• 태양에너지
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• 제19권2호
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• pp.57-65
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• 1999

[ $H_2O$ ]-NaCl혼합물을 냉축열재로 선택하였으며, 이 혼합물의 상변화온도를 몰농도 변화에 의하여 조절하였다. 그리고 고농도와 저농도의 NaCl과 $H_2O$가 ion-dipole interaction으로 결합하는 구조를 그림으로 가시화하고 가열, 냉각과정에서 $H_2O$-NaCl이 동결, 융해하는 현상을 도시하므로서 융해와 동결과정에서 상변화온도가 2단계로 나타나는 구조적 원인을 구명하였으며, NaCl의 농도변화에 따른 상변화온도를 이론적으로 분석하므로서 실험 및 이론분석 결과의 타당성을 증명할 수 있도록 하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.21-27
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• 2003

Dispersion of coolant jets in a film cooling flow field is the result of a highly complex interaction between the film cooling jets and the mainstream. In order to investigate the effect of blowing ratios on the film cooling of a turbine blade, cylindrical body model is used. Mainstream Reynolds number based on the cylinder diameter is $7.1{\times}10^4$. The effects of coolant flow rates are studied for blowing ratios of 0.7, 1.0, 1.3 and 1.7, respectively. The temperature distribution of the cylindrical model surface is visualized with infrared thermography (IRT). Results show that the film cooling performance could be significantly improved by the shaped injection holes. For higher blowing ratio, the spanwise-diffused injection holes are better due to the lower momentum flux away from the wall plane at the hole exit.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.586-588
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• 2000

본 논문은 전자 패키징의 방열 성능을 개선하기 위하여 초소형 히트 파이프를 제작하고 열전달 성능을 시험한 결과를 보여준다. IC 칩이 점점 고성능화되고 고집적화되어 감에 따라 발열 문제가 대두되는데, 이 열은 전도만으로는 충분히 소산시킬 수 없고 패키징 표면에 별도의 장치를 장착하는 것은 시스템 소형화의 장애 요소가 된다. 따라서, 고성능 칩 개발을 위한 선결 과제로 고성능 초소형 냉각 장치가 요구되고 있다. 히트파이프는 밀봉된 파이프 내의 2상 유동과 상변화 잠열을 이용하여 열원으로부터 히트 싱크로 열을 효과적으로 전달하는 열교환 장치이다. 본 논문에서는 전자 패키징 내에 집적화할 수 있도록 초소형 히트 파이프 어레이를 제작하여 그 성능을 시험한 결과 증발부의 온도가 $12.1^{\circ}C$ 감소됨을 보인다.

• 한국재료학회지
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• 제7권12호
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• pp.1063-1069
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• 1997

급속응고법으로 Fe-Nd-C 합금을 제조하여 합금의 조성 및 제조 조건의 변화에 따른 상변화와 자기특성의 변화를 조사하였다. 강자성 $Fe_{14}Nd_2C_x$가 초정으로 정출할 수 있는지를 알아보기 위하여 냉각속도의 변화에 따른 as-spun 합금에서의 상변화를 조사해 본 결과，10m/s로 제조한 Fe-Nd-C 리본합금은 ${\alphs}-Fe$가 일차상, $Fe_{17}Nd_2C_x$가 이차상으로 존재하는 결정질이었으며. 20m/s에서는 ${\alpha}-Fe$의 정출이 억제되거나 비정질화하여, $Fe_{14}Nd_2C_x$가 일차상, ${\alpha}-Fe$가 이차상으로서 비정질상과 함께 존재하였다. 냉각속도의 증가에 따라 비정질화가 증가하여 30m/s에서는 대부분 비정질화되었으며，40m/s에서 비정질화가 완료되었다. 따라서 $Fe_{14}Nd_2C$는 as-spun 상태에서는 얻어지지 않고 주조합금의 경우와 마찬가지로 열처리를 통한 고상변태에 의해서만 얻을 수 있었다. $Fe_{14}Nd_2C$를 얻을 수 있는 유효온도구역은 주조합금의 경우보다 넓은 $700{\sim}900^{\circ}C$였고，비정질화가 완벽한 합금보다 다소 덜 완벽하거나 $Fe_{17}Nd_2C_x$와 비정질상이 혼합된 합금에서 열처리에 의한 보자력의 향상이 더욱 현저하였다. Fe를 다량 함유한 Fe-Nd-C 조성 중에서 높은 보자력이 기대되는 조성 범위는 극히 제한되어, $750{\sim}800^{\circ}C$에서 몇 분간의 열처리로 10kOe 이상의 높은 보자력을 얻을 수 있는 조성은 77~78 Fe, 7~8 C (at.%) 정도였다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.22-23
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• 2002

Titanium은 높은 강도, 낮은 밀도, 부식에 대한 저항 등, 타 금속에 비해 월등히 뛰어난 성질을 가지고 있기 때문에 산업 전반에 거쳐 그 응용이 크게 증가하고 있으며, 특히 고온에서의 응용이 중요성을 띠게 됨에 따라 고온으로의 상전이 관계에 따른 구조적 규명이 필요하다. 순수한 titanium은 상온에서 조밀충진 육방정계의 α-상구조(a=2.953Å, c=4.683 Å, P6₃/mmc)를 이루고 있으나, 대략 880℃ 이상에서는 β-상의 체심입방정계 (a=3.320Å, Im3m)로 상전이가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 대한 대부분의 연구가 kinetics와 thermodynamics에 관련되어 있으며, TEM을 이용한 직접가열실험은 거의 전무한 상태이다. 본 실험에서는 TEM 직접가열을 통하여 titanium의 고온에서의 상전이와 가열시 발생할 수 있는 산화층 형성을 연구하였다. TEM 시편은 순도 99.94％의 titanium foil(Alfa Aesar, ＃00360, 0.025mm thick)를 이용하였고, 분석 장비로는 에너지여과 기능이 있는 TEM(EM912 Omega, Carl Zeiss)과 Gatan사의 double-tilt heating holder를 사용하였다. Titanium의 상전이를 관찰하기 위해 900℃ 까지 분당 10℃ 의 속도로 가열을 하였다. 통계적 분석 오차를 줄이기 위해 서로 다른 4군데의 관찰영역을 선택하여, 상온 - 600℃ - 900℃ - 상온의 단계별로 회절패턴을 관찰 및 기록하였고, 발생 가능한 산화에 대해서는 동일한 장비를 사용하여 EDS 분석을 하였다. 상온에서의 서로 다른 영역의 회절패턴들은 결함의 존재에 상관없이, 온도가 증가함에 따라 그 결함수가 증가하게 된다. 특히 600℃ 에서는 쌍정과 관련된 회절점들이 본래의 회절점 주위에 형성되어있지만, 각 면들의 격자상수의 변화는 나타나지 않았다. 그러나 900℃ 에서는 쌍정에 의한 회절점의 수가 증가하며, 회절점 사이에 발달한 뚜렷한 막대모양의 강도분포와 격자상수의 변화를 관찰할 수 있었다. 다시 상온으로 냉각시킨 후 관찰한 각각의 회절패턴에서는 격자 상수의 감소와 함께 900℃에 보여진 막대 모양의 강도분포와 쌍정에 의한 회절점들이 여전히 남아있었다. EDS분석 결과 가열 실험을 통해 시편이 열적 산화가 되어 있음을 확인 할 수 있었다. 순수한 titanium의 α-상에서 β-상으로의 상전이를 파악할 수 있는 격자상수의 변화자체는 매우 작은 값이기 때문에 상온과 900℃ 에서 기록된 전자회절패턴 상에서의 면간거리와 면간각도의 측정만으로는 상전이 여부를 명확히 구별할 수 없었다. 그러나, 결함에 의한 상변화가 900℃ 에서 심하게 관찰되어지는 것은 상전이와 관계가 있는 것으로 볼 수 있다. 고온에서 상온으로의 가역적 반응을 관찰할 수 없었던 이유는 열적산화로 생긴 산화층의 산소원자들이 고온의 상전이 과정 중에 Ti 원자와 반응이 일어나 TiO/sub X/ 구조로 전이되었기 때문으로 추정하고 있다.

• 한국주조공학회지
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• 제42권5호
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• pp.273-281
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• 2022

Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 응고거동과 미세조직 변화를 이해하기 위해서, 금형 예열온도를 달리하여 Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 미세조직 변화를 관찰하였다. 금형 예열온도가 500℃일 때, 초정 Si과 덴드라이트 형상의 Al2Cu상이 관찰되며, 이후 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상이 관찰된다. 금형 예열온도가 300℃일 때 미제조직은 금형 예열온도가 500℃일 때와 유사하나 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 영역과 관찰되지 않는 영역이 나타난다. 금형 예열온도가 150℃인 경우에는 미세조직이 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상과 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 Bimodal 구조를 나타낸다. 금형 예열온도를 달리 하였을 때 가장 큰 변화를 나타내는 상은 Si상이며, 임계냉각속도를 지나면 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 형성되는 순간에 빠른 냉각에 의한 Si의 성장이 억제되면 Cooperative 성장을 하기 때문에 Al, Cu의 성장도 함께 억제된다. 서로 다른 합금설계 전산모사 프로그램을 통해 Al-27wt%Cu-5wt%Si의 3원계 공정 합금을 분석한 결과, 합금설계 전산모사 프로그램에 따라 결과의 차이가 발생하며, 전산모사의 신뢰성을 높이기 위해서는 실제 주조를 통한 미세조직 분석이 수반되어야 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.212-218
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• 2018

Li-ion battery system is regarded as one of the most potent power sources for electrified power-trains. For the Li-ion battery system to be widely adopted in automotive applications, the performance, safety, and cycle life issues need to be properly addressed. These issues are closely related to the thermal management of battery system. Especially, the effective cooling module design is the core part for the novel battery thermal management system development. In this paper, an experimental approach was carried out as a basic part of comprehensive battery thermal management research. The main goal of this paper is to present a comparison of two cooling systems (air cooling and phase change material (PCM) based cooling) of the unit 18650 battery module. The temperature rise with different battery discharge rate (c-rate) was mainly investigated and analyzed for two types of battery cooling systems. It is expected that this study can properly contribute to providing basic insights into the design of robust battery thermal management system for vehicular applications.

• 태양에너지
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• 제13권2_3호
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• pp.53-64
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• 1993

본 연구는 용융된 파라핀을 채운 수직원관 내의 상변화물질의 초기온도와 수직원관의 벽면온도를 변화시켰을때 관 내에서 일어나는 열전달현상을 다루었다. 자연대류의 효과는 초기과열된 액상영역 내에서 응고초기 짧은 시간에 걸쳐 일어났고, 그 후 전도열전달이 paraffin 전 영역을 지배하였다. 실험에서 관찰한 응고 형태는 상부표면에서 밀도 증가에 의한 수축공간이 발생하였으며, 그 공간의 크기는 냉각이 진행됨에 따라 증가하였다. 자연대류가 끝나자. 상경계면 상에서 수지상 결정과 mush-zone이 발견되었다. 액상 paraffin의 초기과열은 실험 전반부의 응고질량과 응고두께를 감소시키는 경향을 보였으며, 초기액상과열도와 벽면 과냉도가 큰 경우에 크게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.352-357
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• 2020

본 연구는 선박용 디젤엔진 부품인 축류 단조품을 단조작업에 의하여 제작하는 과정에서 발생하는 품질문제를 해결하기 위하여 수행되었다. 1차, 2차 가열 및 열간 단조를 거쳐 완성된 단조품은 최종 후열처리공정을 거치게 되는데 이 과정에서 발생하는 것으로 알려진 내부 결함문제를 해결하기 위하여 냉각공정을 평가하였다. 자유단조작업을 거쳐 제작된 축류 단조품에는 2차 열간 단조작업 후 냉각과정에서 소재 내부에 존재하고 있던 잔류 수소가 기공이나 미세 균열, 입계, 계면 등으로 확산, 집적됨으로써 균열을 유발하여 내부 결함이 발생하는 것으로 알려져 있으며 실제 작업현장에서 균열발생 사례가 보고되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 수치해석 전용 프로그램인 ANSYS를 사용하여 열전달 수치해석을 수행하였으며, 해석모델은 축류 단조품의 특성상 축대칭요소를 사용하여 구성하였고 단조품 초기 온도 1250 ℃에서 단조작업 완료 후 냉각과정에서 시간이 경과함에 따른 온도변화를 평가하였다. 주어진 4종류의 축류 단조품에 대하여 온도이력을 평가한 결과 단조품 내부에 수소유기균열 발생이 예상되는 250 ℃까지 냉각되는데 소요되는 시간을 알 수 있었으며, 이러한 냉각시간은 추후 열처리 작업의 작업표준으로 적용함으로써 축류 단조품 제작 시품질과 생산성을 높일 수 있다는 것을 알 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.106-109
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• 2012

케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 액체엔진용 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 점화시험을 수행하였다. 산화제 과잉 예연소기는 혼합비 60, 20 MPa의 연소압에서 작동하도록 설계되었다. 가압식 연소시험설비에서 안정적 점화를 위해 점화초기 추진제 유량을 변화시켜 점화특성을 비교하였다. 시험결과 점화초기 추진제 공급유량이 많을수록 점화지연시간이 짧아졌으며 점화강도도 높아졌다. 연소실 재생냉각채널 내의 산화제 온도 측정을 통해 점화 시 연소가스가 재생냉각채널로 유입됨을 확인할 수 있었다. 점화 시 발생한 연소가스가 재생냉각채널로 유입되어 재생냉각채널 내산화제 온도를 상승시켜 산화제 공급이 줄어들게 되어 점화지연을 야기한다. 추진제 공급유량이 많을 경우 재생냉각채널 내 산화제가 빠르게 냉각되어 연소실로 원활히 공급되면서 점화지연시간이 짧아진다.