• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.11 no.6
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• pp.928-936
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• 1999

An experimental study was performed to investigate characteristics of an inverter driven water-to-water refrigeration system with a variation of compressor frequencies and expansion devices. The frequency of a compressor varied from 30Hz to 75Hz, and performance of the systems applying three different expansion devices such as capillary tube, thermostatic expansion valve(TXV), and electronic expansion valve(EEV) were measured. The load conditions were altered by varying the temperature of the secondary fluid entering condenser and evaporator with a constant flow rate. When the test conditions were deviated from the standard value(rated value), TXV and EEV showed better performance than capillary tube due to optimum control of mass flow rate and superheat. In the present study, it was observed that the variable area expansion device had better performance than constant area expansion device in an inverter refrigeration system due to active control of flow area with a change of compressor frequency and load conditions.

• Journal of Power System Engineering
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• v.2 no.3
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• pp.34-40
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• 1998

Performance characteristics of a refrigeration systems with various expansion valves and superheat changes were investigated experimentally. Experimental data have been taken utilizing three different devices; a thermostatic expansion valve, a linear type electronic expansion valve and a solenoid type electronic expansion valve. The data taken from tile three types of expansion valves were discussed with the temperature distribution of each zone in the evaporator and the superheat changes of the evaporator outlet In each zone temperature distribution fluctuated larger with the thermostatic expansion valve than with the electronic expansion valves. The optimum superheat ranged from $5^{\circ}C\;to\;15^{\circ}C$, and the superheat with the thermostatic expansion valve showed hunting phenomenon, which affected the evaporating and condensing temperature.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.209-215
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• 2005

Since a transcritical $CO_2$ cycle shows lower performance than conventional air conditioners in the cooling mode operation, it is required to enhance the performance of the $CO_2$ cycle by applying advanced technologies and optimizing components. In this study, the cooling performance of a $CO_2$ system measured by varying refrigerant charge amount, compressor frequency, EEV opening and length of internal heat exchanger. As a result, the cooling COP of the basic system without internal heat exchanger was 2.1. The cooling performance of the modified cycle applying internal heat exchanger improved by $4-9\%$ over the basic cycle.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.127-127
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• 2009

고밀도 유도 결합 플라즈마와 함께 -1 kV의 높은 펄스 직류 바이어스를 이용한 플라즈마 공정 장치를 CFD-ACE+를 이용하여 시변 모델로 해석하였다. 수 kHz의 낮은 펄스주파수와 $5{\mu}s$의 빠른 펄스 상승 시간의 효과에 의한 플라즈마 특성을 모사한 결과 전자 온도의 상승과 그에 의한 플라즈마 가열은 펄스 상승 시간 보다 수 ${\mu}s$늦게 발생하였으며 쉬스의 팽창은 Ar 10 mTorr에서 약 20 mm정도이며 계산된 전자 온도는 최고 20 eV에 이른다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.9
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• pp.732-736
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• 2016

Air conditioning part designs are moving towards higher efficiency and productivity. The expansion device is one of the core parts of an air conditioning system and controls the refrigerant quantity, evaporation load, compression capacity, and condensation capacity. In this study, an electronic expansion valve for two working fluids ($CO_2$ and R134a) was developed for air conditioning systems in vehicles. The valve uses an eccentric cam driving structure instead of a lead screw to decrease manufacturing costs and increase productivity. The pressure resistance and flow rate performance was evaluated using numerical analysis. At maximum operation conditions and burst pressure conditions with $CO_2$, the maximum stresses on the valve model were about 98 MPa and 223 MPa, respectively. The maximum flow rates of $CO_2$ and R134a with different orifice openings were about 550 kg/h and 386 kg/h, respectively. The performance with R134a was verified by experiments.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.10
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• pp.857-864
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• 2016

Many plane, UAV and drone fly in the sky as development of aviation industry. Plane and UAV fly and drone's propellers rotate so fast. Impact between flying objects which have high velocity threats passengers. Also the impact damages people, building and various property. Plane's operating speed is near sound velocity(340m/s), and propeller's rotating speed is less than that. Until now, impact experiment uses gas gun to get speed and the gun needs large space to entirely air expansion. Electromagnetic launcher, especially railgun, needs smaller space than gas gun to get enough speed about 500m/s. This paper explains electromagnetic launcher's operating principle, shows making electromagnetic launcher design guide line and suggests that it is a better apparatus to get low-high velocity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.221-221
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• 2011

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극 충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력 스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압 펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 현상을 전기, 광학적으로 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 전자온도는 SF6 혼합비율이 0~10%일 때 급격히 증가하여 이후에는 포화되는 경향을 보였고, 압력에 따라서는 큰 경향성을 보이지 않았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.2012-2021
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• 1995

An experimental study was performed for the analysis of dynamic characteristics of refrigeration system by controlling the evaporator superheat. Experimental data have been taken utilizing two different devices, thermostatic expansion valve(T.E.V.) and electronic expansion valve(E.E.V.), for the control of the evaporator superheat. The ranges of parameters, such as superheat, mass flow rate of refrigerant and inlet temperature of evaporator were 5-30.deg. C 90-170 kg/h and 10-25.deg. C, respectively. The data taken from the T.E.v.and E.E.v.were discussed with the control of the superheat, pressure drop, refrigerating capacity, compression work, evaporating temperature, condensing temperature and COP affecting performance characteristics of refrigeration system. In case of the refrigerant flow control with T.E..V., the superheat and pressure drop of the evaporator varied periodically, but the control with E.E.V., the parameters were very stable. In E.E.v.control, refrigerating capacity, compression work and evaporating temperature were decreased with increasing superheat, and the highest COP was obtained in the range of superheat from 5.deg. C to 15.deg. C.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.4
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• pp.384-390
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• 2013

The sizes of cryogenic vessels and storage tanks are becoming bigger due to strong demands from semiconductor and LCD industry as well as high-tech electronic industry. Conventional level and pressure gauges used for cryogenic vessels were analog types which made exact measurement difficult for the remained quantity at lower levels due to their poor accuracy. In this study, a design for a digital type gas level gauge which can measure the pressure and level inside of the cryogenic liquefied gas storage tanks has been proposed by using a differential pressure sensor, in which the measured data are monitored by a host PC and are transferred to a mobile printer for data confirmation at local station.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.