• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.203-211
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• 2009

기존의 CFC 계열 및 HCFC 계열 냉매들이 오존층 붕괴와 지구온난화의 원인들 중의 한가지로 밝혀지면서 이것을 대체할 수 있는 냉매의 개발은 주요한 연구과제였다. 이제 몇 가지 대체 냉매들이 개발되면서 이것들 이 냉동시스템에 사용될 때 발생하는 상용성 (Compatibility)이 연구될 필요가 있다. 본 연구에서는 대체냉매의 상용성 연구의 일환으로 1,1,1,2-Tetrafluoroethane(HFC-134a) +1,1,1-Trifluoroetane(HFC-143a) + Pentafluoroethane (HFC-125)의 혼합대체냉매 HFC-404a 와 냉매 윤활유의 하나인 POE 오일 혼합물의 증기압을 측정하였다. 측정온도범위는 냉매 시스템의 운전온도를 고려하여, 263.15K 에서 323.15 K로 하였으며 오일농도범위는 0 mass% 에서 90 mass% 까지로 하였다. 측정결과 273.15K 이하의 온도에서 오일 농도 30 mass%까지 증기압에 대한 오일의 영향은 미미하였으며 50 mass% 이상에서는 증기압이 급격히 떨어지는 것이 밝혀졌다. 측정자료를 이용하여 HFC-404a와 POE 오일 혼합물의 증기압을 예측할 수 있는 모형을 개발 하기 위하여 Rault 모델과 Flory-Huggins 모델을 사용하여 측정치와 비교하였다. 그리고 보다 정확하고 실용적으로 증기압을 예측할 수 있는 경험식을 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.638-643
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• 2021

농업분야를 비롯한 식품산업 등 다양한 산업에서 사용되고 있는 오일은 기능성 화장품 개발에도 주요한 원료로 사용되고 있다. 오일은 산소나 빛, 습기 또는 고온에 노출되면 화학적으로 불안정하고 산화되기가 쉬운 특징이 있어 이러한 환경에 그대로 노출되지 않도록 캡슐화하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 오일보다 밀도가 큰 냉매 안에 오일을 주입하면, 오일과 냉매의 밀도차로 인한 부력에 의해 오일이 떠오르면서 오일을 캡슐화 할 수 있는데, 본 연구에서는 이러한 방식의 오일 캡슐레이션 장비를 개발함에 있어 오일 캡슐화의 최적의 장비 구동조건을 찾기 위하여 다상유동에 대한 전산해석을 이용하여 오일 캡슐레이션 현상을 모사하였다. 냉매로는 물이나 세럼(Serum)을 이용할 수 있는 데, 상대적으로 점도가 상당히 작은 물을 냉매로 사용했을 경우는 오일과 물을 지속적으로 주입시키는 방식으로 장비를 구동하더라도 오일액적이 잘 생성됨을 알 수 있었으나, 점도가 매우 큰 세럼을 냉매로 사용했을 경우는 오일이 액적의 형태로 노즐에서 이탈되지 않고 길게 늘어지는 양상을 나타냈다. 세럼을 냉매로 이용한 경우는 오일을 연속으로 주입시키는 방법 대신 짧은 순간 빠르게 주입한 후 얼마의 시간동안 주입을 멈춰 부력에 의해 오일액적을 노즐로부터 이탈시키는 방법을 이용하면 오일액적 생성이 가능함을 알 수 있었다.

• 기계저널
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• 제57권9호
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• pp.35-39
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• 2017

이 글에서는 Low GWP 냉매의 열물성과 냉매-오일의 상용성, 화학적 안정성 및 재질 적합성에 대해 소개하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.253-258
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• 2003

냉동기 냉매 충전에는 수동용 매니폴드게이지가 이용되고 있으며 냉매 충전시에는 3가지 호스를 여러번 교체하게 되는데 이에 따라 냉매손실이 수반되고 냉매가 대기중에 방출된다. 본 연구에서는 자동 냉매 충전장치를 개발하고 장치내의 불응축 가스 및 압축기 오일에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는 것을 목적으로 한다. 자동 냉매 충전장치는 단 한번의 호스장착과 선택스위치의 조작만으로 전자밸브 및 진공펌프가 자동개폐 및 작동되어 내압시험, 진공시험, 냉매 충전작업이 가능하게 되며 진공펌프를 분리해서 보관하지 않아도 되므로 조작이 매우 간편하다. 진공펌프 흡입 및 토출측 관로에 종래와 같이 호스내의 불응축 가스 제거의 필요성을 배제하여 냉매 손실과 대기오염을 방지하고 냉매 충전시에 종래와 같이 충전호스를 여러번 교체 할 필요가 없으므로 확실한 충전이 가능케 된다. 실험결과 수동 매니폴드게이지를 사용할 때에 비해 실리카겔(SiO$_2$)및 압축기 오일중의 수분량은 1/4 이하로 줄어 오일의 수명과 진공펌프의 수명을 연장할 수 있음을 밝혀내었다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권6호
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• pp.41-46
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• 2011

Refrigerant oil reduces friction between piston and cylinder of compressor and is normally hard to mix or dissolve in refrigerant. Oil separator deprives refrigerating oil from mixed solution of refrigerant and refrigerant oil. Sometimes much machine oil is carried into an evaporator and is applied to surface of the evaporator, and then disturbs heat transfer through it. Well-made oil separator helps refrigerating system stable and evaporator sustain full capacity. In this paper, new oil separate with different way to structure is suggested and tested. As result the new separates is 13% higher at 0C with 10% mixture and 6% higher at 0C with 20% mixture.

• 기계저널
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• 제48권1호
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• pp.53-58
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• 2008

• 기계저널
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• 제33권11호
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• pp.942-950
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• 1993

이 글에서는 자동차용 에어컨의 냉매 규제에 따른 대체냉매의 적용시 에어컨의 성능 변화를 이 론적으로 예측하여 보고, 냉매의 대체에 따른 응축기의 변경에 의한 성능 특성을 실험 결과로 설명하였다. 기존의 응축기(SPC)를 SCC로 교체함으로써 대체냉매를 사용하는 시스템에서 열전 달성능의 향상을 꾀할 수 있었다. 자동차용 에어컨에서 냉매의 교체에 따라 변경이 예상되는 부품으로는 응축기를 비롯하여 증발기, 팽창밸브, 수액기건조제, 압력스위치, 배관호스류, 압축기 압축기오일, 팬모터 등이 될 수 있다. 이러한 요소부품의 변경을 위해 연구개발되어야 할 기술 로는 먼저 운전 및 성능을 고려한 각 부품의 설계기술과 제작기술의 개발이 필요하다. 특히 자 동차의 내구연한의 확장에 따른 에어컨의 내구성 및 신뢰성의 문제는 지속적으로 연구되어야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권3호
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• pp.255-262
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• 2014

판형열교환기의 증발과정에서 오일에 위한 영향을 알아보기 위해 마이크로 기어 펌프를 이용한 냉매-R134a 순환 성능실험 장치를 구성하여, 증발열전달 실험을 수행하였다. POE 오일을 펌프를 이용하여 냉매 질량 유량에 비례하도록 0~5%를 첨가하여, 오일순환량에 따른 열전달계수 변화를 측정하였다. 오일순환율이 증가할수록 R134a 증발 열전달계수는 감소하며, 압력손실은 증가한다. 질량유량 80 g/s, 증발 온도 $30^{\circ}C$ 일 때, 오일 순환율 2%조건에서 무오일 대비 약 10%의 열전달계수가 감소하였고, 압력손실은 약 10% 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.350-355
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• 2013

본 연구는 음료용 자동판매기의 냉매인 HFC-134a의 사용 및 폐기단계 탈루배출특성을 파악코자 하는데 그 목적을 두고 있다. 국내 제품인 음료용 폐자동판매기 47대의 HFC-134a 냉매를 상업용 냉매 회수기를 사용 회수하였고, 잔류량을 측정하였다. 본 연구에서 개발한 사용단계 탈루배출모델은 1차 동역학에 기초한 것으로 탈루율은 잔류 냉매 압력 즉 잔류량에 비례한다는 가정을 도입 적용하였다. 음료용 폐자동판매기의 배출시점에서의 잔류량과 사용기간 정보를 활용하여 탈루배출계수를 간접적으로 $6.9{\pm}0.7$ %/yr으로 결정하였고 이는 1대당 연간 11.6 g의 HFC-134a가 배출되는 것에 해당된다. 한편 음료용 폐자동판매기 냉매 평균 잔류율은 $62.5{\pm}2.2%$이었으며, 이는 1대당 잠재 탈루량을 144.8 g으로 결정할 수 있다. 음료용 자동판매기에서 회수한 폐냉매 성분 분석 결과가 신냉매와 거의 유사하여 폐냉매의 재사용이 가능할 것으로 여겨진다. 그러나 냉매회수 과정에서 압축기 오일이 30% 정도 포함되기 때문에 냉매 재사용을 위해서는 오일 분리가 필요하다.

• 설비공학논문집
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• 제16권2호
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• pp.150-157
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• 2004

Carbon dioxide ($CO_2$, R-744) has become a very popular issue in application to refrigeration and air conditioning systems as a natural refrigerant. An experimental study has been carried out to investigate miscibility and the vapor pressure of refrigerant R-744 in the presence of lubricant oil. This is of particular interest in the selection of the lubricant oil for the compressor of a refrigeration system or an air conditioning system using the refrigerant R-744. The experimental set-up consists of the equilibrium cell, measuring devices, the vacuum pump, the constant temperature bath and relevant connecting pipes made of stainless steel. Five lubricant oils, such as mineral oil (Naphthenic), AB (Alkyl Benzene) oil, PAO (Poly Alpha Olefin) oil, PAG (Poly Alkylene Glycol) oil and POE (Polyol Ester) oil are considered in the present study. Test runs were conducted with the oil concentration range from 5 to 50 wt％, and the temperature range from -10 to 1$0^{\circ}C$ with 2$^{\circ}C$ intervals. The miscibility results are visualized and correlated with the vapor pressure for the individual test components.