• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.11
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• pp.699-707
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• 2017

This study presents a comparative thermodynamic analysis of subcritical and transcritical organic Rankine cycles for the recovery of low-temperature heat sources considering nine substances as the working fluids. The effects of the turbine inlet pressure, source temperature, and working fluid on system performance were all investigated with respect to metrics such as the temperature distribution of the fluids and pinch point in the heat exchanger, mass flow rate, and net power production, as well as the thermal efficiency. Results show that as the turbine inlet pressure increases from the subcritical to the supercritical range, the mismatch between hot and cold streams in the heat exchanger decreases, and the net power production and thermal efficiency increase; however, the turbine size per unit power production decreases.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.56-56
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• 2017

점적 호스 중 PC 드립은 경질 호스의 내부에 Micro-path가 부착된 유로장치와 압력을 보상하는 연질의 실리콘으로 구성되어 있다. 이때 일정압력에서 적정 길이까지 동시에 내부 압력을 유지하며 균등하게 유출구를 통하여 유량을 공급하는 압력보상 기능이 매우 중요하다. 그러나 이 부분에 대한 기술은 선진국에 비해 아직 부족하여 수입에 의존하는 경향이 매우 높다. 뿐만 아니라 선진국 제품에 비해 유로장치 및 연질 실리콘의 탄성이 균일하지 못해 압력에 따른 유량의 편차가 큰 편이다. 본 연구에서는 우리나라 제품의 PC 드립 압력 균등성 기술을 향상시키기 위해 PC 드립의 핵심기술인 연질 실리콘의 성능에 대한 평가와 유량의 편차를 분석하여 문제점을 통한 개선방안을 제시하고자 하였다. 연질 실리콘의 규격은 $17{\times}8{\times}0.85mm$ (가로${\times}$세로${\times}$두께)로서 Water line의 내부에 결합되어 구성된다. PC 드립용 실리콘은 국내 A사 제품을 중심으로 하여 성능을 측정하였다. 측정을 정밀하게 하기 위해 Microtester를 사용하여 일정하게 하중이 부과되도록 하였다. 연질의 실리콘의 경도는 압력 보상에 중요한 기능을 하고 있으며 또한 PC 드립의 경질 미로와 같이 압력을 제어하는 역할을 하고 있다. 국내 A사의 실리콘 경도는 이상적인 실리콘 경도에 비하면 매우 불균일하였다. 세부적으로는 40 이하의 낮은 경도에서는 비교적 일치하였으나 경도 45 이상에서는 큰 차이를 보여주고 있었다. 국내 A사의 실리콘 경도에 따른 공급유량의 특성에서는 실리콘의 경도가 낮을수록 실리콘은 무르며 탄성이 줄어든다. 반면에 경도가 높을수록 탄성이 커지고 딱딱한 특성을 가진다. 동일한 PC 드립에 실리콘의 경도별 특성은 경도에 따른 유량이 반드시 일정하지 않으며 대체로 경도가 높을수록 동일 압력에 대해 유량이 많아지는 것을 알 수 있었다. 압력의 변화에 대해 유량이 일정하게 유지하는 특성을 가질수록 사용범위가 넓어지고 안정성이 높은 것으로 판단되며 실리콘 경도 35~55 범위에서 1~2bar의 공급압력에서 사용하는 것이 적합할 것으로 보여진다. 경도 45의 실리콘을 사용하여 수입 드립, 국내 A사의 드립 및 수입과 국내 혼용시 압력에 따른 공급유량의 특성을 분석하였다. 최대 유량과 최소 유량에서 발생되는 오차는 수입 실리콘이 비교적 작았으나 3.6 bar 이상에서는 유량이 급격히 떨어지는 양상을 보였다. 국내 A사의 제품은 0.8~2.0 bar 까지 성능이 비슷했으나 0.8 bar 이하에서는 오차가 있었으나 높은 압력에서는 오히려 성능이 우수하였다. 수입 드립과 다소 유사한 성능을 나타낸 것이 A사 드립과 수입 실리콘을 혼용하여 사용한 것은 전체적으로 비슷한 양상을 나타내었다. 따라서 실리콘 경도 오차를 고려하면 압력별 유량의 변화는 실리콘의 경도와 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.4 no.3
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• pp.266-275
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• 1993

We made $P_2O_5-SiO_2$ films on silicon for integrated optics application by low pressure chemical vapor deposition using TEOS (tetraethylorthosilicate) and TMPite (trimethylphosphite) and studied the deposition characteristics. The activation energy of the reaction was changed from 54.6 kcal/mole to 39.2 kcal/mole by incorporating the TMPite into the reaction of TEOS. The deposition rate and the P concentration of films increased in proportion to the flow of TMPite. As the deposition temperature increased, the deposition rate of the films increased but the P concentration decreased. The fabricated films showed the increase of refractive index of 0.0019 per 1 wt% of P concentration. The nonuniformity of films was ${\pm}$7% in thickness and ${\pm}$0.5wt% in P concentration and we showed this'nonuniformity is due to the nonuniform transport of TMPite. The films of more than 10wt% P concentration developed phosphoric acid on its surface when exposed to air for long time.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.447-447
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• 2010

일찍이 $SiO_2$ (Silicon dioxide) 박막은 다양한 분야에서 유전층, 부식 방지층, passivation층 등의 역할을 해왔다. 그리고 이러한 박막 공정은 대부분 진공의 환경에서 그 공정이 이루어지고 있다. 하지만 이러한 진공 system은 chamber, loadlock 그리고 펌프 등의 다양한 진공장비로 인한 생산 비용 증가, 공정의 복잡성뿐만 아니라 공정의 대면적화에 어려움을 지니고 있다. 그리고 최근 flexible display의 제조 공정에서 polymer 혹은 plastic 기판을 제조 공정에 적용시키기 위해 저온 공정이 필수적으로 요구 되고 있다. 이러한 기술적 한계를 뛰어 넘기 위해 최근 많은 연구가들은 atmospheric pressure plasma enhanced chemical vapor deposition (AP-PECVD)에 대해 지속적으로 다양한 연구를 하고 있다. 본 연구에서는 remote-type의 modified pin-to-plate dielectric barrier discharge (DBD) 시스템을 이용한 $SiO_2$ 무기 박막 증착에 관해 연구하였다. $O_2$/He/Ar의 gas와 5 kV AC power (30 kHz)의 전원장치를 통해 고밀도 대기압 플라즈마를 발생시켰고, silicon precursor로는 hexamethyldisilazane (HMSD)를 사용하였다. 먼저 HMDS와 $O_2$ gas의 flow rate 변화에 따른 증착률을 조사하였고 그 다음으로 박막의 조성 및 표면 특성을 조사하였다. HMDS의 유량이 100 ~ 300 sccm으로 증가함에 따라 증착속도는 증가했다. 하지만 FT-IR을 통해 HMDS의 유량이 증가하면 반응에 참여할 산소 분자의 부족으로 인해 $-(CH_3)_X$의 peak intensity가 증가하고, -OH의 peak intensity가 점차 감소함을 관찰 할 수 있었다. 또한 증착된 박막의 표면에 particle과 불균일한 surface morphology 등을 SEM image를 통해 관찰 하였다. 산소 유량이 탄소와 관련된 많은 불순물들의 제거에 도움이 됨에도 불구하고 14 slm 이상의 산소가 반응기 내로 주입되게 되면 대기압 플라즈마의 discharge가 불안정하게 되어 공정효율을 저하시키는 요소가 되었다. 결과적으로 HMDS (150 sccm)/$O_2$ (14 slm)/He (5 slm)/Ar (3 slm)의 조건에서 약 42.7 nm/min 증착률을 가지며, 불순물이 적고 surface morphology가 깨끗한 $SiO_2$ 박막을 증착할 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.5B
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• pp.459-467
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• 2006

In this study, hydraulic and numerical model experiments were performed to analyze and improve the effects of flow-rate increase in the intake canal of Boryeong Thermal Power Plants on the flow condition in the circulation water pump (CWP) chambers. Based on the numerical simulation results, when the flow-rate increased in the circulation water intake canal, the velocity in the canal and vertical vorticities in the circulation water pump chambers increased and hence the vortex occurrence potential would be greatly increased. It was found by performing hydraulic model experiments that the velocity distribution near the bottom in the inlet of the circulation water pump chambers was highly non-uniform while the velocity distribution near the water surface was nearly uniform. To reduce the non-uniformity in the velocity distribution, triangular flow deflectors were devised. The installation of the flow deflectors in the inlet of circulation water pump chambers was successfully to reduce velocity non-uniformities and to remove flow reversal problems.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.12 no.9
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• pp.802-809
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• 2000

This study numerically analyzes the thermal and flow characteristics inside the header in PFHE(parallel-flow heat exchanger) by employing a three-dimensional turbulence modeling. The following quantities are examined by varying the injection angle of the working fluid, the location of entrance and the shape of entrance: flow nonuniformity, heat transfer rate, and flow distribution in each passage. The result shows that the degree of significance among the parameters affecting the header part is in the order of the injection angle, the shape of entrance, and the location of entrance. The result also indicates that heat transfer rates compared to the reference model are increased by about 152% for the angle of injection of -$20^{\circ}C$, by about 127% for the shape of entrance with right and left long rectangular form, and by about 108% for the location of entrance located at the lowest Position.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.12
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• pp.1784-1792
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• 2001

Numerical analysis on a parallel flow heat exchanger(PFHE) is performed using 2 dimensional turbulent porous modeling. This modeling can consider three-dimensional configuration of passage (flat tube with micro-channels), and the stability and accuracy of numerical results are improved. The geometrical parameters(e.g., the position of separators, inlet/outlet, and porosity of passages of a PFHE) are varied in order to examine the flow and thermal characteristics and flow distribution of the single phase multiple passages system. The flow non-uniformities along the paths of the PFHE are observed to evaluate the thermal performance of the heat exchanger. The location of inlet affects the heat transfer, and the location of outlet affects the pressure drop. The porosity with the optimum thermal performance is around 0.53.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.13 no.10
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• pp.1017-1024
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• 2001

The optimum shape of header part in a PFHE (parallel-flow heat exchanger) is studied. The optimal values of each geometric parameter are proposed according to their order of influence with varying the four important parameters (the injection angle of working fluid ($\Theta$), the shape of inlet(S), the location of inlet ($y_c/D_{in}$) and the height of the protruding flat tube ( $y_{b/}$ $D_{in}$ )). The optimal geometric parameters are as follows:$\Theta= -21^{\circ}C,\; S=Type\; A \;an\;y_b/D_{in}$/=0. The heat transfer rate of the optimum model, compared to that of the reference model, is increased by about 55%. The optimal geometric parameters ran be applicable to the Reynolds number ranging from 5,000 to 20,000.0.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.22 no.2
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• pp.229-239
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• 1998

The present paper examines the thermal and flow characteristics of a parallel flow heat exchanger and investigates the effects of the parameters on thermal performance by defining the flow nonuniformity. Thermal performance of a parallel flow heat exchanger is maximized by the optimization using Newton's searching method. The flow nonuniformity is chosen as an object function. The parameters such as the locations of separator, inlet, and outlet are expected to have a large influence on thermal performance of a parallel flow heat exchanger. The effect of these parameters are quantified by flow nonuniformity. The results show that the optimal locations of inlet and outlet are 19.73 mm and 10.9 mm, respectively. It is also shown that the heat transfer increases by 7.6% and the pressure drop decreases by 4.7%, compared to the reference model.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.24 no.5
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• pp.640-651
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• 2000

For the heat and fluid flow analyses of a parallel flow heat exchanger, an improved model considering the effect of flat tube with micro-channels is proposed. The effect of flow distribution on the thermal performance of a heat exchanger is numerically investigated. The flow distribution is examined by varying geometrical parameters, i.e., the position of the separators and the inlet/outlet, and the aspect ratio of micro-channels of the heat exchanger. The flow nonuniformities along the paths of the heat exchanger are proposed and observed to evaluate the thermal performance of the heat exchanger. The optimization using ALM method has been accomplished by minimizing the flow nonuniformity. It is found that the heat transfer rate of the optimized model is increased by 6.0% of that of the reference heat exchanger model, and the pressure drop by 0.4%