• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.217.2-217.2
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• 2010

자연 상태에서의 가스하이드레이트의 존재는 물의 빙점보다 높은 온도에서 가스 수송관이 막히는 사고가 관내에 생성된 하이드레이트에 의한 것으로 규명된 이후영구동토지역이나 심해저에 부존되어 있는 막대한 매장량으로 인해 매우 활발한 연구가 최근에 진행되고 있다. 가스하이드레이트는 수분의 량에 비해 대량의 가스를 함유하므로 인위적인 가스하이드레이트를 제조하기 위하여 여러 가지 연구 중 하이드레이트 반응을 촉진하는 촉진제(promoter)와 생성을 억제하는 억제제(inhibitor)를 찾는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 계면활성제와 고분자물질이 이들의 다양한 첨가제로 현제 사용되고 있다. 이러한 연구에서 메탄가스하이드레이트 형성에 영향을 미치는 대상물질로 선택한 DME(Dimethane Ether)는 산소 함유율이 34.8wt%인 함산소연료로 최근 신에너지로 부상하고 있으며, 해외 가스전 개발과 맞물려서 상용화단계에 들어와 있다. DME의 물리화학적인 특성으로는 상온의 온도에서 약5기압의 압력으로 액화 시킬 수 있다. 마취성이 강한 디에틸에테르와는 달리 마취성이 없을 뿐만 아니라 인체에 무해한 무색기체로 세탄가가 60가까이되어 경유(세탄가 55) 대체연료로 내연기관의 실증사업이 진행되고 있다. 이러한 특성을 갖고 있는 DME가 메탄가스 하이드레이트 생성에는 어떤 영향을 미치는지를 본 연구에서는 실험을 통해서 분석을 수행하였다. 실험과정에는 세 단계로 구분하여 진행하였는데 첫 번째 단계에서는 메탄가스만으로 하이드레이트 생성조건을 실험분석하였고, 두 번째 단계에서는 DME가스를 먼저 주입한후 동일 온도에서 메탄가스를 주입시켜 하이드레이트 생성 압력을 실험측정하였다. 마지막 단계에서는 DME가스를 약 두 배 정도 많이 주입한 후 동일 온도에서 메탄가스를 주입하여 하이드레이트 생성 압력을 측정하였디. 이러한 단계별 과정을 다소 온화한 $-5^{\circ}C{\sim}4^{\circ}C$의 온도 범위에서 반복적으로 수행하였다. 실험결과에서는 메탄만의 하이드레이트 형성보다 빙점($0^{\circ}C$) 이하의 온도 범위에서는 DME가 메탄하이드레이트 형성에 촉진제 역할을 하였고, 빙점 이상의 온도에서는 억제제의 역할을 하는 것으로 측정되었다. 또한 첨가된 DME의 양에 따라 촉진제의 역할과 억제제의 역할에 확연한 차이를 보였다. 추후 실험에서는 좀더 넓은 농도, 온도 및 압력범위에서 재현성 실험을 추가로 수행할 것도 제안한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 센서학회지
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• 제5권5호
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• pp.31-37
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• 1996

본 연구에서는 LPCVD(저압화학기상증착)로 형성된 폴리실리콘의 전단 압저항 효과를 이론적으로 분석하고, 전단 압저항체를 응용한 압력센서를 설계 제작하여 그 특성을 연구하였다. 제작된 센서는 $1kgf/cm^{2}$의 압력과 $-20{\sim}+125^{\circ}C$의 온도범위에서 3.1mV/V의 압력감도, ${\pm}0.012%FS/^{\circ}C$의 오프셀온도계수(TCO), ${\pm}0.08%FS/^{\circ}C$의 감도온도계수(TCS)를 나타내었다. 또한, 같은 온도범위에서 ${\pm}0.2%FS$의 히스테리시스, ${\pm}1.5%FS$의 비직선성 변화를 보였다. 전단형 압력센서는 브리지형과는 달리 하나의 저항체로 이루어져 있어 브리지의 각 저항값 불일치로 인한 특성의 오차를 줄일 수 있고, 절연층 위에 폴리실리콘이 형성되어 있으므로 온도범위를 확장할 수 있는 장점을 가진다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.10-22
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• 2009

본 논문은 독립적으로 LED의 색온도와 조도를 제어하는 알고리즘과 이를 이용한 LED 조명 시스템을 제안한다. 제안된 알고리즘이 항상 해를 가지는 것을 증명해 제안된 알고리즘이 유효함을 보여주었다. 적색, 녹색, 청색, 백색 (RGBW) LED를 사용한 LED 모듈 제어에 제안된 알고리즘을 적용하였다. 이 모듈의 색온도는 3,500~7,500[$^{\circ}K$], 조도는 500~1,500[lux] 범위에서 변화했다. LED의 접합온도가 40[$^{\circ}C$]로 유지될 때, 이 범위 내에서 색온도와 조도의 편차는 0.8[%] 이하였다. 30~70[$^{\circ}C$]의 범위에서는 목표 조도와 색온도가 각각 1,000[lux]와 6,500[$^{\circ}K$] 일 때 조도와 색온도의 편차가 2.1[%]와 3.1[%] 이하이고, 온도 보상된 경우에는 편차가 1[%]와 0.49[%] 이하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.2048-2049
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• 2007

광섬유 온도센서를 이용하여 밀폐형 폐쇄배전반 내부에 설치된 진공차단기(Vacuum Circuit Breaker: 이하 VCB)의 접촉부 및 부싱부 이상 온도변화를 상시 감시할 수 있는 On-line 온도 감시 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 온도변화를 측정하는 광센서부, 광신호의 이동 통로역할을 하는 Optical Head부, 변환된 전기신호를 신호처리하고 상위 시스템으로 통신을 수행할 신호처리장치의 세 부분으로 구성되어 있다. 구현한 시스템은 측정 범위가 $-25\;{\sim}\;200^{\circ}C$인 희토류 원소가 첨가된 광섬유 온도센서를 사용하였고, 시스템의 측정 범위는 $-20\;{\sim}\;150^{\circ}C$, 측정 정밀도는 Full Scale의 ${\pm}2\;%$, 측정 주파수는 0.1 Hz이었다. 검출된 온도 값은 Modbus Protocol을 이용하여 상위 시스템으로 송신하도록 구현하였다.

• 한국광학회지
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• 제31권6호
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• pp.314-320
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• 2020

적외선 영상 장비에 사용되는 광학계는 온도에 따른 굴절률의 변화가 심해 운용 온도 범위가 넓은 군용 적외선 영상장비에는 자동초점조절 기능이 필수적이다. 본 논문에서는 3중 배율의 적외선 영상 장비를 설계하고 해당 장비의 온도에 따른 굴절률 변화를 보상하기 위하여 온도 챔버에 영상 장비와 시준기를 설치하여 온도에 따른 렌즈 초점 이동량 변화를 측정하였다. 측정된 이동량을 활용하여 자동초점조절 기능을 구현하였으며 두 번의 온도 시험을 통해 -35~71℃의 넓은 운용 온도범위에서 상온의 MTF 성능과 동등한 수준의 분해능 성능의 영상을 확인하였다.

• 한국동물학회지
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• 제39권1호
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• pp.98-105
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• 1996

온도 적응에 관한 연구들을 보면 생리기능 상의 최적온도가 생물 개체의 일상 체온에 잘 일치한다는 내용을 보여주고 있다. 동면 중의 박쥐들은 월동장소의 주위온도(9$^{\circ}$-12$^{\circ}$C)보다 약간 높은 범위에서 체온을 유지하는 것으로 관찰되고 있다. 본 연구에서는 이 동물들의 근육이 동면체온 범위에서 최대의 수축기능을 발휘하도록 조정되리라는 가설을 설정하고 이를 실험하기 위해 한국큰과박쥐 Rhinolophus ferrumequlnum korai (n = 5)의 이두박근 수축기능을 $10^{\circ}$-35$^{\circ}$C범위의 근육온도에서 실험하였다. 상대적 강축힘(최대 강축힘에 대한 퍼세트 값)은 이들의 동ㅁㄴ체온과 일치하는 $10^{\circ}$-15$^{\circ}$C 범위에서 가장 높았다. 한편 비동면성 동물은 37$^{\circ}$C의 범주에서 체온을 유지하며 강축힘에 대해 30$^{\circ}$-40$^{\circ}$C 범위의 최적온도를 보이는데 이를 종합해 볼 때 본 연구의 결과는 박쥐의 비행근 기능이 계절적인 체온변화에 준하여 조정되고 있음을 보여준다고 하겠다. 박쥐의 근육이 낮은 체온에서도 강한힘을 발생한다는 본 실험 결과는 동면동안 이따금 수분섭취나 배설을 위해 날아야하는 점 또는 천적으로부터 도피할 수 있어야 하는 점을 고려할 때 적응의 한 예라고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.287-291
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• 2009

전도된 정체점 흐름을 갖는 반응기 안의 가열된 석영(quartz) 표면에서 암모니아($NH_3$)가 분해되는 반응을 실험과 수치 모사을 이용하여 조사하였다. 질소($N_2$)와 혼합된 8 mole%의 암모니아를 사용하였고 반응 표면으로 사용된 석영 표면을 가열하기 위한 전열기의 온도는 $300{\sim}900^{\circ}C$ 범위로 설정하였다. 라만 분광법(in situ Raman spectroscopy)을 이용하여 획득한 반응기 내부의 온도와 암모니아 농도 정보를 반응기 모델을 이용하여 분석한 결과, 전열기의 온도 설정에 의존하는 석영 표면의 온도는 $235{\sim}619^{\circ}C$ 범위였으며 암모니아 분해 반응의 활성화 에너지는 10.9~15.8 kcal/mol 범위를 가졌다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.125-136
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• 1995

항온층 지열을 이용하는 지열교환기를 개발하여 겨울철의 난방효과와 여름철과 환절기에 있어서 온습도변화를 분석하였다. 또한 지열교환기가 매설된 토양의 종류는 미사질토로 나타났다. 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 디지탈풍속계를 사용하여 2월 중 하루동안의 온습도를 측정해 본 결과 입기의 온도가 -7.3$^{\circ}C$에서 6.4$^{\circ}C$의 변화를 보일 때 배기의 온도는 1.2~7.3$^{\circ}C$로 영상의 기온을 나타내었으며, 최대의 온도차 $\Delta$t는 8.5$^{\circ}C$이었다. 난방성능은 최대 3.25Wh/㎥이었으며, 평균 1.7Wh/㎥이었다. 2. 3월과 4월의 온도변화를 측정해 본 결과 땅속 2.5m의 온도와 지하배관내의 공기온도가 모두 10~l2$^{\circ}C$의 일정한 온도범위를 보여 외기의 급격한 온도와는 상관없이 변화폭이 적은 온도의 공기를 축사내로 공급할 수 있었다. 3. 7월 1일부터 5일까지의 온도변화 자료를 분석해 본 결과 지하 2.5m의 온도가 18~2$0^{\circ}C$의 일정한 범위를 보여 지난 3, 4월과 비교하여 지온이 약 8$^{\circ}C$ 정도 상승하였다. 4. 9월 중 일교차가 가장 심했던 9월 19일에서 22일 사이에 입기구와 배기구에서 순간온도변화를 측정한 결과 입기구에서 온도변화는 9~28$^{\circ}C$로 약 19$^{\circ}C$의 온도차를 보였으나 배기구에서의 온도변화는 15~$25^{\circ}C$의 범위를 보여 입기구의 온도변화에 비해 약 9$^{\circ}C$ 정도의 온도차로 완화할 수 있었다. 이상의 시험결과에서 나타난 바와 같이 지열교환기는 축사의 난방 보조열원으로서 양호한 열효율을 나타내어 우리나라 축사시설에 적용가능성을 제시하였다. 본 지열교환기 시스템은 지열을 이용하는 환경보전형 에너지 시스템으로서 시설하기 간편하고 경제적이며 반영구적인 냉난방 및 환기시스템이다. 따라서, 우리나라 축산시설에 실용화될 경우에 우수한 대체에너지원으로 에너지 절감효과에도 크게 기여하리라고 전망된다.

• 기계저널
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• 제20권6호
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• pp.468-473
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• 1980

강재의 냉각, 특히 물을 사용한 강제냉각은 제철공정에서 실용되어지고 있음에도 불구하고 그 냉각과정에서 어떠한 현상이 일어나고 있는 지는 아직까지 명확치 못한 부분도 많고, 열전달율의 정량\ulcorner인 값도 불확실한 부분이 많다. 석유 shock 이래, energy 사용의 절약을 부르짖는 이때 물 상용의 절감 또한 절실히 요구되고 있다. 따라서 철강관계자도, 전열관계자도 이방면에 중대한 관심을 기울이게 됨은 물론 연구는 문의 수도 점차로 늘어나기 시작했다. 제철공정에서 가장 중요한 부분을 차지하는 온도범위는 감재표면열도의 200-1300.deg.C정도사 이 이지만 이중 300-800.deg.C 정도 범위에서는 인체면과 물사이의 전열현상을 가장 잘 알지 못하는 범위이다. 이범위의 실험치를 개관하면 실험하는 사람에 따라서 열전달율에 약간의 정도차가 있으며, 아 직까지 연구의 단서만 나온 것 뿐이라는 관점이다. 강재냉각의 전망에 대해서는 삼봉의 훌륭한 교재가 있으며, 본자료에서 는 냉각하는 경우에 생기는 현상을 중심으로 전열연구자의 입장에서 연구현황과 그 문제점을 논술해 보고자 한다.