• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.547-553
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• 1989

본 연구에서는 작동유체로서 수증기와 거동이 유사한 습공기를 대기 흡입식 풍동을 사용하여 원호 노즐로서 팽창시키는 경우에 대하여 응축충격파가 발생하는 흐름이 측정부내에 쐐기를 설치하여 발생시킨 경사충격파에 미치는 영향에 대해 실험적으로 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.723-729
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• 2016

본 연구에서는 핀-관형 히트파이프와 평행류형 히트파이프 제작하여 시험하였으며 분리형 히트파이프의 작동유체의 충진량은 40~60(% vol.), 풍량은 300~1,400 사이에서 변화시켜가며 온도교환 효율, 열회수량, 공기측 압력강하를 비교하였다. 온도교환 효율은 두 종류의 히트파이프 모든 경우에서 저 풍량에서는 작동유체 충진량이 40(%vol.)일 때가 가장 높았으며 풍량이 증가함에 따라 최대 효율을 가지는 작동유체 충진량이 다름을 알 수 있었고, 환기량이 작을수록 온도교환 효율이 높게 나타났다. 평행류형 히트파이프 60(%vol.)의 실험결과에서 보는 것과 같이 작동 유체를 너무 많이 충진하게 되면 오히려 낮은 온도교환 효율을 보이는데 이는 관벽의 액막이 두터워지면서 열전달 효과를 악화시킨 결과로 최적 충진량이 40~50(%vol.) 사이에 있음을 알 수 있다. 풍량 변화에 따른 공기측 압력강하 비교에서는 증발부 히트파이프가 응축부 히트파이프 보다 크게 계측 되었는데 증발부 표면에 생긴 결로수의 영향으로 생각된다. 평행류형 히트파이프는 핀-관형 히트파이프와 비교하여 냉매 충진량은 48%, 체적은 41%에서 동등이상의 성능을 보였으며, 공기측 압력강하도 37% 정도로 좋은 성능을 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제14권4호
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• pp.342-349
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• 1982

송풍식건조과정(送風式乾燥過程) 중의 말쥐치육의 건조기구(乾操機構)와 수분활성(水分活性)과의 관계를 검토하기 위하여 $47.5^{\circ}C$에서 풍속과 공기의 상대습도를 달리하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 전체 건조과정은 정속건조기(定速乾燥期)와 감속건조기(減速乾燥期)로 구분되었다. 정속건조기(定速乾燥期)는 건조표면(乾燥表面)이 수분활성(水分活性) 1.0을 유지하는한 계속되었으며, 온도와 상대습도가 일정할 때 정속건조속도(定速乾燥速度)는 공기의 속도(速度)의 제곱근에 비례하였다. 감속건조기(減速乾燥期)는 건조기구(乾操機構)가 서로 다른 제(第)1 및 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)로 구분되었다. 제(第)1감속건조기(減速乾燥期)는 모세관 응축수의 건조표면(乾燥表面)으로의 이동이 불충분한 불포화표면건조기(不飽和表面乾燥期)였으며, 이 때의 건조속도(乾燥速度)는 공기의 온도가 일정할 때 상대습도에 크게 좌우되었다. 제(第)1감속건조기(減速乾燥期)와 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 변환점에서 표면경화현상(表面硬化現象)이 시작되었다. 상대습도의 변화에 따라 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)가 시작될 때의 수분활성(水分活性)과 수분함량(水分含量)은 각각 다른 값을 나타내었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)는 다시 건조기구(乾操機構)를 달리하는 두 개의 건조기(乾燥期)로 구분되었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 1단계는 말쥐치육 내부의 모세관 응축수가 건조표면(乾燥表面)으로 확산, 증발하여 건조가 진행되었으며, 이때의 수분의 확산계수는 $47.5^{\circ}C$에서 $2.89{\cdot}10^{-10}m^2/sec$였다. 표면경화현상(表面硬化現象)은 말쥐치육의 수분활성(水分活性)이 0.7에 이를때까지 계속되었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 2단계는 수분활성(水分活性) 0.45에서 시작되었다. 이 때의 건조는 말쥐치육 내부에 다분자층(多分子層)으로 흡착(吸着)한 결합수의 건조표면(乾燥表面)으로의 확산, 증발에 의하여 진행되었다. 흡착수분(吸着水分)의 분자층(分子層)의 수는 4였으며, $47.5^{\circ}C$에서의 확산계수는 $4.38{\cdot}10^{-11}m^2/sec$였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.343-350
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• 2012

본 연구에서는 외부 개질기에 열원을 공급하기 위한 시스템 내에 가용한 열에너지의 활용 및 확보에 대한 해석을 위해서 외부 개질기를 연계한 평판형 SOFC 시스템의 해석 모델을 구축하고자 한다. 이러한 해석을 위한 모델 구축을 위해 Matlab simulink$^{(R)}$ 기반의 ThermoLib module을 사용하였으며, 구축된 해석 모델을 통하여 시스템의 성능 향상을 위한 구성 기법에 대해서 연구를 하였다. 시스템 구성 방법은 기존 시스템의 layout을 바꾸기 위해 공기극 출구가스 재순환 및 외부개질기와 촉매연소기를 통합한 개질반응시스템 적용, 개질기에 공급되는 혼합연료의 예열, 연료극 출구가스의 응축을 통한 연료 농도 향상 등을 고려하였다. 시뮬레이션의 해석 결과에서는 SOFC 시스템에 있어서 일반 연소기를 적용한 기준 시스템에 비하여 촉매 연소기를 사용한 시스템의 전기 효율이 12.13% 향상되었으며, 연료극 출구 가스를 응축시켜 버너로 연소시킨 시스템에서는 열효율이 76.12%로 가장 높았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.699-706
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• 2018

플라즈마 고분자의 영구기체(He, $H_2$, $O_2$, $N_2$, $CH_4$) 및 응축성 증기($CO_2$, $C_2H_4$, $C_3H_8$)에 대한 투과 특성을 조사하였다. 플라즈마 고분자는 마이크로파 방전과 라디오파 방전을 이용하여 제조하였으며 플라즈마 중합의 단량체(monomer)로는 hexamethyldisiloxane(HMDS)을 사용하였다. 마이크로파를 이용하여 제조한 HMDS 플라즈마 고분자막의 투과도계수는 투과 기체의 분자지름에 의존하는 경향을 나타내었으며 라디오파를 이용하여 제조한 플라즈마 고분자막보다 높은 산소/질소 투과선택도를 나타내었다. 반면에 라디오파를 이용하여 제조한 HMDS 플라즈마 고분자막의 투과도계수는 투과기체의 임계온도에 의존하는 경향을 나타내었으며 질소에 대한 에틸렌 및 프로판의 투과선택도가 우수한 특성을 나타내었다. 마이크로파로 중합시킨 고분자막은 가교결합도가 높기 때문에 기체의 투과도계수가 주로 확산계수(또는 분자지름)에 의존하게 된다. 그러나 라디오파의 에너지 밀도는 마이크로파의 에너지 밀도보다 낮기 때문에 라디오파로 중합시킨 플라즈마 고분자막의 구조는 마이크로파로 중합시킨 고분자 막에 비하여 가교결합도가 떨어지게 되며 이 막을 통한 투과도계수는 분자크기 보다는 기체의 임계온도에 의존하는 경향을 나타내었다. 따라서 라디오파를 이용하여 중합시킨 HMDS 플라즈마 고분자막은 영구기체 보다는 공기 중의 유기물질을 제거하는데 보다 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.15-20
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• 2017

최근 들어 가정용 공조기가 겨울철에 히트 펌프로도 사용된다. 이 때 실외기는 저온의 외기와 열전달을 하며 관내의 냉매를 증발시킨다. 반면 여름철에 냉방기로 사용될 경우 실외기는 고온의 외기와 열전달을 통해 관 내의 냉매를 응축시킨다. 즉, 동일한 열교환기가 여름철에는 응축기로, 겨울철에는 증발기로 사용되고 외기 조건도 겨울철의 저온에서 여름철의 고온까지 넓은 범위에 놓이게 된다. 본 연구에서는 표준 설계 온도 조건에서 얻어진 j와 f 인자가 저온 운전 시에도 무리없이 적용 가능한지를 실험을 통하여 확인하였다. 이를 위하여 2열 루버 핀-관 열교환기에 대하여 외기 온도를 변화시키며 일련의 실험을 수행하였다. 또한 관 내측의 브라인의 유량이 미치는 영향도 살펴보았다. 실험 결과 외기의 온도 변화가 j와 f 인자에 미치는 영향은 무시할 만 하였다. 모든 j와 f 인자는 각각 9%, 3% 내에서 일치하였다. 따라서 표준 조건에서 얻어진 j와 f 인자를 저온 조건에 사용하여도 무리가 없다고 판단된다. 또한 관 내측 유량 변화가 j와 f 인자에 미치는 영향이 미미한 것으로 미루어 관 내측 상관식의 적용이 적절하다고 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.249-255
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• 2013

대형 냉장고의 경우 내부구조가 복잡하고 냉장고 문을 열고 닫을 때 냉장고 내부에 온도편차가 발생하며, 또한 진동에 의한 흔들림이 발생하게 된다. 이러한 다양한 원인에 의하여 간헐적으로 부품간 마찰에 의한 이상소음이 발생하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 이상소음의 원인과 메커니즘을 실험적으로 분석하고 이것을 줄일 수 있는 가능성에 대하여 제안하고자 한다. 이상 소음을 구현하기 위한 실험장치를 구성하고 냉장고 문의 열림과 닫힘에서 발생되는 변형량 분석과 온도 변화에 따른 내부 압력변화를 측정하여 소음발생의 주요원인에 대하여 분석하였다. 또한 설계초기 단계에서 적용이 가능한 소음저감 방법론을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권8호
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• pp.1051-1060
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• 2003

The heat and mass transfer on two kinds of tube surfaces (bare stainless steel tube and Teflon coated tube) in steam-air mixture flow are experimentally studied to obtain design data for the heat exchanger of the latent heat recovery from flue gas. In the test section, 3-tubes are horizontally installed, and steam-air mixture is vertically flowed from the top to the bottom. The pitch between tubes is 67mm, the out-diameter of tube is 25.4mm, and the thickness is 1.2mm ; blockage factor (cross sectional tube area over the cross sectional area of the test section) is about 0.38. All of sensors and measurement systems (RTD, pressure sensor, flow-meter, relative humidity sensor, etc.) are calibrated with certificated standard sensors and the uncertainty for the heat transfer measurement is surveyed to have the uncertainty within 7%. As experimental results, overall heat transfer coefficient of the Teflon (FEP) coated tube is degraded about 20% compared to bare stainless tube. The degradation of overall heat transfer coefficient of Teflon coated tube comes from the additional heat transfer resistance due to Teflon coating. Its magnitude of heat transfer resistance is comparable to the in-tube heat transfer resistance. Nusselt and Sherwood numbers on Teflon (FEP) coated surface and bare stainless steel surface are discussed in detail with the contact angles of the condensate.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.171-181
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• 2017

2상 횡 유동은 응축기, 증발기와 원자력의 증기 발생기와 같은 열교환기의 튜브와 셀 사이에 존재한다. 공기/물의 2상 유동에 놓인 관군에 작용하는 항력을 실험적으로 평가하였다. 2상 유동에 놓인 관군은 정사각형 배열이다. 피치 직경 비는 1.35이었고, 실린더의 직경은 18 mm이다. 관군에 유동방향으로 작용하는 항력을 측정하여 항력계수와 2상 유동 감쇠비를 계산하였다. 2상 유동 감쇠비는 균질 2상 유동의 이론식을 사용하여 구하여 실험의 결과와 비교하였다. 압력과 항력의 상관계수를 실험결과를 고려하여 평가하였다. 상관계수는 이론적으로 항력을 계산할 때에 사용된다. 질량유량을 증가할수록 측정된 항력으로부터 구한 항력계수와 감쇠비가 균질 유동의 이론적 결과와 잘 일치함을 보이고 있다. 결과적으로 충분히 큰 질량 유량의 기포 유동인 경우에는 감쇠비를 균질 유동에 근거한 이론식으로 계산할 수 있다.

• 공업화학
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• 제35권2호
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• pp.100-106
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• 2024

NiO와 페로브스카이트 사이의 전하 이동과 계면특성을 개선하기 위해, 솔-젤로 제조된 NiO를 [2-(9H-carbazol-9-yl)ethyl] phosphonic acid (2PACz)으로 개질한다. 2PACz의 인산기(head group)는 NiO 표면의 수산화기(-OH)와 응축 반응을 통해 결합되며, 더 깊은 가전자대가 형성되면서 페로브스카이트 층의 가전자대와 에너지밴드가 더 잘 일치하게 되어 생성된 전하의 재결합이 억제되고 에너지 손실이 감소하게 된다. 더불어, 페로브스카이트의 표면 및 페로브스카이트/정공 전달층 계면에 핀홀이 없는 고질의 페로브스카이트 필름이 형성된다. 결과적으로, 13.69%의 효율을 나타내는 NiO 기반 소자와 비교했을 때, 최적의 2PACz으로 개질된 NiO 기반 소자는 17.08%의 높은 효율을 보여주며, 공기 조건에서 더 뛰어난 안정성을 보여준다.