• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.34 no.12
• /
• pp.1079-1085
• /
• 2010

A steady-state analytical model was presented for a loop heat pipe (LHP) with an evaporator that has a flat geometry. On the basis of a series of reviews of the relevant literature, a sequence of calculations was proposed to predict the temperatures and pressures at each important part of the LHP: the evaporator, liquid reservoir (compensation chamber), liquid line, vapor line, and condenser. The analysis of the evaporator, which is the only part in the LHP that has a capillary structure, was emphasized. Thin-film theory is applied to account for the pressure and temperature in the region adjacent to the liquid-vapor interface in the evaporator. The present study introduced a unique method to estimate the liquid temperature at the interface. Relative freedom was assumed in the configuration of a condenser with a simplified liquid-vapor interface. Our steady-state model was validated by experimental results available in the literature. The relative error was within 3% on the absolute temperature scale, and reasonable agreement was obtained.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2005.11a
• /
• pp.112-121
• /
• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.1-6
• /
• 2003

An axial electron beam gun system, which emits the electron beam power of 50 kW, has been manufactured. The electron beam gun consists of two parts. One is the electron beam generation part. including the filament, cathode, and anode. The maximum beam current is 2 A and the acceleration voltage is 25 kV. The other part includes the focusing-, deflection-, and scanning coils. The beam diameter and ham trajectory can be controlled by these coils. The characteristic of each part is measured ior the optimum condition of evaporation process. Moreover, Helmholtz coil is installed inside the vacuum chamber to adjust the incident angel of the beam to the melting surface for the maximum evaporation. We report on the evaporation rates for zirconium(Zr) and gadolinium(Gd) metals which have the high melting temperatures.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.69-72
• /
• 2004

본 연구에서는 한라산 유역에서의 적설이 지하수 함양에 미치는 영향조사를 위해 물수지 분석을 통한 유출, 침투, 증발산량을 규명하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1.‘03년 12월~’04년 2월 까지의 적설자료를 수집하여 선형모델인 Clark 모델 및 SCS 모델에 의해서 유출해석을 실시한 결과 융설에 의한 직접유출은 일어나지 않았다. 2. 증발산량을 Thornthwait 공식에 의해.산정한 결과 9.6cm가 발생하며, 침투량은 196.8cm가 발생하였다. 3. 본 연구기간내에 발생한 적설에 대한 물수지 분석 결과 한라산 적설이 지하수 함양에 미치는 영향은 30,186,365톤으로 나타났다. 4. 연구대상지역에서 현장 관측조사의 결과 표고 1,700m이상의 적설은 2월까지는 동결된 결빙상태로 남아 있고, 표고 1000m까지는 해빙과 결빙이 반복적으로 일어나고 있어 융설에 의한 부분적인 지하수 침투가 일어나며, 표고 1,000m에서부터 표고 600m까지의 지역인 경우 융설되어 지하침투가 활발히 일어나는 지역으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.355-355
• /
• 2011

토지피복의 분류는 토지표면의 물리적인 지표면의 상태를 나타내는 자료로 환경, 행정, 수자원, 재해 등 다방면으로 이용되고 있다. 특히 수자원과 관련하여 식생의 증산과 토양의 증발을 통칭하는 증발산과 유출, 토양수분 등과 연관되어 있다. 광범위한 토지피복의 산정에는 경제성 및 주기성 등의 장점으로 인하여 인공위성 영상을 이용하는 기법이 적합하다. 위성영상분류법은 훈련지역의 선정 여부에 따라 감독분류와 무감독 분류로 나누어지며 각각의 알고리즘의 특성에 따라 더욱 세분화된다. 본 연구에서는 Landsat-TM (Thematic Mapper) 영상을 이용하여 감독 분류와 무감독 분류를 각각 적용하여 한강유역의 토지피복을 수역, 시가, 나지 습지, 초지, 산림, 농지의 7가지 부분으로 대분류로 산정하고 비교하였다. 두 경우의 정확도는 각각 91.6%, 90.9%의 비슷한 정확도를 나타내었으며, 세부적으로 우리나라의 대부분의 면적에 분포하는 산림, 농지, 시가, 수역의 정확도가 높게 나타났다. 또한 각 항목별로 정확도를 비교하였을 때 감독분류가 무감독분류에 비해 다소 정확한 것을 확인할 수 있었다. 추후 외부자료를 도입하면 비교적 낮은 정확도를 나타낸 초지, 습지, 나지의 정확도를 보완할 수 있을 것이다.

• Solar Energy
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.39-46
• /
• 1995

Reported is a visual and quantitative experimental study on the two-phase flow and heat transfer characteristics of miniature two-phase closed thermosyphons with wire inserts. The visual study clearly demonstrated the two-phase flow involved in such thermosyphons. In the quantitative study, the effects on the heat transfer rate of the insert wire diameter, the ratio of heated-length to cooled length and the applied heat flux were investigated.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.1466-1473
• /
• 2012

Soft icecream is made by scraping an ice formed on the inside of the cylindrical evaporator, where R-404A is evaporating in the annulus. The heat transfer characteristics of the refrigerant evaporation and those during icecream formation were experimentally investigated. Results show that the refrigerant-side heat transfer coefficients are highly dependent on the location in the evaporator due to the complex annulus configuration. The heat transfer coefficient at the inlet is generally lower than those of other locations. The average heat transfer coefficient increases as heat flux increases or saturation temperature decreases. A correlation is developed to predict the refrigerant-side heat transfer coefficient. The icecream-side heat transfer coefficient oscillates continuously due to the periodic removal of ice formed on the surface. The average heat transfer coefficient during icecream formation is approximately 280 W/$m^2K$, and that during single-phase cooling increased from 150 W/$m^2K$ to 250 W/$m^2K$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.41 no.1
• /
• pp.37-46
• /
• 2017

Thermal Marangoni flow has been observed inside droplets on heated surfaces, finally resulting in a coffee stain effect. This study aims to visualize and control the thermal Marangoni flow by employing periodic vertical vibration. The variations in the contact angle and internal volume of the droplet as it evaporates is observed by using a combination of continuous light and a still camera. With regard to the internal velocity, the particle image velocimetry system is applied to visualize the internal thermal Marangoni flow. In order to estimate the internal temperature gradient and surface tension on the surface of a droplet, the theoretical model based on the conduction and convection theory of heat transfer is applied. Thus, the internal velocity increases with an increase in plate temperature. The flow directions of the Marangoni and gravitational flows are opposite, and hence, it may be possible to control the coffee stain effect.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.51 no.6
• /
• pp.577-584
• /
• 2007

The purpose of this study is to suggest how to use the phase diagram for water to explain the evaporation and sublimation in the atmospheric condition. In principle, the phase diagram for water represents a one component system so it cannot be applied to the water contact with the air. When the liquid or solid phase of water exists in the air, always water vapor also exists in the air. In this case, we cannot present this state as a single point on the phase diagram because the pressure of the liquid or solid is different from that of the vapor in the air. However, since the saturation vapor pressure of liquid or solid is altered by negligible amount due to the presence of air, the evaporation and sublimation in the atmospheric condition can be explained using the vapor pressure line and sublimation line on the phase diagram.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.274-274
• /
• 2012

증발산량 관측은 오랜 기간 연구되어 왔으며, 미기상 관측 시스템의 최적화와 상호 공동비교 실험 및 자료 처리의 일관성을 유지를 위해 한국에는 KoFlux라고 하는 플럭스 네트워크가 2002년 1월에 구축되었다. 이를 시작으로 미기상 관측에 대한 관심이 많은 연구자들이 관측망 구축에 힘쓰고 있으며, 에디공분산 방법을 이용해 증발산량을 산정하고 있다. 에디 공분산 방법은 다른 방법에 비해 연직농도 차이가 적은 산림 위에서의 플럭스 값을 측정 할 수 있으며, 측정 시 식물 환경에 방해를 주지 않는 등의 장점이 있다. 하지만 자료 처리와 품질관리에 있어 연구자의 주관성에 의해 상당 부분 불확실성을 초래한다. 또한 다른 관측지점과의 일관적인 비교를 위해 좌표보정을 수행하며, 일반적으로 바람이 평평한 지역 위로 분다는 가정 하에 이루어진다. 좌표보정은 일반적으로 Planar Fit Rotation방법을 사용하며, 평판 분할은 지형에 따라 12개까지 분할하여 분석한다. 하지만 덕유산 플럭스관측 타워지점처럼 산지 특성이 뚜렷하고 1 m/s이하의 풍속 데이터의 빈도가 큰 경우 평판 분할 수의 제한이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 좌표보정계수산정 방법에 따라 등간격의 평판분할 방법(Scenario A), 주풍향을 고려한 평판분할 방법(Scenario B)과 빈도에 의한 평판분할방법(Scenario C)으로 수행하였다. 또한 각 Scenario는 풍속의 제한 조건에 따라 CASE A(0.5 m/s 이상), CASE B(1.0 m/s이상)로 구분하여 분석하였다. 본 연구를 통해 제안 한 자료처리 절차는 첫째, 바람자료의 빈도 분석을 통한 지역특성 파악 둘째, 풍속제한 조건 설정 셋째, 바람과 수증기의 공분산 계산으로 요약된다. 덕유산 플럭스관측 타워지점의 경우 풍속 제한을 1.0 m/s이상에서 0.5 m/s이상으로 하향 조정하였으며, 평판 분할 방법은 Scenario C의 평판 수 12개를 채택하였다.