• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.459-467
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• 2016

300 m 이상의 장심도 지중열교환기는 도심지나 넓은 부지를 확보가기 어려운 지역에 지열냉난방 시스템을 경제적으로 설치하는데 유리하다. 그러나 실제 시공에서는 여러 가지 문제들로 인하여 보편적으로 시도되지 않았고, 일반적으로 100 ~ 200m 심도로 설치되어 왔다. 본 연구에서는 일반적인 시추공 직경 150 mm에 U 파이프는 50A 규격으로 외경 50 mm의 300 m 심도로 지중열교환기를 설치하였다. 고밀도 PE관은 단위 길이당 비중이 $0.94{\sim}0.96g/cm^3$으로 지열공 내부에 채워진 지하수 영향으로 부력이 존재하여, 이를 개선하기 위해 4.6 kg 무게의 금속으로 제작된 하중밴드 10개조를 설치하여 부력의 영향을 감소시켰다. 지중열교환기의 길이 산정 및 성능평가를 위한 기초조사로서 지반조사 및 열응답실험이 실시되었다. 지반내 온도구배는 100 m 심도까지는 주변 지하수 이용에 의한 영향 등으로 $15^{\circ}C$ 정도의 분포를 보이며 그 하부는 $1.9^{\circ}C/100m$의 지온증온율을 나타내고 있다. 열응답실험은 기존에 설정된 표준 방식으로 48 시간 진행되었으며 평균 주입전력은 17.5 kW이며 평균 순환수 유량은 28.5 l/min, 그리고 평균 입출구 온도차는 $8.9^{\circ}C$로 나타났다. 측정된 지중열전도도는 3.0 W/mk이며, 공내열저항은 0.104 mk/W로 나타났다. Stepwise 평가에서 지중열전도도 변화는 초기 13시간을 제외한 이후에는 표준편차가 0.16으로 매우 안정된 값으로 수렴한 것으로 나타났다. 그리고 공내열저항의 민감도를 분석한 결과 파이프의 구경과 그라우팅 물질의 열전도도가 증가함에 따라 그 값이 미미하게 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국의류학회지
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• 제15권2호
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• pp.77-87
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• 1991

The purpose of this study were to investigate the bed climate and the physiological responses in sleep on the traditional Korean floor heating system called Ondol. Ondol has been the most widely used heating system in Korea, yet there has been a no systematic studies examined its environmental effects on human body. Experimental room was constructed to match the typical thermal environment of Ondol. (floor surface temperature; $32\~33^{\circ}C$, air temperature; $22.5{\pm}1.0^{\circ}C$, relative humidity; $64.0{\pm}4.0\%$RH, air velocity; 0.25 m/sec.) Three different combinations of bedclothes were chosen for the experiment based on the study results showing that they were the most widely used types in Korea. Type 1 was the combination of a cotton-padded mattress with a cotton-padded Korean style blanket. Type 2 was a cotton-padded mattress with a cotton-guilted Korean style blanket. Type 3 was a cotton-padded matless with a polyacryl blanket. Thermal resistance of each of these combina-tions in the bedclothes was measured using thermal manikin. Two adult female was chosen for the seven hour sleeping experiment which was known to be the average sleeping hours of Korean adult female. The bed climate was measured with the temperature under the mattress, the surface temper-ature of the mattress, and the air temperature and the relative humidity of the space between the mattress and blanket. The skin temperature, rectal temperature of the subjects and the bed climate were measured eight times, one hour before the experiment and every hour during the experiment. The weight loss and the subjective sensation were measured for the each subjects before and after the experiment. The procedure was repeated twice with two subjects and three types of bedclothes, yielding twelve combinations of results. The results were as follows; 1. With the surface temperature of $32\~33^{\circ}C$ of Ondol, air temperature was $22.5{\pm}1.0^{\circ}C$ with $64.0{\pm}4.0\%$ RH. The bed climates were $39.2{\pm}40.8^{\circ}C$ under the mattress, $35.3\~36.2^{\circ}C$ on the mattress, and $26.9\~32.0^{\circ}C$ with $56.0\~71.3\%$ RH between the mattress and the blanket. 2. Mean skim temperature during sleep was 34.2"C with local skin temperature of $34.0\~35.5^{\circ}C$. The skin temperatures of abdomen, thigh, foot were higher than the other parts of the body. 3. The skin temperature of chest, thigh, leg and back varied significantly according to the combinations of bedclothes. With the cotton-padded blanket, the skin temperature was the highest, while with the cotton-guilted blanket showed lowest. 4. Examining the relationship between the mean skin temperature and the local skin temper-ature, the chest temperature showed the highest correlation with the former. Therefore, the chest temperature can be recommended to represent the skin temperature in measuring the bed climate. 5. The subjective bed climates were $39.0\~40.4^{\circ}C$ under the mattress, $35.2\~35.9^{\circ}C$ on the mattress, $29.8\~31.6^{\circ}C$ with $56.8\~68.4\%$ RH between the mattress and blanket. In sum, from this experiment we not only obtained the reliable value of bed climates on Ondol, but also showed that the bed climates and the physiological responses were affected differently according to the materials of bed clothes.

• 현장농수산연구지
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• 제4권1호
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• pp.128-137
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• 2002

개발된 알루히트를 이용하여 지하수 이용 열교환기를 개발하였다. 시작기는 600mm, 700mm 알루히트 19개의 끝을 U자 용접을 하여 지하수가 직렬흐름이 되도록 2가지로 제작하였다. 성능시험은 개방된 공간에서 지하수 유량과 공기양의 변화를 주면서 상온에서 실시하였다. 1. 시작기의 열전달 계수는 33~156(W/m²℃) 범위로 나타나 설계가정 값에 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 2. 열전달 면적이 증가할수록, 지하수 입·출구의 온도 차이가 클수록, 공기의 입·출구 온도 차이가 클수록, 또 송풍량이 증가할수록 에너지 전달량이 증가하였다. 3. 지하수 입·출구 온도 차이가 6℃ 이고 송풍량이 6,000m³/h일 때 전달 열용량은 6,825W였으며, 공기의 입·출구 온도 차이는 25.8℃에서 23.2℃로 -2.6℃의 강화 효과가 있었고, 대류열전달계수는 88.5W/m²℃ 였다. 4. 지하수 입·출구 온도 차이가 2℃ 이고 송풍량이 4,000m³/h일 때 전달 열용량은 2,625W으로 작았지만, 공기의 입·출구 온도 차이는 27℃에서 22.5℃로 -4.5℃의 강화 효과가 있었고, 대류열전달계수는 33.6W/m²℃였다. 5. 시작기 I, II, III의 전달 열용량 데이터 각각의 상관계수 R²은 0.9141, 0.8935, 0.9393이었으며, 공기유량이 6,000m³/h, 5,000m³/h, 4,000m³/h일 때 각각의 데이터 상관계수 R²은 0.9513, 0.9414, 0.9003으로 신뢰할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.405-412
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• 2012

MCFC 발전시스템에서 연소기는 연료극의 배가스 중에 포함된 미반응 가스를 연료로 사용하여 공기극에 $H_2O$와 $CO_2$ 농도가 높은 고온의 혼합가스를 공급하는 역할을 한다. 하지만 이러한 배가스는 가연한계 이하로 내려가게 되어 통상적인 연소방식에 의한 완전연소가 어렵기 때문에 이를 해결하기 위하여 촉매연소기를 사용한다. 완전연소 및 이에 다른 공해물질의 저감 특성에 따라 최근 촉매연소는 환경친화적인 연소방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 MCFC 발전시스템의 BOP 시스템에 적용되는 촉매연소기에 대한 실험연구를 수행하였다. 본문에서는 실험장치를 설명한 후 촉매연소 시스템의 설계변수, 즉, $H_2$ 연료 첨가에 따른 연료조성, 유입가스의 온도, 과잉 공기비, 촉매의 종류, 그리고 시동 스케줄에 따른 촉매연소 특성을 고찰하였다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.114-119
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• 2013

본 연구에서는 공동주택의 난방시스템을 위한 단열재로서 지속가능한 알카리활성 기포콘크리트 배합설계를 제시하기 위한 5배합을 실험하였다. 알카리활성 결합재를 위해 73.5%의 고로슬래그와 15%의 고로슬래그가 5%의 수산화칼슘과 6.5%의 규산나트륨에 의해 활성화되었다. 주요 실험변수인 단위 결합재양은 $325kg/m^3$에서 $425kg/m^3$까지 $25kg/m^3$ 단위로 증가하였다. 실험결과 AA 기포콘크리트는 단위 결합재양이 $375kg/m^3$일 때 KS F 4039에서 제시하는 최소 강도조건 및 경제성을 만족시켰다. 또한 보통포틀랜드시멘트 기포콘크리트 대비 알카리활성 기포콘크리트의 환경영향 저감율은 광화학산화물의 경우 99%, 지구온난화의 경우 87~89%, 자원고갈의 경우 78~82%, 그리고 산성화와 인간독성의 경우 70~75% 수준으로서 매우 높았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.379-386
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• 2008

토양개량방법의 하나로서 다공성 소성 과립체를 토양에 사용하는 방법을 적용하고자 하였다. 석탄폐석을 토양개량제의 원료로 사용하면 자열소성방법에 의해 저비용으로 과립체를 생산할 수 있고, 더불어 국내에 대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 활용할 수 있는 방안도 될 것임을 착안하여, 석탄폐석을 분쇄, 과립하고 자열소성방법으로 소성하여 과립(pellet)을 제조한 후 이의 다공체로서의 특성과 수분보유특성, pH등을 확인하였다. 고정탄소량이 약 28%인 시료 HCR을 고령토와 1:4의 무게비(20%)로 혼합하여 제조한 과립과 고정탄소가 약 9.66%인 LCR시료만을 사용한 과립을 자열소성한 결과, 별도의 가열에너지의 공급 없이 최대온도 $1200^{\circ}C$ 이하에서 연속적인 소성이 가능하였다. 이렇게제조한 과립체를 고령토만 사용하여 제조한 일반 소성 점토과립과 비교하였을 때 평균공극의 크기가 커졌음이 확인되었다. 이렇게 변화된 공극의 특성으로 인해 HCR과 LCR 과립의 내부에 흡수된 수분이 kaolin 과립에 비해 더 낮은 potential에서 방출되었고, 식물이 더 이용하기 쉬운 상태로 수분이 보유됨을 확인하였다. 그리고 자열소성한 과립은 kaolin 과립에 비해 높은 포장용수량과 유효수분의 값을 나타내었다. 포장용수량은 HCR과 LCR 과립이 각각 47.64, 38.43mL/100g값을 나타내었고, 유효수분의 양은 각각 38.39과 28.49mL/100g으로 나타났다. 자열소성한 과립의 pH는 6~8로서 토양에 활용이 가능함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1-8
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• 2005

건물 내에 존재하는 자연광은 조명원으로 국한되지 않고 시각적, 심리적 자극을 통한 실내 환경의 질적 향상에 이르기까지 에너지절약 및 공간의 쾌적성에 큰 영향을 미친다. 유입되는 자연광량에 비례적으로 연동되는 건물에너지는 전기조명에너지를 절감시키고 난방 기간동안 일사열의 유입에 따른 난방에너지를 절감시킨다. 여름철에는 전기조명의 소등으로 인한 조명원의 발열량이 감소됨으로써 냉방부하의 감소에 이르기까지 포괄적인 영향을 미친다. 조명개발분야의 선진국에서는 에너지 절약형 광원의 대체와 아울러 자연채광과 통합된 최적 조명제어 기술의 운용만이 건물이 가지고 있는 에너지 절약의 잠재력을 현실화시킬 수 있다고 판단하고 있다. 따라서 본 연구는 일반적인 사무소 모델 공간의 에너지 절약형 인공조명을 대상으로 자연광 유입에 따른 연동적 조명제어 기법을 적용하는 경우를 대상으로, 인공조명의 소등량에 따른 조명에너지의 절감량과 이에 수반되는 냉방에너지의 점감량 및 일사열 취즉에 따른 겨울철 난방 부하 절감량을 분석함으로써 자연채광의 건물에너지에 대한 연간 기여도를 통합 분석하였다. 특히 자연채광의 성능은 실험을 통한 측정 데이터를 이용하고 에너지 해석 프로그램을 재구성하여 실질적인 절감량을 도출하도록 시도하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제28권1호
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• pp.48-56
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• 2016

Improvement of heat sink technology related to the continuous implementation performance and extension of device-life in circumstance of easy heating and more compact space has been becoming more important issue as multi-functional integration and miniaturization trend of electronic gadgets and products has been generalized. In this study, it purposed to minimize of decline of the heat diffusivity by gluing polymer through compounding of inorganic particles which have thermal conductive properties. We used NH-9300 as base resin and used inorganic fillers such as silicon carbide(SiC), aluminum nitride(AlN), and boron nitride(BN) to improve heat diffusivity. After making film which was made from 100 part of acrylic resin mixed hardener(1.0 part more or less) with inorganic particles. The film was matured at $80^{\circ}C$ for 24h. Diffusivity were tested according to sorts of particles and density of particles as well as size and structure of particle to improve the effect of heat sink in view of morphology assessing diffusivity by LFA(Netzsch/LFA 447 Nano Flash) and adhesion strength by UTM(Universal Testing Machine). The correlation between diffusivity of pure inorganic particles and composite as well as the relation between density and morphology of inorganic particles has been studied. The study related morphology showed that globular type had superior diffusivity at low density of 25% but on the contarary globular type was inferior to non-globular type at high density of 80%.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.435-443
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• 2012

세계는 원유재고 감소와 국제 정세의 불안정으로 인해 지속적으로 상승하고 있는 유가와 화석연료 사용으로 인한 환경오염에 관심이 고조되고 있다. 국내의 경우 원유를 100% 수입하고 있으며, 사용되고 있는 에너지의 에너지원 중 97%를 수입에 의존하고 있기 때문에 유가 상승에 따른 영향은 더욱 민감하게 나타난다. 국내에 수입되고 유통되는 에너지의 97% 중 1/3 이상이 사무소나 주거용 난방, 급탕 및 취사용으로 사용되고 있다. 이에 따라 정부는 물론 산업체, 연구소 등에서 사무소 및 주거용 에너지 소비패턴으로 인한 경제적인 부담을 줄이고, 고효율 저에너지 기술개발을 통해 소비에너지를 절약함과 동시에 탄소배출을 억제하는 신기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 우리나라는 국토가 좁은 반면 인구밀도가 높고, 인구의 도시집중화로 공동주택의 주거비율이 높은 추세이기 때문에 최근 공동주택단지는 초고층화, 대형화가 되고 있으며, 이로 인해 급수 급탕에 대한 사용패턴도 변화하고 있다. 하지만 현재 급수 급탕에 대한 설계 자료는 대부분 외국의 설계 기준과 현장 경험치에 의해 산출된 데이터에 의존하고 있으며, 사용실태에 대한 기초자료가 부족한 실정이며, 이로 인해 급수 급탕 설비 설계 시 과대 또는 과소 설계가 되는 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 공동주택의 공급자 측 급탕 열 공급환경과 사용자측 열사용량을 측정하여, 급탕부하가 발생하는 시간과 사용 실태 및 패턴을 파악함으로써, 효율적인 공급자 측 급탕설비 설계와 관리를 위한 기초자료를 제시하고자 한다.