• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.809-816
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• 2010

환경제어시스템은 항공전자장비로부터의 열부하를 제거하기 위한 목적으로 설치되어지며, 본 환경제어시스템은 제어변수의 변화에 따라 다양한 운전특성을 나타낸다. 본 연구에서는 냉매 R-124를 작동유체로 하는 증기압축 사이클 방식을 적용한 환경제어시스템을 설계 및 제작하였다. 냉매충전량, 팽창밸브개도, 압축기 및 송풍기 운전회전수와 같은 제어변수의 변화에 따른 환경제어시스템의 성능 및 운전 특성 변화를 실험하였다. 각 제어변수가 시스템에 미치는 영향을 분석하였으며, 최적제어를 위한 방안을 제안하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권4호
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• pp.51-56
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• 2014

In this paper, OTEC(Ocean Thermal Energy Conversion) system with vapor-vapor ejector is newly proposed. And 6 wet refrigerants are applied into the proposed OTEC system for performance comparison. The results of comparison performance are as follows. In the view of system efficiency, R32/R744(90:10) has the highest efficiency among the 6 refrigerants. In case of evaporation capacity, pump work and mass flow rate of working fluid, R744, R717 and R717 is lowest value, respectively. As this results, the vapor-vapor ejector is able to increase the efficiency of system. And It is necessary to select the optimized working fluid considering environmental and economic factors.

• 동력기계공학회지
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• 제20권6호
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• pp.87-92
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• 2016

This research dealt with performance characteristics of OTEC system applying an ejector and additional pump. Each system using five kinds of working fluids was analyzed, and primary parameters with respect to entrainment ratio were examined: Turbine gross power, evaporation capacity, pump work, efficiency and volume flow ratio. The primary results were as following. The efficiency of ejector-pump OTEC system was dependent on entrainment of the ejector. The degree of efficiency change was different from applied working fluid, and amount of pump work was turned out to be primary factor affected system efficiency. Meanwhile, optimized entrainment ratio was different from applied working fluid since their different vapor density. System efficiency at optimized entrainmet ratio of each working fluid was around 5%, showing minor difference each other.

• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.108-117
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• 2013

가스발생기용 산화제 개폐밸브는 파일롯 공압으로 포핏을 열고 스프링 힘에 의해 닫음으로써 로켓엔진의 추진제 유량을 제어한다. 현재 개발 중인 산화제 개폐밸브는 액추에이터에서 압력을 제거하면 닫히도록 설계되어 있다. 그러므로 밸브의 성능을 평가하기 위해 밸브가 열리고 닫히는 특성에 따라 힘 평형 상태를 분석할 필요가 있다. 밸브가 닫히기 시작하는 시점의 작동 유체의 압력을 결정하고, 포핏이 열리는 시점의 압력을 결정되어 힘평형이 설계되어 있다. 인증시험 수준에서의 극저온 유동 시험 하에서 채터링 현상은 금속 기밀부에서 다량의 누설이 발생했다. 힘평형 계산을 이용한 산화제 밸브의 채터링이 발생된 시점의 압력은 약 11 bar로 예측 된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.735-743
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• 2015

유기랭킨사이클의 열역학적 효율에 큰 영향을 미치는 구성요소는 터빈이다. 일반적으로 유기랭킨사이클에서 팽창과정은 작동유체의 급격한 물성치 변화를 수반하므로 터빈의 설계에 많은 어려움이 따른다. 그러므로 효율이 우수한 터빈의 개발을 위해서는 정밀한 터빈의 예비설계가 요구된다. 반경류터빈의 효율은 loading과 flow 계수에 큰 영향을 받으므로 터빈의 예비설계에서 이러한 변수의 선정이 매우 중요하다. 그러나 기존의 성능곡선으로부터 loading과 flow 계수를 선정하는 고전적인 방법을 이용할 경우 정밀한 예비설계를 기대하기 힘들다. 그러므로 본 연구에서는 로터 깃의 개수와 열역학적 설계조건으로부터 loading과 flow 계수를 산출하는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 예비설계모델을 이용하여 예비설계를 수행한 결과는 공신력 있는 상용예비설계프로그램을 이용한 결과와 비교하여 만족스러운 것을 확인하였다. 또한 예비설계모델의 정확성을 검증하기 위해 예비설계한 반경류터빈에 대한 수치해석을 수행하였으며 효율을 제외한 대부분의 변수들이 예비설계조건을 비교적 충족하는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.702-708
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• 2015

본 연구에서는 FC-72를 작동 유체로 사용하여 이상 유동 비등에 관한 실험을 수행하였다. 마이크로 채널은 깊이 0.2mm, 폭 0.45mm, 길이 60mm 그리고 채널의 개수는 15개로 구성되었다. 실험은 질량유속과 열유속 각각 $200-400kg/m^2s$, $5.6-49.0kW/m^2$ 범위와 증기 건도 0.02-0.93 범위에서 수행되었다. 실험 결과에 따르면 낮은 건도(x<0.2)영역에서는 핵비등에 의한 열전달이 지배적으로 작용하며, 그 이상의 증기 건도 영역에서는 핵비등과 강제 대류 비등의 영향이 복합적으로 작용하는 것으로 나타났다. 핵비등과 강제 대류 비등은 각각 비등수와 대류수에 관한 함수로 표현할 수 있으며, 실험에서 얻어진 열전달 계수는 기존의 상관식에 의한 열전달 계수와 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.696-701
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• 2015

본 연구에서는 깊이 0.2 mm, 폭 0.45 mm, 길이 60mm 그리고 채널의 개수는 15개인 마이크로 채널에서 이상 유동비등에 관한 실험을 수행하였다. 작동유체로는 FC-72가 사용되었으며, 실험은 질량유속과 열유속 각각 $200-400kg/m^2s$, $5-40kW/m^2$ 범위와 증기 건도 0.1-0.9 범위에서 수행되었다. 열전달 계수는 낮은 열유속에서는 급격하게 감소하였으며, 일정 열유속 이상에서는 거의 일정하게 유지되었다. 측정된 열전달 계수로부터 기존의 방법을 이용하여 기포류, 슬러그류, 천류 그리고 파형/환상류의 유동양식으로 분류하였다. 또한 분류한 유동양식의 결과를 파형/환상류 영역으로의 천이 기준과 비교하였다. 하지만 기존의 천이 기준으로는 본 연구의 실험결과를 만족스럽게 예측하지 못하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.886-892
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• 2013

고압호스 조립체는 건설기계, 선박, 항공기, 산업기계, 공작기계 및 자동차 등의 각종 유압장치에 널리 유압배관으로 사용된다. 이는 유연성이 필요한 부분에 유체동력($P^*Q$)으로 전달해야 함으로서, 고장이 발생할 경우는 유압시스템 전체가 작동이 불가능함으로서 신뢰성이 매우 중요한 부품이다. 가속 수명 시험 데이터는 와이블분포 분석을 통해서 형상 모수를 추종 하였다. 본 시험연구에서는 실제 가속수명시험 조건의 충격압력과 반복 굽힘을 변화시켜 시험시간을 감소시켰다. 가속수명시험 모형은 GLL(generalized linear)모형을 사용하였으며, 충격압력과 반복 굽힘에 대한 가속지수는 각각 6.64와 4.46으로 확인되었다. 또한 시험 결과에 대한 분석결과 형상모수(${\beta}$)는 6.19이며, 실제 사용조건인 35 MPa과 굽힘 반경 R100 mm를 적용하였을 경우 척도모수(${\eta}$)는 $1.035{\times}108$사이클로 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.833-839
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• 2013

위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 위성체 및 위성체의 부품 성능을 검증하기 위해 사용되는 열진공 챔버는 진공용기, 진공시스템, 열제어 시스템 등으로 구성이 된다. 특히, 고온 및 극저온의 열환경을 모사하는 열제어 시스템이 열진공 챔버의 핵심이라고 할 수 있으며, 열제어 시스템의 성능은 극저온 블로워의 성능에 의해 결정된다. 본 논문에서는 극저온 블로워의 유동 해석과 블레이드의 구조해석을 통해 원심팬을 설계 하였으며, 구동부와 유체부의 열전달 방지를 위한 열장벽, 모터의 과열 방지를 위한 냉각 시스템 등이 설계되었으며, 이는 열해석을 통해 검증 되었다. 최종적으로 성능실험을 수행하여 극저온 블로워의 성능을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.216-223
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• 2011

열압축기는 고압 증기를 이용하여 저압 증기를 중간압으로 이송하는 일종의 이젝터이다. 이젝터에 대한 기존의 수치해석 연구는 대부분 작동유체를 이상기체로 취급하고 있으나 상변화가 발생하는 경우 이상기체 거동에서 크게 벗어날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이상기체 상태방정식 대신 Redlich-Kwong 방정식을 적용하여 열압축기 내부 유동을 수치 해석하였고, realizable k-${\epsilon}$ 모델과 SST k-${\omega}$ 모델을 비교한 결과 SST k-${\omega}$ 모델이 shock diamond 패턴과 박리 및 난류경계층을 잘 예측하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실제기체 상태방정식을 사용한 경우가 이상기체 상태방정식을 사용한 경우에 비해 상대적으로 디퓨저 입구 부분과 디퓨저 목부분에서 에너지 손실이 많은 것을 알 수 있었으며, 디퓨저 출구부분에서 shock train에 의한 압력상승은 상대적으로 적으나 pseudo shock에 의한 압력상승은동일한 것으로 확인되었다.