• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1789-1794
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• 2009

본 연구에서는 핀-관 열교환기와 평행류(PF) 열교환기를 실외 열교환기로 적용한 공조기의 실내외 온도/습도와 같은 환경변화에 대한 냉방성능을 비교 조사하고자 하였다. KS C 9306의 냉방표준 온도조건을 기준으로 핀-관, 2종류의 PF 열교환기를 적용한 공조기 성능변화를 이해하기 위하여 냉방능력과 COP를 획득하였다. 실험을 위해 공기엔탈피 방식의 칼로리미터를 사용하였다. PF 열교환기는 핀-관 열교환기보다 우수한 열전달 능력을 보였다. 그리고 사각형 핀을 적용한 PF형 공조기의 성능이 삼각형 핀의 경우보다 우수하였다. 실내 토출공기의 유속, 실내온도 그리고 실내상대습도가 높아질수록 냉방능력과 COP는 증가를, 실외온도가 높아질수록 냉방능력과 COP는 감소를, 그러나 실외 상대습도 증가에 따른 성능변화는 미미하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.1027-1029
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• 2015

열교환기 환기장치는 실내로부터 배출되는 고온의 배기류를 이용하여 내부 환기를 위하여 투입되는 차가운 외기를 가온시킨다. 이를 통해 환기로 인해 발생되는 에너지 비용의 절약을 도모할 수 있고, 차가운 외기의 유입으로 인한 열적 균일성 감소 및 그에 기인한 호흡기성 질병 발생을 미연에 방지하는 효과가 있다. 본 연구에서는 열교환기 환기장치의 원격제어 및 원격계측을 위한 제어 및 계측 시스템을 개발하고 개발된 열교환기 환기장치의 제어 및 계측 시스템을 육계 사육장에 설치하여 내부의 온도와 습도의 원격제어 및 원격계측을 통해 성능검증을 수행하였다. 성능검증실험에서 육계 사육장 내부에서 2도 이내의 온도 제어가 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.924-930
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• 2018

본 연구의 목적은 수소연료전지 자동차의 난방부하 대응을 위한 스택 냉각수를 활용하여서, 전동식 히트펌프 시스템에 대한 난방성능 특성을 다양한 운전조건 변화에 대해서 고찰하는 것이다. 냉각수와 냉매(R-134a)와의 열교환을 위해서 판형열교환기를 적용하였고, 전동식 히트펌프 시스템에 적용되는 실내열교환기 입구의 공기온도와 압축기 회전수를 변화시키면서 난방 성능 특성을 분석하였다. 실내열교환기 입구 공기 온도 변화에 대해서 난방 성능은 거의 동일한 결과를 보이고 있는데, 이는 입출구 온도차와 공기 측 밀도의 변화가 균형을 이루었기 때문으로 판단된다. 반면, 히트펌프 시스템 효율(COP)의 경우, 난방 성능은 온도변화에 따라 동일하였지만, 유량 변화로 인하여서, 압축기 소모동력이 감소하였기 때문에, 실내열 교환기 입구 온도가 감소함에 따라서, 시스템 효율은 증가하는 경향을 보이고 있다. 추가적으로, EEV개도가 45%정도까지 열리는 구간에서는, 압축기 소모전력 감소하였기 때문에, 시스템 효율이 증가하였고, 그 이후에는 동일한 시스템 효율을 유지하는 것을 알 수 있었다. 압축기 회전수 변화 시에는 난방성능이 증가하면, 시스템 효율은 감소하는 경향을 보여주고 있다. 이러한 원인은 압축기 회전수 증가에 따른 유량의 증가로 판단된다. 향후, 열원으로 사용하는 냉각수에 대한 운전조건을 변화시켜가면서, 난방성능 특성을 분석하여, 전동식 히트펌프의 난방부하 대응을 위한 제어 방안을 연구하고자 한다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권8호
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• pp.50-58
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• 2000

실내공기질과 환기풍량 그리고 HVAC 관련 비틀은 서로 밀접한 관계가 있다. 공기대 공기 열 교환기를 이용하여 급기를 가열 또는 냉각함으로써 제습이나 가습의 필요성을 크게 줄일 수 있다. HVAC 설치 및 운전비용을 결정하는 가장 중요한 요소는 소요환기량, 기후변수, 열교환기 성능변수 그리고 운전기간 등이다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.30-37
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• 2006

최근 실내 공기질에 대한 관심이 집중되고 있으며, 본 연구에서는 자동차용 폐 라디에이터를 재활용하여 진동형 히트 파이프 (pulsating heat pipe : PHP)타입의 환기열 회수기로 제작하고, 그 성능에 대해 평가하였다. 작동유체로는 R-134a를 사용하였으며, 충전율은 내부체적비($\varphi$) 30% 및 40%로 PHP를 제작하였다. PHP의 높은 열전달 성능으로 인해 컴팩트 열교환기로 제작가능하였으며, 기존의 환기열 회수기와 대등한 성능을 보여주었다. 또한 부하변동에 따라 유닛의 개수를 증감할 수 있는 Cassette type일 뿐 아니라, 자동차용 폐 열교환기의 재활용으로 높은 경제성과 효율성이 기대된다.

• 설비공학논문집
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• 제26권6호
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• pp.257-262
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• 2014

This paper describes an experimental study for heating performance that can be used in R-134a automobile heat pump systems. The heat pump system is widely studied for heating system in zero-emission vehicles to attain both the small power consumption and the effective heating of the cabin. This paper presents the experimental results of the influence on heating capacity and coefficient of performance of heat pump system. Tests were performed with different sizes of internal and external heat exchangers, and refrigerant flow rate was also considered in two-way flow devices. In addition, the heat, air, and water sources with the heat pump system were examined. The experimental results with the heat pump system were used to analyze the impact on performances. The best combination of performance was A-inside heat exchanger, B-outside heat exchanger, and B-flow device, respectively. In addition, a water heat-source was found to give roughly 40% of better performance than an air heat-source heat pump system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.892-897
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• 2020

본 연구에서는 간접식 증발냉각 장치의 냉각 성능을 예측하고 다양한 공기 유량 및 물 분무 유량 조건을 만족하는 성능 상관식을 제안한다. 기존의 플라스틱 열교환기는 공조 공간의 크기에 따라 금형을 새로 제작해야 하기 때문에 높은 효율에도 불구하고 잘 사용하지 않았다. 한편 단프라시트는 일반적으로 두께가 얇아 열교환이 우수하고, 특히 제작이 매우 용이하다. 따라서 열교환기를 단프라시트로 제작할 경우 금형이 별도로 필요하지 않아 열교환기 제작 비용을 크게 절감할 수 있다. 이에 본 연구에서는 단프라시트로 다채널 열교환기를 제작하여 간접식 증발냉각 장치를 제작하였다. 성능 실험장치는 열교환기, 물 분사 노즐, 터보홴, 항온조, 순환 펌프, 온도 센서, 습도 센서, 차압식 유량계 및 자료획득 장치로 구성하였다. 증발냉각 시 공기 유량이 증가하면 유용도가 감소하였고, 수공비에 따라 유용도 최적점이 존재하였다. 등온 조건에서 냉각 성능을 예측하는 상관식과 실내 환기 온도와 외기 상태를 반영하는 성능 상관식을 제안하였다. 상관식들의 냉각 성능 오차는 4 % 이내였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.136-141
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• 1995

Room Air Conditioner(이하 RAC) 실내기는 열교환기, Cross Flow Fan(이하 CFF), 곡률, Stabilizer(이하 STB) 등 여러 설계인자가 소음, 풍량 및 압력 등에 상호 복합적으로 연성(Coupled)되어 있어 각 인자가 성능에 미치는 영향을 정량적으로 밝혀 내기가 쉽지 않다. 따라서 RAC 실내기의 고성능 및 저소음화를 실현하기 위해서는 실내기를 구성하는 각 인자간의 상호 관련성 및 각 인자가 소음.성능 등에 미치는 영향을 체계적으로 분석하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 설계인자중 소음 및 풍량에 민감한 영향을 주는 STB 위치 및 형상 등에 관하여 자세히 다루고자 한다. STB위치의 적절한 범위를 설정하기 위해 Laser Doppler Velicitimeter(이하 LDV)를 이용하여 곡률별 실내기 내부의 유속분포 및 속도 벡터를 측정하였고, CFF내부 Vortex의 정확한 위치를 찾아냈다. 또한 실내기 저소음화를 위한 소음원 규명 측면에서 실내기 내부의 난류도와 관련하여 속도 Fluctuation을 정의하고, 실험을 통해 구하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.168.1-168.1
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• 2010

본 연구에서는 기존 지중열교환기용 뒤채움재인 벤토나이트 그라우트의 대안으로 시멘트 그라우트의 물리적 역학적 특성을 평가하였다. 실내 시험을 통하여 시멘트 그라우트의 배합비 및 첨가재에 따라 열전도도와 유동성, 일축압축강도에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, 실제 지중열교환기용 파이프 내 순환유체의 온도변화가 시멘트 그라우트의 재료적 안정성에 미치는 영향을 검토하기 위해 $-5^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$를 한 주기로 하여 일축압축강도를 반복적으로 측정하였다. 냉난방 운전에 따른 시멘트 그라우트와 순환 파이프 접촉면의 양호한 부착성 유지 여부를 판단하기 위해 시멘트 그라우트에 HDPE 파이프를 삽입한 시료의 등가 투수계수를 Flexible wall permeameter를 이용하여 장기간 측정하였다. 순환유체의 온도변화 모사에 따른 일축압축강도는 주기가 반복될수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. HDPE파이프를 삽입한 시료의 등가 투수계수는 순환수의 온도에 따라 증감하다가 $1.02{\times}10^{-9}cm/sec$로 수렴하였다.