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태양열구동 냉동시스템을 소개하고, 선박냉동공조분야에 적용할 수 있는 방안에 대해 알아보고자 한다.

태양열구동 냉동시스템을 소개하고, 선박냉동공조분야에 적용할 수 있는 방안에 대해 알아보고자 한다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 결과

문제 정의

• 따라서, 본 고에서는 기본적으로 태양열을 이용한 냉방방안에 대해 기술선진국 및 국내에서 이루어지고 있는 연구동향 및 보급화 동향을 살펴보고, 우리가 대처하여 개발할 수 있는 방안에 대해 알아보고자 한다. 동시에 선박냉동공조장치에 태양열 구동 냉방장치의 적용방안을 알아보고, 선박 내의 에너지 이용의 효용성을 극대화함으로써 CO₂ 등의 배출물 증가를 최대한 억제하고 태양에너지를 이용하는 열기기의 개발이 더욱 가속화할수 있는 계기에 마련하여 보고자 한다.
• 따라서, 본 고에서는 기본적으로 태양열을 이용한 냉방방안에 대해 기술선진국 및 국내에서 이루어지고 있는 연구동향 및 보급화 동향을 살펴보고, 우리가 대처하여 개발할 수 있는 방안에 대해 알아보고자 한다. 동시에 선박냉동공조장치에 태양열 구동 냉방장치의 적용방안을 알아보고, 선박 내의 에너지 이용의 효용성을 극대화함으로써 CO₂ 등의 배출물 증가를 최대한 억제하고 태양에너지를 이용하는 열기기의 개발이 더욱 가속화할수 있는 계기에 마련하여 보고자 한다.

성능/효과

• 동시에, 동절기 난방수요와 더불어 하절기 냉방수요도 산업의 발전과 생활수준의 향상으로 급속도로 증가하고 있는 실정이며, 전력수요의 최대 peak점이 하절기에 나타난다는 점에서 국내적으로 에너지의 수급차원에서 대처방안이 긴요한 실정이다. 이를 극복하는 하나의 방안으로 하절기의 풍부한 열을 이용하여 냉방수요를 충당함으로써, 하절기 전력수요를 최대한 억제할 수 있을 것으로 보이며, 가장 유력한 방안이 태양열을 이용하는 냉방장치가 될 것으로 보인다. 동시에 최근에는 선박에 대한 냉동공조장치가 선박내의 쾌적한 환경 및 냉동목적을 만들기 위해 급격히 채용되고 있으며, 그 대부분은 여객선의 객실, 공동구역을 대상으로 장착되고 있으며, 냉동운반선에 냉동장치가 기본적으로 장착되고 있다.
• 6 m2의 집열기 면적이 소요된다. 동시에 시스템 구동에 요구되는 집열기의 소요면적도 LiBr-H₂O 흡수식 냉동기가 다른 시스템에 비해 상대적으로 적으며, 시스템 설치에 따른 소요공간 및 집열기의 설치대수를 줄일 수 있어 설치하는 데 유리할 것으로 판단된다. 현재 유럽을 중심으로 보급되고 있는 태양열 구동 냉방시스템에 적용되는 집열기의 유형은 평판형이 63%, 진공관이 21%, 집광형이 16%정도로 사용되고 있다.
• (3) 선체의 롤링, 피칭을 고려하여야 하고, 특히 드레인의 처리에 주의하여야 한다. 센트렐유니트는 일반적으로 센트럴유니트 룸을 설치 하기 때문에 괜찮지만, 직접 거실내에 설치 하는 자납유니트, 휀-코일유니트에 대해서는 드레인의 처리가 문제가 될 수 있다.
• 태양열로 구동되는 냉각시스템별 연중 평균 COP와 시스템을 작동하는 데 요구되는 냉각능력당 집열기의 소요면적으로 비교하여 보면은 여전히 LiBr-H₂O 흡수식 냉동기가 다른 시스템에 비해 COP가 높으며, 유리한 것으로 나타나고 있다. 평균적으로는 냉각능력 1 kW당 3.

후속연구

• 결국, 정부, 기업 및 민간이 얼마나 적극적으로 태양에너지 이용과 개발에 참여하는 가에 달려 있으며, 장기적인 계획과 실행이 동반한다면, 어느 대체에너지 보다도 부가가치 창출력이 클 것으로 판단된다. 이러한 여건을 적극 활용하여 태양에너지 이용기술을 적극적으로 산업화한다면, 국가의 경제적 및 고용의 측면에서 태양에너지산업의 기술발전에 따른 많은 고용인원을 창출할 수 있을 것이고, 수출산업으로 발전시켜나갈 수 있을 수 있을 것이다.
• 최근에 이르러서는, 선박의 근대화 및 첨단화로 공조장비가 승무원의 작업환경의 개선의 목적으로 유조선에서 일반화물선까지 적용되고 있다. 이러한 선박냉동공조시스템에 친환경 및 에너지절약차원에서 태양열을 이용한 냉동공조시스템을 적용하고자 하는 방안을 강구하고 연구하는 것이 필요하다고 하겠다.
• 선박의 종류에 따라 선박냉동시스템의 구성이 천차만별이며, 단계적인 연구를 통해 공조중심의 냉방시스템에 1차적인 적용하면서, 적용분야를 넓혀가는 전략이 필요한 시점이라고 할 수 있다. 에너지 절약 및 환경오염을 최소화하기 위해서는 친환경 에너지 사용을 넓혀야 하며, 선박내에 에너지원의 다양화를 이루는 것이 필요하고, 이러한 기술을 선박공조에 적용하기 위한 체계적인 연구가 요구 된다.
• 선박의 종류에 따라 선박냉동시스템의 구성이 천차만별이며, 단계적인 연구를 통해 공조중심의 냉방시스템에 1차적인 적용하면서, 적용분야를 넓혀가는 전략이 필요한 시점이라고 할 수 있다. 에너지 절약 및 환경오염을 최소화하기 위해서는 친환경 에너지 사용을 넓혀야 하며, 선박내에 에너지원의 다양화를 이루는 것이 필요하고, 이러한 기술을 선박공조에 적용하기 위한 체계적인 연구가 요구 된다.
• 따라서, 선박냉동공조시스템에 친환경 및 에너지 절약 차원에서 태양열을 이용한 냉동공조시스템을 적용하고자 하는 방안을 강구하고 연구하는 것이 절실히 필요한 실정이다. 더불어, 해양에서 운항되는 선박의 경우, 풍부한 태양열 에너지 환경 하에있으며, 이를 효율적으로 사용한다면, 친환경적이고, 고효율의 선박냉동시스템을 구축할 수 있을 것으로 보인다
• 에너지 절약 및 환경오염을 최소화하기 위해서는 친환경 에너지 사용을 넓혀야 하며, 선박내에 에너지원의 다양화를 이루는 것이 필요하고, 이러한 기술을 선박공조에 적용하기 위한 체계적인 연구가 요구된다. 또한, 이 분야에 대한 많은 활용기술 개발이 이루어진다면, 상당히 많은 선박냉동 관련 보급 제품의 개발이 이루어질 것으로 기대되며, 연구 및 생산관련 분야의 관계자들의 많은 관심이 이 분야에도 형성되기를 기대하여 본다. 더불어, 태양열을 활용한 냉방장치 응용으로의 연구가 국가적 에너지 절약 및 친환경 저탄소 녹색성장의 일익을 담당하기를 고대하여 본다.
• 태양열을 이용한 제습냉방 기술은 일종의 개방형 흡수식 싸이클로서, 제습제를 이용하여 흡입공기의 잠열을 흡수하며, 증발냉각 또는 냉수코일을 이용하여 현열을 처리하는 냉방기술이며, 태양열 집열온도가 높을수록 집열기의 효율이 저하되므로, 제습제의 재생온도가 가능한 낮을수록 전체시스템의 효율이 향상되게 된다. 이러한 신재생에너지인 태양열을 이용한 제습냉방 시스템은 하절기 제습냉방 운전시 태양열 집열기를 통해 얻은 온수를 재생기의 재생열원으로 사용하므로, 별도의 동력 없이 냉방을 공급하는 것이 가능한 친환경 기기이며, 태양열 이용 제습냉방시스템의 효율적인 적용을 위해 축열조 일체형 Pump Station 및 통합 제어시스템, 증발냉각기를 포함한 제습시스템 등의 핵심 요소 기술을 개발된다면, 상당히 효율적인 태양열 냉방장치를 구축할 수 있을 것으로 보인다

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질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
태양에너지를 이용하는 측면	태양에너지를 이용하는 측면에서 대표적인 기술은 무엇이 있는가?	현재 태양에너지를 이용하는 측면에서 대표적인 기술로는 전력생산을 중심으로 하는 태양광분야와 태양열을 직접적으로 이용하는 태양열분야를들 수 있다. 태양열 분야를 중심으로 살펴 보면은, 기술선진국을 중심으로 태양열 시스템을 다양한 분야에 이미 상용화를 하였거나, 활발히 개발을 진행 중에 있다.
국내에서의 태양에너지 이용도	국내에서의 태양에너지 이용도는 전체에너지 수요의 몇 퍼센트인가?	태양에너지는 보조적인 자원 만으로서가 아니라주 에너지자원으로 개발 가능성이 있으며, 기술면이나 자원 면에서 볼 때 이용효율만 증대된다면, 태양에너지는 우리가 현재 이용하는 에너지 수요의 상당한 부분을 충족할 수 있을 것으로 보인다. 그러나, 현재 국내에서의 태양에너지 이용도는 전체에너지 수요의 5% 미만에 불과하는 상당히 저조한 실적을 보이고 있다. 이는 기술개발의 미흡과 국가 정책적 지원의 미비로 인한 태양에너지 이용기기의 고가격에 따른 것으로, 기술개발의 촉진과 소비시장 확대에 의한 가격의 저렴화 및 정부의 정책 등을 통해 태양에너지의 이용을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.
태양에너지를 이용하는 측면	태양에너지를 이용하는 측면에서 태양열 분야는 선진국과 개발도상국에서 어떤 모습을 보이는가?	현재 태양에너지를 이용하는 측면에서 대표적인 기술로는 전력생산을 중심으로 하는 태양광분야와 태양열을 직접적으로 이용하는 태양열분야를들 수 있다. 태양열 분야를 중심으로 살펴 보면은, 기술선진국을 중심으로 태양열 시스템을 다양한 분야에 이미 상용화를 하였거나, 활발히 개발을 진행 중에 있다. 반면, 개발도상국 및 기술 후진국에서는 이 분야에 대한 연구가 상당히 부진한 것으로 조사되고 있다. 미국은 1970년대에는 저온분야인 태양열집열기 및 온수급탕시스템과 자연형 시스템 개발에 주력하였으나 1980년대 이후에는 자연형 태양열건물과 중고온 분야에 연구투자하고 있는 실정이다.

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