• 설비공학논문집
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• 제14권12호
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• pp.1014-1022
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• 2002

This paper analyzed the characteristics of heat transfer in quadangle duct with absorber plate by solar radiation. Effects o( Reynolds number on increasing temperature at outlet for variation of absorber plate temperature were analyzed by using numerical analysis technique. And also the effects of turbulent intensity of inlet flow on increasing temperature at outlet for various duct height and effects of inlet aspect ratio of quadrangle duct and position of heating surface on the outlet temperature were analysed. As the results, Outlet temperature was greatly influenced in low Reynolds number. And the highest outlet temperature distribution appeared on the inlet aspect ratio 2 because of the buoyancy effect.

• 태양에너지
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• 제12권1호
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• pp.88-94
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• 1992

태양광 고온가스가열 장치를 위하여 후레넬렌즈면적 $0.5m^2$을 갖는 소형태양집열 및 추적시스템과 고급의 소형 밀폐형 유동층 태양광 수열기를 개발하였다. 개발된 태양광 수열기는 개방형 유동층의 단점인 SiC입자의 유출과 열사이폰효과를 개선하였다. 공기의 최대 도달온도는 1140K이며, 최대 열효율은 64%얻어졌다. 본 연구에서 개발한 태양광수열기는 기존의 평판이나 관형의 고체표면을 갖는 태양 집열기와 비교할 때 아주 고온에서 효율 좋게 작동된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.94-99
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• 1995

본 연구는 태양열 열펌프시스템에 의한 약 6평 규모의 실내의 난방방법으로서 간접 난방인 온수순환난방과 직접난방인 복사난방의 성능을 분석하였다. 태양열 열펌프의 최대의 열적성능을 나타낼 수 있도록 알루미늄 롤 본드형 태양열 집열기의 면적을 조절하였으며 집열효과를 극대화하기 위하여 온도감응 자동팽창밸브의 용량을 변화시켰다. 본 실험에서 적용된 태양열 열펌프 난방은 서울지방 봄 가을철의 외기온도에서 실내온도가 18~2$0^{\circ}C$로 유지되도록 설계제작되었다. 태양열 열펌프시스템에 적용된 작용유체는 온수순환 난방에는 R-12냉매. 그 대체냉매는 R-134a 및 혼합냉매, 복사난방에는 R-22냉매이었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제13권3호
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• pp.249-254
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• 2000

태양열 집열판을 이용한 가온재배 실태를 조사 분석하고 그에 따른 문제점을 도출하여 해결방안을 모색, 향후 자연에너지 이용 기기제작 및 사용의 기초자료를 제공하고자 태양열 집열판을 이용한 20농가를 조사한 결과, 설치 비용은 18백만원/20a정도 소요되었으며, 주 재배작목은 토마토(30%)와 화훼(40%)였고, 포도, 고추, 오이, 상추 및 딸기 등도 일부 재배하고 있었다. 태양열이용 정보는 대부분 지도기관에서 얻고 있었으며, 연료절감 효과가 20%미만이라고 응답한 농가가 75%로 지도기관에서 조사한 대부분 20%이상과는 차이가 있었다. 연료절감 효과에 비하여 시설비의 과중과 시공업체의 기술부족이 문제점으로 나타나 이의 보완이 필요하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제32권2호
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• pp.104-108
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• 1989

미곡(米穀)의 안전건조(安全乾燥)와 건조시간(乾燥時間)을 단축(短縮)시킬 수 있는 건조기(乾燥機)를 개발(開發)하기 위하여 2.5ton 규모(規模)의 태양열집열송풍(太陽熱集熱送風), 곡물순환식(穀物循環式), 건조기(乾燥機)를 제작(製作)하여 상온송풍식(常溫送風式)과 비교(比較) 시험(試驗)을 실시(實施)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 태양열집열송풍(太陽熱集熱送風), 곡물순환식(穀物循環式) 건조기(乾燥機)에 송풍(送風)되는 공기(空氣)의 온도(溫度)는 외기온도(外氣溫度) 및 상온송기식(常溫送氣式) 건조기(乾燥機)에 송풍(送風)되는 공기(空氣)의 온도(溫度) 보다 $4{\sim}5^{\circ}C$ 높았다. 2. 벼 건조기간중(乾燥期間中) 건조기내(乾燥機內)의 부위별(部位別) 수분함량(水分含量)은 상온송풍식(常溫送風式) 건조기내(乾燥機內)에서는 차(差)가 극심하였으나 태양열집열송풍(太陽熱集熱送風), 곡물순환식(穀物循環式) 건조기내(乾燥機內)에서는 차(差)가 거의 없었다. 3. 수분함량(水分含量) 24%의 벼를 15%까지 건조(乾燥)시키는데 상온송풍(常溫送風) 건조(乾燥)로는 14일(日) 정도(程度) 소요(所要)되었으나 태양열집열송풍(太陽熱集熱送風), 곡물순환식(穀物循環式) 건조기(乾燥機)로는 3일(日) 정도(程度) 소요(所要)되었다. 4. 상온송풍(常溫送風) 건조기(乾燥機)로 건조(乾燥)한 벼의 동할립율(胴割粒率)은 상부(上部), 중부(中部), 하부(下部)가 각각 6, 6 및 12%로 건조기내(乾燥機內)의 부위별(部位別)로 차(差)가 있었으나 태양열집열송풍(太陽熱集熱送風), 곡물순환식(穀物循環式) 건조기(乾燥機)로 건조(乾燥)한 벼는 모든 부위(部位)가 7%로 부위별(部位別)로 차(差)가 없었다. 5. 벼 건조기간(乾燥期間) 중(中) 에너지 (energy) 소요량(所要量)은 상온송풍식(常溫送風式) 건조기(乾燥機)는 108Kw/2.5ton인데 비(比)하여 태양열집열송풍(太陽熱集熱送風), 곡물순환식(穀物循環式) 건조기(乾燥機)는 28.8Kw/2.5ton이었다.

• 태양에너지
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• 제10권2호
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• pp.18-27
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• 1990

태양열과 프레온 R-12 기체 압축열 복합온수기를 개발하여 실용화할 수 있도록 했으며 개발 내용은 다음과 같다. 가. 라디에타형 집열기와 평판형 집열기를 고안하여 프레온 R-12 기체와 액체가 상변이를 하면서 순환하여 태양복사열과 간접복사열을 흡수하고 대기의 대류접촉전열을 통해 대기열을 효과적으로 흡수하도록 개발했다. 나. 저장조하부에 압축기를 위치하도록 하고 압축기 가동시 발생하는 압축기의 표면열과 압축기에서 발생된 기체열이 가장 효과적으로 저장조내에 주입되도록 압축기와 저장조내에 위치한 열교환기의 연결관을 축소화했다. 다. 저장조내에 압축된 기체로부터 열교환을 더욱 효과적으로 하기 위해 열교환기를 새로 고안하여 개발했다. 라. 2801, $50^{\circ}C$ 온수를 매일 생산하도록 하여도 혹한기에 월 6,000원 이하의 전기료가 소요됨을 실측했다. 마. 프레온 R-12 순환시스템으로 우리나라의 기후에서 태양열온수기 제작에 최대 장애요인인 동파문제를 완전제거 할 수 있었고 조작이 완전자동이며 하자 발생요인이 거의 없고 수명이 길며 제작단가가 낮아 보급에 큰 잇점이 있을 것임을 확인했다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.97-103
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• 2007

This study was carried out to compare the thermal performance and operating characteristics of evacuated tubular solar collector(ETSC) with different working fluid. The evacuated tubular solar collectors with different working fluid of heat pipe were investigated in the same operating condition for a indoor experiment equipment. First, the result of working fluid with Water showed that $F_R({\tau}{\alpha})$ was 0.6636 and $F_RU_L$ was -1.8457 Second, Ethanol showed that $F_R({\tau}{\alpha})$ was 0.6147 and $F_RU_L$ was -0.6365. Third, Flutec-pp9 showed that $F_R({\tau}{\alpha})$ was 0.515 and $F_RU_L$ was -3.2313. Finally MA's showed that $F_R({\tau}{\alpha})$ was 0.6572 and $F_RU_L$ was -2.0086.

• 설비공학논문집
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• 제16권12호
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• pp.1218-1226
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• 2004

This paper presents thermal behaviors and performances of a fresh air load reduction system by using earth tube system combined with air-heated solar collector. The earth tube system reduces a fresh air load by heat exchange with soil throughout the year. In the previous experimental research, it was clarified that the earth tube system was very useful as a fresh air load reduction system. However, since outlet temperature of the fresh air which was heated by earth tube system was below 15$^{\circ}C$ in winter, it is not suitable to introduce the fresh air into the place of residence directly. Therefore, a simulation model using the simple heat diffusion equation was used to examine a rising effect of outlet air temperature in winter by combining with air-heated solar collector. An improvement of annual performance by control of operation is also quantitatively examined. In conclusion, it is confirmed that its performance is improved by control of operation throughout the year and outlet air temperature rose by combining with air-heated solar collector.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제10권1호
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• pp.24-38
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• 1985

경사진 밀폐 공간에서 마주 보는 두 벽면의 온도 차로 인하여 발생되는 자연 대류 현상은 여러 공학 분야에서 볼 수 있는 중요한 열전달 현상으로서, 최근 들어 평판형 태양열 집열기를 설계하려는 사람들에게 많은 관심의 대상이 되고 있다. 평판형 태양열 집열기의 경우 덮개판으로 부터의 대류 열손실을 감소시킴으로서 집열 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 사용목적에 따라 소형 집열기를 제작할 수 있어 경제적으로 유리하게 될 것이다. 밀폐된 공간에서 최초에 정지 상태에 있는 얇은 유체층을 하부에서 가열시켜 주면 열팽창 현상이 일어나고, 이것에 의한 부력이 점도나 열전도도 등의 안정화 요인을 극복할 수 있을 정도로 커지면 System이 불안정하게 되어 자연 대류 현상이 수반되며 이 때문에 열전달율이 급격히 증가하게 된다. 이러한 현상의 지배 방정식은 연립 비선형 편미분 방정식으로 특수한 경계 조건외에는 일반적으로 해석적 해를 구하기가 어렵기 때문에 실험적 연구가 많이 실시되어 왔고 이들 결과의 대부분은 전반적인 열전달 특성치만을 구하는데 집중되어 왔다. 본 연구에서는 수치 해석법의 하나인 유한 차분법을 도입하여 이차원으로 가정한 경사진 평판형 밀폐 공간에서의 자연 대류 현상의 지배 방정식을 유한 차분화시켜, $$2.74{\times}10^3\leq_-Gr\leq_-2.0{\times}10^6$$, Pr=0.73, $$15^{\circ}\leq_-a\leq_-150^{\circ}$$, 종횡비는 1, 2, 3, 5, 9에 대하여 정상 상태에서의 해를 구하면서 수치적으로 실험하였다. 본 연구에서 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. (1) 해석적으로 구하기 어려운 경사진 밀폐 공간에서 자연대류현상의 지배 방정식을 유한 차분법으로 해결할 수 있으며, 대류항과 확산항을 따로 고려한 유한차분법이 효과적임을 확인하였다. (2) 저온과 고온 벽면에서의 온도를 각각 균일하게 놓고 단변으로 이루어진 벽면은 완전히 절연되어 있는 경우에 대하여 수치해를 구한결과, 이전의 해석적 및 실험적 결과와 일치하였으며, 시간의 경과에 따른 온도 및 유선의 변화를 현상학적으로 관찰할 수 있었다. (3) 평균 열전달 계수에 미치는 경사각의 효과를 살펴본 결과 종횡비가 1 인 경우 경사각이 $45^{\circ}$에서, 종횡비가 2, 3, 5, 9인 경우 경사각이 $60^{\circ}$에서 각각 평균 열전달 계수 최대치가 나타났다. (4) Ra수(Rayleigh number) 가 증가될수록, 경사각에 상관없이 평균 열전달 계수도 증가되었다. 한편 Ra수 및 경사각의 변화에 따라 종횡비가 증가될수록 평균 열전달 계수는 경사각이 $90^{\circ}$인 경우를 제외하고는 감소됨을 볼 수 있었다. 경사각이 $90^{\circ}$인 경우, 평균 열전달 계수는 종횡비가 2 인 곳에서 최대치를 얻을 수 있었으며, 종횡비가 계속 증가될수록 평균 열전달 계수는 점차 감소되어짐을 볼 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.316-323
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• 2013

평판형 태양열 집열기의 성능을 향상시키기 위하여 다양한 형태의 형상과 크기의 인공 거칠기가 가장 일반적이고 효과적으로 사용된다. 본 연구에서는 다양한 형상의 립을 삽입한 사각 채널에서의 열전달 특성 및 압력강하에 대하여 수치해석을 수행하였다. 사각 채널의 윗 평판에 일정한 열유속을 가하였다. 삽입된 립의 형상은 rib $90^{\circ}$, groove $90^{\circ}$, groove $60^{\circ}$, baffle $90^{\circ}$, baffle $60^{\circ}$, wave $90^{\circ}$, wave $60^{\circ}$ 모델이다. 작동유체는 공기이며 Reynolds 수는 3200~17800의 범위이다. 다양한 형태의 립 형상에 따른 시스템의 성능을 예측하기 위하여 Nusselt 수와 마찰인자를 고찰하였다. 모든 형태의 립에서 속도가 증가할수록 Nusselt 수와 압력강하는 증가하였다. 열전달 향상과 압력강하가 가장 높은 모델은 baffle $90^{\circ}$ 모델이지만, 열전달 특성과 압력강하를 고려하여 나타낸 성능계수에서는 groove $60^{\circ}$ 모델이 가장 크게 나왔다. 따라서 평판형 태양열 집열기에서는 열전달 향상과 압력강하를 항상 동시에 고려한 설계가 필요하다.