• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.5
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• pp.515-522
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• 2010

The objective of this study is to investigate the air-side heat transfer characteristics of a spirally-coiled circular fin-tube heat exchanger for various geometric parameters under non-frosting conditions. The heat transfer characteristics of the heat exchanger were analyzed with respect to heat exchanger geometries, and then, the characteristics were compared with those of rectangular-plate fin-tube heat exchangers with discrete fins. The heat transfer coefficient increased with a decrease in the number of tube rows and an increase in the fin pitch. The optimum length of the L-foot was 2.7 mm. In addition, the heat transfer rate increased with a decrease in the tube pitch and the tube thickness. The heat transfer coefficient of the spirally-coiled circular fin-tube heat exchanger was 24.3% higher than that of the rectangular-plate fin-tube heat exchanger.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.319-324
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• 2011

최근 자연환경보전이라는 새로운 패러다임의 대두로 하천의 생태기능 향상을 위한 호안조성공법 중 하나인 식생매트호안 공법의 적용이 증가하고 있다. 국내 하천의 경우 비교적 큰 하상계수와 소류력의 증가로 식생매트 고정용 앵커핀의 기능 저하에 따른 호안의 피해가 발생하고 있다. 그러나 앵커핀의 외력저항성 연구 및 설치를 위한 기준이 마련되어 있지 않는 실정이다. 본 연구에서는 앵커핀의 인발특성을 연구함으로서 외력저항 특성을 파악하고자 하였다. 연구방법으로는 앵커핀을 관입시킨 토사에 인발장치를 연결하여 최대인발력과 인발력의 변화추이를 관찰하였다. 실험에 사용된 토사는 물다짐으로 다졌으며, 앵커핀은 식생매트 고정용으로 적용이 많은 이형철근형 앵커핀을 사용하였다. 대조군으로 형태가 동일한 원형철근을 이용하여 앵커핀을 제작 실험에 사용하였다. 실험조건은 앵커핀의 직경(10mm, 16mm)에 따른 주면과 침수토사의 배수시간 (48hr, 96hr, 144hr) 조절을 통한 함수율의 변화에 따른 인발특성을 관측하였다. 실험결과 평균 최대인발력의 변화는 48시간 배수시 직경변화에 따라 이형철근은 12.8N, 28N, 원형철근은 10.6N, 21N으로 나타났으며, 96시간 배수시 이형철근은 18.8N, 33N, 원형철근은 12.2N, 21.6N으로 나타났고, 144시간 배수시 이형철근은 21.4N, 36.4N, 원형철근은 20.4N, 33.2N으로 나타났다. 앵커핀의 인발력은 주면의 크기에 비례하며, 표면의 형태와 함수량에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 앵커핀의 인발 특성을 파악하고, 식생호안에 적용한다면 피해를 최소화 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.3
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• pp.30-35
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• 2021

The present study examined the effects of various guide fin structures and boundary parameters on the thermal performance of heat exchangers used in heat recovery thermoelectric generators. The heat transfer rate and pressure drop of the heat exchangers without fins, with circular fins, with triangular fins, and with combined circular and triangular fins were simulated numerically using ANSYS 19.1 commercial code to confirm the effect of the guide fin structures. The heat transfer rate of the heat exchanger with combined fins was 27.0%, 5.2%, and 1.5% higher than those without fins, with circular fins, and with triangular fins, respectively. The pressure drop characteristic of the heat exchanger with the combined fins was 28.3% higher than that without fins but 9.2% and 10.5% lower than those with circular fins and with triangular fins, respectively. The heat exchanger with combined fins as the optimal model showed the highest heat transfer rate of 5664.9 W and pressure drop of 1454.02 Pa for highest hot gas temperature, maximum flow rates of hot gas and coolant, and lowest coolant temperature.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.12
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• pp.1071-1078
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• 2010

The objective of this study is to investigate the heat transfer characteristics of evaporators that have various fin configurations and are used in household refrigerators. The frosting and defrosting characteristics of a spirally coiled circular fin-tube evaporator, a discrete-plate fin-tube evaporator, and a continuous-plate fin-tube evaporator were measured and compared. Under non-frosting conditions, the heat transfer coefficient of the spirally coiled circular fin-tube evaporator was 22.3% and 40.2% higher than the coefficients of the discrete- and continuous-plate fin-tube evaporators, respectively. Under frosting conditions, the heat transfer coefficient of the spirally coiled circular fin-tube evaporator was 27.0% and 46.3% higher than the coefficients of the discrete- and continuous-plate fin-tube evaporators, respectively. In addition, the defrosting water amount of the spirally coiled circular fin-tube evaporator was 3.2% and 9.4% lower than the amounts in the case of the discrete- and continuous-plate fin-tube evaporators, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.209-209
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• 2013

그래핀(graphene)의 가장자리(edge)는 결정구조의 배향성에 따라 지그재그(zigzag)와 안락의자(armchair) 형태로 구분되는데, 나노미터 크기의 그래핀의 전자적 성질은 이러한 가장자리의 배향성에 의해 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 단일층 그래핀 가장자리 사이에서 일어나는 산화실리콘($SiO_2$)의 carbothermal reduction은 선택적으로 지그재그 형태의 가장자리를 생성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 현미경(atomic force microscopy)을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 이중층 그래핀에서 일어나는 carbothermal reaction을 연구하였다. 고온 산화 방법으로 이중층 그래핀에 원형 식각공(etch pit)을 만들고 Ar 기체 속에서 700도 열처리를 진행한 후, 원형 식각공이 육각형으로 확장된 것을 관찰하였다. 이것은 이중층 그래핀도 산화실리콘의 carbothermal reduction을 유발한다는 사실을 보여준다. 그러나 이중층 그래핀의 반응속도는 단일층보다 5배 정도 느린 것이 확인되었는데, 이는 이중층 그래핀의 탄소원자와 산화제로 작용하는 산화실리콘 간의 평균 거리가 단일층보다 더 크다는 사실로 설명할 수 있다. 또한 단일층과 이중층 그래핀 모두 1 기압 Ar 분위기에서보다 진공상태에서 반응속도가 현저히 작다는 사실이 관찰되었다. 진공도와 온도에 따른 반응속도로부터 반응 메커니즘 및 활성화 에너지에 대해 고찰하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.6
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• pp.639-644
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• 2015

A cylindrical secondary Li-ion cell is a device in which stored chemical energy is converted to electrical energy via an electrochemical reaction. These cells are widely used for applications that require high capacity and rate power, such as notebooks, power tools, and electric vehicles. The role of a center pin is to retain the channel for gas release, preventing blockage of the hollow of the jelly roll during a charge-discharge cycle, and to prevent an internal short circuit for tearing of separator under mechanical free fall. In this paper, two experiments are conducted with and without the center pin to experimentally verify the importance of the role of the center pin. The first experiment is a 50-cycle charge-discharge cycle test, and the second is a free fall test conducted according to the Underwriters Laboratories (UL) standards. Based on these experiments, we demonstrate that the center pin in a cylindrical cell is a very important component in terms of safety.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.387-387
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• 2012

그래핀(graphene)의 가장자리(edge)는 결정구조의 배향성에 따라 지그재그(zigzag)와 안락의자 (armchair) 형태로 구분되는데, 나노미터 크기의 그래핀의 전자적 성질은 이러한 가장자리의 배향성에 의해 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 단일층 그래핀 가장자리 사이에서 일어나는 산화실리콘($SiO_2$)의 carbothermal reduction은 선택적으로 지그재그 형태의 가장자리를 생성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 현미경(atomic force microscopy)을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 이중층 그래핀에서 일어나는 carbothermal reaction을 연구하였다. 고온 산화 방법으로 이중층 그래핀에 원형 식각공(etch pit)을 만들고 Ar 기체 속에서 700도 열처리를 진행한 후, 원형 식각공이 육각형으로 확장된 것을 관찰하였다. 이것은 이중층 그래핀도 산화실리콘의 carbothermal reduction을 유발한다는 사실을 보여준다. 그러나 이중층 그래핀의 반응속도는 단일층보다 느린 것이 확인되었는데, 이는 이중층 그래핀의 탄소 원자와 산화제로 작용하는 산화실리콘 간의 평균 거리가 단일층보다 더 크다는 사실로 설명할 수 있다. 또한 본 연구에서는 반응기 내의 압력이 반응 속도에 미치는 영향과 식각공이 육각형으로 변해가는 과정에 대한 라만 분광 특성을 조사 및 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.2
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• pp.105-112
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• 2011

The objective of this study is to predict the heat-transfer performance of a spirally coiled circular fin-tube evaporator in which either R134a or R600a was used; this heat-transfer performance was predicted by varying the mass flow rate, inlet air temperature, air flow rate, and tube thickness. Mean deviation for the analytical model from the measured data was ${\pm}8.3%$. Simulation results revealed that at a given mass flow rate, the heat-transfer rate of the evaporator using R600a was higher than that usingR134a because the enthalpy of the former is higher than that of the latter at the given conditions. The heat-transfer rate of both refrigerants increased with an increase in the air flow rate and inlet air temperature but decreased with an increase in the tube thickness.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.29 no.12 s.243
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• pp.1344-1351
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• 2005

Three-dimensional, time-dependent solutions of fluid flow past a circular cylinder with a periodic array of circular fins are obtained using an accurate and efficient spectral multidomain methodology. A Fourier expansion with a corresponding uniform grid is used along the circumferential direction. A spectral multidomain method with Chebyshev collocation is used along the r-z plane to handle the periodic array of circular fins attached to the surface of the cylinder. Unlike the flow past a circular cylinder, Second instabilities like mode A and mode B are not found in the Reynolds number range $100\~500$. It is found that three-dimensional instability of vortical structures is suppressed due to the presence of fin. The present numerical solutions report the detailed information of flow quantities near wake of finned cylinder.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.12
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• pp.5655-5660
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• 2012

The objective of this study is theoretically to suggest the effective heat exchanger design method using boundary layer analysis. The boundary layer formation and interruption on rectangular plate and round plate fins are explained and the heat transfer coefficients showed with the variation of the velocity and temperature boundary layer. In addition, the flow pattern on one plate fin surface considered as external flow and flow pattern between fins considered as internal flow. As a result, theoretical method for the boundary layer interruption avoidance is suggested and the heat transfer coefficient of the round plate fin was higher than that of the rectangular plate fin because of the less thermal and velocity boundary layer thickness except the centerline.