• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제33권3호
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• pp.29-32
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• 2004

이중효용 흡수냉동기의 고효율화 방안과 당사(한국 캐리어)에서 개발한 흡수식 냉동기를 소개 하고자 한다. 흡수냉동기는 1777년 영국의 NAIRNE에 의해 흡수냉동기 이론을 발표한 이후 1945년 미국 CARRIER사가 냉매로서 물, 흡수제로서 리튬브로마이드(LiBr)를 이용한 일중 효용 흡수냉동기가 세계 최초로 상용화되면서 공조용 및 산업용 냉방기기로서 보급되기 시작하였다. 이러한 흡수식 기술은 일본에서 이중효용 흡수냉동기 및 냉온수기를 개발하면서 공조용 및 산업용 냉. 난방기기로서 널리 보급되기 시작하였으며, 최근에는 고 효율 이중효용 흡수냉동기 및 냉온수기(COP 1.2-l.3)를 개발하여 제작. 판매하고 있으며 또한 삼중효용 흡수냉온수기(COP 1.6)를 개발하고 있다. 그리고 세계 흡수냉동기 시장은 일본 및 중국을 중심으로 고 효율 흡수냉동기 시장으로 재편되고 있다. 그러나, 우리나라에는 아직 일본기술에 의존한 표준 COP 이중효용 흡수냉동기 및 냉온수기(COP 1.01)를 제작 판매하고 있는 실정이다. 따라서 본 고에서는 이중효용 흡수냉동기의 고효율화 방안과 당사(한국 캐리어)에서 개발한 흡수식 냉동기를 소개하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.77-82
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• 2020

본 논문에서는 자연냉매로 주목받고 있는 이산화탄소(CO2) 를 이용하여 냉동탑차용 고효율 냉동시스템을 개발하였다. 기존의 디젤 차량을 LNG 차량으로 개조하여, 화물차의 배출가스를 개선하고, LNG 연료의 기화 잠열을 활용하여 CO2 냉동시스템의 효율을 높인 친환경적인 냉동탑차를 개발하였다. 그 결과 가스 쿨러에 LNG연료의 기화 잠열을 활용하여 냉동탑차의 COP를 144%로 향상 시켰다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1548-1554
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• 2013

본 논문은 R744-R410A용 이원 냉동시스템의 작동변수에 대한 기초 설계자료를 제공하고자 이원 냉동시스템의 성능 특성을 분석한 것이다. 이원 냉동시스템의 성능은 EES 프로그램을 이용하여 분석하였다. 작동변수로는 R410A용 고온사이클과 R744용 저온사이클의 압축기효율, 응축과 증발온도이다. 이원 냉동사이클의 응축온도가 감소할수록 이원 냉동사이클의 COP는 증가하며, 증발온도가 증가할수록 COP가 증가함을 알 수 있다. 또한, 이원 냉동사이클의 압축효율이 증가할수록 COP가 증가한다. 그러므로 압축효율, 증발온도, 응축온도 등의 인자들이 R410A와 R744용 이원 냉동사이클의 COP에 영향을 주는 것을 알 수 있다. 그리고 이 이원 냉동사이클은 각각의 변수들에서 최고 효율을 가지는 캐스케이드 증발온도가 존재함을 알 수 있다. 따라서 이러한 인자들을 고려하여 R410A와 R744용 이원 냉동사이클을 설계하는 것은 중요하다.

• 기계저널
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• 제33권11호
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• pp.979-984
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• 1993

압축기는 냉동 . 공조 사이클에서 냉매를 압축하여 순환시키는 기능을 한다. 냉동 . 공조 사이클 에서 압축기의 효율 COP는 압축기 모터 입력에 대한 증발기에서의 냉각 능력의 비로서 정의 된다. 따라서 압축기 자체의 특성도 중요하지만 냉매의 열역학적 물성도 중요한 역할을 한다. 압축기의 효율향상문제가 최근에 대두되게 된 것은 첫 째, 몬트리올 협정에 의해 CFC의 사용이 제한되면서 새로 검토하게 된 대체냉매들의 열물성이 CFC보다 불리한 점과 둘째, 에너지 소비를 줄이려는 인식이 환경 측면에서 확산되고 있기 때문이다. 이 글에서는 압축기 효율을 결정하는 주요요소에 대하여 알아보고 최근 국내외에서 이루어지고 있는 효율향상 성과에 대하여 소개하 기로 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.242-242
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• 2013

현재 크라이오펌프의 주요 관심기술은 생산성 향상을 위한 급속 재생기술의 확보와 극저온 냉동기의 효율 향상 기술 및 저진동 기술의 확보이다. 크라이오펌프는 크게 냉동기 모듈과 펌프모듈로 구성되고, 냉동기 모듈은 주로 G-M 극저온 냉동기, Stirling 극저온 냉동기 또는 맥동관 극저온 냉동기 등을 사용하는데, 이것은 주로 압축기, 왕복기, 재생기, 구동장치 등으로 펌프모듈은 cryoarray와 펌프 body로 구성된다. 최근에 구조가 간단하고 장수명 및 저진동의 장점을 가진 맥동관 극저온 냉동기의 효율이 급속히 증가함에 따라 초전도, 액화 등의 분야에서 기존의 G-M 극저온 냉동기를 대체하는 추세이다. 본 연구에서는 지식경제부 제조기반산업원 천기술사업 "급속재생형 저진동 크라이오펌프 개발" 사업을 통해 급속 재생, 저진동, 고신뢰성 확보를 위해 기존의 G-M 극저온 냉동기를 맥동관 극저온 냉동기로 대체 적용 개발 및 국산화를 도모하고자 한다. 또한 상용화에 따른 공정 개발을 소개하고자 한다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제30권6호
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• pp.49-54
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• 2001

1990년대 중반부터 후반에 결쳐 미국의 Astronautics사와 Ames연구소에 의한 공동연구결과는 자기냉동이 실현 가능한기술이며 가스액화,음식 냉동 및 저장, 대규모 건물 공조 등에 있어서 기존의 증기압축냉동에 필적할 만하다는 것을 밝혔다. 더 최근의 연구와 개발 노력은 자기장 원(source)으로 $Nd_2Fe_{14}B$ 영구자석배열을 이용한 회전식 자기냉동기가 가정용 공조기나 냉동/냉장고에 사용될 수 있음을 나타내고있다. Gd 금속구를 사용한 2단 자기 냉동/냉장고의 예비설계는 냉동실 온도가 $-12^{\circ}C(10^{\circ}F)$, 냉동실 온도가 $-1^{\circ}C(30^{\circ}F)$에서 전체 성능계수 3 그리고 냉각능력 120W를 얻을 수 있음을 제시한다. 자기장 원으로서 개선된 영구자석 배열을 이용한다면 카르노 효율의 60%와 성능계수 4.5에 이를 수 있을 것으로 보여진다. 그리고 자기냉동은 오존층 파괴물질 (CFC's)이나 온설가스(HCFC's와 HFC's)를 사용하지 않기 때문에 깨끗한 환경을 만드는데 기여한다. 동시에 상용 Gd으로부터 거대한 자기열량효과를 가진 재료인 $Gd_5(Si_2Ge_2)$를 kg 단위로 생산할 수 있는 정도로 연구가 진전되었다. 이 신재료를 저렴한 가격에 얻을 수 있게 됨으로써 Gd 금속을 자기냉매로 사용하도록 설계 되었던 공조기나 냉동/냉장고의 효율이 더 좋아질 것으로 예상된다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권3호
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• pp.413-418
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• 2002

제빵에 이용 할 반죽을 발효하거나 발효하지 않은 상태로 다섯 가지의 다른 냉동 및 저장 환경에서 냉동하고 일주일간 저장하여 해동 한 후 제조된 빵의 품질을 비교하였다. 냉동속도가 빠르더라도 발효한 후 냉동된 반죽은 빵의 부피가 감소하였으며 이러한 문제점은 침지식 냉동 방식에서도 해결되지 않았다. $-70^{\circ}C$의 초저온 냉동은 $-20^{\circ}C$ 침지식 냉동고에 비하여 냉동 온도가 매우 낮으나, 냉동 속도도 느리고 해동 후 재 발효하여도 빵의 부피가 작아서 효과적인 냉동 방법이 되지 못하였다. 반면 냉동 속도는 느리지만 $-20^{\circ}C$ 공기 송풍식 냉동고가 $-70^{\circ}C$ 공시 송풍식 냉동고보다 냉동에 따른 장해가 적어서 반죽의 발효가 잘되었다. 동일한 온도일 때는 침지식 냉동이 더욱 효과적이었으며 침지식 가운데도 온도가 더 높은 $-10^{\circ}C$ 냉동이 가장 효과적이어서 발효하지 않고 냉동하여 재 발효 할 경우 대조구보다도 오히려 반죽의 발효가 잘되어 빵의 부피가 더 컸다. 따라서 본 연구에 이용한 방법 가운데 $-70^{\circ}C$ 공기 송풍식 냉동고에서 냉동, 저장하는 것이 가장 비효율적이며 침지식 냉동방법들이 냉동 온도가 높더라도 오히려 해동 후 발효 장해가 적어서 효율적이었다. 위의 실험 결과를 종합하였을 때, 냉동 전에 반죽을 발효하지 않고 $-10^{\circ}C$ 침지식 냉동고에서 냉동하여 저장하거나, $-20^{\circ}C$ 침지식 냉동고에서 초기에 냉동을 하고, $-20^{\circ}C$ air freezer에 저장하는 방법이 가장 효과적이었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.425-429
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• 2010

최근 들어 단순 보관의 기능만을 가지고 있던 기존의 냉동창고가 보관뿐만 아니라, 규격화된 유통시스템을 갖추어 전체 물류 공급망 관리의 효율성과 경쟁력을 갖추고자 한다. 이를 위해 라디오 주파수를 이용하여 움직이는 물체를 인식, 추적, 분류할 수 있는 기술인 RFID (Radio Frequency Identification)를 적용할 수 있다. 그러나 RFID 기술을 도입하기 위해서는 여러 시나리오를 통해 최적의 실행 방안을 도출해 내야하며, 이를 바탕으로 자동화 프로세스를 지원해 줄 수 있는 RFID 애플리케이션을 개발할 수 있다. 본 논문에서는 RFID 기술을 적용하여 최적화된 비즈니스 프로세스를 지원하는 냉동창고 관리 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 냉동창고 업무 프로세스를 분석하고 RFID 기술 도입에 따른 의사 결정이 필요한 설계요소들을 식별한다. 식별된 설계요소들은 RFID 배치 시뮬레이터를 이용하여 RFID 데이터가 비즈니스 프로세스에 통합되는 과정에 대하여 그 효율성을 판단할 수 있게 한다.

• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2010

본 논문은 암모니아-이산화탄소용 이원 냉동시스템의 작동변수에 대한 최적의 설계자료를 제공하고자 이원 냉동시스템의 사이클 성능을 분석하였다. 작동변수로는 암모니아용 고온사이클과 이산화탄소용 저온사이클내의 과냉각도와 과열도, 압축기효율, 응축과 증발온도이다. 이에 대한 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 이원 냉동사이클의 과냉도가 증가할수록 COP는 증가하는 반면 과열도가 증가할수록 COP는 감소하는 것을 알 수 있다. 이원 냉동사이클의 응축온도가 증가할수록 이원 냉동사이클의 COP는 증가하는 반면 증발온도가 증가할수록 COP가 감소함을 알 수 있다. 또한, 이원 냉동사이클의 압축효율이 증가할수록 COP가 증가한다. 따라서, 과열도, 과냉각도, 압축효율, 증발온도, 응축온도 등의 인자들이 R717과 R744용 이원 냉동사이클의 COP에 영향을 미친다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.625-631
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• 2014

$-30^{\circ}C{\sim}-50^{\circ}C$ 범위의 저온 증발온도를 얻기 위해서는 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템이나 캐스케이드 냉동 시스템이 필요하다. 하지만 이러한 냉동시스템의 성능 비교에 대한 연구 결과는 대단히 부족한 실정이다. 본 논문은 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템과 R404A용 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템의 성능을 서로 비교한 것이다. $-30^{\circ}C{\sim}-50^{\circ}C$의 증발온도 범위에서 2단 압축 1단 팽창식 냉동시스템의 성능계수가 캐스케이드 냉동시스템 보다 약 36%~57% 정도 높다. 하지만, 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템의 경우 증발온도와 압축효율 감소시에 성능계수의 변화가 커서 안정적이지 못하다. 특히, 압축효율 감소시에 성능계수가 크게 감소하는데, 이는 장기간 냉동 시스템의 사용시에 단점이 될 수 있다. 반면, R744-R404A용 캐스케이드 냉동 시스템은 자연냉매를 사용하여 친환경적이며, 고온과 저온 사이클에 사용되는 냉매의 적절한 선택에 의해서 다양한 온도영역에서 고효율 냉동 시스템을 구성할 수 있다. 위의 결과로부터, 성능과 환경적인 측면을 고려하여 용도에 따라 적합한 저온 냉동시스템을 선택하는 것이 좋으리라 판단된다.