• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.570-579
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• 2010

Since the temperature of waste heat source is relatively low, it is difficult to maintain high level of efficiency in power generation when the waste heat recovery is employed in the system. In an effort to improve the thermal efficiency and power output, use of ammonia-water mixture as a working fluid in the power cycle becomes a viable option. In this work, the performance of ammonia-water mixture based Rankine cycle is thoroughly investigated in order to maximize the power generation from the low temperature waste heat. In analyzing the power cycle, several key system parameters such as mass fraction of ammonia in the mixture and turbine inlet pressure are studied to examine their effects on the system performance. The results of the cycle analysis find a substantial increase both in power output and thermal efficiency if the fraction of ammonia increases in the working fluid.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1215-1220
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• 2019

현재 구제역의 발생과 AI로 인한 손해를 모두 본 부담하고 있다. 또한 축산업에서 악취에 대한 민원은 끊임없이 제기되고 있으며 앞으로 더 발생할 것으로 판단되고 있다. 본 논문에서는 축사 및 계사, 돈사 등과 같은 밀폐형 시설물들의 실내 공기질을 개선하고 질병 등을 예방하여 농가의 소득을 증대 시키는 것에 목적을 두었다. 환기 유닛 자리에 설치할 저온 플라즈마 폐열 환기 장치를 개발하고 내부에 넣을 열 교환 소자 및 저온 플라즈마 램프, 밸러스트를 규격화 하여 강화된 공기청정 기능을 갖도록 하였다. 또한, ICT를 접목하여 기존의 기상 시스템, 유동팬, 기타 시설 장비들과의 연동이 가능하고 농가들로 하여금 실시간으로 모니터링이 되도록 새로운 통제 시스템을 개발하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제26권2호
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• pp.72-78
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• 2014

In a cold chain, the refrigerator is also employed for defrosting, by using an electric heater, which consumes 15% of the power for the system operation. In this study, the condensation heat of the refrigerant was suggested as the heat source of defrosting heat, instead of that from an electric defrost heater. The heat for defrosting was stored to a phase change material (PCM, NMP : $52^{\circ}C$) in thermal storage, and was periodically supplied to the evaporator by a circulation loop of brine. As a result, a defrost time by the PCM was obtained that was less than or equal to that by the electric heater. Moreover, power consumption during defrosting was saved by up to 99% of that of the electric heater.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.839-845
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• 2021

본 연구에서는 CO₂ 가스 배출 저감 및 선박 폐열 회수 증대를 목적으로 선박 배기로 버려지는 폐열을 전기로 변환하는 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전에 대해 시뮬레이션을 통한 냉매별 효율을 보여주고 있다. 상대적으로 고온인 배기가스의 폐열과 상대적으로 저온인 냉각해수를 이용하여 Aspen HYSYS 11을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 해수냉각 ORC 발전시스템의 시뮬레이션 결과, 작동유체 효율은 R717 냉매가 2.86 %로 가장 높았고, 다음 순으로 R152a, R134a, R143a, R125a로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7736-7744
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• 2015

막대한 산업용 에너지가 폐열로 버려지는 상황에서 폐열, 특히 저온 폐열의 효과적인 이용은 매우 중요하다. 본 연구에서는 $160^{\circ}C$의 고온 열원과 $17^{\circ}C$ 저온 하수열을 사용하여 $50^{\circ}C$의 온수를 $70^{\circ}C$로 승온시키며 성적계수는 1.6을 만족하는 2중 효용 2단 흡수식 히트펌프 사이클을 고안하였다. 제 1 재생기에서 증발한 냉매 증기는 제 1 응축기에서 응축하면서 제 2 재생기에서 다시 냉매를 발생시킨다. 이 냉매는 제 2 응축기를 거쳐 제 2 증발기에 모아진다. 이 냉매의 일부는 제 1 증발기로 이동하여 저온 열원을 받아들이고 제 1 흡수기를 거쳐 제 2 증발기에 공급된다. 제 2 증발기를 나온 냉매는 제 2 흡수기에서 용액에 흡수된다. 이 때 온수의 온도는 제 2 응축기와 제 2 흡수기에서 승온된다. 시행착오를 통하여 승온 $20^{\circ}C$, 성적계수 1.6을 만족시키는 유량과 열교환기의 UA 값을 도출하였다. 성적계수는 고온수의 온도가 증가할수록, 온수의 온도가 감소하고 유량이 증가할수록, 폐온수의 온도와 유량이 증가할수록, 용액 순환량이 감소할수록 증가한다. 반면 온수의 승온온도는 고온수의 온도가 증가할수록, 온수의 온도가 증가하고 유량이 감소할수록, 폐온수의 온도와 유량이 증가할수록, 용액 순환량이 증가할수록 증가한다. 또한, 열교환기의 UA 값이 증가할수록 성적계수 및 온수 승온 온도도 증가한다.

• 설비공학논문집
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• 제12권9호
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• pp.853-859
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• 2000

In this study, low temperature waste heat recovery heat exchanger was developed using a principle of self-excited oscillating heat pipe. The heat exchanger of serpentine type was composed of extruded flat aluminum tube with 6 channels (3 nm$\times$ 2.75nm) and louvered fin. The heat transfer area density of heat exchanger was $331.9 m^2/m^3$. Working fluid is R141b and charge ratio was 40% by volume. Heat transfer rate and the effectiveness of heat exchanger was primary concern of this study. As a result, the effectiveness of heat exchanger was about 0.4-0.67, and recovered waste heat rate was about 4.5 kW per one unit of heat exchanger.

• 기계저널
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• 제22권6호
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• pp.471-476
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• 1982

1.열펌프 시스템의 성능은 최적설계를 하므로서 이론적, Rankine C.O.P에 접근시킬 수 있다. 2.. 산업체 중저온 폐열회수이용에는 열펌프가 매우 유망하며 냉온수를 동시에 이용하는 경우는 더욱 유리하다. 3. 우리나라 산업계에서 보통 투자회수기간을 3년으로 본다면 전력시설용량을 500kw 이상의 산업용 소동력, 대동력의 경우 열펌프의 성적계수는 약 3.5 정도가 하한으로 볼 수 있다. 4. 공기 또는 물 열원의 가정용 열펌프는 전력비가 비싸므로 아직은 실용성이 없다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.793-799
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• 2016

폐열을 열원으로 사용하는 저온형 개질기는 하이브리드 연료전지 시스템의 효율향상을 위해 사용되고 있다. 저온형 개질기의 경우 저온의 열적상태에서 높은 열전달 효율을 내는 것이 중요하며, 이를 위한 형상 최적화의 과정이 필요하다. 본 연구에서는 제한된 열공급 상황에서 개질기의 형상인자 변화에 따른 온도 및 반응특성을 전산해석을 통하여 알아보고자 하였다. 해석결과 저온형 개질기의 반응이 활발히 일어나는 영역은 온도가 높은 후단에 제한되는 현상을 보여 고온형 개질기와의 차이를 나타내었다. 또한 개질기의 기체공간속도(Gas hourly space velocity, GHSV)를 감소시키거나 열전달 면적을 증대시킴으로써 효율을 향상 시킬 수 있음을 확인하였고 종횡비에 따른 해석을 실시한 결과 저온형 개질기의 경우 길이방향보다는 반경방향의 열전달을 증대시키는 방법이 효과적임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.383-390
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• 2010

본 연구에서는 폐열 회수를 위한 열전 발전 시스템을 구성하였다. 열전 모듈은 스테인레스 스틸덕트 내부에 부착되고, 뜨거운 공기를 불어넣는 장치가 덕트의 입구에 마주한 형태를 취하였다. 이 때 고온부의 온도가 균일한 상태에서 낼 수 있는 최대 파워를 구해내었다. 결과적으로 모듈에 가해지는 최적화된 압력이 있었다. 또한 열전 발전의 성능을 열전 모듈의 저온부의 열 싱크에 의하여 결정되었다. 자연대류 형식의 열 싱크에서 낼 수 있는 파워가 5배 가량 차이가 났다.

• 설비공학논문집
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• 제8권2호
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• pp.187-197
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• 1996

A computer program for thermal design analysis has been developed to predict the operating characteristics and performance of an absorption heat pump to recover $30{\sim}40^{\circ}C$ of waste hot water. The effects of heat transfer area of the system components, temperature and mass flow rate of heat transfer medium, and solution circulation rate on the system performance are investigated in detail. The results obtained indicate that the COP is increased with a decrease in the temperature of driving steam and with an increase in the temperature of waste hot water while the COP is little affected by the variation of a hot water temperature. It is also found that the heating output is increased with an increase in the temperature of waste hot water and driving steam as well as with a decrease in the temperature of hot water. The simulation results are also compared with the experimental results for a periodic operation of the system and obtained a satisfactory agreement.