• 제목/요약/키워드: 과냉각 액체

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TMA 농도에 따른 저온잠열축열물질의 냉각특성 (Low Temperature Latent Heat Storage Material of Cooling Characteristics According to Concentration of TMA)

  • 김창오;정현호;정낙규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.173-178
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    • 2010
  • 빙축열시스템은 저온잠열저장을 위해 물을 사용한다. 그러나 물은 액체에서 고체로 상변화를 하는 과정에서 물의 과냉각 현상에 의하여 냉동기의 냉동용량 증가와 COP감소의 원인이 되고 있다. 본 연구는 저온잠열축열물질로 적용 가능한 TMA(Tri-methyl-amine, $(CH_3)_3N$) 20~25 wt%를 포함하고 있는 TMA-물계 포접화합물(TMA-water clathrate compound)의 냉각특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험적 연구 결과, TMA 질량농도가 높을수록 상변화온도는 증가하였고, 과냉각도와 비열은 감소하였다. 특히, TMA 25wt%를 포함하고 있는 포접화합물은 냉각과정동안 평균 상변화온도 $5.8^{\circ}C$와 과냉각도 $8.0^{\circ}C$, 액상유지시간 651sec 및 비열 3.499 kJ/kgK로서 다른 TMA 농도보다 양호한 냉각특성을 나타내었다. 이와 같이 저온잠열축열물질로서 TMA 25wt%-물계 포접화합물을 적용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

극저온 추진제 고밀도화 기술동향 및 적용방안 (Review of Cryogenic Propellant Densification Technology)

  • 조남경;한상엽;김영목;정상권
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.133-144
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    • 2005
  • 기존 발사체 시스템의 성능을 향상시키는 방법의 하나로 액체산소와 액체수소와 같은 극저온 추진제를 고밀도화하는 기술이 최근 활발히 개발되고 있다. 극저온 추진제 고밀도화를 통하여 발사체에서 추진제의 질량분율을 높임으로 보다 큰 유상하중을 괘도에 진입시킬 수 있다. 본 논문에서는 극저온 추진제 고밀도화의 원리 및 최근 기술동향을 소개한다. 주로 액체산소의 고밀도화에 초점을 맞추어 여러 고밀도화 방법들에 대해서 소개하였다. 고밀도화된 극저온 추진제를 탑재한 발사체의 엔진 및 발사체 전체 성능해석 결과를 통하여, 발사체 시스템의 성능 향상을 정량적으로 소개하였다 또한 향후 극저온 추진제 고밀도화 기술의 국내 위성발사체 적용을 위한 방안을 간략히 제시하였다.

넓은 과냉각 액체영역을 가지는 Ni-Nb-Ti-Zr계 비정질 합금의 제조 (Fabrication of Ni-Nb-Ti-Zr Amorphous Alloys with Wide Supercooled Liquid Region)

  • 김성규
    • 한국주조공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.252-256
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    • 2002
  • Ni-Nb-Ti-Zr amorphous alloys were manufactured using melt-spinning methods. Amorphous formability, the supercooled liquid region before crystallization and mechanical properties were examined. The value of the reduced glass transition temperature and the supercooled liquid region of $Ni_{62}Nb_{10}Ti_{13}Zr_{15}$ alloy were relatively high and were 0.612 and 76 K respectively. However, amorphous bulk alloy rod was not formed using the Cu-mold die casting. The mechanical properties were in the range of $800{\sim}900DPN$ of hardness and $2.5{\sim}2.8$ GPa of tensile strength in the whole composition range.

저항형 한류기 운전조건에서의 과냉각 액체질소 특성 실험 (Experimental Investigation of the Subcooled Liquid Nitrogen for Resistive Superconducting Fault Current Limiter)

  • 조승연;김동락;양형석;정원묵;김도형;김혜림;현옥배
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.332-334
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    • 2003
  • A subcooled liquid nitrogen cryostat is required for the cooling of a 6.6 ㎸, 200 A resistive type superconductive fault current limiter (SFCL). To help understand and design an appropriate cryostat for SFCL a prototype cryostat was fabricated and tested. Several states of subcooled liquid nitrogen were obtained by using cryocooler and helium gas. The temperature was uniformly distributed inside the liquid nitrogen vessel within the range of 0.4 K proving the effectiveness of the conduction cylinder.

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확산동기 증발에 의한 극저온 액체 과냉각 (Subcooling of cryogenic liquid by diffusion-driven evaporation)

  • 조남경;정상권
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.72-82
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    • 2007
  • This paper relates to reducing the temperature of a cryogenic liquid by contacting it with gas bubbles, which can be characterized by diffusion-driven evaporative cooling, The characteristic of diffusion-driven evaporative cooling is thoroughly examined by theoretical. analytical and experimental methods specifically for the case of helium injection into liquid oxygen. The results reveal that if the gaseous oxygen partial pressure in helium bubbles is lower than the liquid oxygen vapor pressure, cooling occurs autonomously due to diffusion mass transfer. The method of lowering the injected helium temperature turns out to be very effective for cooling purpose.

과냉각 온도가 급속냉동-해동 처리된 돈육 등심의 저장성에 미치는 영향 (Effect of supercooling on the storage stability of rapidly frozen-thawed pork loins)

  • 최은지;박해웅;정영배;김진세;박석호;천호현
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.168-180
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    • 2017
  • 본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 $10^{\circ}C$ 송풍식 해동과 4와 $10^{\circ}C$ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 $-1.5--5^{\circ}C$로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, $-1.5^{\circ}C$에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 $-1.5^{\circ}C$를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 $-1.5^{\circ}C$과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 $15^{\circ}C$ 저장과 비교하여 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. $15^{\circ}C$ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 $15^{\circ}C$ 저장에 비해 $-1.5^{\circ}C$ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.

한전 초전도전력케이블 냉각시스템 성능시험 (Performance Test of Cooling System for the KEPCO HTS Power Cable)

  • 양형석;김동락;손송호;임지현;최하옥;이병섭;최연석;류희석;황시돌
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2206-2210
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    • 2007
  • As a power transmission line supplying power to a densely populated city, the high temperature superconducting (HTS) cable is expected to one of the most effective cables with a compact size because of its high current density. The verification of HTS power cable system have been progressed by KEPRI. A cooling system for a 3-phase 100m HTS power cable with 22.9kV/1.25kA was installed and tested at KEPCO's Gochang power testing center in Korea. The system consists of a liquid nitrogen decompression cooling system with a cooling capacity of 3kW and a closed circulation system of subcooled liquid nitrogen. Several performance tests of the cable system with respect to the cooling such as cooling capacity, heat load and temperature stability, were performed at several temperatures. Thermal cycle test, cool-down to liquid nitrogen temperature and warm-up to room temperature, was also performed to investigate thermal cycle influences. The outline of the installed cooling system and performance test results are presented in this paper.

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과냉각 액체 영역에서의 변형거동을 이용한 벌크 비정질 합금의 미세성형 기술 개발 (Micro Forming of Bulk Metallic Glass using the Deformation Behavior in the Supercooled Liquid Region)

  • 홍경태;옥명렬;서진유
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.93-96
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    • 2003
  • Recently, various bulk metallic glasses (BMG's) haying good mechanical and chemical properties were developed. BMG's can easily be deformed in the supercooled liquid region, via viscous flow mechanism. In our previous work, we evaluated the deformation behavior and some other basic properties of Z $r_{41.2}$ $Ti_{13.8}$C $u_{12.5}$N $i_{10}$B $e_{22.5}$ alloy. In this study, we investigated the micro forming of Z $r_{41.2}$ $Ti_{13.8}$C $u_{12.5}$N $i_{10}$B $e_{22.5}$ alloy. The process condition was chosen based on the viscosity data from TMA, and superalloy and Si wafer with micro patterns on the surface were used as forming die. The alloy showed good replication of the patterns. However, some stripe patterns, resembling scratches, appeared on the deformed alloy surface. These scratches can be reduced or eliminated by polishing before forming.ing.ore forming.ing.

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고온초전도 한류기의 절연설계를 위한 과냉각 액체질소의 절연내력 특성 (Dielectric Characteristics of Subcooled $LN_2$ for Insulation Design of HTS Fault Current Limiters)

  • 백승명;정종만;김상현
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.46-50
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    • 2003
  • In the dielectric insulation design of any high temperature superconducting (HTS) apparatus as well as HTS fault current limiter in the electrical power systems, the breakdown characteristics of cryogenic coolants such as liquid nitrogen ($LN_2$) are an important factor of the insulating engineering. Previous reports concerned with the breakdown characteristics of liquid nitrogen have pointed out that bubbles and gaseous nitrogen have a treat influence on their breakdown phenomena, However, useful data for practical insulation design of HTS fault CUITent limiter operating at subcooled L$N_2$ have not been obtained enough. Therefore, this paper presents an experimental investigate of breakdown phenomena in liquid nitrogen under AC voltage, And, we observed the breakdown voltage (BDV) of liquid nitrogen with lowering temperature. The Weibull plots of the breakdown voltage of subcooled $LN_2$ for the needle-plane electrode with d= 10 mm are studied, The dependence of breakdown voltage for needle-plane and pancake coil-pancake coil electrode on temperature is illustrated, The relationship between the AC breakdown characteristics and the temperature were clarified.

과냉각 액체 영역에서의 변형거동을 이용한 벌크 비정질 합금의 미세성형 기술 개발 (Micro Forming of Bulk Metallic Glass using the Deformation Behavior in the Supercooled Liquid Region)

  • 옥명렬;서진유;홍경태
    • 소성∙가공
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    • 제13권1호
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    • pp.9-14
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    • 2004
  • Recently, various bulk metallic glasses (BMG's) having good mechanical and chemical properties were developed. BMG's can easily be deformed in the supercooled liquid region, via viscous flow mechanism. By using the viscous flow, the very low pressure is needed to deform the materials. In this study, we investigated the structural transition and deformation behavior of Vitreloy 1 (Zr/sub 41.2/Ti/sub 13.8/Cu/sub 12.5/Ni/sub 10/Be/sub 22.5/) using TMA and DSC. We applied the results to the micro forming process. The forming condition was chosen based on the viscosity data from TMA, and Si wafer with micro patterns on the surface was used as a forming die. The deformed surface was analyzed by SEM and 3D Surface Profiling System. The alloy showed good replication of the patterns. Quantitative measurement of roughness was useful to evaluate the replication. Surface condition of the deformed surface was determined by the initial surface condition.