• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.4
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• pp.449-455
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• 2015

Owing to the trend of an increase in capacity and high-efficiency requirement, the life and reliability of power transformer depend significantly on the amount of heat generation per unit volume and the degradation of insulation oil. These problems can be solved by enhancing the cooling performance of the radiator. The purpose of this study was to find a suitable position of fans for a better cooling effect given by the forced-convection of air in an ONAF (Oil Natural Air Forced) type transformer. In the simulation, commercial software was used for flow analysis, and the cooling passage of the oil was simplified to shorten the time taken for computation. With the diameter of the fan fixed at a constant value, the analysis was performed only by changing the position of the fans. As a result, a vertical position change of the fans does not affect the cooling performance significantly. However, the temperature drop given by the fans positioned on the front region of the transformer is larger than that on the rear region.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.62
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• pp.58-65
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• 2010

최근 가정용 컴퓨터와 노트북 등의 중앙처리장치(CPU) 속도가 급격히 빨라지고 있다. 더욱이 화석 에너지 고갈 위기에 따라 제품의 발열량은 급속도로 늘어날 전망이라는 관측이 나왔다. 때문에 에너지절약에 대한 해결이 동반된 연구가 이뤄져야 한다는 목소리가 커지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발열원에 히트싱크를 직접 부착하는 강제대류 방식에 대한 연구가 진행되고 있고, 최근 들어 열전소자를 이용한 냉각방식과 히트파이프를 이용한 방식도 대두되고 있다. 그 중 열저항 특성 연구에 집중했던 기존 방식에서 벗어나 Pulsating Heat Pipe(PHP)를 열확산기로 적용시킨 연구방식을 소개한다.

• Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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• v.12 no.1
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• pp.78-84
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• 2016

The FHX (Forced-draft sodium-to-air Heat Exchanger) employed in the ADHRS (active decay heat removal system) is a shell-and-tube type counter-current flow heat exchanger with M-shape finned-tube arrangement. Liquid sodium flows inside the heat transfer tubes and atmospheric air flows over the finned tubes. The unit is placed in the upper region of the reactor building and has function of dumping the system heat load into the final heat sink, i.e., the atmosphere. Heat is transmitted from the primary cold sodium pool into the ADHRS sodium loop via DHX (decay heat exchanger), and a direct heat exchange occurs between the tube-side sodium and the shell-side air through the FHX tube wall. This paper describes the DHRS and the structural design of the FHX.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.17 no.6
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• pp.117-123
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• 2018

Automotive headlamps have been continuously developed as one of the most important devices for securing the driver's view, and the LED lamps are getting popular in recent years. However, in case of the LED lamps, because the heat generated by the LED lamps are too high, it shorten the product life and lower the LED efficiency. Therefore, this study was investigated the cooling characteristics of the LED lamp heat sink for automobile by forced convection for LED heat generation control. In order to analyze the cooling characteristics of the heat sink, the temperature distribution results were investigated through the experiment and computational analysis under the increase of the air flow velocity, and the convective heat transfer coefficient was obtained. Also, convective heat transfer coefficient was calculated by the theoretical formula under the same condition and compared with experimental and computational results. From the result of this study, as the air flow velocity around the heat sink fins increased, the convective heat transfer coefficient significantly increased, confirming the improvement in the cooling effect.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.1
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• pp.53-62
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• 2017

The forced convection heat transfer performance of a twist-vane spacer grid for a dual-cooled annular fuel assembly was examined experimentally. The twist-vane spacer grid was uniquely designed to enhance mixing inside subchannels and mixing between adjacent subchannels. For testing, a $4{\times}4$ square-arrayed rod bundle with narrow gaps between rods was prepared as the dual-cooled annular fuel assembly to be simulated. The pitch-to-rod diameter ratio of simulated dual-cooled annular fuel assembly was 1.08. The experiments were performed under the following conditions: axial bulk velocity, 1.5 m/s and heat flux, $26kW/m^2$. With regard to the circumferential temperature distribution, the lowest rod-wall temperatures upstream and downstream were measured at the subchannel center and the position toward the tip of twist-vane, respectively. With regard to the axial temperature distribution, behind the twist-vane spacer grid, the rod-wall temperature decreased drastically, and the Nusselt number was enhanced by up to 56 %. The present measured data indicate that the twist-vane spacer grid can effectively improve the forced convection heat transfer in the dual-cooled annular fuel assembly with narrow gaps.

• Journal of Power System Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.5-13
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• 2005

새로운 엔진을 개발하기 위한 중요한 과정 중에 하나로서 엔진 연소실 가시화를 들 수 있다. 그러나 실제 운전상태에 있는 엔진 연소실을 가시화하기 위해서는 극복해야 할 여러 가지 어려운 점들이 있기 때문에, 지금까지는 간단한 실험적 접근방법 혹은 소수의 이론적 해석 방법만이 보고 된 상태이다. 본 연구에서는 가시화용 수정엔진을 개발하기 위해 필요한 몇 가지 중요한 사항들을 다루었다. 즉, 가시화용 수정엔진의 안전한 운전을 위하여 엔진 실린더 외부에 강제대류 효과를 주었고, 또한 실린더 두께 변화에 따른 온도 및 응력장의 분포를 정량적.정성적으로 고찰하였으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 실린더 라이너 외벽을 강제대류로 냉각했을 경우, 열응력 감소에 매우 큰 효과를 보았다. 둘째, 가시화용 수정엔진 라이너의 최적 두께를 도출하였다. 셋째, 전통적인 주철 소재의 실린더 라이너와 비교 시, 주철 라이너는 연소에 의한 폭발 압력이 실린더 안전성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보고 되었으나, 수정 라이너의 경우 연소압력 및 연소에 의한 연소열 모두 중요한 설계 인자임을 입증하였다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.10 no.5
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• pp.600-609
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• 1998

The experimental investigation of thermal response characteristics by the air flow through the porous media has been carried out. The packed spheres of steel or glass were considered as the porous media in the present study. Temperature distributions of the fluid in the porous media as well as pressure drops through the porous media were measured. The transient temperature variations in the porous media are compared favorably with the analytical results in the high Reynolds number ranges. However, in the low Reynolds number ranges, the experimental data deviate from the analytical results, due to the dominant heat conduction penetration to the upstream direction, which is not considered in the analytical model. The cool-down response of porous media is found to be dependent upon the specific dimensionless time considering the material property and air velocity. The heat discharge process is recommended to be operated until a certain time, considering the cost efficiency.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.4
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• pp.1511-1517
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• 2012

Vacuum chamber or vacuum tube for the exhaust process of vacuum glazing is presently used, where excessive time and expenses are required to make the whole vacuum chamber or tube vacuum. To solve this problem, multifunction equipment for vacuum exhaust and ultrasonic joining at atmospheric pressure has been developed, in which a piezoelectric vibrator experiences excessive temperature rise resulting in optimizing the cooling of the equipment. Therefore, in this study, cooling effects of natural convection and forced convection methods were identified by numerical analysis and experiments, and cooling performance of the multifunction equipment was optimized.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.05a
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• pp.95-103
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• 1998

오늘날 전기 철도 차량의 속도제어방식에는 A.C모터의 속도를 제어하는 방식을 많이 사용하고 있고 이 경우 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 전기 부하의 일부를 저항열로 소모하며 반도체의 용량에 따라 차이가 있으나 전기 철도 차량의 경우 약 1~2㎾의 열이 발생한다. 따라서 이들 소자들이 적정온도범위(100~12$0^{\circ}C$미만)를 유지하기 위해서는 소자의 내부저항열을 외부로 방출시켜야 한다. 지난 30여 년 동안 이러한 반도체 소자 냉각에는 강제대류, 침적 비등, 히트파이프식 냉각방법이 적용되어 왔다. 최근에는 히트파이프식 냉각방법이 유지보수, 크기 및 중량 등 여러 측면에서 상대적으로 유리하기 때문에 히트파이프식 냉각방법을 주로 사용하고 있다. (중략)