• Journal of the KSME
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• v.24 no.2
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.382.1-382.1
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• 2016

비등 열전달 시스템은 각종 발전 시스템, 열교환기, 냉방 및 냉동 시스템과 같이 다양한 산업에서 이용되며 매우 중요시 되고 있다. 또한 비등 열전달 시스템에서의 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 및 안정성을 나타내는 중요한 인자이다. 따라서 비등 열전달 시스템의 성능을 높이기 위해 임계 열유속을 향상시키려는 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 최근에는 작동유체를 나노유체로 사용할 경우 임계 열유속을 크게 향상 시킬 수 있다고 보고되었다. 하지만 작동유체를 나노유체로 사용할 경우 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 현상을 유발하며 열전달 시스템의 성능을 감소시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산화 처리된 그래핀 나노유체의 파울링 현상에 따른 열적 특성을 분석해 보았다. 그 결과 산화 처리된 그래핀 나노 파울링은 유속과 파울링을 위한 코팅시간이 증가할수록 산화 처리된 그래핀 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 임계 열유속은 증가하나 비등 열전달 표면의 온도가 크게 증가하고 있음을 확인하였다. 그리고 열전달 계수는 유동이 없는 순수 물 비등 열전달 계수와 비교하여 감소하는 것으로 나타났다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.261-269
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• 1995

본 연구에서는 밀폐형 2상 열사이폰의 액체 Pool에서 발생하는 핵비등현상과 유동영역에 대해 가시화 방법으로 연구하였다. 실험용 열사이폰은 스텐레스와 유리관을 이용하여 제작하였으며, 열공급은 증발부 주위에 설치된 유도 가열용 코일에 고주파를 가함으로써 스텐레스 외면에 발열이 일어나도록 하였다. 이에 따른 결과는 다음과 같다. 실험용 열사이폰은 고주파 가열등 열사이폰의 작동성능을 저해하는 여러 요인들이 포함되어 있었으나, 실험결과 이러한 문제는 실험 내용에 영향을 미칠만큼 크게 나타나지 않았다. 열속과 상당압력의 범위는 각각2$m^2$, 0.1

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.4
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• pp.275-281
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• 2016

Subcooled boiling under low pressure was numerically investigated using computational fluid dynamics(CFD). The wall boiling model was used for simulating the subcooled boiling; this model requires sub-models consisting of bubble departure diameter, nucleation site density and bubble departure frequency. The CFD code CFX provides the default models based on experimental data. Because these models are mostly developed under high pressure conditions, it would not be predicted well in low pressure conditions. Thus in this study, CFD validation for subcooled boiling under low pressure was analyzed. The numerical results were compared with experimental data from published paper. Simulations were performed with mass flux ranging from 250 to $750kg/m^2s$, heat flux ranging from 0.37 to $0.77MW/m^2$ and constant outlet pressure of 0.11 MPa. Employing the empirical correlation developed under low pressures could increase the accuracy of numerical analysis.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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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.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.7 no.4
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• pp.86-97
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• 1988

본 논문에서는 비등방성 매질에서의 2차원적 회절현상을 수학적으로 모델링하였다. 비등방성 매질의 2차 포물선 근사법과 프레즈넬 근사법을 적용하기 위하여 전파방향에 따른 표면파 속도의 역수를 포물선으로 가정하였다. 128${\circ}$ Rotated $LiNbO_{3}$ 기판을 사용한 SAW IF Bandpass Filter에서의 회절현상을 모의 설계하여 그 결과를 회절현상이 없는 이상적인 경우와 비교하였다. 또한 전산화 모의 설계 결과와 실제로 제작된 SAW Filter 특성결과를 비교하여 $LiNbO_{3}$ 기판을 사용한 SAW Filter에서도 프레즈넬 근사법이 대체적으로 일치하는 것을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.9
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• pp.605-613
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• 2017

Recently, efficient heat dissipation has become necessary because of the miniaturization of devices, and research on boiling on micro-channels has attracted attention. However, in the case of micro-channels, the friction coefficient and heat transfer characteristics are different from those in macro-channels. This leads to large errors in the micro scale results, when compared to correlations derived from the macro scale. In addition, due to the complexity of the mechanism, the boiling phenomenon in micro-channels cannot be approached only by experimental and theoretical methods. Therefore, numerical methods should be utilized as well, to supplement these methods. However, most numerical studies have been conducted on macro-channels. In this study, we applied the lattice Boltzmann method, proposed as an alternative numerical tool to simulate the boiling phenomenon in the micro-channel, and predicted the bubble growth process in the channel.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.383.1-383.1
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• 2016

열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하기 때문에 비등 열전달에서 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 또는 안전성을 나타낸다. 따라서 열전달 시스템의 안정성을 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이다. 최근에는 나노유체를 열전달 시스템에 적용할 경우 임계 열유속이 증가한다고 보고되었다. 하지만 나노유체는 원전 및 각종 열전달 시스템에 적용 시 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 파울링 현상을 발생시킬 수 있으며, 이 때문에 시스템의 열효율이 크게 감소할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 열전달 시스템에 나노유체를 적용했을 때, 나노유체의 침착현상이 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 유속과 코팅시간이 증가할수록 산화처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 하지만 나노입자 침착정도와 유속이 증가할수록 비등 열전달 표면과 유체의 포화온도의 차이인 과열도가 상당히 크게 증가함을 알 수 있었으며, 열전달 계수는 순수 물의 0 m/s의 비등 열전달 계수와 비교하면 감소하는 것을 확인하였다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.4
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• pp.341-357
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• 1990

기존의 원자력발전소의 설계 및 안전한 운전과 가상되는 중대사고 진행과정을 해석하여 더욱 안전한 원자로를 건설하기 위해서는 2상유동에 관련된 현상을 보다 잘 이해하여야 함이 명확하다. 지금까지의 실험적 연구를 더욱 확장하여 현재 사용하고 있는 실험식이 도출된 실험들의 스케일 효과를 규명하고, 2상유동의 측정방법의 개발이 더욱 진행되어 보다 정확한 실험결과를 도출하여야 한다. 한편으로, 2상유동을 수치적으로 해석하고자 하는 노력도 계속되어야 한다. 특히 원자력공학에서는 비등 및 응축과 같은 상변화 및 비등 열전달과 같이 열의 전달현상이 중요한 역할을 하므로 이에 대한 연구 필요성이 계속될 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.11
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• pp.1005-1013
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• 2010

This study was conducted to assess the spray control of flash boiling with mixed fuel in consideration of HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) engine condition. Mixed fuel existing in two phase regions can control the process of mixture formation under low temperature and density by using the spray resulting from flash boiling which is able to induce rapid evaporation of fuel spray as well as the evaporation of high boiling point component. Because HCCI engine injects the fuel early under ambient conditions, it can facilitate the chemical control of ignition combustion and physical control such as breakup and atomization of liquid fuel by flash boiling of mixed fuel which consists of highly ignitable light oil and highly volatile gasoline. This study was conducted by performing video processing after selected composition and molar fraction of the mixed fuel as major parameters and photographed Schlieren image and Mie scattered light corresponding to the flash boiling phenomenon of the fuel spray that was injected inside a constant volume vessel. It was found that flash boiling causes significant changes in the spray structure under relatively low temperature and density. Thus, we analyzed that the flash boiling spray can be used for HCCI combustion by controlling the mixture formation at the early fuel injection timing.