• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.12
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• pp.367-371
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• 2019

The molding for hollow products used widely in industry is rotational molding by heating and cooling. Uniform cooling is required to improve the quality of the product, and rapid cooling is required to improve the productivity. In this paper, the cooling condition is largely classified into the case of no forced cooling by the fan and forced cooling by the fan. In addition, when forced cooling by the fan is not performed, the condition for stopping the molding machine horizontally and the condition for stopping the molding machine vertically were classified. To confirm the forced cooling by the fan, the conditions were set such that only the molding machine rotates while the fan is not running and the upper and lower fans operate when only the lower fan is operated. The surface temperature of the rotary molding machine was analyzed by the STAR-CCM+ program for the case of air-cooling. The temperature distribution of the rotary molding machine was analyzed for five conditions and the temperature distribution for cooling was compared under each condition. Among the five cases, Case 4 was lowest at approximately 35 ℃ after 900sec.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.11
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• pp.983-990
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• 2010

In the present study, spray cooling heat transfer was experimentally investigated for the case in which water is sprayed onto the surfaces of micro-fins in forced convection and nucleate boiling regions. The experimental results show that an increase in the droplet flow rate improves heat transfer due to forced convection and nucleate boiling in the both case of smooth surface and surfaces of micro-fins. However, the effect of subcooling for fixed droplet flow rate is very weak. Micro-fins surfaces enhance the spray cooling heat transfer significantly. In the dilute spray region, the micro-fin structure has a significant effect on the spray cooling heat transfer. However, this effect is weak in the dense spray region. A previously determined correlation between the Nusselt number and Reynolds number shows good agreement with the present experimental data for a smooth surface.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.465-468
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• 2000

The procedure of semi-solid forming is composed of heating a billet, forming, compression holding and ejecting step. There are several methods to heat a billet during semi-solid forming process such as electric heating and induction heating. Usually in semi-solid forming process, induction heating has been adopted to achieve more uniform temperature of semi-solid material. Although induction heating is better method than any others, however, there is still difference of temperature between internal part and surface part of semi-solid material. Worse yet, in case of high liquid fraction of semi-solid material, liquid of the billet will flow down though solid of the billet still remains, which is very difficult to handle. In the present study, induction heating of semi-solid material with compulsive surface cooling has been performed to obtain uniform distribution of temperature. Distribution of temperature of the billets was measured and compared with that of conventional distribution of temperature. By this new induction heating method, not only temperature over the whole billet become uniform, but also control of temperature is possible.

• Journal of the KSME
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• v.20 no.6
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• pp.468-473
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• 1980

강재의 냉각, 특히 물을 사용한 강제냉각은 제철공정에서 실용되어지고 있음에도 불구하고 그 냉각과정에서 어떠한 현상이 일어나고 있는 지는 아직까지 명확치 못한 부분도 많고, 열전달율의 정량\ulcorner인 값도 불확실한 부분이 많다. 석유 shock 이래, energy 사용의 절약을 부르짖는 이때 물 상용의 절감 또한 절실히 요구되고 있다. 따라서 철강관계자도, 전열관계자도 이방면에 중대한 관심을 기울이게 됨은 물론 연구는 문의 수도 점차로 늘어나기 시작했다. 제철공정에서 가장 중요한 부분을 차지하는 온도범위는 감재표면열도의 200-1300.deg.C정도사 이 이지만 이중 300-800.deg.C 정도 범위에서는 인체면과 물사이의 전열현상을 가장 잘 알지 못하는 범위이다. 이범위의 실험치를 개관하면 실험하는 사람에 따라서 열전달율에 약간의 정도차가 있으며, 아 직까지 연구의 단서만 나온 것 뿐이라는 관점이다. 강재냉각의 전망에 대해서는 삼봉의 훌륭한 교재가 있으며, 본자료에서 는 냉각하는 경우에 생기는 현상을 중심으로 전열연구자의 입장에서 연구현황과 그 문제점을 논술해 보고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.4
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• pp.2021-2026
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• 2013

In this study, the effect on the welding angle distortion was reviewed by carrying out a thermal elastic-plastic analysis while changing the cooling condition(width, length, and distance from weld torch to cooling torch) the back of the welding zone for the butt weld joint. The review results revealed that maximum 57% of reduction in the angle distortion was achieved when the distance between weld torch and cooling tip of 25mm, cooling length of 80mm, and cooling width of 30mm were maintained.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1459-1460
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• 2011

자성유체에 60Hz의 교류자기장을 인가할 때 발생되는 냉각효과를 해석하기 위해 유한요소법을 결합하였다. 열원으로는 전류가 코일에 흐를 때 생성되는 줄열과 닐운동과 브라운운동으로 야기되는 전력손실에 의한 발열이 있다. 교류자기장은 주파수가 낮기 때문에 줄열이 주요한 열원이 된다. 그러므로 코일에서 자성유체로 일어나는 열전달과 자연대류현상은 코일의 표면에서 일어난다. 자연대류현상을 해석하기 위해서는 자성유체의 부력밀도를 고려해야 한다. 부가적으로 자계의 세기와 온도에 관한 함수인 자화와 자기체적력밀도로 인해 자기대류현상과 같은 강제대류가 일어난다. 이러한 두 가지 대류현상으로 인해 교류자기장을 인가한 자성유체에서 냉각효과가 일어난다. 자기체적력밀도는 유한요소법으로 보간된 가상공극개념을 이용하여 켈빈전자기력밀도를 이끌어 낸 후 이를 수치적으로 이용하여 구하였다. 랑제방함수는 켈빈전자기력밀도와 전력손실을 계산하는데 필요한 비선형 자화율을 고려하기 위해 사용하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.22 no.1
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• pp.97-102
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• 2005

The procedure of semi-solid forming is composed of heating a billet, forming, compression holding and ejecting step. There are several methods to heat a billet during semi-solid forming process such as electric heating and induction heating. Usually in semi-solid forming process, induction heating has been adopted to achieve more uniform temperature of semi-solid material. Although induction heating is better method than any others, however, there is still difference of temperature between internal part and surface part of semi-solid material. Worse yet, in case of high liquid fraction of semi-solid material, liquid of the billet will flow down though solid of the billet still remains, which is very difficult to handle. In the present study, induction heating of semi-solid material with compulsive surface cooling has been performed to obtain uniform distribution of temperature. Distribution of temperature of the billets was measured and compared with that of conventional distribution of temperature. By this new induction heating method, not only temperature over the whole billet become uniform, but also control of temperature is possible.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.129.1-129.1
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• 2016

반도체, 디스플레이, PC 등 전자기기의 경우 소자 내 발생된 열로 인해 기기의 성능 및 효율, 수명 등이 감소하기 때문에 이러한 내부 열을 외부로 방출시켜줄 필요가 있다. 일반적으로 heat pipe나 냉각 팬(fan) 등의 외부장치에 의해 강제적으로 냉각해주는 기술이 있지만 휴대용 디바이스와 같이 작은 전자기기의 경우 소자 자체적으로 열전도 특성이 뛰어난 기판을 사용하여 열전도에 의해 열이 소자 밖으로 방출될 수 있도록 방열 설계를 해주어야 한다. 따라서 소자 전체를 지지해주고 열전도에 의해 방열 기능을 해주는 방열기판에 대한 관심이 증가하고 있다. 현재 가장 많이 사용되어지는 세라믹 방열기판으로는 알루미나가 있지만 보다 소자의 집적화와 고성능화로 인하여 열전도도가 높은 질화규소 기판의 요구가 증대되고 있다. 하지만 이러한 질화규소기판에 금속전극을 형성하는 기술은 종래의 알루미나 기판에 이용한 DPC(Direct Plated Copper), DBC(Direct Bonded Copper)기술을 적용할 수 없다. 그래서 현재는 메탈블레이징을 이용하여 전극을 형성하지만 공정비용 및 대형기판에 형성이 어려운 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 질화규소 방열기판에 전기화학공정을 통하여 밀착력이 우수한 금속 전극 회로층 형성에 대한 연구를 진행하였다. 질화규소 방열기판에 무전해 Ni 도금을 통하여 금속층을 형성하는데 이 때 세라믹 기판과 금속층 사이의 낮은 밀착력을 향상시키기 위해 습식공정을 통하여 표면처리를 진행하였다. 또한 촉매층을 $Pd-TiO_2$ 층을 이용하여 무전해 도금공정을 이용하여 Ni, 전극층을 형성하였다. 질화규소 표면에 OH기 형성을 확인하기 위해 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)분석을 실시하였으며 OH 그룹 형성 및 silane의 화학적 결합으로 인해 금속 전극층의 밀착력이 향상된 것을 cross hatch test 및 scratch test를 통해 확인하였고 계면 및 표면형상 특성 등을 분석하기 위해 TEM(Transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), AFM(Atomic-force microscopy)등의 장비를 이용하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.20 no.2
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• pp.112-119
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• 1988

The purpose of this work is to obtain the experimental data for the forced How dryout heat flux in a heat generating stratified debris bed which simulates the degraded nuclear reactor core after severe accident. The present observations were mainly focused on the effect of coolant mass flux on the dryout heat flux in the stratified debris bed which consists of several layers with selected particle sizes under constant bed depth and temperature of inlet coolant flow conditions. The following results were obtained from this experimental work: (1) The dryout heat flux in the stratified debris bed increases with increase of upward forcing mass flux of coolant. The similar trend of increase rate of dryout heat flux in the stratified bed was observed in the uniform particle size bed. (2) For the comparison of theoretical values and experimental data, the use of surface area mean diameter as a particle diameter was suitable for the calculation of dryout heat flux.