• Tribology and Lubricants
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• 제12권2호
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• pp.1-7
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• 1996

최근까지 개발되어진 대체냉매는 매우 다양한데, 실제 적용되고 있고 또한 적용이 고려되고 있는 대체냉매는 주로 기존의 냉매와 열역학적인 특성이 유사하여 기존의 냉동시스템의 구조변경 없이 사용될 수 있는 것들이 주류를 이루고 있으며, 현재 오존층 파괴 효과가 없는 HFC(Hydrofuorocarbon)계통의 냉매가 많이 개발되고 있다. 대체냉매의 적용에는 냉매의 열역학적인 성질 뿐만 아니라 ㅎ 화학적 안정성, 윤활유와의 혼합성, 연소성 등 많은 문제를 고려해야 한다. 본 해설에서는 대체냉매를 적용한 공조시스템의 개발 동향 및 문제점에 관해서 간단히 서술하였으며, 비록 제한적이기는 하나 주로 삼성전자에서 생산되고 있는 냉장고와 에어콘을 모델로 하여 설명하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권7호
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• pp.65-70
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• 2002

지구의 오존층을 보호하기 위한 몬트리올 의정서가 1987년 채택된 이후 오존층 파괴물질의 사용이 점차 감소되고 있다. 선진국의 경우 1995년 말부터 CFC냉매의 생산을 전폐하였고, HCFC냉매의 경우는 2020년 전폐를 목표로 대체냉매를 이용한 응용 기술개발 및 제품 생산이 진행되고 있다. 가정용 냉장고 및 차량용 에어컨에는 R-12의 대체냉매로 R-134a가 도입되었으며, 유럽을 중심으로 냉장고에는 HC계 냉매인 R-600a도 대체냉매로 사용되고 있다. 가정용 에어컨에는 혼합냉매인 R-407c 와 R-410a가 R-22 냉매를 대체하여 적용되고 있다. 그러나 현재, CFC및 HCFC 대체 냉매로 많이 사용되고 있는 HFC계 냉매도 지구 온난화 지수가 대단히 큰 문제를 가지고 있다. 1997년 채택된 교토의 정서에는 HFC계 냉매가 온실효과가 가스 배출규제물질에 포함되어 있다. 이에 따라서 오존층의 파괴지수가 영이고 지구온난화지수도 거의 없는 자연냉매가 주목을 받게 되었으며, 자연 냉매의 하나인 이산화탄소 ($CO_2$R744) 냉매의 응용기술 및 제품개발 연구가 선진국을 중심으로 폭넓게 진행되고 잇다. 본고에서는 $CO_2$냉매의 일반적인 특성을 간단히 소개하고 일본에서 진행되고 있는 $CO_2$냉매를 적용한 급탕시스템의 제품개발 및 시장현황에 대해서 기술하기로 한다.

• 기계저널
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• 제33권11호
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• pp.942-950
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• 1993

이 글에서는 자동차용 에어컨의 냉매 규제에 따른 대체냉매의 적용시 에어컨의 성능 변화를 이 론적으로 예측하여 보고, 냉매의 대체에 따른 응축기의 변경에 의한 성능 특성을 실험 결과로 설명하였다. 기존의 응축기(SPC)를 SCC로 교체함으로써 대체냉매를 사용하는 시스템에서 열전 달성능의 향상을 꾀할 수 있었다. 자동차용 에어컨에서 냉매의 교체에 따라 변경이 예상되는 부품으로는 응축기를 비롯하여 증발기, 팽창밸브, 수액기건조제, 압력스위치, 배관호스류, 압축기 압축기오일, 팬모터 등이 될 수 있다. 이러한 요소부품의 변경을 위해 연구개발되어야 할 기술 로는 먼저 운전 및 성능을 고려한 각 부품의 설계기술과 제작기술의 개발이 필요하다. 특히 자 동차의 내구연한의 확장에 따른 에어컨의 내구성 및 신뢰성의 문제는 지속적으로 연구되어야 할 것이다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제39권2호
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• pp.4-9
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• 2010

자동차 에어컨의 냉매로 사용되고 있는 R-134a의 규제에 따른 대체냉매 자동차 에어컨 시스템의 개발을 위한 대체냉매의 적용, 취급, 서비스, 냉매의 회수 및 재생 등에 관한 표준화 기술개발 동향과 차내 열적 쾌적성의 표준화 동향을 소개하고자 한다.

• 국방과기술
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• 5호통권243호
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• pp.80-87
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• 1999

기존 에어콘의 냉매로 사용되던 프레온이 지구 환경 파괴의 주범으로 알려지고 있는데, 프레온이 포함하고 있는 염소가 대기의 성층권에서 자외선을 촉매로 하여 오존과 반응함으로써 결국 오존층을 파괴한다는 과학적인 연구 결과가 계속 발표되면서 1987년 3월에 채택된 몬트리올 의정서(Montreal Protocol)에 의해서 처음으로 그 생산 및 사용이 강제적으로 규제되었고 계속적인 가입국 회의에서 그 규제가 강화되고 있는 실정이다. 따라서 선진국에서는 대체 냉매의 개발과 더불어 대체 냉매를 사용한 공조 시스템 요소의 최적화가 새로운 쟁점으로 떠오르고 있다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권9호
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• pp.75-78
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• 2000

환경친화적 자동차에 대한 관심이 커질수록 여러 분야에서 시스템 설계의 영향을 더욱 더 잘 이해하려는 노력이 진행되고 있다. 자동차용 냉방기의 경우 냉방시스템의 세밀한 분석과 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위한 설계가 이루어지고 있다. 그 중에서도 냉매의 선택과 그 냉매의 환경적 영향에 대한 자세한 연구가 필요하다. 몬트리올 조약 이후 자동차 산업계는 대부분 R-134a를 채택하고 있는데 이는 R-134a가 오존층을 파괴하지 않을 뿐 아니라 적절한 사이클 효율을 가지면서 안전하고 비독성이며 불연성이기 때문이었다. 최근 지구온난화와 이산화탄소($CO_2$)의 발생원에 대한 관심은 산업계가 사용냉매를 재검토하게 하는 계기가 되었으며, R-134a도 교토 조약의 규제냉매에 속해 있어 자동차용 냉방기의 대체냉매에 대한 연구가 시급하다고 여겨지고 있다. R-134a와 관련된 주된 논점은 냉매 누설시의 영향이다. R-134a의 지구온난화지수(GWP)는 1,300인데, 이는 누출되었을 때 1,300배의 이산화탄소가 누출된 것과 동일하다는 것을 의미하다. 최근 자연냉매의 선호와 맞물려 냉매로서 이산화탄소의 평가에 많은 관심이 모아지고 있다. 본 글에서 자동차용 냉방기의 대체냉매로서 이산화탄소의 상대적인 장점과 R-134a와의 비교에 대해 수행된 연구결과를 나타내었다.

• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.203-211
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• 2009

기존의 CFC 계열 및 HCFC 계열 냉매들이 오존층 붕괴와 지구온난화의 원인들 중의 한가지로 밝혀지면서 이것을 대체할 수 있는 냉매의 개발은 주요한 연구과제였다. 이제 몇 가지 대체 냉매들이 개발되면서 이것들 이 냉동시스템에 사용될 때 발생하는 상용성 (Compatibility)이 연구될 필요가 있다. 본 연구에서는 대체냉매의 상용성 연구의 일환으로 1,1,1,2-Tetrafluoroethane(HFC-134a) +1,1,1-Trifluoroetane(HFC-143a) + Pentafluoroethane (HFC-125)의 혼합대체냉매 HFC-404a 와 냉매 윤활유의 하나인 POE 오일 혼합물의 증기압을 측정하였다. 측정온도범위는 냉매 시스템의 운전온도를 고려하여, 263.15K 에서 323.15 K로 하였으며 오일농도범위는 0 mass% 에서 90 mass% 까지로 하였다. 측정결과 273.15K 이하의 온도에서 오일 농도 30 mass%까지 증기압에 대한 오일의 영향은 미미하였으며 50 mass% 이상에서는 증기압이 급격히 떨어지는 것이 밝혀졌다. 측정자료를 이용하여 HFC-404a와 POE 오일 혼합물의 증기압을 예측할 수 있는 모형을 개발 하기 위하여 Rault 모델과 Flory-Huggins 모델을 사용하여 측정치와 비교하였다. 그리고 보다 정확하고 실용적으로 증기압을 예측할 수 있는 경험식을 도출하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제39권2호
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• pp.10-16
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• 2010

현재의 자동차용 HFC-134a 에어컨시스템을 대체하기 위하여 세계적으로 소개되고 있는 지구온난화 규제 대응 대체냉매와 이를 적용한 에어컨 시스템 개발 동향을 소개하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1427-1433
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• 2012

본 연구에서는 이원냉동시스템에서 사용되던 저온용 규제프레온냉매 R13 및 고온용 규제프레온냉매 R503의 대체냉매로서 프레온혼합냉매 및 친환경적 자연냉매를 사용하는 이원냉동시스템의 성능특성을 규명하고자 하였다. 이를 위해 일반적인 이원냉동시스템의 운전범위에서 과냉각도, 과열도, 응축온도, 증발온도, 캐스케이드 열교환기에서의 온도변화를 고려하였다. 고온시스템 및 저온시스템의 작동유체의 종류에 상관없이 이원냉동시스템의 COP는 캐스케이드의 온도영향을 받고 있으며, 또한 과냉각도가 증가할수록 COP는 높아지지만, 과열도의 영향은 크게 받지 않았다. 따라서 본 연구에서 고온용 시스템 및 저온용 시스템의 작동유체로 대체 프레온혼합냉매 및 자연냉매의 냉매조합 중에서 (R23/R290), (R23/R600), (R23/R600a), (R23/R717), (R744/R404A) 냉매를 사용하는 이원냉동시스템의 COP는 저온측에 R23, 고온측에 R22를 사용하는 시스템에 비해 20 ~ 36% 높게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제9권3호
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• pp.192-201
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• 2000

증발기와 응축기로 폐회로 냉동 시스템을 구성하여 기존 사용 냉매인 R22와 대체냉매로써 부각되고 있는 R407C, R410A를 사용하여 여러 가지 관 직경과 휜 형상을 가지는 열교환기에 대한 열전달량, 질량유량, 열교환기를 지나가는 냉매의 온도분포 그리고 공기측 압력강하를 측정하였다. 모든 열교환기에서 냉매의 질량유량이 증가함에 따라 열전달량은 증가하였다. R22와 R407C의 경우에 증발기측에서는 거의 같은 열전달량을 나타냈고 응축기측에서는 R407C가 전체적으로 열전달량이 높게 나타났다. 그리고 열교환기의 전달량은 유로의 형상보다는 냉매의 질량유량과 전열면적에 더 많은 영향을 받는다. 공기측 압력 강하는 열수가 많은 열교환기의 경우가 작게 나타났으며 슬릿휜을 가지는 열교환기의 압력강하가 가장 크고 웨이비휜을 가지는 열교환기가 가장 작게 나타났다.