• Journal of the KSME
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• v.57 no.9
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• pp.45-48
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• 2017

이 글에서는 지구온난화 방지 및 $CO_2$ 감축의 일환으로 수행되고 있는 Low GWP 냉매적용 셸-튜브형 응축기 개발과정에 대하여 소개하고자 한다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.15 no.2
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• pp.144-151
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• 2003

An experimental study was carried out in a uniformly heated horizontal tube to examine heat transfer characteristics of pure refrigerants, R134a and R123, and their mixtures during flow boiling. The flow pattern was also observed through tubular sight glasses with an internal diameter of 10 mm located at the inlet and outlet of the test section. Tests were run at a pressure of 0.6 MPa and in the heat flux ranges of 5~100 kW/$m^2$, vapor Quality 0~100 percent and mass velocity of 150-600 kg/$m^2$s. The observed flow patterns were compared to the flow pattern map of Kattan et al., which predicted well the present data over the entire range of mass velocity employed in this study. Heat transfer coefficients of the mixture were less than the interpolated values between pure fluids both in the low quality region where the nucleate boiling is dominant and in the high quality region where the convective evaporation is dominant.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.31 no.11
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• pp.27-28
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• 2002

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.11 no.4
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• pp.35-40
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• 2007

In this paper, evaporation heat transfer characteristics of propane and iso-butane in micro-fin tubes were investigated experimentally. Test section has a micro-fin tube with outside diameter of 12.70 mm, and 75 fins with a fin heights of 0.25 mm. The experimental results summarize as the followings: The average evaporation heat transfer coefficients of He's refrigerants is higher than those of HCFC22, and appeared in the order of iso-butane, propane with respect to the approaching of the high mass flux. The evaporation heat transfer coefficient of micro fin tube is about $10{\sim}80%$ higher than those of smooth tube. This results from the study can be used in the case of designing heat transfer exchanger using hydrocarbons as the refrigerant for the air-conditioning systems.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.6
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• pp.839-845
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• 2021

In this study, it shows the efficiency of each refrigerant through simulation method for ORC (Organic Rankine Cycle) power generation that converts waste heat discarded by ship exhaust into electricity for the purpose of reducing CO₂ emission and increasing ship waste heat recovery. by Simulation was performed with waste heat from the exhaust gas which is relatively high temperature and cooling sea water which is relatively low temperature from ships. As a result of the sea water cooling ORC power generating system, efficiency of the working fluid with R717 is highest as a 2.86 % and the next working fluid is R152a, R134a, R143a and R125a.

• Clean Technology
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• v.14 no.1
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• pp.53-60
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• 2008

The condensation heat transfer coefficients and pressure drops of hydrocarbon refrigerants (R-290 and R-600a) and hydrochlorofluorocarbon (HCFC) refrigerants were measured in the two horizontal double pipe heat exchangers with inner diameters of 10.07 mm and 5.80 mm at a mass flux of $35.5{\sim}210.4\;kg/m^2s$ and the condensation temperature of $40^{\circ}C$. The average condensation heat transfer coefficients of hydrocarbon refrigerants were higher than that of HCFC refrigerant(R-22). The pressure drop had a magnitude in the order of R-600a > R-290 > R-22. The pressure drops in the tubes with inner diameter of 10.07 mm were approximately $6{\sim}15%$, $9.8{\sim}12.5%$ and $2.1{\sim}4.6%$ higher for R-600a, R-290 and R-22, respectively, than those with inner diameter of 5.80 mm. The condensation heat transfer coefficients were compared with the published experimental data, and showed the best agreement with Haraguchi et al.'s correlation.

• Analytical Science and Technology
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• v.30 no.5
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• pp.240-251
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• 2017

1,1,1,2-Tetrafluoroethane (HFC-134a), which is used as refrigerant in air conditioners, has been recently regulated as a greenhouse gas and is recommended for reuse by refining. It is very important to quantitatively analyze trace impurities present in the refrigerant to evaluate the criteria for reuse. In this study, trace impurities including C, H, Cl, and F, which are difficult to quantify because there are no reference materials, were quantitatively analyzed by a gas chromatograph-atomic emission detector (GC/AED); for this analysis, this was preceded by a qualitative analysis with a GC-mass selective detector (GC/MSD). In addition, the AED response was investigated using a hydrocarbon mixed reference material, which was proportional to the number of atoms in the component. Fifteen refrigerant components were detected as trace impurities in HFC-134a by qualitative analysis of trace impurities including C, H, Cl, and F in the samples. Based on the results of the qualitative analysis, quantitative analysis of trace impurities using AED showed that the highest mole fractions were for the $CHClF_2$ component ($45438.38{\mu}mol/mol$) in one sample and for the $C_2H_2ClF_3$ component ($1311.47{\mu}mol/mol$) in another sample. From this study, it has been shown that it is possible for this analytical method to be applied to the qualitative and quantitative analysis of trace compounds in refrigerants, which are difficult to quantify because of the absence of reference materials.

• Plant Journal
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• v.15 no.2
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• pp.46-55
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• 2019

This paper presents a LNG Liquefaction cycle configuration using two stages of methane expansion (i.e. spliting into two stages as warm & cold to generate an additional inflection point within a cold composite curve) and a single stage of nitrogen expansion to improve the efficiency of the conventional Methane & Nitrogen Expansion Cycle. In comparison with Double Nitrogen Expansion Cycel and Methane & Nitrogen Expansion Cycle, the cycle efficiency has increased approximately from 13.92 and 13.13 to 12.08 kW/ton/day (8~15% efficiency increase). A Life Cycle Cost (LCC) analysis based on Net Present Value (NPV) also show an improvement in therms of project NPV, against a minor increment of a CAPEX.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.30-30
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 네어지 변환효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 바런재로 등에 응요하기 위하여ㅠ 제조법 및 특서에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. $Bi_2Te_3$계 화합물은 rhombohedral의 결정 구조를 가지는 층상 화 ;물로 결정대칭성으로 인해 연전기적으로 큰 이방성을 나타낸다. 현재는 일반향용고법에 의해서 입자를 a축 방향으로 성장시켜 큰 결정립을 가진 다결정재료를 사용하고 있으나, c면이 매우 취약하기 때문에 가공서이 나쁘다. 따라서 이와같은 단점을 개선하기 위하여 기계적 강도를 높일 수 있는 가공공정 및 합금설계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 측히 열간 압출법으로 제조된 열전재료는 결정립의 미세화와 높은 이방성으로 성능지수와 기계적 강도를 향상시킬 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다 또한 Schultz드의 연구결과에 의하면 $Bi_2Te_3$ 계 열전재료는 소성변형에 의하여 발생한 점결함에 의하여 캐리어 농도가 변화되며 이로 인하여 재료의 전기적 성질이 결정된다고 하였다. 따라서 상당히 큰 소성가공량과 열전측성과의 관계를 규명하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 압출변수 중 소성가공량에 중요한 변수로 작요아는 압출비를 변화시켜 최적의 열간 소성가공량을 검토하고, 이에 따른 열전측성과 압출비와의 상관관계에 대하여 연구하는 것을 목적으로 하였다. 연구에 사용된 N형의 조성은$Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$로서 순도 99.99를 사용하였고, dopant로 0.1wt%의 $SbI_3$를 사용하였다. $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 분말은 가스분사법(Gas atomization Process)를 이용하여, 용탕제조시 아르곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.311-352
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• 1996

Peltier 효과를 이용한 열전소자는 열응담 감도가 좋고 선택적 냉각이 가능하며 무소음, 무진동 및 소형화의 장점으로 각종 전자부품의 국부냉각소자로 응용되고 있다. 또한 최근 냉매의 사용없이 냉각이 가능한 열전재료를 이용한 자동차나 가정용 에어컨 및 냉장고 등의 각종 냉방시스템의 개발도 크게 주목을 받고 있다. 기존의 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나, 기계적 취약성에 기인하여 소자가공시 수율 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 단결정에 비해 기계적 강도가 우수한 다결정 열전재료의 제조공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 일환으로 기계적 합금화법을 이용한 열전재료의 제조공정이 연구되고 있다. 원료금속이 고 에너지 볼-밀 내에서의 연쇄적인 파괴와 압접에 의해 합금분말로 변화되는 기계적 합금화 공정은 상온공정으로 이를 사용하여 다결정 열전재료를 제조시 기존의 다결정 열전재료의 제조공정인 "용해 및 분쇄법'과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전자냉각소자용 열전재료로서 상온부근에서 성능지수가 가장 우수한 p형 (Bi,Sb)2Te3 및 n형 Bi2(Te,Se)3 합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 분말 특성을 분석하였으며, 가압소결 후 열전특성의 변화거동을 연구하였다. 순도 99.99% 이상인 Bi, Sb, Te, Se granule을 (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 조성에 맞게 칭량하여 불과 분말의 무게비 5:1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.