• Computers and Concrete
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• 제24권5호
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• pp.437-444
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• 2019

PLC and its expansion module, electric ball valve and cooling pipe, electric heating steel plate and various components of the system, which is used to control test and process data. By automatically adjusting the opening of the valve, the system makes the top temperature and cooling speed develop along the ideal temperature diachronic curve. Moreover, the system enables the temperature difference between inside and surface of test block limited in a given range by automatically controlling the surface board heating. The method of physical simulation test by sandbox with built-in cooling water pipe and heating rod is adopted. On the premise of a given standard value, the operation of the system is checked under different working conditions. Further, an extension of this system is proposed, which enables its application to obtain some thermal parameters when cooperating with numerical simulation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권2호
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• pp.282-288
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• 2010

본 연구는 전자팽창밸브의 개도변화에 따른 가변속 수냉각기의 용량제어 특성에 관한 논문이다. 인버터에 의한 가변속 압축기를 사용한 냉각기를 최적으로 제어하기 위한 선행 연구이며 압축기 회전수별로 제어대상인 전자팽창밸브를 조절하여 증발기 출구의 과열도를 일정한 값으로 제어함으로써 최적의 냉각능력을 얻을 수 있는 과열도 값을 찾는 것을 목표로 하였다. 본 실험의 결과 압축기 회전속도가 일정할 때 팽창 밸브의 개도변화에 따라서 냉각능력이 최대가 되는 지점의 개도량을 실험을 통해서 파악할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.191-196
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• 2017

20세기에 대두된 HCFC나 CFC계의 냉매들의 환경에의 악영향을 극복하기 위하여 보다 환경 친화적인 이산화탄소와 같은 자연냉매에 대한 관심이 커지고 있다. 겨울철 대기의 열원을 이용하여 증발을 유도하는 이산화탄소 열펌프는 증발기의 온도가 높아 효율이 상대적으로 낮아지고, 130bar가 넘는 고압으로 인하여 열펌프 설비 부품들의 제작의 어려움이 따르게 된다. 본 연구는 보다 낮은 압력의 새로운 2단 팽창식 $CO_2$ 오토 캐스케이드 열펌프를 고안하여 이러한 단점들을 해소하고 보다 효율을 증가시키고자 하였다. 새로운 오토 캐스케이드 열펌프에 2단 팽창방식과 효과적인 냉각방식의 시스템 구성을 하여 혼합냉매인 $CO_2$ 와 R32를 적용하였다. 공정에 고압 70bar, 중간 팽창압은 25bar, 최종 저압은 10bar를 적용하여 해석한 결과, 현재의 오토 캐스케이드 열펌프 공정의 COP는 1.629이었으나, 개선된 중간 압력 25bar의 2단 팽창 오토 캐스케이드 공정은 2.332로 현재의 공정보다 43.15% 향상되었다. 또한 저압측 증발기의 온도도 $-10^{\circ}C$ 이하가 되어 찬 외기에도 증발이 용이하게 발생되는 공정이 되었다. 본 공정이 향후 $CO_2$ 열펌프의 성능계수를 보다 향상시키고 고압에 따른 부품 문제들의 해소에 기여할 수 있는 공정으로 분석되었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.30-34
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• 2016

An integral crank driven Stirling cryocooler is solidly based on concepts of direct IR detector mounting on the cryocooler's cold finger, and the integral construction of the cryocooler and Dewar envelope. Performance factors of the cryocooler depend on operating conditions of the cryocooler such as a cyclic mean pressure of the working fluid, a rotational speed of driving mechanism, a thermal environment, a targeted operation temperature and etc.. At given charging condition of helium gas, the cyclic mean pressure of helium gas in the cryocooler changes with temperatures of the cold end and the environment. In this study, effects of the cyclic mean pressure of helium gas on performances of the Stirling cryocooler were investigated by numerical analyses using the Sage software. The simulation model takes into account thermodynamic losses due to an inefficiency of regenerator, a pressure drop, a shuttle heat transfer and solid conductions. Simulations are performed for the performance variation according to the cyclic mean pressure induced by the temperature of the cold end and the environment. This paper presents P-V works in the compression and expansion space, cooling capacity, contribution of losses in the expansion space.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.34-40
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• 2015

A stack in the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) consists of bipolar plates, a membrane electrode assembly, a gas diffusion layer, a collector and end plates. High current density is usually obtainable partially from uniform temperature distribution in the fuel cell. A size optimization method considering the thermal expansion effect of stacked plates was developed on the basis of finite element analyses. The thermal stresses in end, bipolar, and cooling plates were calculated based on temperature distribution obtained from thermal analyses. Finally, the optimization method was applied and optimum thicknesses of the three plates were calculated considering both fastening bolt tension and thermal expansion of each unit cell (72 cells, 5kW). The optimum design considering both thermal and mechanical loads increases the thickness of an end plate by 0.64-0.83% the case considering only mechanical load. The effect can be enlarged if the number of stack increases as in an automotive application to 200-300 stacks.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.353-362
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• 2019

그간 캐스케이드 냉동 시스템에 대해서 열역학적 해석은 다수 수행되었으나 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 부품 해석을 통한 시스템 평가는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 냉방 및 냉동 열교환기가 별도로 장착되어 있고 하부 사이클에 공랭식 응축기와 인터쿨러가 직렬로 연결되어 있는 캐스케이드 냉동 사이클에 대해 성능 해석을 수행하였다. 우선 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 요소부품에 대해 모델링을 수행하고 R-410A를 사용하는 냉방 능력 8 kW, 냉동 능력 15 kW의 캐스케이드 냉동 사이클의 요소 부품의 - 상부 응축기, 하부 응축기, 냉방 증발기, 냉동 증발기, 인터쿨러, 압축기, 전자팽창변 - 설계를 수행하였다. 설계 사양에 대하여 외기 온도를 $26^{\circ}C$에서 $38^{\circ}C$로 변화시키며 해석을 수행한 결과 냉각 열량은 하부 증발기에서는 거의 일정하고 상부 증발기에서는 9% 감소, 인터쿨러에서는 63% 증가하였다. 한편 COP는 외기 온도의 증가에 따라 감소하였다. 인터쿨러가 작동하지 않는 사이클 대비 인터쿨러 사이클이 COP 측면에서 우위를 보였다. 또한 상부 응축기의 크기를 당초 설계치의 2배 증가시키면 하부 증발기 열량은 변함이 없는 반면 상부 증발기 열량은 4% 증가하였다. 한편 상부 응축기의 크기 증가에 따라 상부 사이클의 COP는 증가하는 반면 하부 사이클의 COP는 큰 변화가 없다. 또한 하부 응축기 크기를 2.8배 증가시키면 상하부 증발기의 열량 변화는 거의 없고 인터쿨러의 열량만이 8% 감소하였다. 아울러 하부 사이클의 COP는 응축기의 크기가 증가함에 따라 다소 증가하였으나 상부 사이클의 경우는 그 변화가 미미하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.821-826
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• 2009

Due to environmental concerns $CO_2$ has been reintroduced as a potential candidate to replace HFCs in refrigeration systems. Oils are always required in a vapor-compression cycle, and thus actual working fluid in the system is $CO_2$-oil mixtures even though the oil concentrations are low at the heat exchangers and the expansion device. The cooling heat transfer coefficients for $CO_2$-oil mixtures under supercritical condition are required to designing of the gas cooler in the $CO_2$ refrigeration system properly. In the present study, the gas cooling heat transfer coefficients for $CO_2$-PEC9 was estimated by using the Gnileinski correlation, and the Kim and Ghajar model through the previous prediction models for the thermo-physical properties of $CO_2$-oil mixture. The Gnileinski correlation was used when the oil wt.% in the mixture is less than 1.0, and for the higher oil concentration the Kim and Ghajar model was applied. The estimated results agree with the experimental results conducted by the Dang et al.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.37-43
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• 2015

A Beta-type Stirling engine is developed and tested on the operation stability and cycle performance. The flow rate for cooling water ranges from 300 to 1500 ml/min, while the temperature of heat source changes from 300 to $500^{\circ}C$. The internal pressure, working temperatures, and operation speed are measured and the engine performance is estimated from them. In the experiment, the rise in the temperature of heat source reduces internal pressure but increases operation speed, and overall, enhances the power output. The faster coolant flow rate contributes to the high temperature limit for stable operation, the cycle efficiency due to the alleviated thermal expansion of power piston, and the heat input to the engine, respectively. The experimental Stirling engine showed the maximum power output of 12.1 W and the cycle efficiency of 3.0 % when the cooling flow is 900 ml/min and the heat source temperature is $500^{\circ}C$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3511-3517
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• 2015

본 지하매설 구조물용 콘크리트는 보수가 어려워 내구성을 극대화할 필요가 있는데, 콘크리트의 건조수축에 의한 균열은 재료의 특성상 발생하는 열화현상으로 대안이 필요하다. 본 연구에서는 건조수축 저감방안의 하나로써 급냉 슬래그 잔골재의 반응에 의한 팽창을 활용하여 콘크리트의 건조수축 발생량을 저감시키고자 하였는데, 실험결과 초기 재령에서 발생되는 수축을 효과적으로 억제하는 것으로 확인되었으며, 급냉 슬래그 잔골재의 치환사용량과 비례하여 전 재령에 거쳐 압축강도가 상승하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권1호
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• pp.127-137
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• 2022

Urban Heat Island (UHI) effect has been widely studied as a global concern of the 21st century. Heat generation from urban built-up structures and anthropogenic heat sources are the main factors to create UHIs. Unfortunately, both factors are expanding rapidly in Lahore and accelerating UHI effects. The effects of UHI are expanding with the expansion of impermeable surfaces towards urban green areas. Therefore, this study was arranged to analyze the role of urban cooling intensity in reducing urban heat island effects. For this purpose, 15 parks were selected to analyze their effects on the land surface temperature (LST) of Lahore. The study obtained two images of Landsat-8 based on seasons: the first of June-2018 for summer and the second of November-2018 for winter. The LST of the study area was calculated using the radiative transfer equation (RTE) method. The results show that the theme parks have the largest cooling effect while the linear parks have the lowest. The mean park LST and PCI of the samples are also positively correlated with the fractional vegetation cover (FVC) and normalized difference water index (NDWI). So, it is concluded that urban parks play a positive role in reducing and mitigating LST and UHI effects. Therefore, it is suggested that the increase of vegetation cover should be used to develop impervious surfaces and sustainable landscape planning.