• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3546-3552
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• 2009

본 연구에서는 천정 설치형 공조기 적용을 위해 연구가 활발히 진행되고 있는 알루미늄 평행류 증발기 해석 프로그램을 개발하여 190mm*650mm*25mm(W*H*D) 크기의 열교환기를 해석하였다. R410A냉매의 분배비가 일정하고 상하로 유동하는 2, 3 패스의 경우와 3 패스이고 분배비율(1:1:1, 1:2:2)을 달리할 때, 열교환 성능을 예측하였다. 계산 결과, 2 패스가 3 패스보다 국소 전열량이 30% 정도 높았지만, 건도에 따른 열전달계수는 25% 낮았으며, 3 패스의 경우, 분배비 1:1:1 보다 1:2:2가 냉매 압력손실이 높게 나타났다. 본 해석에서는 패스당 냉매가 균일하게 분포하는 것으로 가정하였으므로, 패스별로 불균일하게 유동되는 실제의 경우보다 열교환성능을 과대 예측하는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1427-1433
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• 2012

본 연구에서는 이원냉동시스템에서 사용되던 저온용 규제프레온냉매 R13 및 고온용 규제프레온냉매 R503의 대체냉매로서 프레온혼합냉매 및 친환경적 자연냉매를 사용하는 이원냉동시스템의 성능특성을 규명하고자 하였다. 이를 위해 일반적인 이원냉동시스템의 운전범위에서 과냉각도, 과열도, 응축온도, 증발온도, 캐스케이드 열교환기에서의 온도변화를 고려하였다. 고온시스템 및 저온시스템의 작동유체의 종류에 상관없이 이원냉동시스템의 COP는 캐스케이드의 온도영향을 받고 있으며, 또한 과냉각도가 증가할수록 COP는 높아지지만, 과열도의 영향은 크게 받지 않았다. 따라서 본 연구에서 고온용 시스템 및 저온용 시스템의 작동유체로 대체 프레온혼합냉매 및 자연냉매의 냉매조합 중에서 (R23/R290), (R23/R600), (R23/R600a), (R23/R717), (R744/R404A) 냉매를 사용하는 이원냉동시스템의 COP는 저온측에 R23, 고온측에 R22를 사용하는 시스템에 비해 20 ~ 36% 높게 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.458-464
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• 2006

본 연구에서는 초고진공 (UHV; ultra high vacuum) 분자선 에피성장 (MBE; molecular beam epitaxy) 시스템의 제작과 성능연구가 성공적으로 이루어졌다. 초고진공 용 분자선 에피성장 시스템을 국산화개발 및 제작하여, 장비에 관한 성능 테스트를 하게 되었다. 본 장비의 진공도가 $2X10^{10}$ Torr에 도달함을 확인하였고, 시편 가열모듈(substrate heating module)이 $1,100^{\circ}C$까지 가열됨을 확인할 수 있었으며, ZnSe/GaAs(001)의 증착특성을 SEM (scanning electron microscope), AFM (atomic force microscope), XRD (x-ray diffraction), PL (photoluminescence) 등으로 조사하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.48-59
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• 2017

본 연구에서는 수치모사를 통해 탄의 사출관 내부의 열 유체역학적 분석과 탄의 운동성능 해석을 수행하였다. 동적 격자(dynamic grid)를 사용한 해석영역에서 계산이 진행되었고 증발이 완료된 물을 냉각제로 사용하였다. 고온의 공기와 냉각제간의 상호작용 및 유동장을 해석하기 위해, Realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델과 VOF (Volume Of Fluid) 모델을 선정하고 냉각제 유량변이에 따른 수치 해석을 진행하였다. 해석결과, 사출관의 압력은 냉각제의 유무에 따라 큰 차이를 보였고, 냉각제량에 따라서도 각각의 차이를 보였다. 탄의 속도와 가속도의 변이는 압력에 종속하여 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.768-773
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• 2012

유기 랭킨사이클의 증발기 2차 유체로서 화력발전소에서 버려지는 $35^{\circ}C$의 온배수를 이용하는 경우와 $25^{\circ}C$의 해양 표층수를 이용하는 경우의 사이클 특성을 서로 비교한 후, 유기 랭킨사이클에 화력발전소에서 버려지는 온배수를 유기 랭킨 사이클에 적용 가능한지를 확인 하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수는 과열도, 과냉각도, 터빈효율, 펌프효율 등이다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 화력발전소에 배출되는 $35^{\circ}C$의 온배수를 적용한 유기 랭킨사이클의 효율이 $25^{\circ}C$의 표층수를 적용한 유기 랭킨사이클에 비해 87% 이상 높게 나타났다. 따라서 화력발전소의 온배수를 유기 랭킨사이클에 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제4권2호
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• pp.123-136
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• 1992

A preliminary thermodynamic design model of two-evaporator refrigerator/freezer system is constructed. This system is based on Lorentz-Meutzner cycle using refrigerant mixtures. This model screens alternative refrigerant (R32, R125, R143a, R22, R134a, R152a, R124, R142b, R123) mixtures to select the best performance-giving refrigerant mixtures and its composition for the system. Also, it estimates the effects of cooling temperatures of intercoolers, evaporator's area ratio, cooling load ratio on the performance of the system. The COP of the system ranges from 1.4 to 1.6, which is superior to that of the single evaporator system charged with R12 by 13% to 29%. Among 15 mixtures, R22/R123, R143a/R123, R32/R142b, and R32/R124 (in the order of high COP) are most recommendable. For the case of R22/R123, R22 mass fraction more than 0.5(Load Ratio=1.0) or 0.7(Load Ratio=0.33) is recomended in order to replace R12 without reduction in volumetric capacity when keeping the compressor as the same one. COP has the highest value with X(R22)=0.7 and 0.8, respectively. For the case of R143a/R123, in the similar manner, mass fraction of R143a is more than 0.5 or 0.6 while best performance occurs at X(R143a)=0.8. Higher temperature intercooler is more important for the performance of the system than lower temperature intercooler. The area ratio of evaporators is roughly proportional to load ratio of the evaporators.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.609-614
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• 2014

화산지형인 제주도의 지열에너지를 사용하기 위하여 지하공기를 측정하였을 때 지중 온도는 $15{\sim}18^{\circ}C$이며, 상대습도는 70~80%로 타 지역에 비하여 매우 높은 경향을 나타내고 있다. 본 연구는 제습기능 및 난방기능을 구비한 다단 제습 가열 열펌프 시스템의 개발에 관한 연구로써, 개발된 열펌프의 성능실험을 수행한 결과 흡입공기의 상태가 최저 $15^{\circ}C$, 60%인 경우 총제습량이 1.797(kg/h)로 나타났으며, 최고 $20^{\circ}C$, 80%인 경우 총제습량이 45% 증가한 3.269(kg/h)로 증가하여 충분한 제습이 이루어짐을 알 수 있다. 또한, 난방능력은 흡입온도 $17^{\circ}C$ 상대습도 70% 일 때 1.91로 가장 높은 효율을 얻을 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.639-647
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• 2014

지구 온난화와 화석 연료 고갈로 인해 $CO_2$ 저감과 효율 상승을 동시에 만족하는 기술 개발이 요구된다. 배기 열 회수 기술은 두 가지를 모두 만족할 수 있는 대표적인 기술이다. 본 연구는 배기 열 회수 장치를 위한 세 가지 형식의 증발기용 열교환기를 배기관에 설치하여 실험 및 분석하였다. 고속최대부하에서 판형 열교환기의 배압이 가장 높아지고 실린더 최고 압력이 낮아지며 일산화탄소 배출량도 증가하였다. 또한 고속에서 배압이 2배 이상 증가하며 연료소비율이 2% 증가되어 열교환기 중 가장 높은 증가량을 나타내었다. 핀 튜브 열교환기는 전반적으로 배기 배출물이 적게 배출되고 연료소비율도 가장 적게 나타났다. 쉘 앤 튜브는 판형과 핀 튜브 성능의 중간정도이다. 엔진에 미치는 영향으로만 판단할 때 핀 튜브 열교환기가 배기 열 회수에 가장 적합한 열교환기로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.479-486
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• 2016

순산소 전로 후드의 일산화탄소와 열회수를 위해서는 고효율의 증기를 발생시키는 증기드럼의 장착이 필요하다. 그러나 제선 제강공정에서 증기발생은 간헐적이거나 주기적인 산소 취입공정기간에 제한적이다. 따라서, 증기드럼은 전로의 주기에 따른 산소의 취련기간 동안 효율적으로 증기를 발생시키도록 최적 설계되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 다양한 운전조건 및 기하학적 형상변화가 증기드럼 내의 열유동 특성과 성능에 미치는 효과를 예측할 수 있는 3차원 전산유체역학 모델을 제안하였다. 본 모델은 유체유동 및 열전달 뿐만 아니라 계면유동에서의 증발 및 응축을 유한체적법을 사용하여 고려하였다. 본 모델의 예측성능을 검증하기 위하여 실험에서 구한 증기발생량과 비교하였으며 3.2%의 상대오차를 보였다.

• 멤브레인
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• 제24권4호
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• pp.311-316
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• 2014

고농도의 초산수용액을 분리 농축하기 위해 polyacrylonitrile (PAN) 중공사 복합막을 제조한 후 투과증발 분리실험을 통해 제조된 복합막의 분리성능을 확인하였다. 제조된 중공사 복합막의 코팅여부를 알아보고자 SEM 사진을 측정하였으며 코팅두께가 $3.85{\mu}m$로 균일하게 코팅된 것을 확인할 수 있었다. 또한 막의 투과성능평가 실험을 수행한 결과 가교제의 농도와 가교온도가 증가함에 따라 투과도는 감소하고 선택도는 증가하는 경향을 나타내었고, 대표적인 결과로 가교제인 glutaraldehyde 농도 13 wt%, 가교온도 $140^{\circ}C$에서 투과도 $250g/m^2{\cdot}hr$, 선택도 13의 결과를 얻을 수 있었으며, 또 다른 가교제로서 poly (acrylic acid) 농도 9 wt%, 가교온도 $140^{\circ}C$일 때 투과도 $330g/m^2{\cdot}hr$, 선택도 9의 값을 얻을 수 있었다.