• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.10 no.2
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• pp.82-88
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• 2020

The purpose of this study is to obtain basic data on the optimization of firing process conditions for enamel coating in chemical heat exchanger. The method of increasing the firing temperature in order to apply enamel coating to shell & tube type heat exchanger was examined. The temperature distribution of the heat exchanger in the firing kiln was numerically calculated using a commercial CFD program. The structural safety of the heat exchanger was confirmed by thermal stress analysis using the FSI method. Numerical analysis and experimental results show that there is a problem of safety due to temperature difference when the heat exchanger at room temperature is directly put into a firing kiln at 860℃. Therefore, a preheating process is need to reduce the temperature difference. As in Case2 with fewer firing steps, the first stage preheating temperature of 445℃and the second stage firing temperature of 860 ℃are considered to be most suitable.

• New & Renewable Energy
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• v.2 no.2 s.6
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• pp.86-93
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• 2006

유출지하수나 지표수를 열원으로 지열히트펌프의 지초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 $5,500{\sim}4,500kcal/h$의 열량이 전달되었고 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 $5,200{\sim}3,500kcal/h$의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계에서 사용하였던 열전달관계식으로 구한 총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한 U값을 비교한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 $24{\sim}27%$ 설계치보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.31 no.6
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• pp.40-48
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• 2011

과냉 촉진을 위한 새로운 열교환기(HESC)가 생활공간의 냉난방을 위한 공기-물 열펌프의 성능계수 향상을 위해 본 연구에서 개발되었으며 그 효과를 실험적으로 분석하였다. 이 열교환기(HESC)는 여러 단계의 셀과 튜브로 구성되어 있으며, 열펌프 시스템의 응축기와 증발기 사이에 장착되었다. 실험 조건으로, 외기온은 $7^{\circ}C$에서 $-17^{\circ}C$, 입구 물 온도는 $7{\sim}10^{\circ}C$ 그리고 제 2열전달매체로서 물의 질량 유동율은 시간당 100에서 $300{\ell}$로 변화를 주었다. 본 실험에서 이 열교환기가 장착된 열펌프의 압축기에서의 냉매 입 출구 사이의 온도 차이는 열교환기가 장착되지 않은 열펌프보다 $15^{\circ}C$ 높았다. 이에 따라 이 열교환기가 장착된 열펌프 시스템은 외기온 $-10^{\circ}C$에서 COP가 0.8 증가하였다. 따라서 이 공기-물 열펌프 시스템은 최근 한국에서 실용화되고 있는 고비용이 요구되는 지열 열펌프 시스템을 대체하여 생활공간을 위한 냉난방 시스템으로서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.2
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• pp.45-51
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• 2016

The pool water management system, which is installed for purification of the coolant in the pools and the primary cooling system of a research reactor, removes the decay heat from the reactor core when the primary cooling system stops. It also removes the heat generated from the irradiated objects in the service pool and the spent fuels in the spent fuel storage pool to keep the temperature of the pools within a limited value. In this study, the heat exchanger of the pool water management system is designed by CFD method using a commercial code Flowmaster, and the temperature of the pools is estimated along the time to conclude the design and operation method of the pool water management system.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.18 no.2
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• pp.121-129
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• 1989

헬륨을 이용한 극저온 냉동기는 압축기(compressor)을 통하여 압력을 10-20 기압 정도로 높혀준후 여러 단계의 열교환기(heat exchanger)를 통하여 상전위온도(maximum inversion temperature) 이하로 떨어뜨린후 Joule-Thomson 밸브를 통하면 4K까지 온도가 떨어진다. 이때 압력은 1기압 정도이며 헬륨가스는 액체로 변한다. 본 연구의 목적은 Gifford-McMahon 냉동기와 Joule-Thomson 냉동기의 혼합형인 극저온 냉동기를 설계, 제작하여 죠셉슨(Josephson) 소자를 이용한 SQUID(초전도양자 간섭장치), 여러 종류의 탐지기, 컴퓨터 소자 개발 등을 위한 냉동기로 사용하는데 그 목적이 있다. 개발되는 법동기의 용량은 1 W이며, 최저온도는 4K 정도가 된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.2
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• pp.202-212
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• 1985

Numerical and experimental studies are presented for turbulent flows and heat transfer in annular channel with circumferential fins on the inner tube in a double pipe heat exchanger. Flow and heat transfer characteristics are periodically fully developed, and complex flow patterns are shown. Numerical calculations are executed by using modified TEACH-2E computer program based on the standard k-.epsilon. turbulence model. Mean velocity, turbulent kinetic energy, and Reynolds stress distributions are measured with the hot wire anemometer. Static pressures on the outer wall of the pipe are measured for three pitch-height ratios and several Reynolds numbers. Numerical predictions generally show reasonable results in comparison with experimental results. When the pitch-height ratio is about 5.0 and other geometric parameters are fixed in this paper, maximum heat transfer is achieved. Reattaching flow patterns appeared in this region. As the pitch between fins is increased beyond 5.0, mean Nusselt numbers are decreased and the pressure drop through one pitch almost remains.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11a
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• pp.262-264
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• 2000

원자로 내에서 연소 중인 핵연료나 저장 또는 재처리 중인 사용후핵연료의 성분으로서 시설의 공정설계, 안전성분석 및 차폐설계에 중요한 입력자료가 되는 핵분열생성물질, 방사화생성물 및 악티나이드의 핵종 농도와 이에 대응하는 방사능 강도의 기기 별 시간변 화율을 해석할 수 있는 코드 개발할 목적으로 MULTISAMS 정상 평형상태 모델을 구현하였다. MULTISAMS 코드의 반응공정 모델은 서로 연결되어 있으며 내부에 방사성물질의 혼합유체가 순환하는 세 종류의 반응기(원자로, 열교환기 및 화학반응기) 계통에서 자연적 또는 설계에 의해 일어나는 현상으로서; 반응기 간의 물질 흐름; 각 반응기 내에서 방사성 붕괴, 변환, 이동과 중성자 흡수 및 핵분열; 외부로부터 특정 핵종의 유입혹은 유출을 고려한 시간종속 핵종농도보존방정식 이론에 근거한다. 코드의 유용성 및 신뢰성을 검증하기 위해 현재 개념설계가 진행 중인 AMBIDEXTER원자력 에너지시스템을 대상으로 ORIGEN2 계산과 비교하였다. 두 코드 간의 입력조건과 배경이론차이점 때문에 절대적 비교가 불가능하므로 단순이론의 중간매개코드로서 SAMS를 이용한 2단계 비교방법을 따랐다. 결론은 MULTISAMS는 ORIGEN2 계산의 수렴치와 근사하게 일치하면서 ORIGEN2 가 다룰 수 없는 핵주기 연속후처리공정의 정상가동 시 핵종 평형농도를 기기 별로 계산할 수 있다는 장점을 확인하였다.

• Clean Technology
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• v.23 no.4
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• pp.441-447
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• 2017

The economic analysis for the power plant developed in the conceptual design phase is becoming more important and, research on process optimization for process development that meets the target economic is actively carried out. In the filed of power generation systems, economic assessment methods to predict the levelized cost of electricity (LCOE) has been widely applied for comparing economic effect quantitatively. In this paper, the platform that design criteria of key component required to optimize economic of power cycle can be calculated reversely was established roughly and design criteria of the key equipment (Compressor, turbine, heat exchanger) required to meet the target LCOE (the LCOE of supercritical steam Rankine cycle) was derived when the supercritical $CO_2$ power cycle is applied to the coal-fired power plant.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.62 no.2
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• pp.163-172
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• 2024

In this study, two different scenarios for ammonia liquefaction in the green ammonia manufacturing process were proposed, and the economic-feasibility and environmental impact of each scenario were analyzed. The two liquefaction processes involved gas-liquid separation before cooling at high pressure (high pressure cooling process) or after decompression without the gas-liquid separation (low pressure cooling process). The high-pressure cooling process requires higher capital costs due to the required installation of separation units and heat exchangers, but it offers relatively lower total utility costs of 91.03 $/hr and a reduced duty of 2.81 Gcal/hr. In contrast, although the low-pressure cooling process is simpler and cost-effective, it may encounter operational instability due to rapid pressure drops in the system. Environmental impact assessment revealed that the high-pressure cooling process is more environmentally friendly than the low-pressure cooling process, with an emission factor of 0.83 tCO₂eq less than the low-pressure cooling process, calculated based on power usage. Consequently, the outcomes of this study provide relevant scenario and a database for green ammonia synthesis process adaptable to various process conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.4
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• pp.548-555
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• 2017

This study investigated the influence of air staging on combustion and NOx emission in a tangential-firing boiler at a 560 MWe capacity. For air staging, the stoichiometric ratio (SR) for the burner zone was varied from 0.995 to 0.94 while the overall value was fixed at 1.2. The temperature and heat flux in the burner zone and upper furnace corresponded to the distribution of SR, while the total boiler efficiency remained similar. The NOx emission at the furnace exit was reduced by up to 20% when the SR in the burner zone decreased to 0.94. However, the amount of unburned carbon and slagging propensity was not noticeably influenced by the changes in the SR of the burner zone. Therefore, it was favorable to lower the SR of the burner zone for reduction of NOx emission.