• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.1
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• pp.31-36
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• 2021

Recently, automobile air conditioning systems have applied an alternative refrigerant that can replace the high GWP refrigerant R134a due to the global warming problem. This study simulated the performance of an automobile climate control system with an internal heat exchanger and TXV. Refrigerant R1234yf was applied as the working fluid. Amesim, a commercial software program, was used to model the main components of the compressor, condenser, TXV, evaporator, and internal heat exchanger. As the outside temperature increased from 30℃ to 40℃, the cooling capacity of the system decreased by 3.1%, and the power consumption of the compressor increased by 17.1%. In addition, The performance characteristics of the refrigeration cycle were simulated by increasing the fin pitch of the condenser from 0.8 mm to 1.4 mm. When the fin pitch was larger than 1.0 mm, the condenser capacity decreased, and the system COP was lowered by 5.9%. When the fin pitch of the condenser was 0.8 mm, which was smaller than 1.0 mm, there was no significant change in the system performance. Hence, the optimal performance was observed at a fin pitch of 1.0 mm.

• Membrane Journal
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• v.13 no.4
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• pp.246-256
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• 2003

For the olefin recovery from polyolefin off-gas, the permeation behaviors of olefins and nitrogen were investigated through three kinds of PDMS membranes - cross-linked PDMS membranes, a polysiloxaneimide membrane, and oligo-PDMS modified PDMS membranes. Their pure gas permeabilities were measured as a function of operation temperature(-20 to $50^{\circ}C$) and pressure(1 to 25 atm) with ethylene($C_2\;H_4$), propylene($C_3\;H_6$), butylene($C_4\;H_8$), and nitrogen($N_2$) gases. The permeabilities of olefins and nitrogen highly depended upon the nature of PDMS membranes. Among these membranes, cross-linked PDMS membranes showed stable and high olefin/nitrogen selectivities over a wide operation pressure range and further study in various test conditions. Their permeability of olefin and nitrogen were governed by the condensation temperature(solubility selectivity) and plasticization, not the order of the size(diffusivity selectivity) of gases, which matched well with the general permeation behavior of rubbery polymeric membranes for condensable and non-condensable gases. With increasing feed pressure or decreasing feed temperature, the permeabilities of more condensible olefins increase highly, presumably due to high solubility and plasticization, but that of non-condensible nitrogen decreases slightly and thus, the selectivities of olefin/nitrogen increase highly.

• Journal of Energy Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.62-71
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• 2005

An experimental study on thermal mixing of steam jet condensation through the I-Sparger of APR1400 design using B&C (Blowdown and Condensation) test facility. Due to the limit of the steam supply capability of the pressurizer, transient thermal mixing experiments were conducted. Temperature distributions in the quench tank were measured using thermocouples located at various positions. From the experimental data, local temperature variations for various locations and vertically cross-sectional temperature distributions for several times were depicted and presented. The result shows the characteristics of thermal mixing of the I-Sparger depending on the design features of the I-Sparger.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.35 no.2
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• pp.182-188
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• 2011

In this paper, analysis on the performance characteristics of R744-R404A cascade refrigeration system is presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. The operating parameters considered in this study include subcooling and superheating degree, compressor efficiency, and condensing and evaporating temperature in R404A high- and R744 low-temperature cycle, respectively. The main results were summarized as follows : It was observed that the highest COP of the system is achieved by higher superheating degree in R744 cycle than that in R404A cycle. The COP of the system increased by giving the subcooling degree in both cycles. The COP of the cascade system is the highest value when the system is operated at an optimum evaporation temperature.

• Journal of the KSME
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• v.35 no.7
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• pp.638-646
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• 1995

직접접촉 얼교환 기술은 냉각탑, 접촉급수 가열기 및 공기분리기 등과 같은 장치에 예전부터 이용되어 왔는데, 그 주요한 적용이유는 가열유체와 수열유체의 사이에 일어나는 전열이 일반 열교환기와는 달리 고체벽(금속 열전달표면)을 통과하지 않고 열교환을 함으로써, 종래의 열교 환기에 비하여 상대적으로 설비의 간단화, 부식 및 스케일 부착문제가 경감됨에 따른 적은 유 지보수비 및 높은 열전달률을 얻을수 있는 이점이 있으며, 저 온도차에서의 효율적인 사용이 가능하기 때문이다. 이 글에서는 직접접촉응축 현상의 장점을 이용하는 직접접촉식 교환기의 구조와 형태, 그리고 그 응용분야에 대해서 알아보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.124-126
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• 2006

마이크로파 에너지의 열원을 이용하여 흡착된 톨루엔을 탈착함으로써 활성탄의 재생에 관한 실험을 실시하였다. 마이크로파를 조사함에 따라 흡착제의 온도가 급격히 상승하여 톨루엔이 탈착할수 있는 온도까지 빠른 시간에 도달하였으며, 이 열에 의하여 톨루엔이 탈착함을 알수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2012.06a
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• pp.239-239
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• 2012

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.37 no.5
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• pp.285-292
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• 2015

In this study, we were clearly identify the behaviour characteristics on particle size distribution of a condensing species by injection condition of HMDS (Hexa Methyl Di-Silazane, silica precursor that is one of liquid adsorbents) to remove condensing gaseous species as using pyroligneous liquor generated during carbonization process of biomass as precursor of condensing gaseous species. When using HMDS to remove the condensing gaseous species by growth machanism of particles, we could be controlled properly particles size such as amount of adsorbent injection, residence time, heating temperature and MFC flux. Especially, in case of using the silica precursor, in consideration of the physical and chemical properties of the boiling point, the specific gravity and the molecular weight, we found that the condensing species could be effectively controlled by particles granulation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.160-160
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• 2011

I-III-VI족 화합물 반도체인 $CuInS_2$(CIS) 박막은 Cu(In,Ga)$Se_2$에 비해서 독성원소를 사용하지 않으므로 환경 친화적이고 Ga, Se를 사용하지 않아 조성의 조절이 쉬우며 태양전지의 이상적인 밴드갭인 1.5 eV에 근접한 1.53 eV의 직접천이형 에너지 밴드갭을 가지고 있어 태양전지의 광흡수층으로써 유망한 재료이다. CIS 박막 증착에는 다양한 방법이 있으며 본 연구에서는 chamber를 진공으로 만들고 CIS를 구성하는 용액으로부터 미립자화 된 입자를 노즐을 통하여 팽창시켜 에어로졸을 생성하고 입자들의 운동에너지를 증착에 직접 이용 할 수 있는 Aerosol Jet Deposition (AJD)라는 방법을 이용하려고 한다. 이 방법은 높은 증착속도로 우수한 박막을 성장시킬 수 있는 저비용 및 단순공정으로 CIS를 증착 할 수 있는 새로운 방법이다. 물을 용매로 하여 수용액 상태의 $CuCl_2{\cdot}2H_2O$, $InCl_3$, $(NH_2)_2CS$를 혼합하여 CIS 용액을 제조하고 carrier gas를 주입하여 CIS 용액을 노즐로 이동시켜 팽창시킨다. 용액이 팽창되면서 온도가 감소하여 응축이 일어나며 이 응축된 용액이 가열된 기판 위에 충돌하여 용매가 증발하면서 결정화된 CIS가 증착이 된다. CIS의 특성은 용액의 전구체 비율, 기판 온도, 팽창 전 압력, chamber 압력 등의 영향을 받는데 본 연구에서는 기판 온도를 증착변수로 선택하여 CIS 박막을 증착하고 박막의 특성을 고찰하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.69-69
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• 2011

태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.