• 공기청정기술
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• 제17권4호통권67호
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• pp.39-57
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• 2004

첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.87-90
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• 2003

압축성 유동장의 주된 특징은 유동장의 형성과정에 의존한다는 것은 잘 알려져 있다. 본 연구의 목적은 비평형 응축을 수반하는 초음속 제트유동장의 발달에 미치는 제트의 시간이력을 조사하는 것이다. 특히 초음속 습공기 제트에서 마하디스크 직경과 위치의 거동이 노즐압력비와 초기 상대습도의 항으로 소개된다. 대기흡입식 풍동설비에 장착된 노즐의 출구에서 부족팽창된 습공기 제트를 얻기 위해 노즐의 압력비와 초기상대습도를 변화시켰다. 마하디스크의 직경은 동일한 압력비에서 상대습도가 증가함에 따라 증가하지만, 그 위치는 상류로 이동하는 것으로 나타났다. 또한 노즐의 작동압력비가 증가하는 경우의 마하디스크 직경과 발생위치가 감소하는 경우보다 더 크다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권6호
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• pp.40-48
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• 2011

과냉 촉진을 위한 새로운 열교환기(HESC)가 생활공간의 냉난방을 위한 공기-물 열펌프의 성능계수 향상을 위해 본 연구에서 개발되었으며 그 효과를 실험적으로 분석하였다. 이 열교환기(HESC)는 여러 단계의 셀과 튜브로 구성되어 있으며, 열펌프 시스템의 응축기와 증발기 사이에 장착되었다. 실험 조건으로, 외기온은 $7^{\circ}C$에서 $-17^{\circ}C$, 입구 물 온도는 $7{\sim}10^{\circ}C$ 그리고 제 2열전달매체로서 물의 질량 유동율은 시간당 100에서 $300{\ell}$로 변화를 주었다. 본 실험에서 이 열교환기가 장착된 열펌프의 압축기에서의 냉매 입 출구 사이의 온도 차이는 열교환기가 장착되지 않은 열펌프보다 $15^{\circ}C$ 높았다. 이에 따라 이 열교환기가 장착된 열펌프 시스템은 외기온 $-10^{\circ}C$에서 COP가 0.8 증가하였다. 따라서 이 공기-물 열펌프 시스템은 최근 한국에서 실용화되고 있는 고비용이 요구되는 지열 열펌프 시스템을 대체하여 생활공간을 위한 냉난방 시스템으로서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.599-604
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• 2008

본 연구에서는 냉방운전 시에 팬코일 유닛에 사용되는 핀-관 열교환기의 공기측 열전달 능력과 압력강하를 실험을 통하여 조사하였다. 실험을 위하여 칼로리미터와 항온수조를 이용하였다. 사용된 핀은 슬릿핀이며 5종 열교환기에 대해 배관회로와 실험조건을 변화하면서 실험하였다. 공기-물 정격유량에서의 냉방능력은 열교환기 공급 물온도가 낮은 조건이 우수하였으며, 배관회로에 따른 냉방능력은 배관 내 물흐름이 U형보다 ㄹ형인 경우에 더 크게 나타났다. 물유량이 증가할수록 냉방능력은 일정비율로 증가하였으며, 열교환기 공급 물 온도가 낮을 때 우수하였다. 공급 물 온도가 낮은 조건에서 많은 응축수가 생성되어 공기측 압력강하는 크게 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1990-1997
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• 1992

본 연구에서는 미소진폭의 파형벽을 가진 유로내에 응축성 기체인 습공기가 초음속으로 흐르는 경우의 유동에 대하여 정체점에서의 상대습도와 온도의 변화에 따 른 유동장내의 상태량의 변화와 경사충격파의 거동 등을 2차원 수직해석을 통하여 규 명하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1763-1773
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• 1991

본 연구에서는 포화수증기와 공기의 혼합기내에서 분무수적으로의 열 및 질량 전달률을 계산하기 위하여 수적의 부분혼합모형과 비혼합모형에 대하여 수적내 과도온 도분포의 해석해를 적용성이 보장되면서도 계산상의 어려움이 수반되지 않는 형태로 구하기 위하여 수적내부의 열전도해석에 있어서 적분법을 적용하였다. 적분법으로 얻어지는 과도온도분포의 해는 유한차의 다항식으로 표시되어 비혼합모형인 경우 각시 간 구간의 경계에서의 온도분포가 연속성을 유지하면서 물성치들의 온도에 대한 종속 성이 쉽게 고려되고 계산도 용이한 형태이다. 본 보에서 제시하는 해석결과의 적용 성을 조사하기 위하여 완전혼합모형을 포함하는 세가지 수적모형들에 대한 계산결과들 로부터 얻어진 시간변화에 따른 수적의 무차원 체적평균온도변동을 유효한 실험결과들 과 비교, 검토하였으며, 부분혼합모형에 대하여 혼합기의 압력, 수적의 초기온도, 혼 합기 속에 포함되어 있는 수증기의 체적분율, 수적의 초기크기, 수적의 초기속도 및 분사각도가 주위혼합기로부터 수적으로 전달되는 열 및 질량전달에 미치는 영향을 조] 사하고 도출된 대표적인 검토 결과를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권10호
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• pp.2675-2685
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• 1994

A study has been conducted to provide the experimental information for the velocity and temperature profiles of steam-air mixutre and to investigate their roles on the film condensation with wavy interface. Saturated gas mixture of steam-air was made to flow through the nearly horizontal$(4.1^{\circ})$ square duct of 0.1m width and 1.56m length at atmospheric pressure, and was condensated on the bottom cold plate. The air mass fraction in the gas mixture was changed from zero(W =0, pure steam) to one(W =1, pure air), and the bulk velocity was varied from 2 to 4 m/s. Water film was injected concurrently to investigate the effect of wavy interface on the condensation. The velocity and temperature profiles were measured by LDA system and thermocouples along the three parameters ; air mass fraction, mixture velocity and film flow rate. The profiles moved toward the interface with increasing steam mass fraction, mixture velocity and film flow rate. The Prandtl and Schmidt numbers were near one in the present experimental range, however there was no complete similarity between the velocity and temperature profiles of gas mixture. And the heat transfer characteristics and interfacial structure were coupled with each other.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.29-34
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• 2016

In this study, the experimental investigation of air-cooled condensation in slightly inclined circular tubes with and without fins has been conducted. In order to assess the effects of the essential parameters, variable air velocities and steam mass flow rates were given to the test section. The heat transfer performance of air-cooled condensation were dominantly affected by the air velocity, however, the increase of the steam mass flow rate gave relatively weaker effects to total heat transfer capability. And in the experimental cases with the finned tube, the total heat transfer rate of the finned tube was significantly larger than that of the flat tube. From those results, it can be confirmed that the most important parameter for air-cooled condensation heat transfer is the convective heat transfer characteristics of air. Therefore, for the well-designed long-term cooling passive safety system, the consideration of the optimal design of the fin geometry is needed, and the experimental and numerical validations of the heat transfer capability of the finned tube would be required.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.61-66
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• 2012

본 연구에서는 NACA0014 천음속 익형 유동에 있어서 비평형 응축이 Terminating shock 의 진동에 미치는 영향을 TVD 수치해석을 통하여 연구하였다. 주류 마하수 0.81-0.87 에 대해 정체점 상대습도가 유동 특성에 미치는 영향이 구명되었다. 받음각 ${\alpha}=0^{\circ}$ 정체점 온도(288K) 및 주류 마하수가 동일한 경우, 정체점 상대습도의 증가는 Terminating shock 의 충격파 강도를 약화시키고 충격파의 진동수도 감소시킨다. 정체점 상대습도가 동일한 경우는 주류 마하수가 클수록 충격파의 진동수는 증가한다. 정체점 상대습도가 동일한 경우, 충격파의 이동거리는 주류 마하수가 클수록 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 충격파가 동일한 x/c 에 위치하는 경우, Terminating shock 의 충격파 강도는 충격파가 상류로 이동할 때가 하류로 이동할 때보다 강하게 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1003-1010
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• 2013

본 연구에서는 식료품의 진열과 보관에 사용되며 전시효과가 우수한 냉기 강제순환식 쇼케이스의 성능을 예측하는 프로그램을 개발하였다. 압축기의 성능해석에는 제조사에서 제공한 성능선도를 사용하였고 모세관 내 압력손실은 균질유동 모델을 사용하여 계산하였다. 증발기와 응축기는 미소체적으로 구분하여 에너지 균형을 고려하였고 관내측과 공기측 열전달계수는 적절한 상관식으로부터 구하였다. 압축기로 3/4 마력급 왕복동식 2개를 사용하고, 팽창장치로는 내경 1.6 mm의 모세관을, 응축기와 증발기로는 상호 공유형태의 핀-튜브 열교환기를 적용한 쇼케이스 시제품에 대해 성능시험을 수행하고 시험결과와 비교했을 때, 본 프로그램은 시제품의 증발 온도와 응축 온도를 적절히 예측함을 확인하였다.