• Journal of the KSME
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• v.35 no.9
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• pp.805-815
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• 1995

히트파이프에 관한 연구는 구미, 일본 등 선진 각국뿐만 아니라, 중국, 독립국가연합 및 동구권 에서도 다년간 활발하게 진행되어 왔다. 석유파동 이후 에너지 절약을 위한 노력의 결과로 폐 열회수 장치가 많이 개발되면서 히트파이프를 전열소자로 사용한 폐열회수 장치가 상당히 늘어나 이에 소요되는 히트파이프의 생산량도 급격한 신장세를 나타내고 있다. 이는 히트파이프 자체가 응답성이 좋고, 구조가 간단하며, 전열성이 뛰어난 장점으로 인하여 많은 연구가 이루어졌기 때 문이라 하겠다.그 응용분야는 인공위성으로부터 폐열회수용 열교환기, 전기장치 전자소자의 냉각, 음향기기의 냉각, 태양열과 지열의 유효이용, 플라스틱 금형의 냉각, 공작기계의 주축냉각, 포장 기계, 주방기기, 전력케이블의 냉각, 엔진 및 브레이크의 냉각 등 응용분야가 광범위하여 급격 하게 발전하고 있다. 그러나 국내에서는 히트파이프와 관련된 학술적인 연구결과가 발표되고 있을 뿐, 체계적이며 지속적인 연구가 수행되지 못하고 있다. 또한 산업계에서도 관련제품의 대 부분을 수입에 의존하고 있으며, 일부 제작업체에서는 제품이 나오고 있으나 축적기술결여로 그 성능면에 있어서 보증이 어려워 업계의 연구개발에 대한 노력이 절실히 요구되고 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 2001.04b
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• pp.100-102
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• 2001

본 연구에서는 온실의 난방에 사용되는 열풍식 난방기 등의 배기 연통에 부착하여 배출되는 가스로부터 열을 회수할 수 있는 장치를 개발함에 있어서 연통과 열회수 장치간의 열 교환 성능을 3가지 상이하게 설계된 열 교환 장치(Fig. 1 참조)에 대하여 실험적으로 비교 분석하였다. Fig. 1-(a)는 열 교회수기 개발을 위해 기존에 사용한 장치로서 회수용 공기의 흐름방향이 배기 연통과 직각을 이룬 형식이며, Fig. 1-(b) 및 (c)는 열 회수 성능 개선을 위해 새로 설계된 형식으로서 각각 열 교환 파이프의 배치형식이 상이하나 회수용 공기의 흐름방향이 180도로 굴곡되는 U-자형 흐름이 이루어지도록 하였다. 실험에 사용된 공기 순환 펜의 용량은 AB-형의 경우에는 최대 25㎥/min이고, C-형 및 D-형의 경우는 공히 최대 42㎥/min으로서 송풍전압 조절장치를 이용하여 풍량을 연속적으로 조절할 수 있도록 하였다. U-자형 흐름형식인 C-형 및 D-형의 경우 흐름 방향의 굴곡으로 인한 마찰저항이 있을 것으로 예상은 했으나 당초 예상했던 것에 비해 마찰 저항이 지나치게 큰 것으로 밝혀졌다. 비록 설계된 열교환 튜브의 배열형식별 열 교환기의 외부 모양이 달라 회수기의 표면을 통한 대류 열 교환이 다소 차이를 보일 것으로 예상되지만 본 연구에서는 열 회수장치에 내장된 열 교환 튜브부분만을 통한 열 회수율을 중심으로 형식간의 성능을 비교하였다. 실험을 통하여 측정된 자료중 대표적인 예는 Fig-2와 같으며, 측정자료를 기준으로 분석된 열회수 성능에 대한 설계형식별 비교 결과는 Table-1과 같으며, 분석된 결과를 요약하면 다음과 같다: 1. AB-형 열회수시스템의 경우, 초기 투자비용과 현재의 농용 전력요금 하에서 에너지 절감규모를 비교하면, 대체로 1년을 전후하여 투자에 대한 보상이 충분히 가능할 것으로 판단된다. 2. C-형 및 D-형 열회수시스템의 경우, 열 회수용 공기의 흐름방향이 동일 공간내에서 180도 굴절됨으로서 저항이 크게 발생되어 송풍 펜의 전압 증가에 따른 유속증가가 미미하였으며, 굴절형의 열교환장치는 비록 열교환면적은 직선형과 유사하더라도 송풍 펜의 공기저항이 커져서 결국 열 회수성능이 기대했던 것만큼 크게 개선되지는 못했다. 3. 송풍펜의 용량은 AB-형에 사용된 용량인 25㎥/min 전후가 적절할 것으로 판단되며, 적정 송풍 펜용량 하에서 열 회수성능은 굴절형이 직선형보다 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 곡선형은 물론 직선형에서도 열교환 튜브의 배치밀도, 튜브 길이 및 두께 등의 변화에 따른 최적화 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.97.2-97.2
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• 2011

본 연구는 연료전지 중 용융탄산염을 전해질로 하는 MCFC의 MBOP에 포함된 부품으로 매우 중요한 역할을 하는 가습기와 이때 발생되는 폐열을 회수하기 위한 장치인 HRU에 관한 것이다. 가습기는 연료와 물이 가습기 상부로 유입되어 가습기 하부로 유입되는 배가스와 열교환을 하면서 물이 스팀화 되어 연료가 가습된 상태로 가습기 출구로 일정온도를 유지하며 배출된다. 또한 HRU는 가습기에서 배출된 고온의 배가스를 물을 이용하여 열교환을 통해서 열을 회수하여 난방 및 온수로 사용할 수 있는 열교환 장치를 말한다. 먼저 이들의 특성을 파악하기 위해 가습기 및 HRU를 설계, 제작하여 각각의 특성을 확인하였다. 가습기와 HRU의 성능 향상을 위해 먼저 열교환부에 적용될 튜브의 수치해석적 분석을 통해서 최적의 열전달 성능을 얻을 수 있는 가습기 및 HRU를 설계, 제작하였으며 이들의 성능을 파악하기 위해 120,000kcal/h 용량을 테스트 할 수 있는 장치를 구축하여, 이들의 열전달 특성, 압력강하, 회수 열량, 가습기 온도 등의 특성을 파악하였다. 이 장치를 통해서 확인된 가습기와 HRU의 특성은 수치해석을 통해서 얻은 값과 거의 유사함을 확인할 수 있었으며, 가습 성능도 효과적으로 달성할 수 있었다. 가습기와 HRU의 특성 중 압력강하 부분은 지속적인 연구가 필요한 부분이며, 가습기와 HRU의 일체화를 통하여 소형화 및 설치공간 축소 효과를 얻을 것으로 본다.

• Land and Housing Review
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• v.6 no.4
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• pp.215-220
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• 2015

The purpose of this study was to comparative analyses of energy performance in apartment houses adopted window frame-type natural ventilation, under-floor air distribution ventilation and heat recovery ventilation. As the object of energy simulation, the three type ventilation system with area of $84m^2$ was selected in apartment house. As a result, when the ECO2 simulation was performed, the 1st requirement quantity per annual were $159.9kWh/m^2yr$(CASE1, Natural Ventilation), $179.7kWh/m^2yr$(CASE2, Under-floor Air Distribution Ventilation) and $161.0kWh/m^2yr$(CASE3, Heat Recovery Ventilation).

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.28 no.4
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• pp.165-170
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• 2016

Long-term performance of the enthalpy exchange element is a topic of current interest due to the concern of possible performance degradation over time. In this study, a 350 CMH enthalpy recovery ventilator equipped with an enthalpy exchange element was installed in an office room, and the performance has been traced over the past 5 years. The appearance, overall dimension, thermal performance, leakage ratio and anti-bacterial performance were checked annually. Results showed that the change in thermal performance (sensible, latent and enthalpy efficiency) was negligible with periodic cleaning with an air gun. However, the leakage ratio increased with time, measuring 7.3% after 5 years. Anti-bacterial test revealed that no bacteria were found during the test period. The largest change in the dimension occurred at the middle location of the element, although the change was less than 2% of the initial value.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.175-182
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• 2007

The objective of the present study is to investigate the heat storage characteristics of a packed bed according to periodically oscillating flows. Experiments have been performed to measure transient temperature distributions in solid and fluid Phases of the porous media. A simplified analytical model has been developed with intra-particle and dispersion effects neglected, and non-dimensional parameters have been derived. The transient temperature distributions according to the simplified numerical model agree well with the experimental results. Heat storage efficiencies defined in two different ways are obtained for various time periods and face velocities.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.16 no.1
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• pp.67-72
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• 2011

HRSG (Heat Recovery Steam Generator) is a boiler to recover heat from the exhaust gas of an engine and to generate steam for more power generation or process. For the HRSG, water-tube type boiler is commonly adopted to accommodate the working pressure or capacity requirement of the system. The water-tube type boiler has a steam drum to separate steam from the water-steam mixture supplied from the evaporator tube (riser). The drum should be sized properly to separate the steam by the gravity and auxiliary internals, such as a demister, which are installed to filter the steam. To size the steam drum and to estimate the filter efficiency of drum internals, the velocity distribution inside the drum needs to be identified. In the present study, a series of CFD has been conducted to find the velocity distributions inside steam drums for conventional HRSGs and water-tube type industrial boilers. The velocity distributions obtained from the simulation have been normalized and a correlation to predict them has been found. The correlation is applied to the steam drum design by determining a proper position of a demister to show proper separation performance.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.37 no.2
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• pp.13-22
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• 2017

Two-step water splitting thermochemical cycle with $CeO_2/ZrO_2$ foam device was investigated by using a solar simulator composed of 2.5 kW Xe-Arc lamp and mirror reflector. The hydrogen production of $CeO_2/ZrO_2$ foam device depending on heat recovery of Thermal-Reduction step and Water-Decomposition step was analyzed, and the hydrogen production of $CeO_2/ZrO_2$ and $NiFe_2O_4/ZrO_2$ foam devices was compared. Resultantly, the quantity of hydrogen generation increased by 52.02% when the carrier gas of Thermal-Reduction step is preheated to $200^{\circ}C$ and, when the $N_2/steam$ is preheated to $200^{\circ}C$ in the Water-Decomposition step, the quantity of hydrogen generation increased by 35.85%. Therefore, it is important to retrieve the heat from the highly heated gases discharged from each of the reaction spaces in order to increase the reaction temperature of each of the stages and thereby increasing the quantity of hydrogen generated through this.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2009.06a
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• pp.996-1001
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• 2009

The purposes of this work were suggested and validated the methods of heat recovery from dyeing wastewater exhausted in Sihwa and Banwol dyeing industrial park. We analyzed the present conditions of heat supplies and demands. So it was made a selection of the system combined heat exchanger for waste heat recovery and the high temperature heat pump. We decided the specifications of the heat recovery facilities. After this, economical assessment is performed to this system. The payback periods are within 4 years, 20 years and 5 years in case of K company, S company and A company. In addition, when they are produced the heat of same capacity, quantities of pollutants from used fuels were calculated.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.61-66
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• 2014

Exhaust heat recovery ventilation systems conserve energy through enthalpy recovery between air intake and exhaust, and they are being increasingly used. An exhaust heat recovery ventilation system can be installed in the ceiling of a balcony or emergency evacuation space. However, in the case of fire, the emergency evacuation space has to by law remain as empty space, and therefore, a ventilation system can't be installed in an emergency evacuation space. Therefore, the need for a proper installation space for a ventilation system is emphasized. In this study, to install a heat recovery ventilation system in a lightweight wall, a heat exchanger was assembled of thickness below 140 mm. The efficiency of heat recovery was analyzed through performance experiment, in the case of the cooling and heating mode. The heat recovery efficiency increases when the surface area is increased, by using closer channel spacing in the heat exchanger, or by increasing the size of the heat exchanger.