• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권4호
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• pp.301-306
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• 2011

저온 해수에너지를 이용한 난방사이클 및 이와 연계할 수 있는 적정 담수화사이클에 대하여 제안 및 해석을 수행하였다. 난방사이클은 기본 증기압축식 사이클을 이용하여 1단 및 2단압축사이클에 대해 해석을 수행하였고, 담수화사이클은 난방사이클과 연계할 수 있도록 설계하여 해석을 수행하였다. 난방사이클의 증발기 열원으로 5이하의 저온 해수열을 이용하였고, 난방수 온도는 60 이상 공급될 수 있도록 해석하였으며, 사이클 작동유체는 R-134a, R-1234 yf, R-600a를 적용하였다. 사이클 해석 결과, 2단압축사이클을 적용할 경우 1단압축사이클에 비해 모든 냉매에서 압축기 소요동력은 약 15.6% 감소하였고, 성능계수는 약 17.6% 향상되었다. 냉동법 담수화 사이클의 경우 R-134a에 대해서 난방수 60 조건일 때, 1단압축 사이클에 비해 2단압축사이클을 적용할 경우 담수 1kg 생산당 에너지가 약 19.8% 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.17-24
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• 2012

본 연구에서는 효율적인 냉방시스템의 성능특성을 연구하기 위하여 2단압축을 이용한 이산화탄소 냉방사이클의 성능에 대하여 해석적 연구를 진행하였다. 2단압축을 이용한 플래쉬 중간냉각(flash intercooler)과 플래쉬 가스 바이패스(flash gas bypass) 사이클에 대한 해석적 모델을 개발하였으며 실내온도, 실외온도, 그리고 1단 및 2단 EEV 개도를 변화시켰다. 그 결과 FI와 FGB 사이클의 성능계수는 실외온도를 변화시켰을 경우 각각 28.5%, 22.1% 정도 감소하였으며, 실내온도 변화에 따른 이단압축 사이클의 성능변화는 단단압축 사이클에 비하여 적은 것으로 나타났다. 또한 저단 및 고단 EEV 개도를 변경하였을 경우 성능은 각각 13.5%, 6.9% 그리고 0.9%, 2.6% 정도 증가하는 것으로 나타나 고단 EEV 개도보다 저단의 EEV 개도의 변화가 시스템의 성능에 미치는 영향이 큰 것으로 확인되었다. FI 사이클은 다양한 운전조건에서 시스템의 성능이 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.404-409
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• 2005

In this paper a 2-stage $CO_2$ cycle was simulated to predict the performance characteristics with operating parameters. The simulation results showed similar tendency compared to the measured system pressure, capacity, COP etc. System characteristics were analyzed with the variations of outdoor temperature and EEV opening. In the simulation, the highest COP was 2.7 at 30-30 Hz and it decreased as compressor frequency increased. Besides, system COP can be increased by optimizing EEV opening.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3327-3335
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• 2014

본 연구에서는 천연가스의 냉각을 위한 프로판을 냉매로 사용한 단일 및 다단 냉동 사이클에 대한 소요 에너지를 비교하였다. 이를 위해서 천연가스의 온도를$ -37.00^{\circ}C$까지 냉각시키기 위해서 프로판을 냉매로 사용하여 1단 압축 및 2단, 3단, 4단 압축을 이용한 냉동 사이클에 대한 비교 연구를 수행하였다. 전산모사를 위해 한국가스공사로부터 제공받은 천연가스 조성을 적용하였으며, 열역학 모델식으로는 Peng-Robinson 상태방정식을 적용하였다. 냉동기 압축 단수가 증가할수록 응축기의 heatduty는 점점 줄어드는 것을 알 수 있었다. 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 응축기의 heatduty는 약 20.36% 정도 감소하였으며 냉매의 총 순환 유량은 약 14.53% 감소하였다. 또한 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 압축기의 총 소요 동력은 약 41.61% 감소함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.3106-3111
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• 2010

본 연구에서는 천연가스의 온도를 $-40^{\circ}C$까지 냉각시키기 위해서 프로판을 냉매로 사용한 1단 냉동과 2단 냉동 사이의 비교연구를 수행하였다. 열역학 모델식으로는 Peng-Robinson 상태방정식을 적용하였으며, 냉동 사이클의 전산모사를 위해서 Invensys사의 PRO/II with PROVISION 8.3을 활용하였다. 본 연구에서로부터 2단 압축 냉동 사이클을 최적화한 결과 1단 압축 냉동 사이클에 비해서 압축기의 소요동력을 33.5% 가량 줄일 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제18권8호
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• pp.641-648
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• 2006

In this study, a two-stage phase-separate cycle was investigated analytically to improve the performance of the $CO_2$ system in the cooling mode. The simulation results were verified with the measured data. The predictions using the simulation model were consistent with the measured data within ${\pm}20%$ deviations. The performance of the modified $CO_2$ system with the two-stage phase-separated cycle was analyzed with the variations of outdoor temperature and EEV opening. The cooling COP decreased with the increase of compressor frequency. The highest COP was 2.7 at compressor frequencies of 30 Hz and 30 Hz for the first and second compressors, respectively. In addition, the cooling COP increased by 9.3% with an application of optimum control of the first and second-stage EEV openings.

• 설비공학논문집
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• 제18권10호
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• pp.835-841
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• 2006

A $CO_2$ system using the two-stage compression cycle was tested by varying $1^{st}-2^{nd}$ compressor frequencies in the cooling mode. To improve the cooling performance of the two-stage compression $CO_2$ cycle, the following cycle options were applied: a basic cycle, a cycle with an intercooler, a cycle with an IHX (internal heat exchanger), and a cycle with an intercooler and IHX. The cycle with the intercooler-IHX showed the highest cooling capacity improvement among the cycle options at all compressor frequencies. The cycle with the intercooler, the cycle with the IHX, and the cycle with the intercooler-IHX improved the cooling COP by 7, 12, and 15%, respectively, over the basic $CO_2$ cycle when the compressor frequencies for the first and second compressors were 50 Hz and 30 Hz, respectively. In addition, the applications of the selected cycle options enhanced system reliability.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권7호
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• pp.45-52
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• 2002

1991년에 Maryland 대학에 Dr. Reinhard Rader-macher에 의해 환경에너지공학연구소(CEEE)가 설립되었다. 이 연구소는 환경 및 경제적인 관점에서 에너지 변환 시스템을 개발하는데 선두적인 역할들 수행해왔다. 환경 에너지 공학 연구소는 산업체, 정부,및 연구소에서 지원 받는 컨소시엄 형태의 연구 센터이다. 대체 냉매, $CO_2$초월임계 사이클에 관한 연구를 1993년에 시작한 이래, 현재 세계적으로 40여 개의 회사가 지원을 하고 있다. 2단 압축 $CO_2$ 사이클 최적화, 초월 임계 사이클에서의 오일에 따른 열전달 영향, 초월$CO_2$임계 시스템에서의 오일 정체, $CO_2$압축기 모델링, 자동차에서의 $CO_2$기후 조절 시스템, $CO_2$냉매를 이용한 에어컨, $CO_2$저온 냉동 시스템 등에 관한 연구를 수행하고 있다. CEEE는 향후 연구로 구성요소 및 시스템 최적화, 효율향상, 시스템 적용확대에 관한 연구를 할 예정이다. 센터는 보고서, 컨소시엄 미팅. 워크샵, 교과목 개설, 당문 연구자 초청들을 통해 산업계 및 기술을 전달하고 있다. 본 고에서는 환경에너지 공학 연구소에서 $CO_2$ 초월임계 사이클에 초점을 맞추어 연구소의 연구활동을 기술한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.191-196
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• 2010

기존의 증기압축식과 흡수식을 결합한 하이브리드 히트펌프는 $50^{\circ}C$정도의 저열원에서 $80{\sim}90^{\circ}C$의 온수를 효과적으로 생산할 수 있다. 본 연구에서는 EES를 사용하여 2단 압축 하이브리드 히트펌프와 1단 압축 하이브리드 히트펌프의 성능을 비교하였다. 동일한 작동조건에서 2단 압축 하이브리드 히트펌프는 1단 압축 하이브리드 히트펌프보다 약간 높은 COP를 가지며 더 안정적인 상태에서 운전이 가능한 것으로 나타났다. 2단 압축 하이브리드 히트펌프에서 작동 유체의 최대 온도는 1단 압축 하이브리드 히트펌프보다 40K정도 낮게 나타났으며 이는 윤활유의 작동에 무리없는 운전상태를 가능하게 한다. 1단과 2단 하이브리드 히트펌프 모두 UA값이 증가할 때 COP는 감소하였으며 열출력은 증가하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권3호
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• pp.522-527
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• 2015

변위전류 측정법을 L-${\alpha}$-dilauryl phosphatidylcholine(DLPC) 단분자 막의 연구에 적용하였다. 변위전류는 물 표면에서 DLPC 단분자 층에서 압축과 확장에 의해 발생되었다. 맥스웰 변위전류(MDC) 발생은 분자 당 점유면적 $200{\AA}^2$ 에서 $40{\AA}^2$에 대하여 관찰하였다. 맥스웰 변위전류는 단분자 층의 압축 사이클에 대해 조사하였으며, MDC의 최대 값은 압축 사이클의 표면 압력이 처음 상승하기 바로 직전의 분자당 점유면적에서 나타나는 것을 알 수 있었다. LB막의 단분자층 표면 형태는 원자힘 현미경(AFM)으로 측정하였다. 결과적으로, AFM 이미지에 나타난 LB막의 특성은 단분자 층의 배향이 좋았으며 단분자 층의 두께는 약 5~10 nm였다.