• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.339-345
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• 2006

This these was conducted to investigate tile characteristics of a frozen start up for a VCHP which has water as a working fluid and Nitrogen as a non-condensible gas. The tested heat pipe was made of a copper tube with the outer diameter of 12.7 mm, the length of 340 mm, and the sintered metal wick had the thickness of 0.7 mm. This experiment was conflicted under the thermal load, inclined angle and cooling conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권3호
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• pp.303-315
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• 1998

Numerical and experimental studies on a heat pipe with two heat sources have been performed to investigate the operating characteristics. Numerical analysis was performed based on the cylindrical two-dimensional incompressible laminar flow for the vapor space and the conjugate heat transfer for the entire heat pipe. Experimental study with a 0.45 m length copper-water heat pipe was also performed to validate the numerical modeling for the heat input range from 29 W to 47 W on each heater. As results, the temperature profiles at the outer wall for the single active heat source as well as the temperature profiles for the switching operation between two heat sources are suggested. Due to the axial conduction, it is found that the temperature drop between the evaporator and the condenser appears small when the heat source closer to the condenser is turned on. For the switching operation in the present study, the transient time is about 700s and the temperatures at the locations of both heat source are same in 130s after switching.

• 태양에너지
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• 제17권4호
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• pp.45-56
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• 1997

본 연구는 제설설비에 히트파이프를 사용할때 기술적, 경제적 문제에 대해서 고찰하고, 히트파이프식의 제설구조물를 제작 설비하는 경우의 적용범위와 작동조건에 따라 전열효과를 실험적으로 검토한 것이다. 제설 제빙용으로 개발된 히트파이프식 설비는 히트파이프 배열의 피치에 관계없이 상호보완적으로 작동하였으며 제설설비를 위해 충분한 성능을 보였다. 작동액체의 충전량은 증발기의 체적을 기준으로 하여 $0.96{\sim}1.3$배인 경우가 가장 적합 하였다. 가열액체의 온도가 증가할수록 안정한 운전이 가능하였고 경사도는 4.5도에서 9도사이가 가장 양호했다. 경사가 크고 가열매체 입구온도가 증가할 때 온도진동수는 증가하고 진폭은 감소하고 열전달 효과는 크게 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제17권12호
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• pp.1139-1144
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• 2005

This study has been performed to investigate the thermal performance of variable conductance heat pipe (VCHP) with meshed wick. The length of condenser portion in a VCHP is varied by the expansion of inert gas with the operation temperature, and the heat transport capacity is thus varied with the operating temperature. In this study, numerical evaluation of the VCHP is made for the thermal performance of VCHP, based on the diffusion model of inert gas. Water is used as a working fluid and nitrogen as a control inert gas in the copper tube. As a result, the thermal performance of VCHP has been compared with that of constant conductance heat pipe (CCHP) according to the variation of operation temperature. Maximum heat transport capacity of VCHP is mainly presented for operation temperature and the variation of operation temperature is also presented for heat transfer rate of VCHP.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.3-11
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• 1995

본 논문은 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 제작 및 그 열성능에 관한 내용이다. 국내 기후에 적합한 모델을 도출하기 위하여 본 연구에서는 여러번에 기초실증 실험을 수행하였다. 히이트 파이프는 구리로 제작하였으며 증발부, 단열부 및 응축부의 길이는 각각 1700mm, 100mm, 그리고 200mm이다. 증발부는, 특히 효율적인 집열을 위하여 얇은 구리로 만든 핀(fin)을 부착하였다. 연구결과를 살펴보면 작동 유체의 종류, 윅(wick)의 유무, 표면 처리 정도 그리고 그 밖의 여러 설계인자에 따라 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 열성능이 적지 않은 영향을 받을 수 있음을 나타내고 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2346-2351
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• 2008

This study deals with heat pipes inserted into the metal hydride(MH) reactor to increase the effective thermal conductivity of the system and thus to enhance the thermal control characteristics. A numerical analysis was conducted to predict the effect of inserted heat pipes on the heat transfer characteristics of MH, which inherently has extremely low thermal conductivity. The numerical model was a cylindrical container of O.D. 76.3 mm and length 1 m, which is partially filled with about 60% of MH material. The heat pipe was made of copper-water combination, which is suitable for operation temperature range between $10^{\circ}C$ and $80^{\circ}C$. Both inner -and outer- heat pipes were considered in the model. Less than two hours of transient time is of concern when decreasing or increasing the temperature for absorption and discharge of hydrogen gas. FLUENT, a commercial software, was employed to predict the transient as well as steady-state temperature distribution of the MH reactor system. The numerical results were compared and analyzed from the view point of temperature uniformity and transient time up to the specified maximum or minimum temperatures.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.93-100
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• 2006

An experimental study of a counterflow heat exchanger was performed. The heat exchanger had an effective heat transfer length of 1000mm and was operated in a counterflow arrangement with hot water($30{\pm}0.5^{\circ}C$, $Re_i=3500{\sim}20000$) in the inner tube(copper tube, $d_0=9.52mm$) and cold water($15{\pm}0.5^{\circ}C$, $Re_{DH}=10700{\sim}39000$) in the annulus(copper tube, $D_0=19.05mm$). Overall heat transfer coefficients were calculated and heat transfer coefficients in the inner tube and the annulus were determined using Wilson plots. The inner Nusselt number was compared with that of Gnielinski's correlation and they agreed within ${\pm}10%$ error. The trends were typical for a fluid-to-fluid heat exchanger with the overall heat transfer coefficient increasing with both inner and annulus flow rates. In the range of this experiment, Nusselt numbers for the inner tube flow were almost identical with those of the annulus flow at the same Reynolds number.

• 한국가스학회지
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• 제8권4호
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• pp.62-69
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• 2004

정전기 방전으로 인한 재해방지, 생산효율의 향상, 정전기 방전에 민감한 전자소자의 보호를 위하여 각종 생산 공정에서는 정전기의 제전이 필요하다. 그래서 필름생산공장, 도장공장, 반도체 공장 등에서 이러한 정전기를 제거하기 위하여 제전기를 사용하고 있다. 본 연구에서는 전압인가식 제전기 bar의 길이, 동관의 길이 및 전극 간격을 변화시켜가면서 최적의 제전효율을 가지는 조건을 고찰하고, 이러한 조건에서 발생되는 방전에 의한 가연성 가스의 폭발 유무를 연구하였다. 그 결과 제전효율은 각각의 제전 bar에서 접지전극과 침상전극 사이의 간격이 8-11(mm)사이 일 때 최적의 제전효율을 나타내는 것을 알 수 있으며, 최적의 제전효율을 나타내는 bar에 대하여 가연성 가스의 폭발실험을 한 결과 폭발은 일어나지 않는 것을 알 수 있었다. 이상과 같이 본 연구를 통하여 나타난 결과를 이용하여 최적의 제전효율과 안전성을 가지는 방폭형 전압인가식 제전기 개발에 필요한 자료를 제시함으로써 산업현장에서 발생하는 가연성 가스에 의한 폭발사고를 미연에 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.258-266
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• 2011

수중 경도물질에 의해 유발된 스케일은 수질 저해는 물론 배관의 기능에 막대한 손실을 초래할 수 있어 관리가 필요하다. 특히 온수시스템의 경우, 온도에 의해 스케일화작용이 가속화되므로 관리가 필요한 시설 중 하나이다. 현재까지는 화학약품이나 에너지가 소모되는 화학적, 물리적, 전자기적 방법과는 다른 무전원방식의 Frequency Driver (FD)를 이용하여 스케일 생성 방지 효과를 확인하고자 하였다. 500 mg/L의 경수에 33일간 3종류의 관 시편을 침지시켜 관 재질별 스케일 형성도를 비교하기 위해 XRD와 SEM을 이용하여 표면을 분석하였다. 주철관에서는 경도에서 유발된 스케일인 calcite ($CaCO_3$)가 형성되었고, 구리나 스테인리스관에 비해 부식율이 높았다. 온수순환장치를 제작하여 경도 300 mg/L로 $50^{\circ}C$의 조건에서 FD 설치 유무에 따른 주철관의 스케일 형성도와 수질 변화를 비교하였다. XRD 결과에서 FD를 설치하였을 경우 calcite의 생성은 비교적 적은 반면, 좋은 부식생성물인 magnetite ($Fe_3O_4$)의 생성을 확인할 수 있었으며, SEM 사진에서도 FD의 스케일 저감 효과를 확인할 수 있었다. 관 내부의 스케일 양의 경우, FD를 설치하지 않은 경우에 비해 FD를 설치하였을 경우 관 연결부분에서는 16%, 관 전체길이에서는 14%, 열교환기에서는 42%의 적은 스케일이 형성되어 FD의 스케일 저감효과를 확인할 수 있었다. 또한 FD 설치 유무에 따른 수질분석 결과를 토대로 FD가 수질의 화학적 변화 없이 경도물질의 결정화를 방지하는 것으로 나타나 환경적으로도 안전함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.542-553
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• 2011

본 논문에서 방전 또는 스파크로 인한 전기화재, 폭발사고 및 감전 사고의 위험 없이 고주파 고전력을 안전하게 전달할 수 있는 새로운 형태의 실용적인 자기케이블을 처음으로 제안하였다. 또한, 케이블 사이에서 발생하는 누설자속에 대한 자기저항을 주변효과(fringe effect)까지 고려하여 정량적으로 해석하였다. 자기케이블에 상쇄코일, 상쇄금속판, 상쇄금속관과 같은 상쇄실드 적용함으로써 자기케이블 사이의 누설자속을 급격히 줄여 콤팩트한 자기케이블을 구현하였고, 장거리 전력전송을 가능하게 하였다. 입력전류 $10A_{rms}$(20kHz)에서 상쇄금속관이 적용된 1.5m길이, 5cm의 케이블 사이의 간격을 갖는 자기케이블로 353.8W의 전력을 68%효율로 전달하였다. 이는 상쇄금속관을 적용하지 않았을 때에 비해 출력전력은 약 25배, 효율은 약 7배 높은 수치다. 본 논문에서는 제안된 자기케이블의 성능 특성을 실험과 자장 시뮬레이션을 통해 분석 및 검증하고 비교하였으며, 기대했던 우수한 성능을 실제로 확인하였다.