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[국내논문] 수주지열정 지열원 열펌프 시스템의 집단주거시설 적용을 위한 기반 기술 분석
A Study on the SCW Ground Source Heat Pump System Technologies for Residential Cluster Homes 원문보기

한국지열에너지학회논문집 = Transactions of the Korea Society of Geothermal Energy Engineers, v.15 no.3, 2019년, pp.14 - 20  

이광호 (고려대학교 건축학과) ,  도성록 (한밭대학교 설비공학과) ,  최종민 (한밭대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the technologies and regulations for distributing standing column well(SCW) ground source heat pump systems to the residential cluster homes were investigated. They have only been installed in the public or commercial building having different load pattern and site structure compared ...

Keyword

#집단주거시설   #지열원 열펌프   #수주지열정   #급탕  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 온실가스의 주원인이 되고 있는 이산화탄소의 발생과 같은 공해를 최소화하고, 친환경 및 고유가에 대한 대비로 신·재생에너지의 개발과 보급이 확대되고 있다. 신재생에너지의 보급 확대가 열에너지 부문으로 확대되고 있으며, 신재생에너지원 중에서 지열원 열펌프 시스템이 널리 이용가능한 열에너지 공급시스템으로 검토되었다. 또한 국가에너지의 약 35~40%를 차지하고 있는 건축물의 냉난방 분야와 관련된 지열원 열펌프 시스템은 정부 주도하에 보급량이 꾸준히 증가하고 있다[1, 2].
  • 본 연구에서는 기존에 널리 보급되어온 수직밀폐형 지열원 열펌프 시스템 대비 설치 부지 측면에서 장점을 가진 수주지열정 지열원 열펌프 시스템의 집단주거시설 적용 시 요구되는 기술과 제도 수립을 위한 기반을 구축하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 
  • 하지만, 수주지열정 시스템은 주로 공공기관 등에 보급되었으며, 집단주거시설 보급 사례가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 수주지열정 지열원 열 펌프 시스템의 집단주거시설 보급을 위한 필요 기술과 현안을 도출하여 수주지열정 지열원 열펌프 시스템을 집단주거시설의 냉난방 시스템으로 보급하기 위한 기초 자료를 제공하고, 기술 개발 방향 등을 제시하고자 한다.
  • 도심지 내의 집단주거시설에 지열원 열펌프 보급에 관한 제도가 수립되어 시행됨에 따라 본 연구에 서는 고밀도의 수주지열정의 집단주거시설의 냉난방 및 급탕 설비로 적용하기 위한 현안을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 에너지 수입액이 차지하는 비율과 문제점은? 우리나라의 에너지 소비량은 2016년 기준 282백만TOE로 세계 8위이며, 석유소비는 7위로서 세계 14위권인 경제규모에 비해 높은 수준이다. 에너지 소비량은 높으나 에너지 수입액은 2017년 기준 1,095억$로 국가 전체 수입액의 22.9%를 차지하고 있으며, 우리나라 공급에너지의 94.2%를 해외 수입에 의존하고 있어서 에너지안보에 매우 취약한 수급구조를 갖고 있다. 정부에서는 기후변화 대응과 에너지 부족 문제를 해결하기 위한 적극적인 대응이 필요한 실정이다.
우리나라의 에너지 소비량은 어떠한가? 우리나라의 에너지 소비량은 2016년 기준 282백만TOE로 세계 8위이며, 석유소비는 7위로서 세계 14위권인 경제규모에 비해 높은 수준이다. 에너지 소비량은 높으나 에너지 수입액은 2017년 기준 1,095억$로 국가 전체 수입액의 22.
정부의 에너지 부족 문제를 해결하기 위한 방안은? 정부에서는 기후변화 대응과 에너지 부족 문제를 해결하기 위한 적극적인 대응이 필요한 실정이다. 이에 따라 환경오염과 온실가스 배출을 최소화하면서 경제성장을 이루겠다는 국가발전전략을 구축하고 다양한 정책을 시행하고 있다. 온실가스의 주원인이 되고 있는 이산화탄소의 발생과 같은 공해를 최소화하고, 친환경 및 고유가에 대한 대비로 신·재생에너지의 개발과 보급이 확대되고 있다. 신재생에너지의 보급 확대가 열에너지 부문으로 확대되고 있으며, 신재생에너지원 중에서 지열원 열펌프 시스템이 널리 이용가능한 열에너지 공급시스템으로 검토되었다. 또한 국가에너지의 약 35~40%를 차지하고 있는 건축물의 냉난방 분야와 관련된 지열원 열펌프 시스템은 정부 주도하에 보급량이 꾸준히 증가하고 있다[1, 2].
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참고문헌 (20)

  1. MOTIE, KEA, 2018, New & renewable energy white paper, Energy, Korea Energy Agency, Yongin, Korea. 

  2. Kang, H.J., Lee, H.S., Jang, M.H., 2018, A study on the reliability of district heat measuing devices for ground source heat pump systems, Transactions of the KSGEE, Vol. 14, No. 1, pp. 1-7. 

  3. Zheng, B., Xu, J., Ni, T., and Li, M. 2015, Geothermal energy utilization trends from a technological paradigm perspective. Renewable Energy, Vol. 77, pp. 430-441. 

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  4. Lee, C., Park, M., Nguyen, T.B., Sohn, B., Choi, J.M., and Choi, H., 2012, Performance evaluation of closedloop vertical ground heat exchangers by conducting insitu thermal response tests. Renewable Energy, Vol. 42, pp. 77-83. 

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  5. Nam, Y. and Oh, J., 2014, Study on the characteristic of heat exchange for vertical geothermal system using the numerical simulation, Journal of the Korean Solar Energy Society, Vol. 34, No. 2, pp. 66-72. 

  6. Park, S., Hwang, G., Moon, J., and Kihm, J., 2016, Development of a numerical modeling technique for predicting groundwater flow and heat transport in a standing column well, The Journal of Engineering Geology, Vol. 26, No. 4, pp. 461-471. 

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  7. Kang, S., Lee, K., Do, S.L., and Choi, J.M., 2019, A study on the monitoring methods for energy production in ground source heat pump system, Transactions of the KSGEE, Vol. 15, No. 2, pp. 10-16. 

  8. Korea Energy Agency, 2014, A study on the distribution plan of renewable heat obligation(RHO) for building, Report of Korea Energy Agency, Yongin, Korea. 

  9. Seoul Metropolitan, 2019, Standard of design for green building, Seoul Metropolitan Announcement 2019-42, Korea. 

  10. Asan-si, 2016, Asam-si energy management and new and renewable energy distribution, Asan-si municipal ordinance 1564, Korea. 

  11. KRIMFI, 2017, Development of a high density and capacity geothermal heating and cooling system adopting SCWs for residential cluster homes, KRIMFI Report, Seoul, Korea. 

  12. KETEP, 2015, Project planning report for 2016 energy technology development work, Planning Report,, Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning, Korea. 

  13. Kong, H.J., Park, J.M., and Kwon, S., 2017, A study on the standing column well heat pump system by analysis and improvement of geothermal energy assessment report, The SAREK Summer Conference, pp. 725-729. 

  14. Lee, K.H., Boahen, S., and Choi, J.M., 2019, Study on the issues of geothermal heating and cooling systems with standing column well, 2019 SAREK summer Annual Conference, Yongpyoung, Korea, pp. 137-138. 

  15. Boahen, S. and Choi, J.M., 2017, Research trend of cascade heat pump, Science China Technological Sciences, Vol. 60, No. 11, pp. 1597-1615. 

    상세보기 crossref

  16. KATS, 2015, Water-to-water ground source heat pump unit; KS B 8292, Korea Agency for Technology and Standards(KATS), Chungcheongbuk-do, Korea. 

  17. KATS, 2016, Water-to-air ground source heat pump unit; KS B 8293, Korea Agency for Technology and Standards(KATS), Chungcheongbuk-do, Korea. 

  18. KATS, 2016, Water-to-air ground source multi-heat pump unit; KS B 8294, Korea Agency for Technology and Standards(KATS), Chungcheongbuk-do, Korea. 

  19. European Committee for Standardization, 2007, Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps with electrical compressors for space heating and cooling-Testing and rating conditions, EU, NFEN 14511. 

  20. Japan Refrigeration & Air-conditioning Association, 2007, Residential heat pump hot water generator, JRA4050, Japan. 

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