• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.986-993
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• 2012

본 연구의 목적은 수소연료전지 자동차의 열관리시스템 성능특성을 알아보기 위하여 다양한 운전조건 변화에 따른 열전달 성능특성을 고찰하는 것이다. 수소연료전지 자동차의 열관리시스템으로 스택 냉각시스템, 전자장비 냉각시스템, 그리고 냉방시스템의 성능특성 및 상호영향도를 파악하기 위하여 자동차 실 도로 운전조건 변화에 따른 냉방성능 및 전자장비 냉각시스템에 미치는 영향을 파악하였다. 결과적으로, 고속도로 조건에서 냉방시스템 작동 시 수소연료전지 자동차의 스택 냉각시스템의 방열성능은 냉방시스템이 꺼진 경우보다 평균 28.8% 감소하였고, 시내주행 조건에서 수소연료전지 자동차의 전자장비 냉각시스템의 냉각부하는 고속주행 조건보다 약 65.6% 상승하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5457-5463
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• 2011

본 연구의 목적은 이산화탄소를 적용한 자동차용 냉방시스템의 냉방 성능특성을 고찰하는 것이다. 특히 자동차의 실도로 운전 조건을 모사할 수 있도록 실험 조건을 선정하였으며 실제 자동차에 적용된 이산화탄소용 냉방시스템에 대하여 다양한 냉방성능 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가스쿨러 입구 공기온도가 증가할수록 냉방용량과 COP는 감소하였고 증발기 입구 공기온도가 증가할수록 냉방용량과 COP는 증가하였다. 또한, 압축기 회전속도가 900 rev/min에서 1800 rev/min으로 증가할수록 냉방용량은 42.2% 증가였으나 냉방 COP는 55.4% 감소하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권9호
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• pp.75-78
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• 2000

환경친화적 자동차에 대한 관심이 커질수록 여러 분야에서 시스템 설계의 영향을 더욱 더 잘 이해하려는 노력이 진행되고 있다. 자동차용 냉방기의 경우 냉방시스템의 세밀한 분석과 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위한 설계가 이루어지고 있다. 그 중에서도 냉매의 선택과 그 냉매의 환경적 영향에 대한 자세한 연구가 필요하다. 몬트리올 조약 이후 자동차 산업계는 대부분 R-134a를 채택하고 있는데 이는 R-134a가 오존층을 파괴하지 않을 뿐 아니라 적절한 사이클 효율을 가지면서 안전하고 비독성이며 불연성이기 때문이었다. 최근 지구온난화와 이산화탄소($CO_2$)의 발생원에 대한 관심은 산업계가 사용냉매를 재검토하게 하는 계기가 되었으며, R-134a도 교토 조약의 규제냉매에 속해 있어 자동차용 냉방기의 대체냉매에 대한 연구가 시급하다고 여겨지고 있다. R-134a와 관련된 주된 논점은 냉매 누설시의 영향이다. R-134a의 지구온난화지수(GWP)는 1,300인데, 이는 누출되었을 때 1,300배의 이산화탄소가 누출된 것과 동일하다는 것을 의미하다. 최근 자연냉매의 선호와 맞물려 냉매로서 이산화탄소의 평가에 많은 관심이 모아지고 있다. 본 글에서 자동차용 냉방기의 대체냉매로서 이산화탄소의 상대적인 장점과 R-134a와의 비교에 대해 수행된 연구결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5430-5437
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• 2011

본 연구의 목적은 친환경 무공해 승용 차량에 적용되는 전동식 냉방시스템의 성능특성을 실차에서 확인하는 것이다. 이를 위하여 인버터로 구동되는 전동식 스크롤 압축기를 적용한 전동식 냉방시스템을 설계 및 제작하여 수소 연료전지 자동차에 설치하여 다양한 주행도로 조건에서 실험을 진행하였다. 주행조건의 변화는 시험차량에 장착된 전동식 냉방시스템의 성능에 영향을 주었으며, 고속 및 일반도로 주행조건에서 냉방시스템의 성능이 정지조건에서 냉방시스템의 성능보다 우수하게 나타났다. 또한, 외기온도가 $20.0^{\circ}C$에서 $30.0^{\circ}C$로 증가함에 따라 고내 온도는 평균 $5.2^{\circ}C$ 더 적게 감소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2545-2552
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• 2014

본 연구에서는 전기구동 자동차에 동력원으로 사용되는 고전압 및 고용량 배터리의 고효율 운전을 위하여 배터리 열관리 시스템 기술을 소개하고 이론적 설계 방법에 소개하고 한다. 이를 위하여 전기구동 자동차의 배터리로 많이 사용되는 리튬이온 배터리의 고효율 운전을 위한 발열 모델링을 제시하였고, 열원의 종류에 따른 냉방 및 난방 시스템 설계를 에너지 평형식을 이용하여 부하를 계산하였다. 특히, 리튬이온 배터리의 발열 모델링을 이용하여 충전 및 방전 시 발열 반응열과 혹서기 및 혹한기시 배터리 작동의 최적 온도를 유지하기 위한 냉방과 난방 설계 기술을 제시하였다. 전기구동 자동차 종류에 따라 배터리 사용 비중이 다르기 때문에 효율적인 배터리 열관리를 위하여 계절별 및 작동 모드별 부하에 따른 배터리 열관리 기술을 제안하였다. 또한, 냉방 부하가 가장 큰 여름철 동일 조건에서 외부 공기 온도가 같다고 가정하면 냉방 능력은 수랭식 냉매 방법이 가장 크며 공랭식 방법이 가장 작게 나타난다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1286-1287
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• 2011

최근 친환경 교통수단중 하나인 전기자동차 보급을 위한 정부정책이 강화되고, 관련연구개발 및 시범사업, 실증이 이루어지고 있다. 하지만 아직까지 국내에서는 본격적인 전기자동차 생산단계에 이르지 못하고 있고, 전기자동차 배터리에 전력을 공급하는 충전인프라 구축도 미흡한 실정이다. 전기자동차와 충전인프라는 마치 일반자동차와 주유소와의 관계와 비슷하여 전기자동차 운행을 위해 충전인프라 구축은 필수적이다. 그런데 보통 충전인프라는 전력계통, 충전기와 운영시스템 등으로 구분할 수 있다. 이 가운데 충전기는 전력을 계통으로부터 수전 받아 차량의 배터리에 공급하는 역할을 담당하며, 특히 급속 충전기의 경우 380V, 85의 교류전력을 수전하여 최대 110A, 450V 직류를 공급하는 관계로 충전 중 내부온도관리가 중요하다. 이를 관리하기 위해 적절한 냉방설비 확보, 충전전력 조정 혹은 발열원(부품) 개선 등의 방법이 있으며 이에 관해 상세히 논해보고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.419-425
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• 2019

본 연구의 목적은 상용차 운행 시, 야간 및 운휴중에 냉방시스템을 운전하기 위하여서, 기계식과 전동식 압축기를 적용한 하이브리드 냉방시스템에 대한 냉방성능 특성을 분석하는 것이다. 기계식압축기는 170cc의 왕복동 형식이고, 전동식 압축기는 18cc 스크롤 형식이다. 전동식 압축기는 운휴시나 야간에 사용할 목적으로 적용되었기 때문에, 냉방용량은 기계식 압축기 대비 낮은 성능을 가지고 있다. 기계식 압축기를 사용하였을 경우, 6.0kW 수준의 냉방성능을 보이고 있고, 시스템 효율은 2.0이하의 결과를 가졌다. 반면, 전동식 압축기는 냉방성능 4.0kW수준, 시스템 효율은 3.5 수준을 가지고 있었다. 본 연구에서는 전동식 압축기는 냉방성능 4.0kW수준, 시스템 효율은 3.5 수준을 가지고 있었다. 기계식 압축기와 전동식 압축기를 운전조건에 따라서, 선택적으로 운전하는 것을 고려하였기 때문에, 운전모드가 바뀔 때의 시스템 특성을 분석하기 위하여서, 운전모드 변경에 대한 영향을 알아보았다. 운전모드가 변경될 때, 토출압력이 일시적으로 증가하는 경향을 보이는데, 안정적인 운전을 위하여서, 외기 부하 등을 고려한 운전모드 변경 로직에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.49-58
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• 2006

In the respect of the environmental protection viewpoint, $CO_2$ may be one of the most attractive alternative refrigerants for an automotive air-conditioning system. For the development of control algorithm of a $CO_2$ automotive air-conditioning system, characteristics of a $CO_2$ refrigerant should be considered. The high-side pressure of a $CO_2$ system should be controlled in order to improve the system efficiency. In this study, dynamic physical models of a $CO_2$ system were developed and dynamic behaviors of the system were predicted by using these models. Control algorithms of a $CO_2$ system were also developed and the effectiveness of these algorithm was verified by using dynamic models.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.70-76
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• 2003

An experimental study was performed to understand the heat transfer and fluid dynamic characteristics of Sub-Cooled Hybrid Condenser (SCHC), which conventional condenser and receiver dryer are integrated into. SCHC also employs a sub-cooled refrigerant passages at the end of the condenser in order to supply perfect liquid refrigerant to the expansion unit. Throughout the present study, it was found that the developed SCHC increases in the degree of sub-cooling by 10~100% compared to conventional condenser. The excessive sub-cooling has improved the cooling performance by 10%, and that leads reduction in evaporator outlet air temperature by $1.5^{\circ}C$. Also found through the study is that the refrigerant pressure drop across SCHC is fairly increased due to insertion of the desiccant cartridge in the receiver tank which is composed of zeolite, filter and supporter plate.

• 설비공학논문집
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• 제10권2호
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• pp.227-237
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• 1998

A numerical simulation has been carried out for the automotive air conditioning system. The purpose of this simulation is to present the methods for simulating car air conditioning components, systems and cool-down performance by computerized mathematical model and to analyze the performance of A/C system. In analyzing the heat exchanger(evaporator and condenser), the finite volume model which has a merit in predicting the temperature field in detail because it can consider partial variation of thermal property and heat transfer coefficient is used. In analyzing the compressor, the polytropic approach which regards the actual compression process as a reversible polytropic process is employed. In analyzing vehicle passenger compartment, the thermal network is employed to simulate the car cool down process. This A/C system program can be used for analyzing a component performance when a component is alternated or designed and for analyzing the engine cooling system when A/C system is operated.