• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.31 no.7
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• pp.32-44
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• 2002

1989년 프레온계 냉매의 대체 가능한 물질로서 $CO_2$재 출연하게 되었고, 그 이후 관련 연구는 점차 증가하였다. 1996년 북미 지역에서 $CO_2$의 연구는 일리노이 대학내 ACRC (Air Conditioning and Refrigeration Center)에서 최대로 시작되었다. 연구비의 90%는 산업체에 의해 지원되었고, 나머지는 미국 정부에 의해 지원되었다. 본 고는 자동차 및 가정용 에어컨 및 열펌프 시스템 및 구성부품 개선에 대한 전반적인 연구활동에 관해 기술하였다. 또한 시스템 성능 비교 결과는 열전달, 압력강하, 사이를 변환,냉매 분해에 대한 연구 지침을 제시하였고, 지속적인 연구 노력을 통하여 천연냉매를 이용하여 간접적인 지구온난화 가스 방출을 최소화하기 위한 시스템 효율을 증가시키고 빈다. $CO_2$의 고유 특징인 초임계 $CO_2$사이클, $CO_2$의 열역학 및 전달 물성치를 통한 효율 개선, 내부 열교환을 통한 사이클 성능 개선방안도 기술되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.118-121
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• 2007

수소 스테이션의 수소분리정제를 위한 Compact 형 PSA를 연구하였다. 수소 스테이션의 공정과정 중에서 수소 분리를 위한 PSA 장치는 에너지효율면에서 장점을 가지고 있지만 부피가 커서 많은 부지를 차지하는 단점이 있다. 수소 PSA의 이러한 단점을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣는 Dual bed 형태의 Compact형 수소 PSA공정을 연구하였다. Compact형 수소 PSA는 하나의 bed안에 다른 하나의 bed를 넣음으로써 시스템이 차지하는 부피를 줄이는 한편, inner bed와 outer bed사이의 열교환 효과가 나타나기 때문에 그 효율을 높일 수가 있다. Compact형 Dual bed는 활성탄으로 충진하였고 공급 기체로는 4성분 수소 혼합물 ($H_2/CO/CH_4/CO_2$, 69:2:3:26 vol.%)를 사용하였다. 흡착탑의 동특성을 알아보기 위하여 공급유량 7LPM, 흡착압력 9atm의 조건으로 파괴 실험을 수행하였다. 또한, Compact형 흡착탑의 열교환 효과가 PSA공정에 미치는 영향을 보고자 한 쪽 탑에서 흡착을 할 때, 다른 탑에서 탈착이 일어나는 실험을 하였다. 그리고 P/F ratio에 따라 Compact형 PSA 공정 실험을 하고 Compact형 흡착탑과 같은 부피의 일반 두 탑 PSA 공정을 시뮬레이션 값과 비교함으로써 Compact형 PSA의 성능을 알아 보았다. 그 결과 Dual bed PSA는 작은 부피를 차지하는 장점뿐만 아니라 열적 효과로 인하여 기존의 단일 흡착탑 PSA에 비하여 보다 높은 효율을 나타내면서 우수한 수소 분리 성능을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2008.06a
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• pp.291-295
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• 2008

오늘날 정보기술(IT)은 다양한 산업분야 융화되어 기존 산업의 경쟁력을 강화하고 생산성 및 품질 향상의 견인차 역할을 수행하고 있다. 특히 생산 및 물류 분야에서 IT 융합을 통한 새로운 시너지 창출을 시도하고 있는 것이 RFID 기술이라 할 수 있다. 이미 정부 주도의 시범사업이 끝났으며, 2008년 공공기간 확산사업이 성공적으로 마무리되면, 본격적으로 산업분야 확산이 기대되고 있다. 본 논문에서 자동차 산업에서의 RFID 응용 모델로서 RFID 기반 지능형 직서열 생산시스템의 설계 및 구현에 대하여 기술한다. 직서열 시스템은 완성차 생산라인의 조립시간과 순서에 맞춰 모듈과 부품을 공급하는 협업 생산시스템이다. 자동차 조달물류 프로세스 혁신을 위하여 RFID 기술을 도입함으로써 협력기업간 정보 교환을 원활하게 지원하며 실시간 추적관리 체제의 구현을 이루고자 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은실시간 재고 파악 및 생산물량 예측이 가능하며, 이기종 부품 장착에 의한 조립불량률을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.115-118
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• 2006

빙축열 시스템과 같은 열교환 시스템을 이용하여 심야의 전력 경부하 시 주간에 이용할 냉방부하를 축열하였다가 주간에 공급함으로써 전력의 평준화와 전력 설비의 효율적 운용을 기할 수 있어 전력의 안정적인 수급과 에너지의 효율을 극대화할 수 있다. 하지만 빙축열 시스템의 제어 운전을 전적으로 운전자의 경험에 의존하는 경우에 충분한 냉방 부하를 공급하기 위한 잉여축열에너지가 비경제적으로 많아져서 빙축열 시스템의 경제성이 저하되고 사용 효과가 낮아지는 문제점이 많이 발생되고 있다. 경제적인 활용 효과를 고려하여 빙축열 시스템을 효율적으로 운용하기 위해서는 냉방부하량이 기후 특성에 의해 결정되므로 기후를 정확하게 예측하고 이를 토대로 다음날의 시간별 냉방부하를 예측하여 적정한 축열량을 결정하여야 하는 어려움이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 신경망을 이용하여 기상 데이터를 토대로 다음날의 온도와 습도를 예측하고 예측된 온도와 습도 및 냉방부하 실적 자료를 기반으로 신경망을 이용하여 시간별 냉방부하를 예측하는 알고리즘을 제시하였다. 제안된 냉방 부하예측 알고리즘에 의해 구축된 한국전력공사 속초생활연수원의 부하예측모델을 이용하여 온도, 습도, 냉방부하를 예측한 결과 기존 방법에 의한 것보다 우수한 예측 성능을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 2003.04a
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• pp.58-63
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• 2003

폐쇄형 묘생산 시스템(closed system for transplants production)은 자연광이 투과되지 않도록 단열재로 구성되어 있어 시스템 내부와 외부의 공기, 물, 열 등의 교환이 기본적으로 제한된다. 또한 식물 생육에 필요한 관수량, 내부에 적절한 습도를 유지시켜 주기 위한 가습량 및 공조기구에 의한 제습량 등이 시스템 내에서 평형을 이루며 순환한다. (중략)

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2004.11a
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• pp.61-61
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• 2004

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• v.10 no.1
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• pp.63-67
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• 2005

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.69-69
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• 2011

태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.6
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• pp.592-598
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• 2015

In this study, we experimentally investigate the performance characteristics of a high-performance summer-cooling heat pump for an R410A by applying an air-cooled-type vapor-injection (VI) cycle. The devices used for the experiment consist of a VI compressor, condenser, oil separator, plate-type heat-exchanger, economizer, evaporator, and re-cooler. The experimental conditions employed for the cooling performance were divided into three cycles. First, in Cycle A, we apply a VI cycle and with no heat exchange between the evaporator outlet refrigerant and the VI cycle suction refrigerant in the re-cooler. For Cycle B, there is heat exchange, and for Cycle C, there is neither a VI cycle nor heat exchange between the evaporator outlet refrigerant and the VI cycle suction refrigerant. From the analysis results, we observe that the performance was highest in the VI cycle with heat exchange between the evaporator outlet refrigerant and the VI cycle suction refrigerant (Cycle B), while it was lowest in Cycle C without application of the VI cycle. Moreover, the cooling coefficient of Performance ($COP_C$) averaged 3.5 in Cycle B, which was 8.6% higher than the corresponding value in Cycle A, and 33% higher than that in Cycle C.

• 월간 기계설비
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• s.93
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• pp.60-75
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• 1998

지표면으로부터 일정한 깊이 이하의 토양이 보유하고 있는 지열에너지는 에너지자원을 절약하기 위해서는 매우 유용한 에너지원이 될 수도 있다. 따라서 지중에너지를 활용하기 위한 지중온도분포에 대한 해석과 그 활용면에서 도로 융설시스템 및 건물의 냉난방의 에너지원으로 이용할 수 있는 에너지절약 방안에 대한 연구개발이 추진되고 있다.