• 기계저널
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• 제24권2호
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• pp.92-98
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• 1984

열전달영역은 임계열류속점(CHF)을 기준으로 pre-CHF 영역과 post-CHF 영역의 두가지로 대 별된다. Post-CHF 영역에 해당하는 열전달에는 천이비등열전달과 막비등열전달이 있으며 천 이비등은 CHF점과 최소 막비등점 사이에서 일어나는 현상으로 핵비등과 막비등이 조합된 열 전달 기구에 해당하고 막비등은 가열표면이 안정된 증기막에 의해 덮여 있는 상태의 열전달 기 구에 속한다. 전고에서는 pre-CHF와 CHF 열전달 영역의 특성을 살펴보았고 본고에서는 천이 비등과 최소막비등온도 및 막비등에서의 열전달 상관식의 특성을 살펴 보고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.87-94
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• 1992

본 연구에서는 실험적 해석을 통하여 액체-액체계의 직접접촉 막비등열전달 특성을 최소막비등지점과 막비등열유속의 측면에서 해석하고자 한다. 이는 직접접촉 비등에 대한 효율적인 열전달의 온도영역이나 주어진 액체-액체 계의 조합에 대한 증 기폭발의 발생가능성의 예측에 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.597-603
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• 2017

다양한 온도 조건의 계면활성제 수용액 내에서 급속 냉각되는 고온 수직 금속봉의 최소막비등점에 대한 실험을 수행하였다. 액체로는 Triton X-100 수용액(100 wppm)과 순수(pure water)를 이용하였고, 액체의 온도는 $77^{\circ}C{\sim}100^{\circ}C$ 영역이었다. 고체 시편으로는 시편 중심의 초기 온도가 $500^{\circ}C$인 스테인레스 스틸(stainless steel) 수직봉을 이용하였다. Triton X-100 수용액과 순수에서, 액체의 온도가 감소함에 따라 최소막비등점의 도달시간은 감소하였고, 온도 및 열유속은 증가하였다. 한편, 본 실험 온도 영역에서, Triton X-100 수용액의 경우가 순수의 경우보다 최소막비등점의 도달시간은 길었고, 온도 및 열유속은 감소하는 경향을 나타냈다. 본 실험데이터를 토대로 고온 수직 금속봉에 대해서 Triton X-100 수용액과 순수에서의 최소막비등 온도에 대한 실험식을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.554-560
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• 2021

크러드는 원자력 발전소 운전 시 핵연료 표면에 침적되는 철-니켈-크롬 등의 금속 산화물로 이루어진 다공성 물질이다. 그 두께는 수십 ㎛ 수준이다. 발전소의 냉각재상실사고 시 크러드 층은 핵연료-냉각수 열전달에 영향을 미치게 되어 원전 안전성 측면에서 그 영향을 살펴보는 것이 중요하다. 일반적으로 크러드는 열저항으로 인하여 핵연료 온도를 높이는 부정적 효과가 있는 것으로 알려져 있었다. 그 이유는 크러드에 의하여 핵비등, 최소막비등온도, 단상증기 열전달, 임계열유속, 막비등 열전달 등 2상유동 열전달 특성을 고려하지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 다공성 크러드 물질의 물성치를 모델링하고 이를 국내 원전안전해석 코드인 SPACE에 탑재하였다. 크러드는 다공성 고체 물질이고 표면이 거칠기 때문에 최소막비등온도와 단상증기 열전달이 증가할 것으로 예상된다. 이에 최소막비등온도와 단상증기 열전달이 최대 피복재 온도 및 급냉에 미치는 영향을 평가하였다. 시험 계산은 기존 FLECHT-SEASET 재관수 실험 장치에 기반으로 수행되었다. 계산결과 최소막비등온도가 상승하여 급냉시간이 줄어들었다. 단상증기 열전달의 경우 약 20% 증가할 때까지는 최대 피복재 온도가 하강하였다. 크러드 층이 원전 안정성 측면에서 긍정적인 효과가 있음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.503-517
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• 1995

강제대류 천이비등 열유속을 보다 실제 적으로 예측하기 위한 역학적 모델을 개발하였다. 이 모델은 가열된 벽면 근처를 어떤 기포기둥(Vapor Blanket)이 통과할 때 일어나는 다단계 비등과정 즉, 임계 기포기둥의 형성, 기포기둥밑의 미소액막(Macrolayer)의 기화 및 고갈, 그리고 얇은 기체막에서 일어나는 불안정한 막비등과정에 기초하였다. 핵비등이탈점 (DNB )과 막비등이탈점 (DFB)사이의 천이비등 곡선상의 열유속은 임계 기포기둥이 주어진 벽면을 통과할 동안 상기한 각 비등과정의 지속 시간비(Time Fraction)를 각 비등열유속에 곱한 후 그것을 합하여 정량화하였다. 이 모델의 예측치를 현재까지 발표된 문헌들에 나타난 실험치와 비교한 결과, 본 모델은 저건도 및 10 bar 근처의 고압조건의 실험치를 잘예측하는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.544-554
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• 1995

폴리머 수용액의 증기폭발 억제 효과에 대한 물리적 현상을 이해하기 위해 폴리에틸렌옥사이드 수용액에서의 풀비등 특성을 실험적으로 관찰하였다. 본 실험에서는 22.2mm와 9.5mm 직경의 두 구형 체를 가열하여 여러가지 농도의 3$0^{\circ}C$ 수용액에서 냉각시켰다. 그 결과, 순수한 물에서는 7$0^{\circ}C$ 이상인 최소막비등온도($\Delta$ $T_{MFB}$)가 300ppm농도의 폴리머 수용액에서 22.2mm구의 경우 15$0^{\circ}C$ 까지, 9.5mm구의 경우 35$0^{\circ}C$까지 낮아짐을 알 수 있었다. 이러한 폴리머 수용액에서 최소막비등온도가 크게 낮아지는 현상은 이 수용액에서 중기폭발이 억제되는 이유로 해석될 수 있다. 또한, 외부 압력파의 막비등에 대한 영향을 관찰한 결과, 수용액의 농도가 클수록 증기막의 안정도가 커짐을 알 수 있었다. 이러한 폴리머 수용액에서의 비등 특성과 증기폭발 억제에 대한 실험 결과들은 원자로 비상냉각수에 폴리에틸렌옥사이드와 같은 폴리머를 최소 300ppm 정도 소량 첨가하는 방법으로 중대사고시 폭발적 FCI 반응을 방지 또는 완화할 수 있음을 제시한다.다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1998년도 제15회 광학 및 양자전자 학술발표회 논문집
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• pp.196-197
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• 1998

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.383.2-383.2
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• 2016

임계 열유속 현상은 열전달 시스템에서 가열조건이나 유동조건이 변함에 따라 열전달 표면 부근의 유체상태가 액체에서 기체로 바뀌면서 열전달계수가 급격히 감소하는 현상을 말한다. 임계 열유속 발생 시 핵 비등 영역에서 순간적으로 막 비등 영역으로 넘어가면서 원전 시스템의 물리적 파괴를 일으킬 수 있게 된다. 따라서 임계 열유속 현상은 시스템 설계 및 안전해석 뿐만 아니라, 열교환 및 냉각 장치 설계에서 중요하게 고려되고 있다. 특히, 비등 열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하게 된다. 따라서 원전 시스템을 보호하면서 성능을 극대화시키기 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이며, 임계 열유속 향상을 위한 대안 중 하나로서 열적 특성이 우수한 나노유체를 열전달 시스템에 적용하여 임계 열유속 향상을 위한 연구가 지속되고 있다. 따라서 본 연구에서는 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체를 사용하여 각각 0.5 m/s, 1.0 m/s, 1.5 m/s의 유속에서 임계 열유속과 열전달 계수를 측정하였다. 그 결과 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 유속이 증가 할수록 임계 열유속이 증가하는 것을 확인 하였으며, 순수물과 비교하여 최대 62.64% 증가함을 확인하였다. 그리고 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 비등 열전달 계수 또한 유속이 증가 할수록 비등 열전달 계수가 증가하는 것을 확인하였며 최대 24.29% 증가함을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제12권9호
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• pp.835-842
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• 2000

Film boiling heat transfer of the subcooled turbulent liquid film flow on a horizontal plate was investigated by theoretical and experimental studies. In the theoretical analysis, by solving the integral energy and momentum equations analytically, some generalized expressions for Nusselt number was deduced. Next, by comparing the deduced equations with the experimental data on the turbulent film boiling heat transfer of the subcooled thin liquid film flow, the semi-empirical relation between the Nusselt number based on the modified heat transfer coefficient and the Reynolds number was obtained. The correlating equation was very similar to that of the turbulent heat transfer in a single phase flow, and it was found that the heat transfer was dissipated to increase the liquid temperature.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1317-1322
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• 2004

In this report, the heat transfer model of spray cooling on hot surface was developed by focusing on the effect of rebound motion of droplets. In the model, it was assumed that droplets rebound repeatedly on the hot surface and heat transfer upon droplet impact is proportional to sensible heat which heats up the droplets to the saturation temperature. In addition, to take account of the contribution of th heat flux upon impact of rebound droplets, it was assumed that the rebound droplets are distributed following the Gaussian distribution from 0 to L, which distance L is determined by maximum flight distance $L_{max}$. Also the calculated results were compared with existing experimental results.