• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
• /
• pp.314-314
• /
• 2005

• 대한설비공학회지:설비저널
• /
• 제38권3호
• /
• pp.24-27
• /
• 2009

열교환 효율이 높고 소형화에 유리하여 차세대 열교환기 기술로 떠오르고 있는 마이크로 채널기반의 열교환기를 극저온 LNG 플랜트에 적용하기 위한 연구에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.350-355
• /
• 2005

소형 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 전기를 만들기 위해서 고순도의 수소를 필요로 한다. 각각의 마이크로 성형된 금속박판(스테인레스 스틸, 알루미늄)을 진공 브레이징법으로 접합하여 수소공급용 소형 개질기를 제작하였다. 마이크로 채널의 내부는 졸-겔법(스테인레스 스틸)과 양극산화법(알루미늄)으로 촉매를 지지하기 위한 다공성 $Al_2O_3$ 층을 형성시켰다. 스테인레스 스틸 박판은 에칭과 브레이징에 유리하였으나, 표면산화층 코팅을 균일하게 하여 안정적인 촉매반응을 유도하기 위한 균일한 표면 산화층 형성이 힘들었다. 반면 알루미늄 박판은 표면 산화층 형성이 상대적으로 용이했으며, 촉매를 상하지 않는 낮은 온도에서의 적층이 가능했다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.471-475
• /
• 2006

랩온어칩(Lab-on-a-chip) 등 미세구조를 갖는 다양한 장치들의 대량 생산이 가능한 사출성형공정 내에서의 미세 흐름 거동의 이해는 매우 중요하다. 본 논문에서는 마이크로 채널 구조 내에서의 사출성형 흐름에 관하여 연구하였다. 흐름 현상을 관찰하기 위하여 투명한 PMMA를 사용하여 가시화 금형(visual mold)을 제작하였다. 실험 대상 물질로는 고분자 용액인 PEO (poly (ethylene oxide)) 와 PA (polyacrylamide) 용액을 선정하였는데, 이는 고분자 용융체의 특징인 높은 점성과 탄성을 갖도록 설계한 것이다. 시간에 따른 흐름현상과 주 채널과 마이크로 채널과의 경쟁적인 흐름 현상을 관찰하였다. 이로부터 마이크로 사출성형 흐름에서 나타나는 마이크로 채널 내의 충전길이에 대한 해석이 가능하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.286-287
• /
• 2007

본 논문에서는 최근 유체소자 재료로써 많이 사용되고 있는 polymethyl methacrylate (PMMA)의 레이저 직접식각에 관한 특성을 나타내었다. 식각을 위한 레이저 원으로 기본파가 1064 nm, 반복율이 10 Hz인 Nd:YAG 레이저의 4고조파 성분 ($\lambda$=266 nm)을 사용하였다. X-Y-Z 축으로 이동 가능한 스테이지의 수평 이동속도를 변화시키며, 표면으로 조사되는 펄스 수를 제어하였다. 식각 후 광학현미경으로 식각 단면을 조사하여 식각 깊이와 폭을 측정하였다. 측정된 식각 깊이로부터 식각률을 계산하고, 그 값과 레이저 빔 밀도와의 관계를 알아보았다. 그 결과 시료 표면에 조사되는 레이저 빔 밀도의 로그값과 선형적인 관계를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 또한 주사전자현미경을 이용하여 채널 형상 및 채널 내벽을 관찰하였다. 마이크로 채널 내벽에 식각 과정에서 발생한 생성물의 제거를 위해, 레이저 식각과 함께 질소가스 블로잉을 해주었다. 질소 블로잉 압력 1500 torr에서 식각 잔유물이 제거된 내벽을 볼 수 있었다. 실험결과, Nd:YAG 4고조파를 이용하여 PMMA 기판상에 유체 이동을 위한 마이크로 채널을 형성시킬 수 있었다.

• 기계저널
• /
• 제43권2호
• /
• pp.32-37
• /
• 2003

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권6호
• /
• pp.635-642
• /
• 2010

마이크로채널 열교환기에서 채널 굽힘 각도에 따른 R-134a의 증발열전달 특성에 관하여 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 채널의 굽힘 각도가 $120^{\circ}$, $150^{\circ}$ 및 $180^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기에서 R-134a의 증발온도와 Reynolds수 변화에 따른 열전달 특성을 대향류 조건에서 실험하였으며, 실험결과 마이크로채널 열교환기에서 증발열전달량과 증발열전달계수는 R-134a의 레이놀즈수 증가에 따라 증가하였다. 또한 채널의 굽힘각도가 $120^{\circ}$ 및 $150^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기는 증발온도 $4.9{\sim}14.9^{\circ}C$ 에서 채널굽힘 각도가 $180^{\circ}$인 마이크로채널 열교환기와 비교하여 평균 약 17.1% 및 13.3%로 증발열전달량이 증가하였으며, R-134a의 증발열전달계수는 채널의 굽힘 각도가 작을수록 증발열전달계수가 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권1호
• /
• pp.61-66
• /
• 2011

새롭게 제안된 형상의 마이크로채널 PCHE는 기존의 상용 열교환기에 비해 고성능, 고효율의 특성을 보이며 열교환을 수행한다. 본 연구에서는 I, Wavy, Beehive, Surf, I-Wavy, I-Beehive, I-Surf 의 형상을 갖는 다양한 마이크로채널을 모델링하였다. 질량유속 변화에 따른 다양한 마이크로채널 내 유체의 유동특성, 열전달, 압력강하를 살펴보았고 그 결과는 마이크로채널의 열전달 능력을 향상시키는데 이용된다. I 채널은 새롭게 적용된 채널 형상과의 성능비교를 위해 해석을 수행하였다. 다양한 레이놀즈수 변화 하에서 고온측과 저온측 유체는 대향류 형태로 열교환이 이루어지도록 하였다. 수치해석 결과 Surf 형상이 다른 형상들보다 열교환 성능이 우수함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권9호
• /
• pp.605-613
• /
• 2017

최근 기기들이 소형화 되고 이에 따른 효율적인 열방출 방안이 필요해지면서, 마이크로채널에서의 비등에 관한 연구가 주목받고 있다. 그러나 마이크로채널의 경우는 마찰계수 및 열전달 특성이 매크로스케일의 경우와 달라 기존에 매크로스케일에서 도출된 상관식과 비교 시에 큰 오차를 발생시킨다. 또한, 채널 내에서의 비등현상은 메커니즘의 복잡함으로 인하여 실제 문제 적용에 있어서 실험적, 이론적인 방법만으로 접근하는데 무리가 있다. 따라서 이러한 방법들과 더불어 수치해석적인 연구방법이 보완되어져야 하는데, 그동안 수행되어진 연구들은 매크로채널에서의 연구가 대부분이다. 본 연구는 최근 CFD 방법의 대안으로 제시된 격자 볼츠만 방법을 마이크로채널에서의 비등현상을 모의하는데 적용해보았으며, 마이크로채널 내에서의 기포 성장과정에 대하여 예측해 보았다.

• 공업화학
• /
• 제16권2호
• /
• pp.238-242
• /
• 2005

본 연구에서 soft lithographic mothed 기술을 사용하여 마이크로채널을 만들기 위해 polydimethylsiloxane (PDMS)와 SU-8 감광제를 사용하였다. 외부전압과 채널너비에 대한 영향을 조사하기 위하여 마이크로채널의 너비를 $100{\mu}m,\;200{\mu}m,\;300{\mu}m$로 제작하였으며, 각각의 마이크로채널에 외부전압을 걸어 유체의 속도를 측정하였다. 그 결과 동일한 너비를 갖는 마이크로채널에 외부전압을 변화시켰을 때, 외부전압이 증가할수록 유체의 속도가 증가하였다. 이는 외부전압이 증가할수록 계면에서의 전기이중층이 압축되어 제타전위의 값이 증가하기 때문인 것으로 해석된다. 또한, 동일한 외부전압에서 마이크로채널의 너비가 증가할수록 유체의 속도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 채널 너비의 증가가 내부의 저항을 감소시켜 유체의 속도가 보다 빠르게 나타나는 것으로 판단된다.