• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권7호
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• pp.45-52
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• 2002

1991년에 Maryland 대학에 Dr. Reinhard Rader-macher에 의해 환경에너지공학연구소(CEEE)가 설립되었다. 이 연구소는 환경 및 경제적인 관점에서 에너지 변환 시스템을 개발하는데 선두적인 역할들 수행해왔다. 환경 에너지 공학 연구소는 산업체, 정부,및 연구소에서 지원 받는 컨소시엄 형태의 연구 센터이다. 대체 냉매, $CO_2$초월임계 사이클에 관한 연구를 1993년에 시작한 이래, 현재 세계적으로 40여 개의 회사가 지원을 하고 있다. 2단 압축 $CO_2$ 사이클 최적화, 초월 임계 사이클에서의 오일에 따른 열전달 영향, 초월$CO_2$임계 시스템에서의 오일 정체, $CO_2$압축기 모델링, 자동차에서의 $CO_2$기후 조절 시스템, $CO_2$냉매를 이용한 에어컨, $CO_2$저온 냉동 시스템 등에 관한 연구를 수행하고 있다. CEEE는 향후 연구로 구성요소 및 시스템 최적화, 효율향상, 시스템 적용확대에 관한 연구를 할 예정이다. 센터는 보고서, 컨소시엄 미팅. 워크샵, 교과목 개설, 당문 연구자 초청들을 통해 산업계 및 기술을 전달하고 있다. 본 고에서는 환경에너지 공학 연구소에서 $CO_2$ 초월임계 사이클에 초점을 맞추어 연구소의 연구활동을 기술한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권2호
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• pp.153-160
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• 2006

이 논문에서는 적외선 우주관측을 위한 냉각시스템 시험모델(PSICS, Protomodel Space Infrared Cryogenic System)의 설계를 위해 수행된 열해석 및 열설계 내용을 논의한다. 이 냉각시스템은 장래 진행될 위성 탑제용 적외선 우주 망원경의 냉각시스템 계발을 위한 예비연구를 위한 시스템이며, 테스트는 지상에서의 관측을 통해 수행된다. 냉각목표 온도는 80K이고, 80K에서 500mW의 냉각능력을 갖는 스터링 냉동기 1대가 냉각에 사용된다. 저열침입과 열부하의 바른 예측을 위해 냉각시스템의 전도, 복사 등의 각 열전달 모드에 대해 열부하를 산출하였고, 총 열부하는 복사열 차단 정도에 따라 $42{\sim}149mW$임을 알았다. 또한 냉각박스 표면의 온도분포는 0.12K 이하의 균일한 온도분포로 유지될 수 있음을 알았다. 이를 통해 80K에서 500mW의 냉동기를 이용하여 충분히 냉각시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.87-93
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• 2013

극저온시스템에서는 측정하려는 온도의 범위, 온도센서의 형상 및 정확도 등을 고려하여 온도센서를 선택하여 사용한다. 이 중 온도센서의 정확도는 실험 신뢰성의 매우 중요한 요소이다. 극저온용 온도센서의 교정을 위해서 2단 극저온냉동기를 이용하여 시스템을 개발하였다. 극저온냉동기의 1단부에 열 차폐층을 설치하고 MLI(Multiple layer insulation)을 이용하여 외부로 부터의 열 침입을 최소화 하였다. 그리고 시간과 비용의 절약을 위해 동시에 다수의 온도센서를 교정하기 위한 센서홀더를 개발하여 20개 이상의 센서를 동시에 교정할 수 있도록 하였다. 또한 히터를 사용하여 온도조절을 통해 다양한 온도에서의 온도교정이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 온도센서 교정시스템의 설계 및 제작 그리고 대표적인 온도 교정 실험 결과를 소개한다.

• 설비공학논문집
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• 제6권3호
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• pp.175-181
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• 1994

This paper deals with the correlation of absorption rate in absorber and evaporation rate in evaporator. The evaporator consists of a copper tube of 10mm dia, and 600mm long and chilled water flowing through the tube is fed by the chilled water circulator. The flowrate of LiBr-water solution in the absorber plays a significant role in determining the magnitude of the heat transfer rate from chilled water to refrigerant There exists a flowrate of solution which has a maximum value of heat transfer. It is interesting to note that the absorption rate of absorber increases with increasing the heat transfer rate of the evaporator. Also, absorption rate increases with evaportation rate, and the ratio(the former/the other) depends on the inlet temperature of LiBr-water solution in the absorber. The heating capacity in the absorber is higher than the refrigerating capacity in the evaporator.

• 설비공학논문집
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• 제12권6호
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• pp.533-540
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• 2000

Condensation heat transfer characteristics have been investigated experimentally when a water vapor is condensed on the outside of a horizontal copper tube in a condenser. This problem is of particular interest in the design of a LiBr-water absorption system. Hydrophilic surface modification was performed to increase the wettability on the copper tube. The optimum hydrophilic treatment condition using acethylene and nitrogen as reaction gas is also studied in detail. The results obtained indicate that the optimum reaction gas ratio of acethylene to nitrogen for hydrophilic surface modification was found to be 7 : 3 for the best condensation heat transfer. In the wide ranges of coolant inlet temperatures, and coolant mass flow rates, both the condensation heat transfer rate and the condensation heat transfer coefficient of a hydrophilic copper tube are increased substantially, compared with those of a conventional copper tube used in a condenser. It is also found that the condensation heat transfer enhancement by the hydrophilic surface modification still emains even after a hundred cycles of wet/dry processes.

• 설비공학논문집
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• 제11권1호
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• pp.61-72
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• 1999

The present study experimentally investigated the effect of refrigeration lubricant on the heat transfer performance in the straight sections and U-bend of a microfin tube evaporator by using R-22/mineral oil and R-407C/POE oil. The apparatus consisted of test section with U-bend, preheater, condenser, oil injection and sampling devices, magnetic pump, mass flow meter etc. The experimental parameters were oil concentration of 0 to 5 wt%, inlet quality of 0.1 to 0.5, mass flux of 219 and $400kg/m^2s$ and heat flux of 10 and $20kW/m^2$. The effects of parameters on the heat transfer coefficients were large in the order of inlet quality, mass flux and heat flux as oil concentration got increased. As oil concentration was increased, heat transfer coefficients were continuously decreased for R-22 and increased by 3% up to the concentration of 1% and then decreased for R-407C under the condition of large inlet quality, and small mass flux and heat flux. But, the heat transfer coefficients were increased up to the concentration of 3% and then decreased for both R-22 and R-407C refrigerants under the opposite conditions. The variation of enhancement factors for R-407C was under 50% of that for R-22 and the variation with respect to the positions in the test section was small. The pressure drops were increased for both R-22 and R-407C refrigerants as oil concentration was increased. The pressure drops for R-407C were smaller by the maximum of 18% than those for R-22.

• 공학논문집
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• 제1권1호
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• pp.23-30
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• 1997

실내를 따뜻하게 하기위한 고온의 라디에이터, 냉동코일, 변압기, 전기가열장치 및 전자장비에서와 같이 자연대류에 의한 에너지전달은 여러 공업분야에 응용되고 있다. 일반적으로 임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상자연대류흐름과 수학적.물리적 대류이동에 관한 기본법칙을 고찰하였다. 전달문제에 관한 물리적 의미있는 엄밀해는 표준유한정현변환기법을 적용함으로써 폐쇄형에 있어서 얻어진다. 또한 최종 정상상태의 유동과 열전달을 초래하는 Pr수와 Ra수 등 기본매개변수의 영향에 대해서 각각 검토하였다. 축방향의 평균속도를 측정하는 Pr수가 Pr>1 과 Pr<1 일 경우 각각 시간차에 접근하고 또한 축방향의 온도구배를 대표하는 함수는 기본매개변수가 없으므로 영향을 받는 것이라 본다. 그러나 정상상태의 유동현상은 Ra수에 따라서만 영향을 받게된다. 자연대류는 여러 가지 전기기구들은 물론이고 파이프장치 등의 열전달에 큰 영향을 미친다. 또한 열전달과정이 포함되는 바다와 대기의 운동과 같은 지구의 환경과학에도 중요하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권2호
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• pp.31-37
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• 2000

This study investigated heat transfer characteristics of refrigeration system using new type aluminium heat transfer tube for evaporator of refrigeration and air-conditioning comparing with bare tube. From the result of heat transfer experiment form one phase flow using cooled and hot water, about 20% heat transfer performance is superior in case of same quantity of flow and about 4% heat transfer performance if superior in case of same velocity comparing with bare tube. Casing of two phase flow, heat transfer performance of new type aluminum heat transfer tube shows about 50% superior heat transfer performance comparing with bare tube in the same evaporating pressure when using heat transfer tube as evaporator and shows about 47% increase when expressing performance coefficient as the rate of refrigerating capacity and compressing work. However, it can be known that pressure drop in the heat transfer tube is taken higher value of about 18% in case of new type aluminum heat transfer tube. From the above result, new type aluminum heat transfer tube is excellent comparing with bare heat transfer tube using the existing heat exchanger for refrigerator.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권2호
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• pp.108-113
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• 2017

The performance of refrigerant oil at the thrust bearing and at the journal bearing of a scroll compressor is a significant factor. This paper presents the friction and anti-wear characteristics of nano-fluid with a mixture of a refrigerant oil and nano powders. The particle size distribution and oxidation stability of nano powders prepared by the electrical explosion method were analyzed by TEM and BET. It was found that the nanoparticles showed a spherical morphology with sizes ranging of 40-60 nm and were covered with graphite layers of 2-4 nm. The thermal conductivity of POE oil was 0.1-0.5W/mk higher than that of POE oil. The coefficient of friction of Cu-POE was found to be 0.1 higher than that of Al2O3. The cooling capacity of the heat pump with nanofluid increased to 3.67%, and the performance was improved by 5.83%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권5호
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• pp.666-672
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• 2001

Experiments have been carried out to investigate the evaporation heat transfer characteristics of various tubes on which hydrophilic surface treatment using plasma was employed. Spiral, corrugated and low-finned tubes were selected as test tubes. The evaporator tubes were bundled to form three rows of tubes connected in series, with each row being 400mm long. The results obtained indicate that hydrophilic treated tubes tested exhibit better evaporation heat transfer performance as compared with untreated tubes. It is found that the high wettability of the surface obtained through hydrophilic treatment induces film flow onto the tubes during the evaporation process, while sessile drops are formed on untreated tubes.