KR101096127B1 - 에너지 절감을 위한 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양호한 암질의 암반을 굴착하여 저장시설을 구축함으로써 보냉 및 축열효과를 최대화함과 동시에, 지하저장고에 냉장실, 냉동실 및 정온실을 적절하게 배치하고, 열유동해석을 통해 예냉기간을 단축함으로써 전력비 사용과 함께 냉동설비용량을 최소화할 수 있으며, 운영비를 대폭 절감할 수 있는 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법에 관한 것이다.

본 발명은, 부지의 특성을 고려하여 지표고 하부에 구축된 지하 저장창고의 냉장실, 냉동실 및 정온실의 레이아웃(Layout)을 1차로 작성하는 제1 단계; 운영초기 예냉기간 모델링을 구축하고, 열유동해석을 통하여 예냉기간 및 냉동용량을 산정하는 제2 단계; 운영기간 모델링을 구축하고, 열유동해석을 통하여 냉장실의 냉동기 가동기간 결정 및 정온실과 냉동실간의 적정이격거리 산정을 통하여 최적의 운영시스템을 수립하는 제3 단계; 및 최종 레이아웃(Layout)을 결정하는 제4 단계를 포함하는 에너지 절감을 위한 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적 운영방법을 제공한다.

지하저장고, 냉동, 냉장, 정온실, 열유동해석, 운영시스템

Description

에너지 절감을 위한 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법{Optimum method for the Operation System and Layout Design at Energy Efficiency in Underground Food Storage Cavern}

본 발명은 단열재가 불필요한 지하저장창고의 실별 온도를 최적화하면서 창고 운영에 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하저장고의 정온실, 냉동실, 냉장실을 적절하게 배치하고 열유동해석을 통해 예냉기간을 단축함으로써 전력비 사용을 최소화하고, 운영비 절감을 도모할 수 있으며 더 나아가 물류산업의 에너지 절감에 기여할 수 있는 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법에 관한 것이다.

일반적으로, 농수축산물들의 신선도를 유지하기 위해 저장하는 창고형태의 저장시설은 도1에서 도시한 바와 같이, 지상에 구축된 콘크리트벽(13) 내부에 저장실(12)이 형성되어 출입구(14)에 의하여 개폐되고, 저장실(12) 내부에 보관된 농수 축산물(11)은 온도감지센서(15)로 자동 제어되는 냉각기(16)에 의하여 신선도를 유지하는 구조로 되어 있다.

상기한 종래의 지상저장시설은 인공적인 콘크리트벽(13)에 단열재가 설치되고 외부가 대기로 노출되어 있어 저장실 내,외부 온도차가 일정한 구조를 가지고 있다. 특히 냉각기(16)의 온/오프(on/off)시 발생되는 온도편차에 의하여 저장실(12) 내부에 저장된 농수축산물(11)의 신선도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 농수축산물(11)을 저장실(12)에 장기간 저장하기 위해서는 통상의 적정습도 70% ~ 90%를 유지해야 하므로 별도의 가습장치를 설치해야 한다. 특히, 저장실(12) 내외부 온도차가 일정하여 저장실(12)의 온도를 낮게 유지하기 위해서는 냉각기(16)를 지속적으로 가동시켜야 하므로 농수축산물(11)의 보관에 상당한 유지 관리비가 소요되어 전체적인 농수축산물(11)의 가격이 상승되는 등의 폐단이 있었다.

또한, 상기한 구조의 지상저장창고는 단열을 목적으로 우레탄폼 및 스티로폼을 사용하여 화재 시 유독가스 발생이나 폭발의 위험성의 문제점이 있다.

상기한 지상저장창고의 운영방식에 있어서는 온도편차를 두고 냉동기의 가동과 중지를 자동으로 조절하는 시스템을 적용하고 있다. 즉, 저장실 온도가 일정온도 이상으로 올라가면 냉동기의 가동을 풀가동하고 일정온도 이하로 떨어지면 냉동기의 가동을 중지하는데 이러한 운영시스템은 냉동기 가동 중지 후 재가동하여 일정온도까지 냉각시키는데 소요기간이 길고, 냉동기의 온/오프(on/off)시 발생되는 온도편차에 의해 저장품목의 신선도가 저하될 가능성을 내포하고 있다.

한편, 지하저장창고의 경우는 운영방식에 있어서 지하저장창고에 적합한 특 별한 기준 없이 기존의 지상저장창고의 방식을 적용하고 있다. 이러한 지하저장창고의 경우, 저장실의 온도가 설정된 최저점에 도달하면 즉시 냉동기 가동을 멈추고 최고점까지 높아지면 냉동기를 가동함으로써 자동으로 가동과 중지를 반복하여 저장실온도를 설정온도로 유지하고 있다.

그러나, 지하저장창고는 단열재의 유무, 암반의 축열기능, 저장시설간의 온도 간섭 등에서 지상저장창고와 큰 차이가 있다. 즉, 지하저장창고는 암반의 보냉성으로 인해 단열재가 필요 없고, 저장실 주변 암반의 온도를 운영온도까지 하강시켜 암반에 냉열을 저장하고, 이를 활용하여 저장실의 냉기를 유지한다. 이에 따라, 지상저장창고에서와 같은 방식의 운영시스템을 적용할 경우 단기간에 저장실 내부온도만을 조절하여 운영이 되기 때문에 암반 내 축열이 충분히 되지 않아 에너지 절감효과를 충분히 발휘할 수 없게 된다. 또한, 지상저장창고는 저장실간의 온도간섭이 차단되어 있는 반면, 지하저장창고의 경우 저장실 주변 암반으로 냉열이 전달되어 저장실간 온도간섭이 발생하게 된다. 이를 이용하여 예냉기간을 단축하거나 냉동용량을 줄일 수 있음에도 불구하고, 현재 지하저장창고의 배치설계에 있어서는 온도간섭을 고려하지 못하고 있어 지하저장시설의 장점을 충분히 살리지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 양호한 암질의 암반을 굴착하여 저장시설을 구축함으로써 보냉 및 축열효과를 최대화함과 동시에, 단열재가 불필요하여 화재에 대한 안정성이 높으며, 지하저장고에 냉장실, 냉동실 및 정온실을 적절하게 배치하되, 열유동해석을 통해 예냉기간을 단축함으로써 전력비 사용과 함께 냉동설비용량을 최소화할 수 있는 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지하저장고의 레이아웃(layout)을 바탕으로 지하저장고의 특성에 적합한 최적의 운영시스템을 반복적인 열유동해석의 수행을 통해 수립함으로써 운영비를 대폭 절감할 수 있는 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 지표고 하부에 지하저장고와 진입터널을 구축하되, 상기 지하저장창고의 저장실간 온도간섭효과를 최대화할 수 있도록 중앙부에 냉장실을 배치하고, 상기 냉장실 주위에 냉동실을 배치하고, 최외곽에 냉동실과의 온도간섭이 없는 거리만큼 정온실을 이격시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 배치시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 부지의 특성을 고려하여 지표고 하부에 구축된 지하 저장창고의 냉장실, 냉동실 및 정온실의 레이아웃(Layout)을 1차로 작성하는 제1 단계; 운영초기 예냉기간 모델링을 구축하고, 열유동해석을 통하여 예냉기간 및 냉동용량을 산정하는 제2 단계; 운영기간 모델링을 구축하고, 열유동해석을 통하여 저장실 간 적정 이격거리 산정 및 최적의 냉동기 운영시스템을 수립하는 제3 단계; 및 최종 레이아웃(Layout)을 결정하는 제4 단계를 포함하는 에너지 절감을 위한 지하저장고의 최적 운영방법을 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 구현한다.

첫째, 지하저장창고의 특성에 적합한 최적의 운영시스템을 반복적인 열유동해석을 통해 수립함으로써 운영비를 크게 절감시킬 수 있다. 기존의 지하저장창고는 지상저장창고와 마찬가지로 저장실 온도가 일정온도 이상으로 올라가면 냉동기의 가동을 풀가동하고 일정온도 이하로 떨어지면 냉동기의 가동을 중지하는 운영시스템으로 운영되고 있는데, 이러한 방식은 지하저장창고의 축열효과를 충분히 발휘하지 못하는 결과를 초래한다. 본 발명에서는 종래 운영방식을 개선하여 운영시간이 경과함에 따라 각 저장실의 냉동기 가동률을 달리 설정하여 지하저장창고의 축열효과를 최대로 할 수 있는 운영을 제시하였다. 즉, 본 발명에서는 반복적인 열유동해석을 통해 수립한 냉동기 가동 시스템으로 운영시의 전력비와 종래 방식의 전력비를 비교하여 최적의 운영시스템을 수립하여 전력비 절감을 최대화 할 수 있다.

둘째, 보냉 효과를 최대로 하는 지하저장창고 레이아웃(Layout) 배치로 예냉기간을 단축하고 냉동설비용량을 절감시킬 수 있다. 지상저장창고는 저장실 간의 온도간섭이 차단되어 있는 반면, 본 발명에 의한 지하저장창고의 경우는 저장실간의 온도간섭으로 인해 저장실 사이의 암반온도를 빨리 떨어뜨려 예냉기간을 단축시 키고 냉동설비용량을 줄일 수 있다.

셋째, 본 발명에서의 지하저장창고 레이아웃(Layout)은 저장실의 냉기가 외부로 유출되는 것을 최소화하기 위해 진입터널을 하향으로 배치하고, 진입터널 내에 바틀넥을 설치하여 저장실 운영에 소요되는 전력비를 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도2 내지 도6을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 에너지 절감을 위한 지하저장고의 배치시스템 및 그의 최적화 운영방법은 부지의 특성을 고려하여 지표고 하부에 구축된 저장창고내의 각 실별 최적의 배치설계를 통하여 예냉기간을 단축하고, 전력비 사용을 절감하며, 열유동해석을 통하여 최적화된 운영시스템을 정립할 수 있도록 구현한 것이다.

도2는 본 발명에 의한 에너지 절감을 위한 지하저장고의 배치시스템의 최적 설계예를 도시한 개략도이고, 도3은 본 발명에 의한 지하저장고 배치시스템에서, 저장실 바닥의 찬공기가 외부로 배출되는 것을 차단하기 위한 진입터널 구성도를 나타낸다.

일반적으로, 지하저장창고의 경우 저장실 주변 암반으로 냉열이 전달되어 저장실 간 온도간섭이 발생하기 때문에, 이를 이용하여 예냉기간을 단축시키거나 냉동용량을 줄일 수 있는데, 본 발명은 이러한 원리를 이용한 것이다.

즉, 본 발명에 의한 에너지 절감을 위한 지하저장고 배치시스템은 도2에 도시한 바와 같이, 부지의 특성을 고려하여 지표고 하부에 지하저장고(10)와 진입터널(4)을 구축하되, 상기 지하저장고(10)는 중앙부에 냉장실(1)을 배치하고, 상기 냉장실(1) 주위에 감싸는 형태로 다수의 냉동실(2)을 배치하고, 최외측에는 냉동실(2)과의 온도간섭효과(운영기간동안의 온도간섭효과, 즉 암반이란 매질을 통해 저장실간 온도전달이 가능하여 서로 영향을 주는 효과로 정의함)가 없도록 거리를 두고 정온실(3)을 배치한 구조를 제시한다.

상기 냉동실간 간격(d₁)은 암반의 온도간섭효과가 반영될 수 있도록 구조적인 안정성을 해치지 않는 범위내에서 근접하게 배치한다. 여기서, 저장실의 구조적인 안정성은 암반의 신선도에 따라 달라지며, 컴퓨터기기를 이용한 구조 안정성 해석을 통해 평가하게 되나, 일반적으로 저장실 간격이 저장실의 폭보다 크게 배치하는 것이 안전하다. 따라서, 상기 냉장실(1)과 냉동실(2)의 간격은 냉장실과 냉동실 각각의 폭보다 크게 배치된다. 반대로, 상기 정온실(3)은 냉동실(2)과의 온도간섭이 없도록 하기 위해 냉동실과 적정거리(d₂)만큼 이격시켜 배치한다. 이때, 지하저장고(10)의 열유동해석을 수행하여 정온실(3)과 냉동실(2)간의 온도간섭이 발생하게 되면 저장실간의 이격거리(d₂)를 조정하여 레이아웃(Layout)을 수정하게 된다. 상기 열유동해석 결과 정온실(3)의 운영온도에 해당하는 등온선의 전파거리를 산정하고, 해당 등온선의 외곽부에 배치되는 거리가 상기 정온실(3)과 냉동실의 적정거리(d₂)이다.

상기 지하저장고(10)의 진입터널(4)은 도3에 도시한 바와 같이 저장창고 바닥의 찬공기가 외부로 유출되지 않도록 입구로부터 저장창고를 향하여 소정 각도(θ)만큼 하향 경사지게 형성한다. 이는 찬공기는 아래로, 따뜻한 공기는 위로 순환하는 점을 고려하여 바닥에 있는 찬공기가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위함이다. 실제 저장창고 운영 시, 외기열의 침입 및 내부열의 유출의 대부분이 저장창 고의 잦은 출입으로 인해 진입통로를 통해서 발생하게 되는데, 본 발명에서는 진입터널(4)을 경사로 구축함으로써 열손실을 줄일 수 있게 된다.

또한, 진입터널(4)의 소정위치에는 찬공기의 유출차단막으로서 기능하도록 병목구간(bottleneck)(5)을 형성하여 보냉효과를 극대화하였다.

본 발명의 바람직한 실시예로서 저장규모를 10,000톤으로 하였을 경우 레이아웃(layout)은 냉동실(2) 5개를 저장실 폭과 같게 배치하고, 냉동실(2) 중앙에 냉장실(1) 1개를 배치하여 온도간섭 효과를 볼 수 있게 하며, 상기 냉동실과 온도간섭이 없는 최외측에 정온실(3) 1개를 배치하는 것이다. 이러한 배치구성을 통하여 저장실간 온도간섭 효과를 최대로 하여 예냉기간을 단축하고 운영시 전력비를 최소화하게 된다.

다음, 본 발명에 의한 냉동기 가동 시스템을 정립하여 에너지 절감을 수행하기 위한 지하저장고의 최적화 운영방법에 대하여 설명한다.

도4는 본 발명에 의한 에너지 절감을 위한 지하저장고 배치시스템에서 각 저장실의 최적 운영방법을 구현하기 위한 순서도이고, 도5는 지하저장고의 각 저장실별 냉동기 가동시스템을 정립하기 위한 운영기간 경과에 따른 냉동기 가동률을 나타낸 냉동기 가동 시스템(운영시스템)의 그래프도이고, 도6은 도4의 열유동해석 절차 순서도에서 정온실과 냉동실간의 이격거리 산정 방법을 설명하기 위한 열유동해석 결과 예시도이다.

본 발명에 따른 지하저장고 배치시스템의 최적화 운영방법은 컴퓨터기기를 이용하여 열유동해석을 수행하고, 이 열유동해석을 통하여 지하저장고의 냉장실, 냉동실 및 정온실의 가동 기간을 결정하게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 부지의 특성을 고려하여 지표고 하부에 구축된 지하 저장창고의 레이아웃(Layout) 배치를 1차로 작성하고, 운영초기 예냉기간 모델링을 구축하여 예냉기간 및 냉동용량을 산정하고, 운영기간 모델링을 구축하여 냉장실의 냉동기 가동기간 결정 및 정온실의 적정이격거리 산정을 통하여 최적의 운영시스템을 수립한다. 이때, 열유동해석은 운영초기 예냉기간과 운영기간으로 나눠 2단계에 걸쳐 해석한다. 운영기간 모델링을 통해 최적의 운영시스템이 수립되면 최종 레이아웃(Layout)을 결정하는 단계를 특징으로 한다.

상기한 특징을 갖는 지하저장창고의 최적화 운영방법을 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 지하저장고 배치시스템을 통한 최적화 운영방법은 도4에 도시한 바와 같이, 먼저 열유동해석을 하기 전에 상술한 바와 같은 배치 형태로 지하 저장창고(10)의 냉장실(1), 냉동실(2) 및 정온실(3)의 레이아웃을 1차로 작성한다(S11).

그리고, 운영초기 예냉기간과 냉동용량을 가정하여 예냉기간의 열유동해석을 수행한다(S12). 여기서, 열유동해석은 일반적으로 컴퓨터기기를 사용하여 수행되고, 가정된 냉동용량의 냉동기를 예냉기간 동안 가동하였을 때에 저장실의 냉기에 의해 저장실 벽면 암반의 온도가 저장실 운영온도까지 하강하는지를 해석하게 된다.

다음, 상기 열유동해석을 통해 예냉기간 동안 각 저장실의 냉각조건을 만족 하는지, 즉 냉동기를 가동하였을 때 각 저장실 벽면 암반이 각 저장실 운영온도까지 하강하는지를 판단한다(S13).

상기 열유동해석 결과 예냉기간동안 각 저장실 벽면 암반이 운영온도까지 하강할 경우, 이때의 예냉기간 및 냉동용량을 설계값으로 결정하고, 운영온도까지 하강하지 못할 경우에는 예냉기간 또는 냉동용량을 수정하고, 열유동해석을 재수행하여 운영온도 도달여부를 판단하는 과정을 반복하게 된다(S14, S15).

상기 S14단계에서 예냉기간과 냉동용량 결정시, 최적의 값을 찾는 것이 중요하다. 상기 예냉기간과 냉동용량과의 관계는 반비례관계에 있는데, 즉 냉동용량이 작으면 그만큼 예냉기간이 길어지고, 예냉기간을 짧게 하기 위해서는 냉동용량이 커야한다. 이는 공사기간 및 전력비와도 밀접한 관계가 있으므로 상기 S14, S15 단계에서처럼 반복적인 열유동해석을 통해 예냉기간과 냉동용량간의 상관관계를 규명하여 적정한 값을 결정해야 한다.

상기 S14 단계 수행 후 예냉기간 모델링이 완료되면, 최적의 운영시스템을 수립하기 위한 운영기간 모델링을 수행한다(S16).

종래의 저장창고의 운영방식의 경우, 저장실 온도가 미리 설정된 최고점에 도달하면 냉동기의 가동을 풀가동하고 최저점까지 하강하면 냉동기의 가동을 중지하는 방식, 즉 운영자가 설정한 온도에 따라 냉동기의 가동과 중지를 자동으로 반복하면서 실내온도를 유지하게 된다. 그러나, 본 발명의 운영기간 모델링에서는 반복적인 열유동해석을 통해 도5에 도시한 바와 같이 냉동기 가동을 최소 및 최대로 하는 운영기간과 이때의 가동률의 관계를 도출하여 운영기간 경과에 따라 각 저장 실별로 냉동기 가동 시스템을 사전에 정립하게 된다. 즉, 예냉기간에는 운영조건까지 냉각시키기 위해 냉동기를 풀가동하고 시간이 경과함에 따라 운영조건을 유지하면서 냉동기 가동률을 달리하는 방식의 시스템을 열유동해석의 반복수행을 통해 정립하게 된다. 이때, 운영조건은 각 저장실별 특정 운영온도로 고정되기 보다는 일반적으로 온도편차를 두어 해당 온도 범위 내에서 운영하게 되며 각 저장실별 운영온도 범위에 따라 운영시스템도 달라져야 한다.

상기 S16단계에서는 예냉기간 모델링의 결과를 초기조건으로 하여 운영시간이 경과함에 따라 저장실별 운영조건을 유지하면서 냉동기 가동률을 달리하는 방식으로 해석한다. 이러한 방식으로 운영기간동안 운영조건을 만족하면서 동시에 전력사용량을 최소로하는 운영시스템을 수립하게 된다. 이때 냉동기 최대가동율 및 최소가동율과 이때의 운영기간과의 관계를 열유동해석의 반복수행을 통해 도출하게 되며, 도출한 최대 및 최소 냉동기 가동률과 운영기간이 최적의 운영시스템이 되는 것이다.

상기한 바와 같이 운영기간 모델링의 결과에 의해 운영조건을 만족하는 운영기간과 냉동기 가동률의 관계를 도출하여 각 저장실별로 냉동기 가동시스템을 정립한 다음에는 열유동해석을 통하여 정온실(3)과 냉동실(2)간의 적정 이격거리를 산정한다(S17).

상기 S17 단계에서는 열유동해석 결과인 등온선의 전파거리를 이용한다. 정온실의 운영조건을 유지하기 위해서는 운영기간동안 냉동실의 영향범위, 즉 냉동실운영 이후 초기보다 온도가 하강한 범위에서 이격되게 배치하여야 한다. 도6은 본 발명의 바람직한 예에 대한 열유동해석을 수행한 결과로서, 설정한 운영기간이 지난 후에 저장실을 둘러싼 암반의 온도분포도를 나타낸 것이다.

도6에 도시한 바와 같이 냉동실 영향범위를 계산하여 정온실(3)을 해당 등온선의 외곽부에 배치한다. 따라서, 열유동해석 결과 영향범위 내에 위치하게 되면 냉동실에서 더 이격하여 정온실을 재배치한다.

다음, 지상저장창고의 운영시스템에 대비하여 상기에서 정립한 운영시스템 적용시의 전력량을 비교하여 열유동해석의 반복수행을 통해 전력량 절감을 최대로 하는 최적의 운영시스템을 수립한다(S18, S19).

또한, 냉동실 영향범위, 저장실별 온도간섭등을 체크하여 정온실이 영향범위안에 있게 되면 각 저장실의 레이아웃(Lotout)을 수정하고, 열유동해석을 반복수행하여 최종 레이아웃을 결정하게 된다(S20).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도1은 일반적인 지상저장고의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도.

도2는 본 발명에 의한 에너지 절감을 위한 지하저장창고 배치시스템의 최적 설계예를 도시한 개략도.

도3은 본 발명에 의한 지하저장창고 배치시스템에서, 저장실 바닥의 찬공기가 외부로 배출되는 것을 차단하기 위한 진입터널 구성도.

도4는 본 발명에 의한 에너지 절감을 위한 지하저장고 배치시스템에서 각 저장실의 최적 운영방법을 구현하기 위한 순서도.

도5는 지하저장창고의 각 저장실별 냉동기 가동시스템을 정립하기 위한 운영기간 경과에 따른 냉동기 가동률을 나타낸 냉동기 가동 시스템(운영시스템)의 그래프도.

도6은 도4의 열유동해석 절차 순서도에서 정온실과 냉동실간의 이격거리 산정 방법을 설명하기 위한 열유동해석 결과 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 냉장실 2: 냉동실

3 정온실 4: 진입터널

5: 바틀넥(bottleneck) 10: 저장실

Claims (11)

1. 지표고 하부에 지하저장고와 진입터널을 구축하되, 상기 지하저장고의 중앙부에 냉장실을 배치하고, 상기 냉장실 주위에 냉동실을 배치하고, 최외곽에는 운영기간동안의 온도간섭효과, 즉 암반이란 매질을 통해 저장실간 온도전달이 가능하여 서로 영향을 주는 효과가 없을 만큼 냉동실로부터 정온실을 이격시켜 배치하되,

   상기 냉장실과 냉동실의 간격은 냉장실과 냉동실 각각의 폭보다 크게 배치되며, 상기 정온실은 지하저장창고의 열유동해석을 통해 산정된 냉동실 온도간섭 영향범위 외곽부에 배치하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 배치시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 진입터널은 저장창고 바닥의 찬공기가 외부로 유출되지 않도록 저장창고를 향하여 하향 경사지게 형성한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 배치시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 진입터널에는 내부에 찬공기의 유출차단막으로서 기능하는 병목구간이 더 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 배치시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 냉동실이 복수의 간격으로 배치되며, 상기 냉동실간 간격은 암반의 온도간섭효과 즉 암반이란 매질을 통해 저장실간 온도전달이 가능하여 서로 영향을 주는 효과가 있도록 근접하게 배치하되, 구조적인 안정성을 해치지 않도록 냉동실의 폭보다 크게 배치하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 배치시스템.
5. 삭제
6. 부지의 특성을 고려하여 지표고 하부에 구축된 지하 저장창고의 냉장실, 냉동실 및 정온실의 레이아웃(Layout)을 1차로 작성하되, 상기 냉장실과 냉동실의 간격은 암반이란 매질을 통해 저장실간 온도전달이 가능하여 서로 영향을 주는 효과인 온도간섭효과가 있도록 근접하게 배치하되, 냉장실과 냉동실 각각의 폭보다 크게 배치하는 제1 단계;

   운영초기 예냉기간 모델링을 구축하고, 열유동해석을 통하여 예냉기간 및 냉동용량을 산정하는 제2 단계;

   운영기간 모델링을 구축하고 열유동해석을 통하여 저장실간 적정이격거리 산정 및 최적의 냉동기 운영시스템을 수립하되, 예냉기간 모델링에 의하여 저장실 냉동설비 용량이 결정된 후에 저장실 냉동기가 운영할 수 있는 가동율의 조합을 가정하여 열유동해석을 수행하고, 운영시간이 결과함에 따라 저장실별 운영조건을 유지하면서 냉동기의 최대가동률과 최소가동율을 결정한 후 냉동기의 최대가동율 및 최소가동율과 이때의 운영기간과의 관계를 열유동해석의 반복수행을 통해 최적 운영시스템을 도출하고, 도출된 최적 운영시스템에 대해 열유동해석을 통하여 정온실과 냉동실간의 이격거리를 산정하는 제3 단계; 및

   최종 레이아웃(Layout)을 결정하는 제4 단계

   를 포함하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 최적 운영방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제1 단계는

   중앙부에 냉장실을 배치하고, 상기 냉장실 주위에 냉동실을 배치하고, 최외곽에는 암반이란 매질을 통해 온도전달이 가능한 거리로 정의되는 온도간섭이 없는 거리만큼 냉동실로부터 정온실을 이격시켜 배치하는 과정을 포함하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 최적 운영방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2 단계는

   운영초기 예냉기간과 냉동용량을 가정하는 제1 과정;

   예냉기간 모델링을 통해 제시된 각 저장실별 저장온도에 대하여 열유동해석을 수행하고, 열유동해석 결과가 기 설정된 냉각조건을 만족하는지의 여부를 판단하는 제2 과정;

   상기 열유동해석 결과 각 저장실별 저장온도의 냉각조건이 만족상태에 있을 경우, 이때의 예냉기간 및 냉동용량을 설계값으로 결정하는 제3 과정; 및

   냉각조건을 만족하지 못할 경우 예냉기간과 냉동용량을 수정하여 냉각조건을 만족할 때까지 열유동해석을 반복하여 수행하는 제4 과정

   을 포함하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 최적 운영방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제3 과정은

   예냉기간과 냉동용량이 반비례관계임을 참조하여, 반복적인 열유동해석을 통해 예냉기간과 냉동용량간의 상관관계를 규명하여 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 최적 운영방법.
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11. 제 6 항에 있어서,

    상기 제3 단계는

    도출된 최적 운영시스템에 대하여 열유동해석을 수행하여 냉동실 영향범위를 파악하여 정온실을 해당 범위의 외곽부에 배치하되, 상기 열유동해석 결과 영향범위 내에 위치하게 되면 냉동실에서 더 이격하여 정온실을 재배치하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 지하저장창고의 최적 운영방법.

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