• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.483-491
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• 2014

본 연구에서는 현열 형태의 저온 열원과 LNG의 냉열을 이용하는 복합 동력 생산시스템에 대한 열역학적 성능 해석을 수행하였다. 시스템의 작동유체로서 암모니아-물의 비공비 혼합물을 고려하였으며 재생기가 없는 기본 사이클과 있는 재생 사이클의 경우를 비교 해석하였다. 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 시스템의 순생산일, 엑서지 파괴, 열효율이나 엑서지 효율 등에 미치는 다양한 영향에 대해 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 시스템의 성능 특성이 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 민감하게 변화하며, 열원유체 단위질량당 순생산일은 기본 사이클이 유리하나 열효율이나 엑서지 효율은 재생 사이클이 유리하다는 사실을 보여준다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.8-14
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• 2014

본 연구에서는 R-245fa를 작동유체로 하는 250kW급의 선박폐열회수 발전 시스템을 설계하고 과열기의 구성에 따른 사이클 특성을 연구 하였다. 과열기와 증발기의 직렬연결과 병렬연결의 2가지 조건을 시뮬레이션 하였다. 과열기와 증발기의 직렬연결 시뮬레이션에서는 작동유체 과열에 따른 엔탈피 증가로 4.7%의 출력상승을 얻을 수 있었고, 목표출력을 250kW로 정하였을 경우에는 사이클유량을 4.1% 감소시킬 수 있었다. 과열기와 증발기의 병렬연결 시뮬레이션에서는 사이클의 목표출력을 250kW로 정하였을 경우에 과열기로 가는 열원유체의 유량이 증가함에 따라 사이클 유량이 감소하여 작동유체펌프의 소요동력이 최대 7.9% 감소 하였으며, 유량비율에 따른 사이클효율과 정미효율은 큰 변화가 없었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.31-38
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• 2014

이젝터는 고압의 주유동을 통해 저압의 부유동을 이동시키는 단순한 장치이다. 이젝터의 효율은 주방향으로 작동하는 다른 이송 장치에 비해 매우 낮다. 그러나 구동장치가 없어 간단한 구조를 가지고 있으며, 낮은 구동에너지로 많은 양의 유체를 이송시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 선박에서 많이 사용되고 있는 side-type 액체용 이젝터에 작동유체의 유량을 변화시키면서 정상, 비압축성 유동에 대해 실험 및 CFD 분석을 통하여 직관부 및 디퓨저의 길이변화에 따른 이젝터의 유동 패턴과 흡입 현상을 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1030-1035
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• 2012

본 연구에서는 OTEC에 적용가능한 구심터빈을 대상으로 암모니아를 적용하여 8kW급 구심터빈의 설계 및 CFD 해석을 수행하였다. 구심터빈은 스크롤 케이싱, 18개의 베인노즐, 13개의 로터 블레이드로 구성된다. 질량유량과 입구온도는 0.5kg/s와 $25^{\circ}C$이며, 가변회전수 12,000~36,000 rpm 범위내에서 9가지 조건에 대해 해석을 수행하였다. 회전수 변화에 따른 해석결과, 설계회전수 24,000 rpm에서 최대효율점을 보였으며, 이때 최고효율은 88.66 %, 출력은 8.52kW이다. 향후, 팽창비가 1.4~1.5 정도의 범위를 갖도록 최적설계 과정을 통한 연구가 필요하다. 본 연구를 통해 분석된 해석결과는 다양한 작동유체 조건에서 목표출력에 해당하는 구심터빈의 최적 설계파라미터 구성을 위한 설계자료로 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.416-423
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• 2011

본 연구는 주유동의 흐름과 동일한 방향으로 2차 유동을 분사하여 주유동의 방향을 제어하는, 동축류 유체역학적 추력방향제어기법에 관한 연구이다. 이는 유체역학 특징인 코안다 효과를 이용하는 기술이다. 주유동의 전압력은 설계노즐의 과팽창 조건인 300~790 kPa 이며 이차유동의 제어유동압력( 120~200 kPa )에 따른 제트편향각, 세부유동특성, 제어노즐 후방에서의 충격파에 따른 추력편향특성에 대하여 수치적, 실험적 연구를 수행하였다. 이를 바탕으로 초음속 제트유동의 방향을 변화시킬 수 있는 제어유동의 작동한계(0.15 < PR < 0.4)를 도출하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.286-292
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• 2003

본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 감쇄기 개발에 대한 기초적인 연구를 하였다. 기계 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체할 수 있는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초연구를 수행하여 감쇄기 설계와 실용화에 적용하고자 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였고, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 실험적으로 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 감쇄량과 효율을 작동 유체에 대하여 각각 구하여 유효한 감쇄 효과를 입증하여 설계에 반영할 수 있게 되었다. 또한 압축해제에 걸리는 시간을 조사하여 기존의 유압 감쇄기와 비교한 결과 본 논문에서 제안된 감쇄기의 기능이 우수함이 입증되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권2호
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• pp.241-247
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• 1998

The hydraulic coupling is a kind of power transmission device combined with pump turbine and casing as its main parts. The purpose of this research is to construct an experimental test set-up and to establish an available soft ware for th characteristics of two domestically developed hydraulic couplings. The test item is torgue rpm. and slip and or efficiency characteristic in accordance with variation of oil quantity. in this case the oil quantity was varied 55%, 67% and 77% of the inside capacity of hydraulic copuling.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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• pp.34-34
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• 1999

일반적으로 배관계를 통하는 유체 유량을 조절하거나 감압하는 목적으로 각종 밸브가 널리 이용되고 있다. 이러한 밸브는 작동 유체의 종류나 밸브형상에 따라 여러 가지로 분류할 수 있으나, 밸브가 유동에 미치는 저항특성, 밸브에서 발생하는 유동관련 소음진동, 기밀도, 내구 및 보수성 등을 고려하여 적절한 밸브를 선정하게 된다. 종래 버터플라이 밸브는 주로 비압축성 유체유동을 조절하기 위하여 사용되어 왔으나, 최근 다양한 방면에서 압축성 유동을 제어하기 위하여 그 활용이 증대되고 있다. 이것은 버터플라이 밸브의 형상이 매우 단순하여 밸브가 유동에 미치는 저항이 작으며, 제작 및 설치가 용이하기 때문이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.202-209
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• 2005

경사 열사이폰 열교환기는 잠열을 이용한 대량의 열수송 능력과 증기류의 열확산에 의한 온도 분포의 균일화, 경량, 간단한 구조, 빠른 열응답 특성 등의 우수성을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 우수성을 보유하고 있는 경사 열사이폰 열교환기에 대하여 경사각의 변화, 작동유체의 종류, 열유속 및 내부압력 등 열사이폰의 작동에 관련된 변수들에 관하여 열전달 성능을 실험적으로 연구하였다. 평관형 및 마이크로 그루브형 경사 열사이폰에서 실험적인 연구를 수행한 결과, 마이크로 60그루브형으로 경사각이 $30^{\circ}$이고 작동유체가 증류수인 경우 비등열전달계수는 $15000\;W/m^3K$으로 나타났으며, 이 간은 평관형 경사 열사이폰의 비등열전달계수보다 1.6배 정도 높게 나타났다. 그리고 작동유체가 증류수인 경우 평관형 열사이폰에서 비등열전달계수는 경사각이 $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$ 범위에서, 메탄올과 에탄올에서는 경사각이 $20^{\circ}{\sim}25^{\circ}$ 범위에서 최대 비등열전달계수를 나타났다. 또한 평관형 열사이폰은 경사각이 $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$범위에서, 마이크로 그루브형 열사이폰은 경사각이 $20^{\circ}{\sim}25^{\circ}$사이에서 최대 비등열전달 성능을 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제7권2호
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• pp.69-79
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• 2004

전산모사를 이용하여 특성을 정확하게 모사하기 위해서는 전지 내부에서 발생하는 다양한 물리적, 화학적 현상을 고려하여야 한다. 이를 위해, 본 연구에서는 다양한 전지 내부 현상에 대한 변수를 고려할 수 있는 전산유체 상용코드인 CFD-ACE+를 이용하여 평판형 고체산화물 연료전지의 작동 특성을 분석하였다. 단위 스택에서 발생하는 물질전달과 열전달 및 전기화학 반응에 의한 전하이동을 복합적으로 고려하여, 작동조건 하에서 각 공정적, 구조적 변수 변화에 따른 전지특성을 예측하였다. 이러한 전산모사 방법을 통하여 확산과 유동에 의한 전지 내 반응물과 생성물의 mass fraction 분포와 단위 스택의 내부 온도분포 그리고 전지 특성을 나타내는 polarization curve에 의한 고체산화물 연료 전지의 분극 특성을 정성, 정량적으로 제시하였다. 본 연구를 통해 평판형 단위 스택 내에서의 다양한 변수 변화에 따른 전지의 작동 특성에 대한 효율적 예측이 가능하였고, 고체산화물 연료전지 작동 시 발생하는 현상에 대한 전산모사 접근법을 체계적으로 제시할 수 있었다.