• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.47-55
• /
• 2008

Turbocharger has a main purpose on recycling of the exhaust gas from the engine cylinder. On the basis of the facility characteristics, the turbocharger supported on floating ring bearings has some problems such as the large volume, oil supplement for lubrication and high power loss due to high operating torque. The air foil bearing has been studied as the bearing element to be able to alternate the floating ring bearing without the problems of the floating ring bearing. In this study, the air foil bearing has 2 parts; journal and thrust bearings, and the test facility consists of the engine, exhaust and intake parts. In addiction, the specification of the turbocharger follows a small turbocharger for SUV engine. The engine speed is varied from 750 (idle rpm) to 2,500 rpm and then, the rotating speed of the turbocharger rotor is accelerated from 0 to 100,000 rpm. From those experiments, the comparison between the performances of the air foil bearing and floating ring bearing is conducted and the results show that the air foil bearing has less power loss, maximum 770 watt, than the floating ring bearing, maximum 5,110 watt. This result verifies that the air foil bearing is more efficient and able to output more power under the same condition of the input power.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권12호
• /
• pp.5676-5683
• /
• 2012

본 연구에서는 백연방지용 냉각탑의 공기가열기 적용을 목적으로 현재 냉각탑의 충진재로 적용되고 있는 쉐브론형, 웨이브형 그리고 딤플형 전열판 형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 동일 소비동력 대비 전열량은 평판보다 고성능 전열판에서 높게 나타났다. 열전달계수는 웨이브 형상에서 가장 크고 쉐브론 형상, 딤플 형상 순으로 나타났다. 웨이브 형상의 경우 교차하는 절곡형상 사이의 왕성한 혼합유동이 열전달 계수를 증진시킨 것으로 판단된다. 마찰계수는 열전달계수와 유사한 경향을 보였다. 하지만 동일 크기 쉬트에서의 전열량 및 압력손실은 쉐브론형에서 가장 크게 나타났다. 이는 쉐브론 형상의 전열면적이 다른 형상에 비하여 월등히 크기 때문이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.1658-1663
• /
• 2015

실내의 습도제어를 위하여 공조기 내에는 가습소자가 설치된다. 지금까지 대부분의 가습소자는 유리섬유로 만들어진 외제품이 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서는 이 외제품을 대체할 셀룰로오스와 PET 복합체로 만들어진 가습소자를 개발하고 유리섬유로 만들어진 Glasdek 소자의 성능과 비교하였다. 시험은 소자를 항온항습실 내에 설치된 흡입식 풍동입구에 설치하고 물질전달량과 압력손실을 측정하였다. 실험결과를 $j_m$과 f인자로 나타내었을 때, 개발품의 $j_m$값이 33%~39%크고, f인자는 개발품이 0%~51% 작게 나타났다. Glasdek에 비하여 개발품의 $j_m$값이 큰 이유는 흡수도가 월등히(50% 가량) 크기 때문이고 f인자가 작은 이유는 소자 표면이 확연히 매끄럽기 때문이다. 한편, 동일 소비동력 대비 물질전달을 나타내는 $j_m/f^{1/3}$ 의 경우, 개발품이 약 36~63% 크게 나타났다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.4.2-4.2
• /
• 2010

최근 열전달율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 고 열전도성 나노유체가 주목을 받고 있다. 고 열전도성 나노유체는 액상보다 열전도도가 수백~수만 배 높은 고상의 금속 또는 비금속 나노입자를 물이나 오일 등에 미량 균일하게 분산시킴으로써 기존의 유체가 가지지 못한 높은 열전도율과 분산안정성을 갖는 기능성유체를 말한다. 고 열전도성 나노유체는 기존 냉각시스템에서 냉각유체만 교체할 경우에도 열전달 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있는 저비용 고효율작동 유체이다. 이 나노유체는 발전설비, 공조설비, 에너지 산업, 석유화학, 화학공업, 제철산업, 가정용 냉난방설비, 자동차 등 산업 전 분야의 열교환시스템에 활용이 가능하다. 따라서 고 열전도성 나노유체는 종래 열효율의 한계를 돌파할 수 있는 에너지 이용 효율 향상 기술의 패러다임을 바꿀 혁신적인 신소재로 여겨지고 있다. 그러나 현재까지 개발된 나노유체는 초기 열전도 특성은 우수하나 장기간 분산안정성이 확보되지 않아 시간이 경과함에 따라 열전도도가 점점 감소하는 경향을 보인다. 또한 탄소나노튜브를 분산한 나노유체의 경우와 같이 유체의 점도가 크게 증가하여 실제 산업에 적용 시 커다란 동력손실을 초래할 수 있으며 열교환시스템에 파울링이 발생할 소지가 크다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 나노유체에서 열전달이 일어나는 메커니즘이 규명되어야 하지만 아직 명확한 이론이나 가설이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 나노유체가 높은 열전도율을 보이는 현상을 설명할 수 있는 몇 가지 이론을 살펴 보고 지금까지 개발된 안정성이 아주 높은 나노유체의 열전도 특성을 비교 분석하여 획기적인 열전도성 나노유체 개발 가능성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 나노입자의 조성, 유체 내 농도 및 자기장 등이 나노유체의 열전도율에 미치는 영향을 연구하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권9호
• /
• pp.579-586
• /
• 2017

본 연구에서는 절곡 방식의 일제 레이온/PE(90:10) 가정용 가습 소자를 대체할 수 있는 새로운 가습 원단과 형상에 대해 검토하였다. 레이온/PET(50:50), 크라프트/PET (40:60), 크라프트/PET/활성탄, 세 종류 원단으로 시료를 만들고 가습 성능 실험을 수행하였다. 가습 효율은 일본 제품을 100%로 볼 때 레이온/PET 소자는 대략 59%, 크라프트/PET 소자는 62%, 크라프트/PET/활성탄 소자는 84%로 나타났다. 이는 소자에 흡습성을 부여하는 레이온 또는 크라프트 섬유의 양이 일본 소자에 비하여 작기 때문이다. 한편 활성탄이 코팅된 경우는 가습 성능이 현저히 향상되었다. 반면 압력 손실은 일본 제품에 비해 개발품에서 현저히 작게 나타났다. 동일 소비 동력에서의 가습 성능을 의미하는 $j_m/f^{1/3}$의 값은 크라프트/PET/활성탄 소자에서 일본 소자보다 60%에서 82% 크게 나타났다. 실험 데이터를 이론 모델의 예측치와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권9호
• /
• pp.587-595
• /
• 2017

최근 들어 공조기가 슬림화 되고 따라서 열교환기의 깊이를 줄일 필요가 있다. 본 연구에서는 슬림형 알루미늄 열교환기에 적절한 루버 핀 형상을 도출하였다. 또한 도출된 루버 핀이 적용된 알루미늄 열교환기 시료를 제작하고 성능 시험을 수행하였다. 비교를 위하여 기존 열교환기에 대해서도 실험을 수행하였다. 도출된 형상의 핀 깊이($F_d$)는 10.0 mm, 루버 핏치($L_p$)는 0.9 mm, 루버 각(${\theta}$)은 $35^{\circ}$이다. 기존 시료에 비하여 신규 슬림 시료의 j 인자는 36%, f 인자는 2.3% 크게 나타났다. 따라서 열교환기 체적은 슬림 시료에서 26% 줄어들게 된다. 또한 동일 소비 동력에서의 전열량을 의미하는 $j/f^{1/3}$은 슬림 시료에서 55% 크다. 실험 데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

• 물과 미래
• /
• 제19권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 1986

단일유공벽의 수리학적 특성 및 동력학적 특성에 대해서 이론 및 실험적으로 연구하였다. 굴구의 이론식을 응용하여 연구한 바에 의하면 산란파항은 파력에 거의 영향을 주지 못함을 알 수 있고 실험에 의한 연구에 의하면 유공율의 변화에 따른 파력의 거동은 매우 민감한 것으로 나타났지만 구멍의 지름에 대한 벽두께의 비(l/D)는 좀 특이한 현상을 보인다. l/D의 값이 작은 범위에서는 유공벽의 구멍을 orifice라고 할 수 있으므로, 파력이 l/D의 변황에 거의 영향을 받지 않고, 이 때의 에너지 손실계수는 굴구의 식을 이용하면 1.0으로 나타난다. 그러나 l/D의 값이 큰 범위에서는 구멍내의 흐름을 관수로의 흐름이라고 볼 수 있으므로 파력이 l/D에 민감하고 이 때의 f는 1.5로 나타났다.

• 한국습지학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.282-285
• /
• 2016

매(Falco peregrinus)는 천연기념물 323호이며 멸종위기종으로 등재되어 있다. 본 연구는 한강의 장항습지에 서식하는 매의 멸종확률을 개체군변이분석을 통하여 시도하고자 한다. 장항습지는 개체군이 1999-2005년 동안 모니터링되었으며 평균 10.8 개체가 서식하는 것으로 조사되었으며, 개체군을 이용하여 향후 5년간(2015-2020) 변이분석을 실시하였다. 초기개체군을 이용하여 기간 동안 20%의 멸종확률이 예측되었으며, 이 확률은 지역의 수질오염과 서식지 손실을 고려하면 적은 것으로 나타났다. PVA는 개체군이 적고 다른 정보가 부족한 종에 대해 실시한다. 또한 매의 개체군은 댐의 보 및 콘크리트 제방 등을 고려하면 멸종의 확률이 증가될 것으로 사료된다. 장기적인 생활사 등을 고려한 연구가 필요하다.

• 에너지공학
• /
• 제26권3호
• /
• pp.90-96
• /
• 2017

지역난방 열수송관을 통해 중온수를 공급할 때 고압의 중온수로부터 열사용자 설비(지역난방 열교환기)를 보호하고 온도조절을 원활히 하고 유체의 원거리 공급을 위해 차압유량조절밸브를 통해 압력을 조절하거나 압력을 감소시키고 있다. 하지만, 고압 유체 사용에 따라 압력조절밸브에서 캐비테이션이 발생하여 잦은 고장 및 오작동을 유발하여 많은 문제가 발생하고 있으며, 사업자 및 사용자 모두에게 에너지 손실 및 민원 유발 등의 원인이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구 중인 1차측 차압유량조절밸브를 수력터빈으로 대체하여 차압에너지를 전기에너지로 변환하고, 전기를 2차측 펌프의 동력으로 활용하는 에너지 절감기술을 소개하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권12호
• /
• pp.5412-5419
• /
• 2011

산업의 발달에 따른 각종기기 장치들의 고속화, 소형화, 정밀화로 인해 고속 스핀들의 필요성은 점점 커지고 있다. 또한 공기동압베어링은 스테이지 모션에 대해서 무마찰 실현을 위해서 웨이퍼 생산용 광학 리소그래피 분야에도 적용된다. 공기동압베어링은 마찰에 의한 동력손실과 열 발생이 적어 고속회전에 유리하고 고정밀 회전이 가능하기 때문에 고속 고정밀 스핀들 시스템 및 하드 디스크 드라이브에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 축 하중 지지를 위해 헤링본 홈 형상을 가지는 공기동압베어링의 성능에 대한 수치해석을 수행하였다. 또한 본 연구에서는 공기동압베어링을 제작하기 위해서 기존의 기계 가공방법과는 다른 비접촉식 초정밀 가공 방법인 마이크로 전기화학가공에 의한 방법으로 마이크로 그루브 가공을 수행하였고, 수치해석 프로그램을 이용하여 전극의 간극, 전해용액 농도, 가공시간 등 이론적인 수치를 시뮬레이션 하였다.