• 설비공학논문집
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• 제19권1호
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• pp.19-27
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• 2007

Analytical investigation on the performance of a two stage twin rotary compressor for $CO_2$ heat pump water heater system has been carried out. A computer simulation program was made based on analytical models for gas compression in control volumes, leakages among neighboring volumes, and dynamics of moving elements of the compressor. Calculated cooling capacity, compressor input, and COP were well compared to those of experiments over the compressor speeds tested. For the operating condition of suction pressure of 3 MPa, and discharge pressure of 9 MPa, and compressor inlet temperature of $35^{\circ}C$, the compressor efficiency was calculated to be 80.2%: volumetric, adiabatic, and mechanical efficiencies were 88.3%, 93.2%, and 92.7%, respectively. For the present compressor model, volumetric and adiabatic efficiencies of the second stage cylinder were lower by about $6{\sim}7%$ than those of the first stage mainly due to the smaller discharge port at the second stage. Parametric study on the discharge port size showed that the compressor performance could be improved by 3.5% just by increasing the discharge port diameter by 20%.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권6호
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• pp.27-37
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• 2019

This study focused on the possibility of reducing the cooling load through the change of micro climate in the outdoor space during summer season. This study proposes an efficient planning model by comparing the effects of urban heat island mitigation through wind path planning, outdoor space vegetation, and exterior material change by using the basic model of the street-oriented block housing proposed in the previous research by the same author. As a result, the most effective wind path planning strategy in the street-oriented block housing was the change of the air flow through the mass height adjustment. When the tall building masses were staggered and arranged in a balanced manner, the overall wind environment could be improved. The greater the height difference between low and high masses, the better the air flow was shown. It was also important to arrange the building masses so that the inlet of the main wind was open and to allow the external space to connect to the adjacent block to create a continuous flow. The change of outdoor space vegetation and flooring, and the formation of wind paths through the opening of lower part also showed the effect of heat island reduction. In addition, the change of PMV in summer was the biggest influence of shadow by tall building mass. Attention should be paid to the fact that high-albedo exterior materials are adversely affected by multiple reflections in dense street-oriented block housing. The use of albedo of the exterior material showed that it is necessary to pay attention to apply in the high density block housing. This is attributed to the rise of the temperature due to the absorption of energy into the low-albedo flooring, where the high-albedo exterior causes multiple reflections.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4721-4726
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• 2010

본 논문은 압축기 인버터 주파수 제어에 따른 CO2용 수냉식 열펌프의 성능 특성에 대해서 실험적으로 조사하였다. 실험장치는 압축기, 가스냉각기, 팽창밸브, 증발기, 내부 열교환기, 수액기로 구성된다. 실험장치에 사용된 모든 열교환기는 동관으로 제작된 이중관식 대향류형이다. 가스냉각기와 증발기는 2.4 m인 소시험부 6개와 4개로 각각 구성된다. 실험결과를 요약하면, 우선 증발기와 가스냉각기의 입구온도와 냉매유량이 일정한 조건하에서 압축기 인버터 주파수가 증가할수록 압축비와 토출압력이 증가한다. 또한 인버터 주파수가 증가할수록 난방능력과 압축일량은 증가하는 반면 성능계수는 감소한다. 그리고 증발기 입구 2차유체의 온도가 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 증가함에 따라 압축비와 압축일량은 감소하지만 질량유량, 난방능력, 성능계수는 증가한다. 위의 이러한 경향은 종래의 프레온계 냉매 시스템의 성능 변화와 유사하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.283-290
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• 2017

본 연구에서는 저온기에 참외재배 단동 플라스틱 온실에서 지붕 환기팬을 이용하여 환기할 때 작물에 스트레스를 적게 주면서 바깥 공기를 하우스 내부로 균일하게 유입할 수 있는 방법으로 하우스 전체길이에 대해 측창안쪽부분에 비닐을 부착하는 방법을 개발하였다. 지면으로부터 측창이 최대한 열렸을 때 높이의 10cm 아래까지 비닐을 설치하였다. 측창 개선에 의한 온실 환경 개선 및 참외 수량증대 효과를 검증하기 위하여 개선 측창형태와 관행의 측창형태를 비교하였다. 2017년 2월 25일 까지는 두 시험구 모두 환기를 하지 않았는데, 2월 중순 하우스 내 기온이 $40^{\circ}C$를 넘어섰다. 따라서 2월 중순부터는 하우스 환기를 시작해야 할 것으로 판단된다. 대조구에서의 기온이 4월 하순부터 $30^{\circ}C$를 넘어섰다. 그러므로 측창 안쪽에 부착한 비닐을 4월 하순, 늦어도 5월 상순에는 제거해야 할 것으로 판단된다. 4월 중순에 처리구에서의 지온은 생육 적온 범위인 $20^{\circ}C$를 넘어선데 비해 대조구에서는 여전히 $20^{\circ}C$보다 낮게 나타났다. 4월 하순이 되어서야 대조구의 지온도 $20^{\circ}C$를 넘어서는 것으로 나타났다. 전기사용량은 처리구 47.2kWh, 대조구 48.3kWh로 처리 간에 큰 차이를 보이지 않았다. 처리구에서의 참외 상품수량은 5,094kg으로 대조구 4,113kg에 비해 23.9% 많았다. 상품과율은 처리구 73.5%, 대조구 73.9%로 차이가 없었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.171-179
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• 2012

고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.64-68
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• 2001

An experimental study on the Joule-Thomson cryocooler with the mixed refrigerant (MR) is described in this paper, J-T refrigeration experiment was performed with a single stage regular air-conditioning compressor The mixed refrigerant in the experiment was composed of 75% mol fraction of $N_2$. 30% moi fraction of CH$_4$. 30% moi fraction of $C_2$H$_{6}$. 10% mot fraction of $C_3$H$_{8}$ and 15% mot fraction of iso-C$_4$H$_{10}$. Oil mist in the MR stream could be eliminated completely by the glass microfiber filter. Since a single stage compressor that had been designed thor R22 is not appropriate for high Pressure ratio of the mixed refrigerant especially during the transient period. two modifications were incorporated to regular J-T refrigeration cycle. First. a Portion of the MR was by-passed at the inlet of the heat exchanger and transferred directly to 7he suction of the compressor in the modified system. Second, a buffer volume was Prepared to change the mass flow rate of refrigerant. The pressure ratio in J-T expansion device was relieved at the beginning of the operation due to the by-Pass scheme. but it gradually decreased during the transient Process as some of the MR component condensed at low temperature. The buffer volume at the suction side was used to increase the MR gas density in the system after the transient cool-down period. Form the experiment with the modified system, the refrigerator could reach the lowest temperature of -152$^{\circ}C$ without cooling load. and about -15$0^{\circ}C$ with 5 W of cooling load . . . .

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권6호
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• pp.805-810
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• 2002

Development of a small gas-turbine combustor for 100㎾ class APU(Auxiliary Power Unit) has been performed. This combustor is a reverse-annular type and has a tangential swiller in the liner head to improve the fuel/air mixing and flame stability. Three main and three pilot fuel injectors of the simplex pressure-swirl type are used. The performance target at the design condition includes a turbine inlet temperature of l170k, a combustion efficiency of 99%, a pattern factor of 30%, and an engine durability of 3000 hours. Under developing the combustor, we conducted the performance test of our first prototype(TS1) with some variants. As a result of the test, the performance targets of the combustor are satisfied except that the pattern factor is about 4% higher than the target value. Therefore, the second prototype(TS2) was redesigned and the performance test was conducted with the critical focus on the pattern factor and the exit mean temperature. We adopted TS2 four variants to check the improvement of the pattern factor. As a result, the pattern factors of several variants were satisfied with the performance target. Finally, the TS2A variant was chosen as a final combustor fur our APU model.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1050-1060
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• 2012

SOFC시스템 고효율화의 한 방법으로 SOFC/GT 하이브리드시스템은 유효하다. 그러나 시스템의 출력 규모가 수십 MW급의 선박용이라면 하부시스템으로 사용되는 GT시스템의 냉각방식 도입은 장치를 복잡하게 만들고 제어 또한 쉽지 않게 된다. 따라서 선박용으로는 SOFC/GT(유냉각) 하이브리드시스템보다 SOFC/GT(무냉각) 하이브리드시스템이 더 적합해 보인다. 본 연구는 SOFC/GT(무냉각) 하이브리드시스템을 구축하고 그 시스템에 대한 스택의 작동온도와 전류밀도, 가스터빈의 압력비, TIT가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것으로 공기압축기 소요 동력의 증가에도 불구하고 전기적 효율은 상승되며 TIT에는 운전을 위한 제한된 온도범위가 존재한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.62-69
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• 2003

국내의 경우, 지하철 승강장 제연설비는 전용설비로 구축되어 있지 않고 화재발생시 승강장환기설비 및 본선터널부의 환기설비를 제연모드로 절환하여 운영되고 있다. 제연효과는 이러한 까닭으로 환기설비의 위치, 용량 및 급배기방식에 종속된다. 따라서 본 연구는 승강장에 정차한 열차에서 화재가 발생하는 경우를 대상으로 승객의 대피 소요시간을 산출하고 지하철환경해석 프로그램인 SES(Subway Environmental Simulation)를 사용하여 터널부 환기설비의 제연절환운전으로 승강장부에 형성되는 기류의 해석 및 FDS(Fire dynamics Simulator)을 이용하여 화재해석을 제연방식별로 수행한다. 얻어진 가시도 및 승강장 의 온도로부터 본선 터널부 제연모드별 특성을 규명한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.37-44
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• 2008

The global warming potential (GWP) of $CO_2$ refrigerant is 1/1300 times lower than that of R134a. Furthermore, the size and weight of the automotive heat pump system can decrease because $CO_2$ operates at high pressure with significantly higher discharge temperature and larger temperature change. The presented $CO_2$ heat pump system was designed for both cooling and heating in fuel cell vehicles. In this study, the performance characteristics of the heat pump system were analyzed for heating, and results for performance were provided for operating conditions when using recovered heat from the stack coolant. The performance of the heat pump system with heater core was compared with that of the conventional heating system with heater core and that of the heat pump system without heater core, and thus the heat pump system with heater core showed the best performance among the selected heating systems. On the other hand, the heating performance of two different types of coolant/air heat pump systems with heater core was compared each other at various coolant inlet temperatures. Furthermore, to use exhausted thermal energy through the radiator, experiments were carried out by changing the arrangement of a radiator and an outdoor evaporator, and quantified the heating effectiveness.