• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.48-54
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• 2002

본 논문에서는 간접 유도가열 되는 DPH시스템과 주파수 범위가 20kHz에서 50kHz사이에서 작동되는 전압형 직렬공진 고주파인버터를 이용하여 열 기체를 발생시키는 전압형 공진형 인버터에 관하여 설명하였다. 얇은 스텐레스 판재가 서로 스폿 용접되어 연결되어 있고 미세한 많은 구멍을 갖고있는 적층형 충진발열테로 특수하게 설계된 유도 가열기는 외부에 워크 코일로 감겨져 있는 불소수지계의 절연용기 안에 삽입되어 있다. 이 워크 코일은 공진형 인버터와 연결되어 있으며 유도가열기를 통해 흐르는 관 유체를 1단가열부에서 저압의 포화증기를 2단가열부에서 열방사성 증발유체를 생성하는 본 DPH시스템의 성능 및 효용성을 실용적인 측면에서 논의하고 평가 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권3호
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• pp.101-107
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• 2002

본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능을 개선하기 위하여 각각 상이하게 설계된 3개의 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. A형 열회수시스템의 경우, 초기 투자비용과 현재의 농용 전력요금 하에서 대체로 1년을 전후하여 투자에 대한 보상이 충분한 것으로 판단된다. B형 및 C형 열회수시스템의 경우, 열 회수용 공기 흐름방향이 180$^{\circ}$굴절로 저항이 크게 발생되어 송풍팬의 전압 증가에 따른 유속 증가가 미미하며 동일한 열 교환면적에서는 송풍팬의 공기저항 증대로 열 회수 성능이 현저히 개선되지는 못했지만, 직선형보다 B형의 경우 약 5%. C형의 경우 약 13%정도 높은 열 회수효율을 보였다. 송풍팬의 용량은 A형에 사용된 용량인 25m$^3$/min전후가 적절할 것으로 판단되며, 적정 송풍팬 용량 하에서 열회수성능은 헤어핀형이 직선형보다 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 헤어핀형은 물론 직선형에서도 열교환 파이프의 배치밀도, 파이프 길이 및 두께 등의 변화에 따른 최적화 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권12호
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• pp.47-52
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• 2023

지역난방사업자가 운영하는 열수송관의 효율적인 유지관리를 위해 사업자가 구축한 설비이력 및 파손이력 데이터를 활용하여 파손발생과 연관성을 가지는 주요 독립변수를 확인한 후, 파손빈도와의 상관관계를 분석하고, 파손빈도 추정을 위한 기본모델을 도출하였다. 국내외 지역난방사업자가 기존에 활용 중인 사용기간 기반의 추정 모델과의 연관성을 고려하여 사용기간 뿐만 아니라 관경, 매설깊이, 감시시스템 절연레벨 등 연속형 변수와 파손빈도의 상관성이 가장 높은 독립변수로 단순회귀분석 기본모델을 제시하였으며, 나머지 독립변수는 기본모델을 수정, 보완하는 인자로 반영하였다. 분석 결과 기존 연구사례와 마찬가지로 사용기간과 파손빈도간 분석 모델의 적합성과 두 변수간 상관성이 가장 높은 것으로 확인되어 기본모델로 활용 가능하다. 관경, 매설깊이, 감시시스템 절연레벨 정보 역시 파손빈도와의 상관성이 확인되어 기본모델을 보완하기 위한 인자로 활용 가능하다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.143-147
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• 2013

지열 에너지는 지구에 저장된 활용하기 쉬운 재생에너지 이며, 열교환 배관 시스템을 통해 수집될 수 있다. 본 연구에서는 터널 주변 라이닝에 지열 에너지를 포집할 수 있는 열교환 파이프 루프를 간편하게 설치할 수 있는 시스템을 개발하였다. 터널 세그먼트에 결합된 열 교환 파이프 루프 시스템은 수송 유체 순환을 통해, 지중 주변의 열을 인근 구조물 또는 지역의 냉난방 열원으로 사용할 수 있다. 터널 세그먼트에 통합 연결된 열 교환 파이프 루프 시스템을 에너지 라이닝 세그먼트(Energy Lining Segment)이라고 명하도록 하겠다. 유럽에서는 터널 라이닝에 열 교환 파이프 루프 시스템을 통합한 수차례의 사례가 있다. 본 연구에서는 에너지 라이닝 세그먼트에 대한 적용성 평가를 위해, 독일 사례와 유럽 도시에 적용된 사례를 조사해 보았다. 또한, 에너지 라이닝 세그먼트의 열 전도특성을 파악하기 위해, 전산유체해석(CFD)을 수행해 보았다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제11권2호
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• pp.73-81
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• 2003

The performance of heat exchanger using oscillating heat pipe (OHP) for low temperature waste heat recovery was evaluated. OHP used in this study was made from low finned copper tubes connected by many turns to become the closed loop of serpentine structure. The OHP heat exchanger was formed into shell and tube type. R-22 and R-141b were used as the working fluids of OHP with a fill ratio of 40 vol.%. Water was used as the working fluid of shell side. As the experimental parameters, the inlet temperature difference between heating and cooling water and the mass velocity of water were changed. The mass velocity of water was changed from 30 kg/$m^2$s to 92 kg/$m^2$s. The experimental results showed that the heat recovery rate linearly increased as the mass velocity and the inlet temperature difference of water increased. Finally, the performance of OHP heat exchanger was evaluated by $\varepsilon$-NTU method. It was found that the effectiveness would be 80% if NTU were about 1.5.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2148-2153
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• 2007

The electricity conversion-efficiency of solar cell for commercial application is about 6-15%. More than 85% of the incoming solar energy is either reflected or absorbed as heat energy. Consequently, the working temperature of the photovoltaic cells increases considerably after prolonged operations and the cell's efficiency drops significantly. PV/T refers to the integration of a PV module and a solar thermal collector in a single piece of equipment. By cooling the PV module with a fluid steam like air or water, the electricity yield can be improved. At the same time, the heat pick-up by the fluid can be to support space heating or service hot-water systems. In this study, a pulsating heat pipe solar heat collector was combined with single-crystal silicon photovoltaic cell in hybrid energy-generating unit that simultaneously produced low temperature heat and heat and electricity. This experiment was investigating thermal and electrical efficiency for evaluation of a PV/T system.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1052-1057
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• 2004

A small-scale loop heat pipe with polypropylene wick was fabricated and tested for its thermal performance. The container and tubing of the system was made of stainless steel and several working fluids were used to see the difference in performance including methanol, ethanol, acetone, R134a, and water. The heating area was 35 mm ${\times}$ 35 mm and there were nine axial grooves in the evaporator to provide a vapor passage. The pore size of the polypropylene wick inside the evaporator was varied from 0.5 m to 25 m. The size of condenser was 40 mm (W) ${\times}$ 50 mm (L) in which ten coolant paths were provided. The inner diameter of liquid and vapor transport lines were 2.0 mm and 4.0 mm, respectively and the length of which were 0.5 m. The PP wick LHP was operated with methanol, acetone, and ethanol normally. R134a was not compatible with PP wick and water was unsuitable within operating limit of $100^{\circ}C$. The minimum thermal load of 10 W (0.8 W/cm2) and maximum thermal load of 80 W (6.5 W/cm2) were achieved using methanol as working fluid with the condenser temperature of $20^{\circ}C$ with horizontal position.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권4호
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• pp.1052-1061
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• 2005

A small-scale loop heat pipe (LHP) with polypropylene wick was fabricated and tested for investigation of its thermal performance. The container and tubing of the system were made of stainless steel and several working fluids were tested including methanol, ethanol, and acetone. The heating area was $35\;mm\;{\times}\;35\;mm$ and nine axial grooves were provided in the evaporator to provide vapor passages. The pore size of the polypropylene wick inside the evaporator was varied from $0.5\; {\mu}m\;to\;25\;{\mu}m.$ The inner diameter of liquid and vapor transport lines were 2.0 mm and 4.0 mm, respectively and the length of which were 0.5 m. The size of condenser was $40\;mm\;(W)\;{\times}\;50\;mm\;(L)$ in which ten coolant paths were provided. Start-up characteristics as well as steady-state performance was analyzed and discussed. The minimum thermal load of $10\;W\;(0.8\;W\;/cm^{2})$ and maximum thermal load of $80\;W\;(6.5\;W\;/cm^{2})$ were achieved using methanol as working fluid with the condenser temperature of $20^{\circ}C$ with horizontal position.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권10호
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• pp.823-831
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• 2007

This paper presents the experimental and simulation study of a loop heat pipe (LHP) that can be applied to present electronics, space missions and thermal control systems. The present experimental study was carried out employing sintered alumina ceramic wick ($d=2.96\;{\mu}m$, ${\phi}=0.61$). High purity R-134a, R-22 and water were also used as alternative working fluids in addition to ammonia. The experimental study showed that the maximum heat transfer performance for the test LHP in the vertical top heating mode was over 100 Watts when ammonia was used as the working fluid. The simulation results have been compared with the experimental results to validate a simulation model based on the thermal resistance network that was developed to evaluate the performance of LHPs, focusing on their prospective applications in electronics. The simulation model is based on the loop overall energy, mass, and momentum balance. The simulation program can predict the effects of various parameters which affect the performance of LHP within 5% compared with the experimental results.

• 설비공학논문집
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• 제18권12호
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• pp.1025-1032
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• 2006

This is to characterize the fluid mechanics of surfactant water solutions, which exhibit drag reduction in the turbulent flow as compared to pure water. The emphasis is placed on those fluid characteristic aspects of drag reducing solutions which are relevant for application in closed circulation loops for the purpose of pumping power savings, like hydronic cooling and heating systems in buildings. The experiments are carried out with the solutions of the surfactant Beraid DR-IW 616 in concentration of $100{\sim}3,000ppm$. The following key parameters are focused in this study: surfactant concentration, solution temperature and pipe diameter.