• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.240-248
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• 2024

The purpose of this study is to investigate the freezing phenomena in printed circuit heat exchanger (PCHE) for cryogenic liquid hydrogen vaporizer. Local freezing phenomena in hot channels should be avoided in designing PCHE for cryogenic liquid hydrogen vaporizer. Hence, the flow and thermal characteristics of PCHE is experimentally investigated to figure out the conditions under when freezing occurs. To conduct lab-scale PCHE experiment, liquid nitrogen is used as a working fluid in cold channels instead of using liquid hydrogen. Glycol water is used as a working fluid in hot channels. Based on the experimental data, ratio between mass flow rates of cold channels and that of hot channels is proposed as contour map to avoid the freezing phenomena in PCHE.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.322-325
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• 2007

본 논문은 터보펌프를 사용하는 액체로켓의 저압 LOX 공급계의 개발 프로세스를 제공한다. 대한항공은 한국항공우주연구원과 협력하여 터보펌프 공급을 위한 LOX 공급계 개발을 수행하였다. LOX 공급계는 극저온의 온도와 무게절감을 위한 얇은 배관두께가 특징이다. 본 프로젝트의 시스템은 주 배관과 LOX 온도 제어를 위한 재순환 배관으로 구성되어 있다. 각 배관시스템은 벨로우즈, 필터, 오리피스, 밸브류, 플랜지와 서포트로 구성되어 있다. 이 논문에서는 시스템 설계 및 제작, 구조 및 열 해석, 단품 시험에 대하여 설명하였다. 최종적으로, 이 시스템은 한국항공우주연구원의 PTF 시험설비에 조립되어 요구 성능을 달성하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.553-558
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• 2019

보쉬와 ZF 등과 같은 글로벌 자동차 부품 회사들은 친환경차 핵심 부품 중의 하나인 EWP (Electric Water Pump)에 대한 개발에 노력을 기울이고 있다. 친환경 자동차에서는 내연기관 엔진과 연동되던 쿨링 시스템보다는 내연기관 엔진에 독립적인 쿨링 시스템을 주로 사용한다. 이에 엔진과 별도로 작동되는 워터 펌프에 대한 연구개발 및 관련 생산 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 글로벌 부품 회사인 G사에서는 사출 방식에 적합한 PPS 재질의 EWP 단점을 극복하고자 SUS로 둘러싼 EWP를 연구 및 개발하였으며, 양산에 들어가기 위하여 로봇 기반의 생산 장비를 개발 중에 있다. 본 논문에서는 생산된 EWP의 성능을 테스트하기 위하여 로봇 기반의 생산 시스템과 연동되는 열 충격 모사 시스템을 설계 및 구현하였다. 이 시스템을 활용하게 되면 실제 환경과 비슷한 환경에서의 EWP를 테스트함으로써 제품의 불량률을 줄일 수 있는 장점을 가질 수 있다. 동시에 테스트를 위한 모사 전 과정에서 생산된 모든 데이터를 저장함으로써 향후 빅 데이터 기반의 EWP 시스템의 CPS(: Cyber Physical System) 개발에 활용될 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.66-72
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• 2019

SAR(Synthetic Aperture Radar) 관측위성과 같이 고 발열 임무장비가 다수 적용되는 경우 전장품의 발열을 효과적으로 우주공간으로 방출하기 위한 방열판의 적용이 요구된다. 그러나 위성의 식 구간에서 임무장비의 비작동 시, 방열판을 통해 지속적인 방열이 이루어짐에 따라 장비의 최소허용 온도유지를 위한 히터 적용이 불가피하게 된다. 본 연구에서는 기존 방열판에 비해 보다 효율적인 열제어를 위하여 높은 전도율의 액체금속을 이용한 우주용 가변 전도율 방열판을 제안하였다. 제안된 방열판은 탑재장비의 온도조건에 따라 두 개의 저장소 사이에서 기계식 펌프로 액체금속을 이동함으로서 열전도 특성을 가변하는 원리이다. 따라서 저온 조건에서는 방열판으로의 열전도를 차단하여 임무장비에 대한 히터 전력소모를 최소화하고, 반대로 고온 조건에서는 기존 방열판과 같이 효과적인 방열이 가능하도록 한다. 본 연구에서는 제안한 가변 전도율 방열판의 실현 가능성 입증을 위한 열해석을 실시하여 기존의 전도율이 고정된 방열판과 열적 성능을 비교 분석하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권3호
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• pp.75-81
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• 2014

Recently, the use of renewable energy has been attracted due to the interest in energy-saving and the reduction of CO2 emission. In order to reduce the energy consumption of the cooling and the heating in the field of the architectural engineering, heat pump systems using renewable energy have been developed and used in various applications. In many researches, integrated heat pump systems are suggested which use solar and geothermal heat as the heat source for cooling and heating. However, it is still difficult to predict the performance of the systems, because the characteristic of heat exchange in each system is complicated and various. In this system, the performance prediction simulation of the heat pump was developed using a dynamic simulation model. This paper describes the summary of the suggested systems and the result of the simulation. The average temperature of the heat source, heating loads and COP were calculated with the cases of different local conditions, different system composition and different operation time by TRNSYS 17.

• 설비공학논문집
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• 제17권2호
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• pp.173-182
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• 2005

The Performance of U-tube ground heat exchanger for geothermal heat Pump systems depends on the thermal properties of the soil, as well as grout or backfill materials in the borehole. In-situ tests provide a means of estimating some of these properties. In this study, in-situ thermal response tests were completed on two vertical boreholes, 130 m deep with 62 mm diameter high density polyethylene U-tubes. The tests were conducted by adding a monitored amount of heat to water over a $17\~18$ hour period for each vertical boreholes. By monitoring the water temperatures entering and exiting the loop and heat load, overall thermal conductivity values of grout/soil formation were determined. Two parameter estimation models for evaluation of thermal response test data were compared when applied on the same temperature response data. One model is based on line-source theory and the other is a numerical one-dimensional finite difference model. The average thermal conductivity deviation between measured data and these models is of the magnitude $1\%$ to $5\%$.

• 설비공학논문집
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• 제25권4호
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• pp.180-186
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• 2013

An electric vehicle is an environment-friendly automobile which does not emit any tailpipe pollutant. In a conventional vehicle with an internal combustion engine, the internal cabin of the vehicle is usually heated using waste heat from the engine. However, for an electric vehicle, an alternative solution for heating is required because it does not have a combustion engine. Recently, a heat pump system which is widely used for residential heating due to its higher efficiency has been studied for its use as a heating system in electric vehicles. In this study, a heat pump system utilizing air source and waste heat source from electric devices was investigated experimentally. The performance of the heat pump system was measured by varying the mass flow rate ratio. The experimental results show that the heating capacity and COP in the dual heat source heat pump were increased by 20.9% and 8.6%, respectively, from those of the air-source heat pump.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.634-637
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• 2008

Ground source heat pumps are clean, energy-efficient and environment-friendly systems cooling and heating. Although the initial cost of ground source heat pump system is higher than that of air source heat pump, it is now widely accepted as an economical system since the installation cost can be returned within an short period of time due to its high efficiency. In the present study, performances of ground source compound hybrid heat pump system applied to a large community building are simulated. The system design and operation process appropriate for the surrounding circumstance guarantee the high benefit of the heat pump system applied to a large community building. If among several renewable energy sources, ground, river, sea, waste water source are chosen as available alternative energies are combined, COP of the system can be increased largely and hybrid heat pump system can reduced the fuel cost.

• 한국가스학회지
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• 제19권3호
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• pp.32-37
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• 2015

LNG는 극저온액체로 저장탱크의 열유입으로 인하여 지속적으로 BOG가 발생하고 있으며, 이의 효과적인 방법의 재액화가 요구되고 있다. 이 BOG의 재액화에는 공급되는 저압 펌프 후의 LNG의 냉열을 이용하는 데, 현재의 공정은 BOG 단위 발생량에 대하여 10배 이상의 LNG 흐름이 요구되고 있다. 본 연구에서는 NGL분리액화와 2차 고압펌프 후의 LNG 냉열을 이용하는 공정을 새롭게 고안하였으며, 이를 분석한 결과 LNG 소요유량이 3~4배에 불과한 매우 효과적인 재액화 시스템이 되었다. 본 고안에 의하면 하절기에도 원활한 BOG 재액화가 가능하므로, LNG기지의 안전성 향상과 공급 의 효율을 높일 수 있는 매우 효과적인 공정으로 분석되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권5호
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• pp.49-56
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• 2015

In this study a hybrid heating system based on geothermal source and solar heat was developed in order to save energy for greenhouse heating and its field performance was evaluated. Developed system are composed of following parts: water tank, heat exchanger, heat pump, fan coil unit and heat storage unit. The working performance test was carried out in a greenhouse cultivating oriental orchids being managed by $23^{\circ}C$. Field performance test results showed that average heating coefficient of performance ($COP_h$) was 3.4 for the period from mid-January to mid-March 2013. Heating coefficient of performance ($COP_h$) of developed hybrid heat pump system was more sensitive to water tank temperature than outside air temperature. This study showed that developed hybrid heat pump system has a potential to save the heating costs up to 91% compared to conventional agricultural oil heaters.