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Reverse Air Brayton Cycle 기반 냉각장치 성능평가 및 신뢰성 연구
노철우(Chulwoo Roh),신형기(Hyungki Shin),조종재(Jongjae Cho),이범준(Beomjoon Lee),허균철(Gyunchul Heo),백영진(Young-jin Baik),김선화(Seonhwa Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
Reverse Air Brayton Cycle(RABC)은 공기를 냉매로 이용하는 냉동 사이클로서, 환경친화성 뿐만 아니라 신뢰성 또한 매우 높은 장점을 갖고 있으나, 성능계수가 기존 CFC/HFO 냉매를 이용하는 냉동 시스템 대비 다소 낮기 때문에 항공기용 압력제어 및 공기조화와 같은 특수한 용도를 위해서만 주로 사용되었다. 그러나 최근 유럽 및 글로벌 선진사를 중심으로 대응하고 있는 고강도의 환경 규제에 의해 자연 냉매에 대한 관심이 높아지면서, 공기(Air)는 그 중에서도 질식·화재·독성의 위험이 없는 가장 환경친화적이고 안전한 냉매로 새롭게 주목받고 있다. 지난 60 년 이상 항공기용 여압제어 및 공기조화 장치로 적용된 공기 냉동 사이클, RABC는 아직 일반적인 냉동이나 지상용 공기조화 목적으로 거의 사용되지않았기 때문에 이에 대한 연구 자료는 매우 미흡한 실정이다. 그럼에도 불구하고, 다양한 선행 연구결과들을 종합적으로 검토해보면, 압축기와 터빈, 축계에 걸친 요소부품의 성능과 신뢰성이 시스템 경쟁력을 결정하는 가장 중요한 변수로 판단된다. 본 연구에서는 한국에너지기술연구원 열변환시스템연구실이2021 년부터 본격 연구 개발하고 있는 역 브레이튼 공기 사이클(RABC) 냉동 기술과 관련한 최신 연구진행 상황을 공유하고, 해당 냉동 사이클을 제품화하는데 필요한 요소부품인 압축기, 터빈, 축계 등에서의 당면한 신뢰성 이슈를 짚어보고자 한다. The Reverse Air Brayton Cycle (RABC) is a refrigeration cycle that uses air as a refrigerant, and has an advantage not only of environmental friendliness, but also reliability. But its coefficient of performance is somewhat lower than that of existing system using CFC/HFO refrigerants. It has been mainly used only for special applications such as the pressure control of plane’s cabin or air conditioning of it. However, as interest in natural refrigerants has increased due to high-strength environmental regulations that are responding to global warming situations in recent years, ‘air’ is among them the most environmentally friendly and safe refrigerant without the risk of suffocation, fire or toxicity. Since the air refrigeration cycle, which has been applied as a pressurization control and air conditioning device for aircraft for more than 60 years, has not been used for general refrigeration or ground air conditioning purposes, research data on this is very insufficient. Nevertheless, when comprehensively reviewing the results of various previous studies, it is judged that the performance and reliability of component parts across compressors, turbines, and shaft systems are the most important variables that determine system competitiveness. In this study, we would like to share the latest research progress related to the Reverse Brayton Air Cycle (RABC) refrigeration technology, which has been researched and developed by the Korea Institute of Energy Research (Thermal Conversion System Lab) since 2020.
융복합(대수층 계간축열, 수열히트펌프, 목재팰릿보일러) 에너지팜 생육환경 모니터링 시스템 개발
김종헌(Jonghun Kim),오정석(Jeongseog Oh),장기창(Gichang Chang),최재준(Jaejun Choi),홍성국(Seongkook Hong),윤영직(Younggik Youn),양제복(Jebok Yang),윤시원(Siwon Youn),허균철(Gyunchul Heo),홍성빈(Seongbin Hong),위덕재(Dukje Wei),이현희(Hy 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11
As increasing the requirement for low carbon technology, it has become very important to reduce carbon emissions in agriculture as well. In particular, in the case of greenhouses, it is an urgent issue to reduce the amount of carbon generated from heating and cooling supplied for crop cultivation. In order to solve this problem, it is necessary to design an energy farm using various renewable energy sources. In this paper, the environmental measurement-monitoring system was introduced which was built in the convergence energy farm (located in Janggi-ri 1187) for the efficient and reliable operation. In addition, system optimization to increase battery life time was studied for efficient operation.
융복합 재생에너지 (대수층 계간축열, 수열히트펌프, 목재팰릿보일러) 기술을 이용한 온실 에너지 자립화 연구
오정석 ( Jeongseog Oh ),장기창 ( Gichang Chang ),최재준 ( Jaejun Choi ),홍성국 ( Seongkook Hong ),윤영직 ( Younggik Youn ),양제복 ( Jebok Yang ),윤시원 ( Siwon Youn ),허균철 ( Gyunchul Heo ),홍성빈 ( Seongbin Hong ),위덕재 ( Dukje 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
최근 200년 동안 지구 평균온도는 약 1도씨 상승하였으며 전세계 탄소배출량은 300억 ton-CO2 eq.을 넘어 400억 ton-CO2 eq. 가까이 이르고 있다. 온실가스에 기인한 기후변화에 대한 대응으로 신재생에너지원 이용을 가속화하는 에너지전환 정책이 추진되고 있다. 발전, 산업, 수송, 건물, 바이오 및 폐기물 분야에 이어 농축수산분야에서도 탄소배출량을 저감하려는 다양한 시도가 진행되고 있다. 본 발표에서는 한국에너지기술연구원 주관으로 수행중인 원예시설에서의 에너지 자립화방안 연구 일부를 소개하고자 한다. 연구목적은 차세대 영농인들을 위하여 재생에너지기반 온실에너지 공급 모델을 제안하는 것이다. 연구방법은 대수층 계간축열기술, 수열히트펌프기술, 목재펠릿보일러기술을 온실에너지공급원으로 이용하고 무축열조 공조기술을 적용하는 것이다. 이를 통해 우리나라 에너지 이용량 2.4 억 TOE의 약 1%를 차지하는 원예시설에서의 에너지자립화에 기여하고자 한다.
융복합(대수층 계간축열, 수열히트펌프, 목재팰릿보일러) 에너지팜 생육환경 모니터링 시스템 개발
김종헌(Jonghun Kim),오정석(Jeongseog Oh),장기창(Gichang Chang),최재준(Jaejun Choi),홍성국(Seongkook Hong),윤영직(Younggik Youn),양제복(Jebok Yang),윤시원(Siwon Youn),허균철(Gyunchul Heo),홍성빈(Seongbin Hong),위덕재(Dukje Wei),이현희(Hy 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11
As increasing the requirement for low carbon technology, it has become very important to reduce carbon emissions in agriculture as well. In particular, in the case of greenhouses, it is an urgent issue to reduce the amount of carbon generated from heating and cooling supplied for crop cultivation. In order to solve this problem, it is necessary to design an energy farm using various renewable energy sources. In this paper, the environmental measurement-monitoring system was introduced which was built in the convergence energy farm (located in Janggi-ri 1187) for the efficient and reliable operation. In addition, system optimization to increase battery life time was studied for efficient operation.