• 한국분무공학회지
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• 제17권2호
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• pp.64-70
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• 2012

Water mist fire suppression systems which use relatively small droplets of water with high injection pressure are increasingly being used in wider applications because of its greater efficiency, low flooding damage and low toxicity. However, the performance of the system significantly relies on the water mist characteristics and it requires better understanding of fire suppression mechanism of water mist. In the present study, computational fluid dynamics simulations were carried out to investigate cooling performance of water mist in heated chamber. The gas phase was prepared with natural convection heat transfer model for incompressible ideal case and then the effects of water mist injection characteristics on cooling capabilities were investigated upon the basis of the pre-determined temperature field. For the simulation of water mist behavior, Lagrangian discrete phase model was employed by using a commercial code, FLUENT. Smaller droplet sizes, greater injection angles and higher flow rates provided relatively higher cooling performance.

• 한국분무공학회지
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• 제19권1호
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• pp.19-24
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• 2014

In this study, the cooling performance of a liquid CPU cooler using the water/propylene glycol(PG)-based $Al_2O_3$ nanofluids is experimentally investigated. Water/PG-based $Al_2O_3$ nanofluids are manufactured by two-step method with ultrasonic energy for 10 hours. The volume fractions of the nanofluids are 0.25% and 0.35%. Thermal conductivity and viscosity of the nanofluids are measured to theoretically predict the thermal performance of the liquid CPU cooler using performance factor. Performance factor results indicate that the cooling performance of the liquid CPU cooler can be improved using the manufactured nanofluids. To evaluate the cooling performance of the liquid CPU cooler experimentally, temperature differences between ambient air and heater are measured for base fluid and nanofluids respectively. Based on the results, it is shown that performance of the liquid CPU cooler using $Al_2O_3$ nanofluids is improved maximum up to 8.6% at 0.25 Vol.%.

• 설비공학논문집
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• 제28권9호
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• pp.373-380
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• 2016

Spray cooling is a technology of increasing interest for electronic cooling and other high heat flux applications. In this study, heat transfer coefficients (HTCs) and critical heat fluxes (CHFs) are measured on a smooth square flat copper heater of $9.53{\times}9.53mm$ at $36^{\circ}C$ in a pool, a smooth flat surface and Thermoexcel-E surfaces are used to see the change in HTCs and CHFs according to the surface characteristics and FC-72 is used as the working fluid. FC-72 fluid has a significant influence on heat transfer characteristics of the spray over the cooling surface. HTCs are taken from $10kW/m^2$ to critical heat flux for all surfaces. Test results with Thermoexcel-E showed that CHFs of all enhanced surface is greatly improved. It can be said that surface form affects heat transfer coefficient and critical heat flux.

• 설비공학논문집
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• 제25권9호
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• pp.522-528
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• 2013

Spray cooling is a technology of increasing interest for electronic cooling and other high heat flux applications. In this study, heat transfer coefficients (HTCs) and critical heat fluxes (CHFs) were measured on a smooth square flat copper heater of $9.53{\times}9.53$ mm at $36^{\circ}C$ in a pool, with a smooth flat surface, and 26 fpi. Low-fin surfaces were used to see the change in HTCs and CHFs according to the surface characteristics, and FC-72 was used as the working fluid. FC-72 fluid had a significant influence on the heat transfer characteristics of the spray over the cooling surface. HTCs were taken from 10 $kW/m^2$ to critical heat flux, for all surfaces. Test results with Low-fin showed that the CHFs of all the enhanced surface were greatly improved. It can be said that the surface form affects the heat transfer coefficient and critical heat flux.

• 설비공학논문집
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• 제18권4호
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• pp.304-311
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• 2006

Experiments on evaporative spray cooling on the square plate heaters with plain or micro-porous coated surfaces were performed in this study. Micro-porous coated surfaces were made by using DOM [Diamond particle, Omegabond 101, Methyl-Ethyl-Keton] method. In case of purely air-jet cooling, the micro-porous coating doesn't affect the cooling capacity. In spray cooling three different flow patterns (complete wetting, evaporative wetting, dryout) are observed on both plain and micro-porous coated surfaces. The effects of various operating conditions, such as water flow rate, particle size, and coating thickness were investigated on the micro-porous coated surfaces. It is found that the level of surface wetting is an important factor to determine the performance of spray cooling. It depends on the balance between absorbed liquid amount by capillary force over porosity and the evaporative amount. The micro-porous coated surface has largest cooling capacity, especially in the evaporative wetting zone. It is found that the effects of liquid flow rate and coating thickness are significant in evaporative wetting zone, but are not in complete wetting and dryout zones.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.41-48
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• 2001

할론소화약제는 유류화재 및 전기화재의 진압에 가장 효과적으로 널리 사용되어 왔으나, 이들은 오존층파괴지수와 지구온난화지수가 높아 환경문제를 야기하고 있다. 이러한 환경에 악영향을 주지 않는 대체기술의 하나로 관심을 끌며 연구되기 시작한 소화방법이 미세물분무를 이용한 소화설비이며, 미세물분무는 스프링클러의 살수입자에 비해 물입자가 작고 표면적이 크기 때문에 화염면에서의 증발 및 냉각특성이 우수하며, 산소의 농도를 감소시키는 질식작용이 우수하다. 본 연구는 미세물분무 소화설비의 설계를 위한 기초단계로 유류화재에 대한 미세물분무의 입자크기, 유량밀도, 방사분포, 방사압력 및 화재의 크기에 따른 화염의 소화특성을 측정하였다. 그 결과 액체 poo l화재의 소화시간은 유량밀도가 증가함으로서 짧아지고, 유량밀도가 0.5$\pm$0.05ml/$\textrm{cm}^2$ . min이하인 경우 입자크기가 증가함으로서 짧아졌다. 또 방사주기를 변화시켜 실험한 결과 n-heptane 화재에 대하여 간헐적으로 방사한 미세물분무가 소화에 효과적이었으며, 이때 연속방사와 비교하여 화재를 소화하기 위해 필요한 물의 총량은 1/4로 감소하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.37-43
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• 2015

현열 뿐만 아니라 잠열을 이용하는 증발냉각은 배기열 회수에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구의 목적은 증발냉각을 이용한 배기열 회수장치의 성능을 실험적으로 규명하는 것이다. 성능실험장치는 플라스틱 열교환기, 물 분무 노즐, 공기유동용 홴, 물 순환용 펌프, 수조, 온도 습도 유량 측정 센서 등으로 구성되었다. 증발이 없는 현열 회수에서의 유용도와 증발을 수반하는 전열 회수에서의 유용도를 여러가지 작동조건에서 측정하여 비교하였다. 현열냉각과 증발냉각의 유용도는 공기의 유량이 증가함에 따라 감소하고, 대향류에서의 유용도가 평행류에서의 유용도 보다 휠씬 높다. 증발냉각의 경우 물 유량이 증가함에 따라 유용도는 증가하고, 평행류가 대향류보다 물 유량에 더 민감함을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.892-897
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• 2020

본 연구에서는 간접식 증발냉각 장치의 냉각 성능을 예측하고 다양한 공기 유량 및 물 분무 유량 조건을 만족하는 성능 상관식을 제안한다. 기존의 플라스틱 열교환기는 공조 공간의 크기에 따라 금형을 새로 제작해야 하기 때문에 높은 효율에도 불구하고 잘 사용하지 않았다. 한편 단프라시트는 일반적으로 두께가 얇아 열교환이 우수하고, 특히 제작이 매우 용이하다. 따라서 열교환기를 단프라시트로 제작할 경우 금형이 별도로 필요하지 않아 열교환기 제작 비용을 크게 절감할 수 있다. 이에 본 연구에서는 단프라시트로 다채널 열교환기를 제작하여 간접식 증발냉각 장치를 제작하였다. 성능 실험장치는 열교환기, 물 분사 노즐, 터보홴, 항온조, 순환 펌프, 온도 센서, 습도 센서, 차압식 유량계 및 자료획득 장치로 구성하였다. 증발냉각 시 공기 유량이 증가하면 유용도가 감소하였고, 수공비에 따라 유용도 최적점이 존재하였다. 등온 조건에서 냉각 성능을 예측하는 상관식과 실내 환기 온도와 외기 상태를 반영하는 성능 상관식을 제안하였다. 상관식들의 냉각 성능 오차는 4 % 이내였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.1-8
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• 2019

본 연구에서는 물 분무 액적 특성 변화가 화재 진압에 미치는 영향을 FDS 6.5.2를 이용하여 수치적으로 분석하였다. 물 분무 노즐의 소화계수, 액적 분포함수, 중간체적 직경 및 초당 액적 수 변화에 대한 화재진압 특성은 정규 열방출률 곡선의 감소율와 냉각시간의 측면에서 평가되었다. 소화계수가 증가하면 정규열방출률 곡선이 더 급격하게 감소하고, 중간체적입경 변화가 화재진압에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 단일 액적분포에서 초당액적수의 증가에 따라 정규 열방출률 곡선은 더 완만하게 감소하였으며, 다중분포에서는 초당액적수가 작은 조건에서만 정규 열방출률 곡선이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.96-96
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• 2003

비정질 합금은 기존 결정질 합금에서는 얻을 수 없는 독특한 물리적, 화학적, 기계적, 전자기적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 비정질을 형성하기 위해서는 매우 큰 냉각속도가 필요하므로 제조 가능한 비정질 합금은 분말, ribbon, 박판 형태로 제한되어 있다. 최근 비정질 분말 제조 및 벌크 비정 질에 관한 연구는 많은 발전을 보아 왔지만, 아직도 고청정 비정질 합금 분말의 제조와 대량 생산화 관해서는 많은 연구가 요구된다. 본 연구에서는 고청정 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn)계 벌크 비정질 분말을 가스분무법으로 제조하였다. 제조된 합금 분말은 각 입도 별로 구분하여, XRD 분석을 통하여 비정질 형성 가능 입도을 분석하였다. 분말의 외형은 SEM으로 분석하였으며, 미세구조는 TEM을 사용하였다. 열적특성은 DSC 분석으로 조사하였다. 또한 제조한 비정질 분말의 미세구조와 비교하기 위하여 Tg와 Tx 온도범위에서 열처리 한 분말의 미세구조를 분석하였다. XRD 분석 결과, 가스분무법으로 제조된 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn) 분말 중에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말은 비정질상을 가졌으며, 75$\mu\textrm{m}$ 이상의 분말은 결정질 또는 비정질의 혼합 상으로 구성되었다. 비정질 분말 회수율은 약 60% 이상이었다. 미세 TEM 분석에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하 분말은 전형적인 비정질 Halo 형상을 보였으며, 결정질이 혼합된 분말은 비정질 기지상에 결정질 응고 수지상 조직이 혼합되어 있음을 확인하였다.