• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.382.2-382.2
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• 2016

현재 전 세계적으로 에너지 소비가 급격히 증가하고 있다. 하지만 급격한 에너지 소비에 따른 자원 및 에너지 공급의 불확실성은 점점 높아지고 있다. 특히, 우리나라는 공급 에너지의 96.4%를 해외 수입에 의존하고 있기 때문에 에너지 안보에 매우 취약한 구조를 갖고 있다. 그리고 열전달 시스템에서 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계를 나타낸다. 따라서 임계 열유속의 향상은 열전달 시스템의 안전성의 향상을 위한 필수적인 요소이다. 이에 따라 다양한 산업에서 열전달 시스템을 통하여 막대한 양의 에너지가 소비됨에 따라 우수한 열전달 특성을 가진 나노유체를 사용하여 열전달 시스템의 효율 및 안정성을 높이고자 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유동 비등에서 그래핀 나노 유체 사용에 따른 열전달 특성을 분석하였다. 유동 비등에서 0.01 vol%의 산화 처리된 그래핀 나노유체를 사용하였을 경우 유속이 증가함에 따라 임계 열유속은 증가하였으며 유속이 증가함에 따라 비등 열전달 계수도 증가함을 확인하였다. 그리고 임계 열유속은 순수 물보다 최대 66.32% 증가하였으며, 비등 열전달 계수는 풀비등에서 보다 최대 28.14% 증가함을 확인하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.22.2-22.2
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• 2005

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.487-494
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• 1997

비등이 발생하는 경사유로에서 이상유동 구조 파악을 위해 국부적 이상유동 변수의 측정이 이루어졌다. 국부 기포율, 국부 기포빈도, 국부기포속도 그리고 국부 기포크기와 같은 기상 관련 이상유동변수는 이중 전기전도도 탐침으로, 액상속도 분포는 Pilot tuba로 측정하였다. 유로의 경사도가 이상유동 구조에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험은 수직, 수직으로부터 30도 경사도 및 60도 경사도에서 유량과 열유속을 변화시켜가며 수행하였으며 유동변수의 측정은 경사진 경우에 측면 방향으로의 대칭성을 고려하여 유로 반 단면내 총 91개 지점에서, 수직인 경우에는 13개 지점에서 이루어졌다. 유동조건은 1.4m/s 이하의 평균 액상 겉보기 속도에 제한되었고 유로내 압력은 대기압이며 유동양식은 미포화 비등에 국한되었다. 측정된 이상유동 변수의 분포를 이용하여 경사유로에 적용할 수 있는 distribution parameter와 drift velocity 같은 dirft flux parameter에 대한 상관식이 개발되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.463-468
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• 1998

수직 관다발형 비등관에서의 밀도파 진동 및 유동 폭주형 이상유동 불안정성을 해석하기 위하여 선형화 기법 및 D-partition 방법론에 근거한 해석 코드(ALFS)를 개발하고 기존 실험자료 분석을 통해 코드의 예측 성능을 평가하였다. 그 결과 이상유동이 평형상태에 있는 것으로 가정하는 가장 단순한 모델인 HEM은 전반적으로 유동 불안정성 발생 시점의 열출력을 실험치보다 약 20% 정도 낮게 예측하였으며, 이상 유동의 속도 및 온도의 비평형 상태를 고려하는DEM과 DNEM에 의한 예측 결과는 7∼15%의 평균 오차 범위에서 실험 자료를 예측하는 것으로 나타났다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.6
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• pp.383-389
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• 2016

Based on a surface design with rectangular cavities and channels, we investigated the effects of gravity and capillary pressure on pool-boiling Critical Heat Flux (CHF). The microcavity structures could prevent liquid flow by the capillary pressure effect. In addition, the microchannel structures contributed to induce one-dimensional liquid flow on the boiling surface. The relationship between the CHF and capillary flow was clearly established. The driving potentials for the liquid supply into a boiling surface can be generated by the gravitational head and capillary pressure. Through an analysis of pool boiling and visualization data, we reveal that the liquid supplement to maintain the nucleate boiling condition on a boiling surface is closely related to the gravitational pressure head and capillary pressure effect.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.7
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• pp.702-708
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• 2015

Two-phase flow boiling experiments were conducted using FC-72 as the working fluid. The micro-channels consisted of 15 channels with a depth of 0.2 mm, width of 0.45 mm, and length of 60 mm. Tests were performed over a mass flux range of $200-400kg/m^2s$, heat flux range of $5.6-49.0kW/m^2$, and vapor quality range of 0.02-0.93. Based on the results of the experiment, the heat transfer mechanism by nucleate boiling was dominant at a lower vapor quality (x<0.2), whereas that in the region of a vapor quality greater than 0.2 was complexly influenced by nucleate boiling and forced convection boiling. The nucleate boiling and forced convection boiling could be expressed as functions of the boiling number and convection number, respectively. In addition, the heat transfer coefficient obtained by the experiment was compared with the heat transfer coefficient by the existing correlation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.953-959
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• 1990

본 연구에서는 임의의 순간에서 난류유동장의 난류구조를 해석하기 위하여 Lumley의 특성 에디 분배법을 이용하였다. 이때 난류구조의 해석은 비등질성의 K-L 전개와 등질성의 푸리에 전개로 표현하여 그 수렴성, 레이놀즈 수의 영향 등 여러가지 특성을 연구하였다. 본 연구에서 선정한 비등질성 난류유동장은 Chambers등이 연구 한 랜덤력을 갖는 Burgers 방정식을 수치적으로 풀어서 얻었다. 이와 같은 난류유동 장을 K-L전개와 푸리에 전개로 표현할 때에 수렴성은 레이놀즈 수가 서로 다르고 또한 전개항의 수가 다를 때에 RMS 오차를 가지고 비교하였다.여기서 푸리에 전개 계수 들은 Galerkin 방법으로 구하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.382.1-382.1
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• 2016

비등 열전달 시스템은 각종 발전 시스템, 열교환기, 냉방 및 냉동 시스템과 같이 다양한 산업에서 이용되며 매우 중요시 되고 있다. 또한 비등 열전달 시스템에서의 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 및 안정성을 나타내는 중요한 인자이다. 따라서 비등 열전달 시스템의 성능을 높이기 위해 임계 열유속을 향상시키려는 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 최근에는 작동유체를 나노유체로 사용할 경우 임계 열유속을 크게 향상 시킬 수 있다고 보고되었다. 하지만 작동유체를 나노유체로 사용할 경우 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 현상을 유발하며 열전달 시스템의 성능을 감소시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산화 처리된 그래핀 나노유체의 파울링 현상에 따른 열적 특성을 분석해 보았다. 그 결과 산화 처리된 그래핀 나노 파울링은 유속과 파울링을 위한 코팅시간이 증가할수록 산화 처리된 그래핀 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 임계 열유속은 증가하나 비등 열전달 표면의 온도가 크게 증가하고 있음을 확인하였다. 그리고 열전달 계수는 유동이 없는 순수 물 비등 열전달 계수와 비교하여 감소하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.5
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• pp.3022-3029
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• 2015

This study presents experiments to visualize the internal flow and heat transfer characteristics of thermosyphon with immiscible of water-FC40 adopted as binary working fluid. Three different regimes depending on the amount of heat flux applied to the thermosyphon were observed: natural convection, pulse boiling, and continuous boiling. Boiling incipience took place in water, which has lower vapor pressure than FC40. During natural convection water was vaporized in liquid pool while liquid film flows were formed. On the other hand, meanwhile bubbles were generated in the liquid pool during pulse and continuous boiling, the binary working fluid of water-FC40 was observed as the mixture throughout a whole range of the thermosyphon.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.6 no.2
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• pp.129-138
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• 1994

공압출되는 sheet die에서 고분자 물질의 비등온 유동유동을 수치모사하였다. 유변학 적 식으로 power-law model을 사용하였고, 격자생성법을 이용한 유한차분법을 사용하였다. 수치계산을 통해 수축채널에서의 온도 분포를 구해보고 점도가 채널에서의 온도 분포를 구 해 보고 점도가 채널에서의 압력강하 및 신장속도에 미치는 영향을 알아보았다. 압력강하는 외부 유체의 점도 및 heat dissipation의 영향을 크게 받았다. 신장속도는 외부 유체의 점도 가 증가함에 따라 커진 반면 내부 유체의 점도가 증가함에 따라 커진반면, 내부 유체의 점 도증가에 따라 감소하였고, heat dissipation에 의해 증가하였다.