• Journal of Biosystems Engineering
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• 제29권2호
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• pp.141-150
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• 2004

우리가 소비하는 가공 식품은 위생상 안전하도록 살균처리가 이루어진다. 식품 내에 존재할 수 있는 유해 세균은 일정 살균온도에서 살균에 필요한 시간 동안 노출되면 사멸하며, 일반적으로 살균온도가 높을수록 살균에 필요한 시간은 단축된다. 연속살균장치는 혼합 및 저장탱크에 담겨진 식품을 점프로 이동시키면서 가열 열교환기에서 살균온도로 가열하고 단열관을 거치는 동안 살균온도를 유지시켜 살균을 완료한다. 또한 살균된 식품은 냉각용 열교환기에서 상온으로 냉각되며 이 과정에서 회수되는 열은 저장탱크에서 유입되는 식품의 예열에 사용되어 에너지 효율을 제고하는데 사용되기도 한다. 이와 같이 관을 이동하면서 가열되는 살균장치는 기존의 배치식 살균방법에 비하여 균일하게 가열이 이루어지므로 130C의 고온으로 살균할 수 있어서 살균에 필요한 시간을 수초에서 수십초 정도로 단축시킬 수가 있고 그에 따라 열손상을 크게 줄일 수 있다. 또한, 상온으로 냉각된 식품을 포장함으로써 저렴한 가격의 포장용기를 사용할 수 있고 상온에서 저장할 수 있으므로 저장비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나, 가공식품에 고기나 야채와 같은 고체 상태의 식품이 함유된 경우에는 액상 식품이 열 교환기에서 순간 가열되며, 고상 식품은 액상식품과의 대류에 의한 열전달로 가열된다. 이 과정에서 고상식품은 이동관 내벽이나 다른 고상식품과 부딪치거나 회전하면서 이동관 내부에서 자유롭게 운동하게 된다. 이 과정에서 액상식품과의 상대이동 속도가 발생하여 이것이 대류열전달에 영향을 미치게 된다. 이 상대이동속도에 따른 대류 열전달계수는 고상식품의 내부온도 결정에 사용되는 연속살균장치의 중요한 설계인자이다. 대류열전달계수는 연속살균장치에서 자유로이 이동하는 고상식품의 중심부의 온도를 측정하여 결정할 수 있으나 이는 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 고정된 고상식품에 액상식품을 이동시켜 상대속도를 재현하고 액상식품의 온도와 고상식품의 중심온도를 측정하는 장치를 개발하였으며, 각 상대속도와 액상식품의 점도 별 대류열전달계수를 결정하는 프로그램을 유한차분법을 이용하여 개발하였다. 이 장치를 분당 15, 30, 40 리터의 유량에서 유체의 점도를 0에서 15 centipoise 사이의 세 수준에서 정육면체 소고기를 모델 고상식품으로 내부 온도분포를 측정하였으며, 유한차분법 프로그램으로 대류열전달계수를 결정하였다. 대류열전달계수는 792에서 2,107 W/m$^2$로 분석되었다. 대류열전달 계수는 액상식품과의 상대속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 점도가 증가함에 따라서는 감소하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.380-385
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• 1997

일체형원자로에서 일차측 압력은 질소와 증기의 분압에 따라 스스로 작동하는 자기가압기에 의해 일정하게 유지된다. 1차계통내 용해된 질소의 양과 압력변화의 폭을 최소화시키기 위해 가압기를 냉각시킬 필요성이 있으며 이를 위해 습식단열재(wet thermal insulation)와 냉각튜브(cooling tube)가 설치되었다. 본 연구에서는 자기가압기 작동에 중요한 역할을 하는 습식단열재의 기본적인 열전달 특성과 설계시 고려해야 할 사항을 분석하였다 전산유체코드를 사용해 단열재내치 온도 및 유동 분포를 계산하였고 기존의 실험으로부터 얻어진 열전달상관식을 이용해 단면충의 개수에 대한 민감도 계산, 돌출지점을 통한 열전도, 열전달 계수의 오차가 설계변수에 미치는 영향 등을 분석하였다.

• 태양에너지
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• 제17권3호
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• pp.67-73
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• 1997

공기는 열전도 계수가 낮으므로 밀폐공간 내에서 적당한 형태를 형성하여 자연대류 열전달을 촉진 시키다면 태양열 집열기로서 건물 난방에 이용할 수 있고, 또 자연대류가 일어나지 않도록 유동을 억제 시킨다면 매우 훌륭한 단열재로 사용할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 건물벽 구조에 따라 내 외벽 사이에 단순 사각 밀폐공간을 형성하여 외벽의 가열부와 내벽의 방열부의 위치를 변화시켜 가며 수치해석을 수행하여 최대 난방 및 단열효과를 얻을 수 있는 새로운 대체 건물벽 개발에 관한 기초 설계 자료를 제시하고자 한다. 연구 결과 부력에 의한 driving force를 얻기 위해서는 방열부가 가열부보다 항상 위쪽에 위치하고 크기는 전체 높이의 1/2 이하일 때 열전달이 촉진됨을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권8호
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• pp.772-779
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• 2006

Window is a critical component in the design of energy-efficient buildings. To minimize the heat loss, insulation performance of the glazing has to be improved. Manufacturing of vacuum glazing has been motivated by the possibility of making windows of very good thermal insulation properties for such applications. It is made by maintaining vacuum in the gap between two glass panes. Pillars are placed between them to withstand the atmospheric pressure. Edge covers are applied to reduce conduction through the edge. Accurate measurements have been made of the radiative heat transfer, the pillar conduction and the gas conduction using a guarded hot plate apparatus. Vacuum glazing is found to have low thermal conductance roughly below $1W/m^2K$. Among the heat transfer modes of residual gas conduction, conduction through support pillar and the radiative heat transfer between the glass panes, the last one is the most dominant to the overall thermal conductance. Vacuum glazing using very low emittance AI-coated glass has an overall thermal conductance of about $0.7W/m^2K$.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.17-25
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• 2009

복사전달식에서 흡수 계수의 정확한 계산은 액체 엔진 저부의 단열재 설계의 입력 값으로 사용되는 플룸의 복사 열전달을 예측하는데 매우 중요하다. 이를 위해서 가스 흡수 계수를 직접 모델링 할 수 있는 WNB 모델을 중요 인자의 선정을 위주로 설명하였고, 그 결과를 비교적 정확한 기준 값을 제공하는 SNB의 결과와 비교하였다. 비교 인자들은 총 방사율, 좁은밴드 복사강도 및 총 복사강도이며, 결과적으로 방사율의 경우 주어진 조건에서 3.1% 이내, 총 복사 강도역시 5%이내의 계산결과를 보여 이 모델의 타당성을 확인할 수 있었다. 추가적으로, 액체 엔진의 연소가스들의 성분비를 예측하고 이 조건에 대한 가스모델링 인자를 계산하여 데이터베이스를 구축하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.638-644
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• 2010

사각 덕트내 열전달과 유동 양상을 조사하기 위해 꼬임식 테이프 만 설치한 경우와 꼬임식 테이프와 리브(rib)를 설치한 경우에 대해 충분히 발달된 난류유동에 관한 수치 해석을 행하였다. 수치 해석에서는 레이놀즈 수가 8,900에서 29,000 범위의 난류 스월유동, 채널수력직경에 대한 리브의 높이(e/$D_h$)가 0.067, 그리고 채널 수력 직경에 대한 시험부 길이(L/$D_h$)가 30인 경우에 대해 고려하였다. 리브는 채널 바닥면에 만 길이 방향으로 설치하였다. 꼬임식 테이프는 0.1 mm 두께의 탄소강 판 재질이며, 폭은 28 mm, 길이는 900 mm이고 2.5 번 회전시켰다. 각 벽면은 서로 단열된 알루미늄 판으로 구성되었다. 2가지의 가열 조건에 대해 조사 하였다: (1) 사각 전체 벽 면적에 일정한 열유속으로 가열, 그리고 (2) 사각 채널에서 마주보는 상하 양면 만 가열. 연구 결과 상하 양면 만 가열하는 경우가 4면 모두 가열하는 경우보다 열전달 계수가 우수하였고 꼬임식 테이프와 리브를 설치한 경우 열전달 계수가 현저히 향상되었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제8권2호
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• pp.95-100
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• 1979

Optlmum overall heat transmission coefficient for residential buildings is calculated as a function of building parameter, area/volume. Equivalent heat transmission coefficient and equivalence factor are introduced and optimized with respect to annual cost including fuel cost , insulation cost and equipment cost Comparison with recent standard of West Germany shows similarity of the result.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.82-87
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• 2014

적층 단열재(multi-layer insulation, MLI)는 초전도 마그넷과 초전도 전력 케이블과 같은 초전도 응용기기의 냉각에 사용되는 저온유지장치(cryostat)에 외부 열침입을 차단하여 단열성능을 향상시키기 위해 사용된다. 적층 단열재는 인공위성에 사용되는 단열재로 적층단열재를 구성하는 자재의 종류와 적층층수 등에 따라 단열 성능이 변화한다. 본 연구에서는 적층 단열재의 원리를 이용한 축열조용 복합 다층 단열재(composite multilayer insulation, CMI)의 구성 재질 종류를 변경하고 적층 방식을 바꿈으로서 단열 성능이 바뀌는 것을 확인하였다. 실험은 KS C 9805의 방법을 이용하였으며, 복합 다층 단열재의 단열 성능 확인을 위해 동일한 조건의 축열조에 스티로폼을 적용하여 비교하였다. 또한, 실험 결과를 분석하기 위한 방법으로 기존 단열재에 대한 등가 두께를 비교하고 type별 CMI의 열전도율을 구해 비교하였다. 그 결과 복합 다층 단열재의 등가 두께는 스티로폼 보다 작아 동일 두께인 경우 스티로폼 보다 단열성능이 더 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 복합 다층 단열재의 구성 소재 및 적층 방식에 따라 전도, 대류 및 복사와 관련된 값들의 변화가 총괄 열전달계수에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.287-297
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• 2020

본 연구는 노후화된 대학 건물의 내부 단열 성능 향상에 대한 것으로, 대학교 건물 내 재실자의 생산성을 높이고 노후화된 건물의 단열효과를 높이기 위해 진행됐다. 본 논문은 한동대학교 느헤미야홀 건물 내 오피스 재실자의 단열 성능 향상에 대한 지속적인 요청에 응답하여 문제해결을 위해 진행된 연구라는 차별성을 가지고 있으며, 내부온도가 인접건물의 내부온도와 비교했을 때 낮음을 확인하여 연구 필요성에 대한 타당성을 검증하였다. 학교라는 건물의 특성을 고려해 내외부 단열 중 내부 단열을 주제로 단열재를 선택했다. 대학교 교수 오피스를 소형화시킨 모형 방을 만들어 시장에서 사용되는 내부 벽면 단열재를 설치해 실험을 진행했다. 실험 결과를 바탕으로 가열 시간과 실제 열전달 계수를 측정하여 단열효과를 분석하는 경제성 평가를 실시했다. 경제성 평가는 실험과 이론에 의해, 겨울철과 여름철 기준으로 각각 실시되었다. 연구결과, 느헤미야홀 60 개의 오피스에 아이소핑크(30 T)를 내 단열재로 도입하였을 때, 한 달에 겨울철에는 최대 총 1,071,600 원을 절약 할 수 있으며, 여름철에는 총 109,200 원을 절약할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권9호
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• pp.1267-1275
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• 2002

An experimental study was performed to investigate adiabatic wall temperature and heat transfer coefficient around a module cooled by forced air flow. The flow angle of attack to the module were 0$^{\circ}$and 45$^{\circ}$. In the first method, inlet air flow(1~7m/s) and input power.(3, 5, 7W) were varied after a heated module was placed on an adiabatic floor(320$\times$550$\times$1㎣). An adiabatic wall temperature was determinated to use liquid crystal film. In the second method to determinate heat transfer coefficient, inlet air flow(1~7m/s) and the heat flux of rubber heater(0.031~0.062W/$m^2$) were varied after an adiabatic module was placed on rubber heater covering up an adiabatic floor. Additional information is visualized by an oil-film method of the surface flow on the floor and the module. Plots of $T_{ad}$ and $h_{ad}$ show marked effects of flow development from the module and dispersion of thermal wake near the module. Certain key features of the data set obtained by this investigation may serve as a benchmark for thermal-design codes based on CFD.