• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.171-171
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• 2011

헬륨냉동계통은 연구용 원자로인 하나로에서 냉중성자를 생산할 수 있도록 설치된 수조내기기 내의 감속재인 수소가 정상적으로 열 사이펀을 유지하기 위한 주요 계통이다. 헬륨냉동계통은 헬륨가스를 압축하는 헬륨 압축부분과 헬륨가스를 팽창시켜 저온을 생성시키는 헬륨 팽창부분으로 나누어진다. 헬륨 압축부분은 두 개의 스크류가 맞물려 회전하면서 약 1.05 bar(a)의 헬륨가스를 최대 13 bar(a)까지 압축시키는 압축기가 있으며, 헬륨 팽창부분인 냉동박스의 팽창 터빈은 self-acting gas bearing에 의해 구동되며, 저온모드 운전 시작시 헬륨 압축부분에서 일부의 가스는 팽창 터빈 축(shaft)으로 유입되어 회전속도가 서서히 증가하면서 고속으로 회전하여 극저온의 헬륨가스(14~18 K)를 생성하는 주요 기기이다. 헬륨을 팽창하는 부분인 냉동박스 내로 헬륨 압축가스를 유입하기 전에 압축된 헬륨가스 내 불순물의 순도를 분석하여 냉동박스의 주요 부품인 팽창터빈의 운전에 영향을 미치지 않는 것이 가장 중요하다. 따라서 헬륨 저압측에 헬륨가스 내 불순물 즉, 수소($H_2$), 수분($H_2O$), 질소($N_2$), 탄화수소류(CxHy) 및 오일(Oilaerosol) 등의 함량을 분석하기위해 가스 분석기가 설치되어 있으며, 냉동박스 내로 유입되기 전에 헬륨압축에서 순환되는 가스 내 불순물인 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일은 10 vpm 이하이어야 하며, 수소 함량은 0.1 % 이내이어야 한다. 헬륨 압축부분에서 순환되는 가스의 불순물이 요구 조건에 만족하도록 헬륨 고압측과 헬륨 저압측에 cryogenic adsorber를 설치하여 가스 내 불순물을 제거하는 가스순도제어 작업을 수행해야 한다. cryogenic adsorber를 사용하기 위해서는 장치 내의 불순 가스를 공정진공도(1.33 X $10^{-3}$ mbar) 이하로 진공배기하는 작업이 매우 중요하다. 이는 계통의 헬륨가스가 오염되지 않도록 하는 것으로 cryogenic adsorber 내에는 액체질소를 충전하여 액체질소 온도에 노출된 활성탄층을 헬륨가스가 흐르면서 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일 등이 제거된다. 이 논문에서는 헬륨냉동계통의 가스 순도 제어 작업을 통해 헬륨가스의 순도가 요구조건 이하로 만족하며, 팽창 터빈의 운전에 영향을 미치지 않음을 기술하고자 한다.

• 한국자기학회지
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• 제8권5호
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• pp.317-332
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• 1998

소자화 랭동법은 전자 또는 핵의 자기 모벤트를 등온적으로 자화시킨 다음 단열상태에서 자화를 없앰으로써 온도를 내리는 방법이다. 전자의 소자화 냉동기는 교석 랭동기의 출현으로 거의 사용되지 않고 있으나 핵의 소자화 냉동기는 ${\mu}K$ 이하의 극저온을 얻을 수 있는 유일한 방법으로 극저온에서의 $^{3}He$액체 또는 $^{3}He$ 고체의 상전이, 극저온 초전도 현상, 핵의 자발질서 현상, 스핀 유리 상전이등의 연구에 많이 사용되고 있다. 핵의 소자화 냉동기는 대개 물체(시료) 전체의 온도를 내리는데 사용하나 빠른 소자화를 통해 핵만의 온도를 내리는데도 사용된다. 핵만의 온도를 내리는 냉동방법은 핵 자기 현상의 연구에 많이 이용되고 있다. 이러한 극저온을 얻기 위한 냉동법은 최첨단 기술이나 현재 국내에서는 극저온을 중점적로 연구하는 곳이 없는 실정이다. 본 논문에서는 소자화 냉동에 관한 현재의 취세를 소개하고 앞으로의 연구방향을 제시하고자 한다.

• 기계저널
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• 제35권9호
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• pp.816-828
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• 1995

냉동공조용 열교환기의 종류, 특징, 기술개발 동향, 전망 등에 대해 요약한 결과를 정리하면 다 음과 같다. (1) 암모니아 냉매가 다시 각광을 받음에 따라 응축기의 형식도 크게 변하고 있다. 이러한 변화로 핀 튜브를 사용한 횡형, 금속용착형 플레이트 식, 플레이트 핀 식의 응축기들이 암모니아 용으로 적용되기 시작하고 있다. (2) 암모니아 냉동장치는 현재에도 많이 적용되고 있으나 대부분 중앙 집중식 천정증발기나 강관 제 유닛 쿨러를 사용하고 있다. 그러나 최근 기술의 발전과 더불어 알루미늄 관 알루미늄 핀 증발기가 개발됨에 따라 암모니아 냉매도 프레온 냉매와 마찬가지로 건식, 분산식으로 적용되게 되었으며 이 분야의 기술개발이 요청된다. (3) 열교환기의 연구 방향은 에너지 절약, 공간 절약에 기여하면서도 성능향상을 이룩할 수 있는 기술개발, 그리고 소음이 적은 기기 제조 기술이 요망된다. 또한, 착상에 대한 기술적 대책, 근 본적 대책에 대한 대비가 요망되며, 기존 냉매에 대한 대체 냉매용 최적 열교환기에 대한 적극적 연구가 요망된다. (4) 제한된 에너지 자원, 지구환경, 열악한 우리나라의 에너지 사정 등을 고려할 때 냉동공조용 열교환기의 성능 향상에 대한 국가와 일반 소비자들의 기대는 더욱 증가하리라 예상된다. 이들 요구를 만족시키기 위해서는 냉동공조용 열교환기의 성능 향상, 열교환기의 제작에 필요한 자 원의 절약, 생산성 향상, 설치장소와 관련한 효율적인 공간활용, 열교환기 자체 소음의 최소화 등의 방면에 착실한 연구 개발이 있어야 할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1001-1008
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• 2011

본 논문은 내부 열교환기를 가지는 R744와 R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 운전변수에 대한 최적의 설계를 위해서 냉동장치의 성능과 엑서지를 이론적으로 분석하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 과열도와 과냉각도, 내부 열교환기와 압축기 효율, 증발 및 응축온도 등이다. 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 캐스케이드 증발온도가 증가할수록 R404A용 고온사이클의 COP는 증가하는 반면에, R744용 저온사이클의 COP는 감소한다. 따라서 이러한 이유로 전체 캐스케이드 냉동사이클의 COP는 거의 일정하다. 또한 캐스케이드 증발온도가 증가할수록 R404A용 응축기와 압축기의 엑서지 손실이 가장 큰 것을 알 수 있다. 따라서 R744와 R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 COP 향상을 위해서는 R404용 응축기와 압축이의 엑서지 손실을 줄여야만 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1021-1026
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• 2014

본 논문에서는 hot-gas를 이용한 다양한 바이패스 제어 방식 중에서 증발기 흡입부 방식에 대해 각각의 성능에 영향을 미치는 외기온도, 출수온도, 과열 및 과냉도 등에 대해서 알아보았다. 그 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 우선, 증발기 흡입부로 hot-gas를 바이패스 하였을 경우에 냉동장치의 성능은 외기온도, 출수온도, 과열 및 과냉도 등에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 따라서 이러한 변수에 대한 최적화를 통해 본 냉동장치의 기초 설계 자료를 제공할 수 있다. 그리고 증발기 흡입부 hot-gas 바이패스 방식의 운전특성을 고찰하여 본 논문에서 제안하는 냉동장치에 대한 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제7권2호
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• pp.329-340
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• 1995

Basic refrigeration effect and efficiency of a thermoacoustic refrigerator is studied. The refrigerator model for numerical simulation is composed of half wavelength resonator and appropriate stack of plate. Theoretical model for thermoacoustic refrigeration suggested by Swift et. al is adapted for numerical calculation. The model contains arbitrary viscosity effect of the gas filled in the resonator. The wave equation is integrated by using 4-th order Runge-Kutta algorithm to give pressure distribution along the stack of plate. Heat flux and COP are also calculated based on the energy flux equation. By analyzing the numerical simulation results, optimum values of design parameters for thermoacoustic refrigerator are obtained.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권11호
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• pp.9-17
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• 2002

최근에 초전도 산업과 저온 작동 정밀 센서 기술의 발전으로 극저온 냉동기 또는 극저온 한제에 의해 냉각된 저온 용기의 저온 유지 기술이 필요하게 되었다. 또한 의료용 MRI, 야간 투시경용 적외선 센서, 이동통신무선기지국용 초전도 필터 등과 같이 일반인들도 극저온을 이용하게 되어 보다 사용하기 쉽고 안정적인 저온용기가 요구되고 있다. 저온용기의 저온 유지 기술은 진공 및 복사 단열 기술 뿐만 아니라 극저온 발생기술과 진공 발생 기술이 같이 고려되어야 하는 복합기술로서 앞으로 전자, 정보 통신, 나노, 바이오 산업 등에도 널리 활용될 수 있는 기반 기술로 자리 매김 할 것으로 보여 관련 연구자들의 많은 노력과 관심이 요구된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.106-109
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• 2008

In this paper, impedance of the chiller foundation for ships is studied by using FEM and prediction is compared to measurements. Small and medium weight hammer are used to cover high and low frequency ranges in impedance measurements. Comparison shows that measurement and prediction is in good agreement in which coherence is higher than 0.98 for the frequency ranges of 40-50 Hz to 1600 -2000 Hz.

• 설비공학논문집
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• 제15권4호
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• pp.312-317
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• 2003

This paper describes an experimental study on small-scale sorption refrigerator. Silica gel (type A) as an adsorbent, HFC-l34a as a refrigerant were selected for a sorption refrigerator The focus of the design was to reduce the cycle time of the sorption refrigerator. Through the experiment, pressure and temperature variations in the adsorber were measured and the performance of refrigerator was predicted. In this paper, the small-scale sorption refrigerator operates with the cycle time of 4805. Its predicted cooling capacity is 25 W at -15$^{\circ}C$ and COP is 0.23.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.335-340
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• 2000

A 3 valve-type pulse tube refrigerator optains its cooling effect from pressure drop by releasing the part of the charged gas through hot end nozzle. The objective of this study is to analyze the performance and to find an optimal expansion pressure of the 3 valve-type pulse tube refrigerator. It is assumed that gas lumps are not mixed and periodically repeat the adiabatic compression and expansion processes. And the nodal model is applied for the analysis of the regenerator. As the result of analysis, the optimum pressure at the end of expansion process was about 80-90% of the maximum pressure.