• 한국가스학회지
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• 제21권1호
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• pp.72-79
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• 2017

극한지 천연가스 배관의 운전온도 범위는 가스 공급을 최적화하고 운전동안 극한지 환경에 대한 충격을 최소화하기 위해 기본적으로 제어되어야 한다. 배관에 흐르는 가스의 온도는 Joule-Thomson 효과와 배관과 토양의 열전달에 의존한다. 따라서 본 연구에서는 매설 천연가스 배관의 열전달과 Joule-Thomson 효과를 상세히 고려하였다. 토양온도는 $0{\sim}-20^{\circ}C$, 총괄열전달계수는 $0{\sim}5.5W/m^2K$로 가정하였다. 토양온도와 총괄열전달계수 변화에 따른 배관 길이방향의 가스온도 변화와 압력손실을 동시에 계산하였다. 또한, 본 연구에서는 HYSYS 프로그램을 사용하여 토양온도와 총괄열전달계수에 따른 상변화와 하이드레이트 생성을 예측하였다.

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

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.303-308
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• 2011

본 연구는 냉장고의 열전달 특성을 예측하기 위하여 냉장고를 가동하지 않은 상태에서 역열손실 방법에 대한 수치해석과 실험을 수행하였다. 측정된 온도와 투입한 열량의 관계로부터 투입한 열량은 거의 선형적으로 냉장고 내외부 온도차와 비례함을 알 수 있었다. 냉장고 문과 본체사이의 가스켓 영역에서 열손실에 관한 열전도율은 실험과 수치해석의 비교를 통해 도출하였다. 수치해석을 통해 구한 열손실은 실험을 통한 열손실과 비교할 때 오차 범위 1.8% 이하의 정확도로 예측되었다. 이러한 정확도의 수치해석 방법으로 냉장고 진공 단열재의 열전도도 변화에 대한 열손실 저감 효과를 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권3호
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• pp.243-254
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• 2014

고속 저토크 표면 부착 영구자석형 동기 전동기의 운전 안정성 확보를 위하여 과속도 및 과부하 영역에서 전동기 코일 온도 예측이 필수적이다. 0.35mm 의 S18, S08 등급인 35PN440, 35PN220 그리고 0.15mm 의 저손실 재료인 15HTH1000 으로 제작된 고정자 철심을 포함하는 전동기의 정격 구동 조건에서 손실 및 코일 온도를 측정하여 과속도 및 과부하 영역의 손실 및 열저항을 예측하고 열전달 모델링을 수행하였다. 이의 검증을 위하여 무부하 과속도 영역에서 계산된 코일 온도와 실험값을 비교하여 6.4%이하로 일치하였다. 35PN440 을 적용한 전동기에 비하여 15HTH100 을 적용한 전동기는 무차원 회전속도 0.9, 부하율 3.0 일 때 철손실이 84.4% 로 감소하였고, 무차원 코일 온도 1.0 을 기준으로 출력이 85.2% 향상되었다. 정격 구동 영역의 손실 측정 및 열전달 모델링으로 과부하 및 과속도 영역에서 철심재질에 따른 코일 온도 변화 및 전동기 출력 개선량을 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권1호
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• pp.9-19
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• 2020

대류열전달은 겨울철 온실 열손실의 중요한 원인이 되며, 일반적으로 복사열에 의한 손실보다 더 크다. 스크린의 대류열전달계수를 자연상태에서 측정한 연구가 수행된 바는 있지만 상하면의 재질이 동일하고 공극이 없는 스크린에 대해서는 적용을 할 수 없는 방법이다. 이러한 재질의 스크린은 한국에서 많이 사용되고 있으나 대류열전달 특성을 파악하는데 많은 어려움이 있는 실정이다. 본 연구에서는 공극이 없는 3가지 종류의 스크린에 대해 대류열전달계수를 구하였으며, 계수를 산정하기 위하여 복사열수지 이론에 근거하여 산정방법을 개발하였다. 실험장치에 스크린을 설치하고 일사량, 장파복사량, 대기온도, 스크린 및 흑색천의 표면온도, 풍속 등을 측정하였다. 스크린의 표면온도와 주변온도의 차이에 따른 대류열전달계수를 산정하였다. 풍속이 거의 없는 상태에서 온도의 차이가 증가함에 따라 계수는 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.2395-2406
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• 1992

본 연구에서는 방으로부터의 열손실 및 특수공간 내에서의 열전달에 응용할 수 있는 자료를 얻기 위하여 고온부가 존재하는 밀폐공간 내의 자연대류 열전달을 밀 폐공간의 경계조건을 좌,우측이 저온벽면이고 상,하면이 단열인 경우와 좌,우측이 단 열벽면이고 상,하면이 저온인 경우에 있어서 고온부의 중심 위치 X$_{c}$,Y$_{c}$를 수평으로 X$_{c}$,Y$_{c}$=0.2~0.5, 0.5 그리고 수직으로 X$_{c}$,Y$_{c}$=0.5, 0.2 ~0.5, 0.8까지 이동하여 수치해석하였고 실험과 비교 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.71-80
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• 1985

본 연구에서는 이중관 열교환기의 내관의 바깥 벽면에 반지 형태의 원형돌기 를 부착하여 굵기와 피치를 변화시키면서 압력손실과 열전달계수의 변화를 실험적으로 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.275-281
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• 2007

추진기관 노즐은 고온 고압의 연소가스를 화학에너지에서 운동에너지로 변환시켜 추력을 발생시킨다. 따라서 노즐 내부 벽면은 고온 고압의 연소가스에 노출되며, 특히 노즐 목에서는 최대 열하중을 받는 구간으로서 열구조적으로 안정성을 확보한 냉각 시스템 설계가 이루어져야 한다. 본 추진기관의 노즐은 수냉 방식으로서 열전달 효율을 높이기 위해 냉각 채널 구조로 되어 있다. 본 연구에서는 추진기관 노즐을 위한 냉각 채널 구조의 설계형상에 대해 개념 설계 및 유동 해석을 수행하고 공급압력 및 유량 변화에 따른 입/출구 사이의 압력 강하량을 예측하였다. 또한 압력 손실 및 설계 유량 공급을 위한 압력 조건에 대해서도 평가하였다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.207-216
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• 2014

에너지손실을 분석해 보면 열전달에 의한 손실과 공기유동에 의한 손실로 구분할수 있다. 열전달은 외벽, 지붕, 바닥의 열관류율에 의한 손실로 기존건축물의 가장 취약한 부분의 한 요소이다. 이런 손실을 방지 하려면 창을 포함한 외벽 전체의 평균 열관류율을 지역 기준값 이상으로 올리고 창의 기밀성을 확보함에 따라 방지 할수 있다. 노후건축물의 가장 취약한 부분이 외벽과 창호 이지만 출입문을 통한 침기량은 연돌효과에 의해 층계단을 타고 올라감과 동시에 각층의 공기를 흡입하여 더큰 유동을 잃으켜 층의 단열성 까지 취약하게 만드는 구조로 되어 있다. 현장 조사를 통한 진단과 에너지 개선처방이 제시될 때 반드시 건물전체에 대한 진단과 각층 부분에 대한 개선안이 함께 제출되어 단순히 창 교체만 하면 에너지절감을 이룰수 있다는 착각에서 벗어나야 할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1107-1108
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• 2011

본 논문에서는 전력용 변압기 온도상승을 예측하기 위해 CFD 상용 프로세서인 Fluent를 이용하였다. 온도상승의 원인이 되는 전력손실은 자계 상용 프로세서인 Maxwell을 이용하였으며, 자계해석에 의해 얻은 전력손실을 유체역학과 열전달을 동시에 고려한 열유동해석의 열원으로 적용하였다. 해석의 정확도를 향상시키기 위해 변압기 권선의 형상을 실제형상과 유사하게 모델링하였으며, 해석결과의 타당성을 검증하기 위해 온도 상승 시험을 통해 얻은 측정값과 비교하였다.