ZBSCr) systems were controlled by Sb/Bi ratio. Pyrochlore ($Zn_2Bi_3Sb_3O_{14}$) was decomposed more than $100^{\circ}C$ lowered on heating in ZBS (Sb/Bi=1.0) by Cr doping. The densification of ZBSCr (Sb/Bi=0.5) system was retarded to $800^{\circ}C$ by unknown Bi-rich phase produced at $700^{\circ}C$. Pyrochlore on cooling was reproduced in all systems. And $Zn_7Sb_2O_{12}$ spinel ($\alpha$-polymorph) and $\delta-Bi_2O_3$ phase were formed by Cr doping. In ZBSCr, the varistor characteristics were not improved drastically (non-linear coefficient $\alpha$ = 7~12) and independent on microstructure according to Sb/Bi ratio. Doping of $Cr_2O_3$ to ZBS seemed to form $Zn_i^{..}$(0.16 eV) and $V^{\bullet}_o$ (0.33 eV) as dominant defects. From IS & MS, especially the grain boundaries of Sb/Bi=0.5 systems were divided into two types, i.e. sensitive to oxygen and thus electrically active one (1.1 eV) and electrically inactive intergranular one (0.95 eV) with temperature.