• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.382.1-382.1
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• 2016

비등 열전달 시스템은 각종 발전 시스템, 열교환기, 냉방 및 냉동 시스템과 같이 다양한 산업에서 이용되며 매우 중요시 되고 있다. 또한 비등 열전달 시스템에서의 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 및 안정성을 나타내는 중요한 인자이다. 따라서 비등 열전달 시스템의 성능을 높이기 위해 임계 열유속을 향상시키려는 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 최근에는 작동유체를 나노유체로 사용할 경우 임계 열유속을 크게 향상 시킬 수 있다고 보고되었다. 하지만 작동유체를 나노유체로 사용할 경우 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 현상을 유발하며 열전달 시스템의 성능을 감소시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산화 처리된 그래핀 나노유체의 파울링 현상에 따른 열적 특성을 분석해 보았다. 그 결과 산화 처리된 그래핀 나노 파울링은 유속과 파울링을 위한 코팅시간이 증가할수록 산화 처리된 그래핀 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 임계 열유속은 증가하나 비등 열전달 표면의 온도가 크게 증가하고 있음을 확인하였다. 그리고 열전달 계수는 유동이 없는 순수 물 비등 열전달 계수와 비교하여 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.31-37
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• 2017

The heat transfer function or thermal performance is the most important function of the steam generator component in nuclear power plants. The declining of thermal performance, fouling does not affect the electric power of the nuclear power plant within a certain fouling level, but it affects the output when goes beyond the governor valve wide open of the turbine. The VWO steam pressure can be predicted through the thermal performance evaluation of steam generators in the nuclear power plant. In consideration of the fouling characteristics of the steam generator, methods of the thermal performance evaluation and fouling cases are reviewed, and also the critical VWO value is estimated through the actual thermal performance evaluation. It is necessary to apply the VWO theory based on the thermal performance of the steam generators.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.609-616
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• 2019

선박에 파울링이 발생되면 운항 중 선박의 저항이 증가하게 되고 이로 인해 연료 소모량도 높아지게 된다. 또한 파울링의 제거에 많은 시간이 필요하게 되어 전체적으로 선박의 유지보수 비용이 증대되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고 환경오염을 방지하기 위해 주석과 같은 독성 물질을 포함하지 않는 자기연마형 방오도료를 개발하고 있다. 이와 같은 종래기술은 해수와의 마찰이나 진동이 많이 발생하는 운항 중에는 연마기능이 촉진되어 방오성능이 증대되나, 정박 중과 같이 실제로 파울링이 심화되는 경우에는 해수의 흐름이 없어 연마기능이 저하되어 방오성능이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 선체의 진동 및 해수의 흐름이 없어서 연마 기능이 저하되는 정박 중에도 진동을 부여하여 연마 기능의 저하를 방지하는 제품을 개발하였다. 개발된 초음파 방오장비의 성능의 신뢰성을 위해 파형발생기의 반복성을 확인하였고 장치의 파울링 제거효율의 정성적인 경향은 시편을 통해 파악하였다. 실험 결과 주파수와 진폭의 반복성의 변동계수 값은 평균 0.2 %, 4.0 %를 나타냈고 시편의 파울링 발생량은 No.5 시편에서 73.3 g으로 가장 많았고 파울링 제거효율은 장치를 설치하지 않은 시편과 비교하여 평균 93.2 % 값을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권5호
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• pp.502-508
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• 2005

Fouling causes serious maintenance problems on heat exchanger tubes and process facilities. To avoid such fouling problems, numerous efforts have been tried. e.g., diagnosis of fouling, reducing and eliminating the fouling. etc.. The objective of the present study is to develop an innovative diagnostic system of fouling, which can detect the scaling attached to the wall non-homogeneously. The performance of the diagnostic system has been evaluated with a scaling simulator that generates scaling on tested tube wall. The measured values with the diagnostic system were compared with the amounts of the scaling generated by the simulator. In addition to, we showed the data that have been executed in field test for reliability verification.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.383.1-383.1
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• 2016

열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하기 때문에 비등 열전달에서 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 또는 안전성을 나타낸다. 따라서 열전달 시스템의 안정성을 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이다. 최근에는 나노유체를 열전달 시스템에 적용할 경우 임계 열유속이 증가한다고 보고되었다. 하지만 나노유체는 원전 및 각종 열전달 시스템에 적용 시 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 파울링 현상을 발생시킬 수 있으며, 이 때문에 시스템의 열효율이 크게 감소할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 열전달 시스템에 나노유체를 적용했을 때, 나노유체의 침착현상이 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 유속과 코팅시간이 증가할수록 산화처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 하지만 나노입자 침착정도와 유속이 증가할수록 비등 열전달 표면과 유체의 포화온도의 차이인 과열도가 상당히 크게 증가함을 알 수 있었으며, 열전달 계수는 순수 물의 0 m/s의 비등 열전달 계수와 비교하면 감소하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.49-54
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• 2003

Scale is formed when hard water is heated or cooled in heat transfer equipments such as heat exchangers, condensers, evaporators, cooling towers, boilers, and pipe walls. When scale deposits in a heat exchanging surface, it is traditionally called fouling. The objective of the present study was to compare the fouling characteristics of river and tap water in a heat exchanging model. FromtheSEM analyses for tap water the $calciteformofCaCO3_{3}$ was formed. For river water, however, the $aragoniteCaCO_{3}$ wasformed.In order to investigate velocity effects on the fouling characteristics in the heat exchanging model, the inlet velocity was varied with 0.5, 1.0 and 1.5 m/s, respectively. The fouling characteristics of river water were quite different from those of tap water. For the case of the 'velocity of 1.5m/s', the overall heat transfer coefficient was reduced up to 26% than that of the 'velocity of 0.5m/s'

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1473-1478
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• 2003

Scale is formed when hard water is heated or cooled in heat transfer equipments such as heat exchangers, condensers, evaporators, cooling towers, boilers, and pipe walls. When scale deposits in a heat exchanger surface, it is traditionally called fouling. The objective of the present study is to investigate the formation of fouling in a heat exchanging system. A lab-scale heat exchanging system is built-up to observe and measure the formation of fouling experimentally. Water analyses are conducted to obtain the properties of HAN river water. In the present study a microscopic observation is conducted to visualize the process of scale formation. Hardness of HAN-river water is higher than that of tap water in Seoul.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제36권3호
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• pp.63-74
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• 2016

The nanofluids are the fluids with excellent thermal property, it is expected as a working fluid of the next generation. The nanofluids are well known that if it is used in the boiling heat transfer system, the critical heat flux is enhanced up to 200%, and the thermal conductivity is increased up to from 10 to 160%. However, the fouling phenomenon can be occurred that nanoparticles of nanofluids are deposited on the heat transfer surface. Therefore, to investigate relation between nanofluid and fouling, this study is carried out using oxidized graphene nanofluid. Also it compared and analyzed the critical heat flux and the boiling heat transfer coefficient. As the result, in case of oxidized graphene deposition for fouling, the critical heat flux is increased up to 20% more than oxdized graphene nanofluid. However, the boiling heat transfer coefficient is decreased down to about $6kW/m^2K$ at $1,000kW/m^2$ more than pure water.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.35-43
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• 2013

Most of the nuclear power plants(NPPs) adopts pressure difference type flow meters such as venturi and orifice meters for the measurement of feedwater flow rates to calculate reactor thermal power. However, corrosion products in the feedwater deposits on the flow meter by fouling as operating time goes. These effects lead to severe errors in the flow indication and then determination of reactor thermal power. The averaging BDFT, which has developed by Yun et al., has a potentiality to minimize this problem thanks to its inherent measurement principle. Therefore, it is expected that the averaging BDFT can replace the venturi meter for the feedwater pipe of steam generator of NPPs. The present work compares the amplification factor, K, based on CFD calculation against the K obtained from experiments in order to confirm whether a commercial CFD code can be applicable to the evaluation of characteristic for the averaging BDFT. In addition to this, the simulations to take into account of fouling effect are also carried out by rough wall option. The results show that the averaging BDFT is a promising flow meter for the accurate measurement of flow rates in the fouling condition of the NPPs.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권2호
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• pp.167-173
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• 2004

Fouling of heat exchangers is generated by water-borne deposits, commonly known as foulants including particulate matter from the air, migrated corrosion produces; silt, clays, and sand suspended in water; organic contaminants; and boron based deposits in plants. The fouling is known to interfere with normal flow characteristics and reduce thermal efficiencies of heat exchangers. This paper describes the fouling analysis technique developed in this study which can analyze the thermal performance for heat exchangers and estimate the future fouling variations. To develop the fouling analysis technique fur heat exchangers, fouling factor was introduced based on the ASME O&M codes and TEMA standards. For the purpose or verifying the fouling analysis technique, the routing analyses were performed for four heat exchangers in several nuclear power plants; two residual heat removal heat exchangers of the residual heat removal system and two component cooling water heat exchangers of the component cooling water system.