• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2344-2349
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• 2015

여름철이 고온 다습한 우리나라에서는 잠열부하가 크기 때문에 에어컨만을 사용하면 냉방에너지를 많이 사용하게 된다. 이 때에 제습기를 동시에 사용하면 냉방 중 큰 비중을 차지하는 잠열부하를 줄일 수 있어 실내 공기질도 개선하고 냉방에너지도 절약할 수 있다. 본 연구에서는 가정용 제습기에 사용되는 무기섬유 기질에 메탈 실리케이트가 함침된 소형제습 로터에 대하여 항온항습실에서 로터 회전속도, 재생 공기온도, 실내 공기온도, 실내 상대습도, 제습부 전방풍속을 변화시키며 제습 성능을 측정하였다. 제습 로터는 최적 회전수 (1.0rpm)가 존재하며 최적치를 초과하면 불완전 재생 등으로 제습량이 급격히 감소한다. 재생온도가 높아질수록 재생에는 유리하나 제습-재생과정의 열적인 편차가 급격히 증가하여 제습량이 감소한다. 따라서 최적 재생온도가 존재하는데 본 연구의 경우는 $100^{\circ}C$로 나타났다. 상대습도의 증가에 따라 제습량도 증가한다. 이는 제습제의 제습능력이 상대습도에 의존하는 때문이다. 실내 공기온도의 증가에 따라 제습량도 증가한다. 이는 제습측 온도가 높을 때 재생측 공기와의 열적 편차가 감소하여 제습부의 상당량이 제습에만 사용될 수 있기 때문이다. 전방풍속의 증가에 따라 제습량도 증가한다. 이는 전방풍속의 증가에 따라 열 및 물질전달계수가 증가하기 때문이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권5호
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• pp.523-531
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• 2012

제습냉방시스템에서 주요 구성부품인 제습로터의 성능을 극대화 시키기 위한 방법으로 제습로터의 회전주기의 제어에 대한 연구를 수행하였다. 열과 물질전달의 과정을 모델화하여 얻은 수치해를 바탕으로 제습로터성능 시뮬레이션 프로그램을 구성하여, 재생공기 온습도, 풍량 등의 운전조건에 대하여 회전 주기에 따른 제습로터의 제습량을 구하였다. 성능 시뮬레이션 결과 검증을 위하여, 실험을 통해 측정된 값과 성능해석 모델을 이용하여 계산된 값을 비교함으로써 성능 시뮬레이션 모델의 타당성을 보였다. 각 운전조건에서 제습량이 최대가되는 제습로터의 회전주기를 최적 회전주기로 정의하였고, 회전주기를 고정(400s)할 때의 제습성능과 비교하여, 최적 회전주기제어가 제습성능에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 회귀분석법을 이용하여 재생온도, 외기상대습도, 풍량을 변수로 하는 최적 회전주기의 예측상관식을 개발하고 시뮬레이션 값과 비교하여 검토하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권2호
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• pp.8-15
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• 2011

제습기의 역할은 태양열제습냉방시스템 요소 중에서도 매우 중요하다. 본 논문은 이러한 특성에 맞추어 제작된 장치를 갖고서 제습능력에 영향을 미치는 유량비를 바꾸어 실험한 결과이다. 실험은 크기가 $40m^3$인 항온항습실을 대상으로 이루어졌으며, 향류형 제습기의 수직 높이는 0.4m로 고정되었다. 또한 충진층은 액체흡수제와의 접촉면을 넓게하기 위하여 플라스틱 충진재로 채워져 있으며, 흡수제의 온도는 빠른 변화를 보기 위하여 $15^{\circ}C$로, 농도는 40%로 고정하였다. 액체흡수제의 유량과 습도가 높은 공기의 유량을 각각 3단계로 바꾸어 실험한 결과, 풍량이 높을수록 제습기 효과는 낮아졌으나, 전체적인 제습량에서는 많아졌다. 한편, 제습기에서 액체흡수제 유량이 많을수록 제습되는 수분량이 많아졌으나, 시간의 변화에 따라 제습되는 속도는 현저하게 낮아졌다. 따라서, 향후 실험에서는 유량의 변화 폭을 더욱 확대해서 많은 실험 결과를 확보하고, 이를 모델링화 하여 높은 정확도를 예측할 필요가 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권1호
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• pp.29-37
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• 2005

본 연구는 온실에서의 제습장치 이용에 관한 기초자료를 제공할 목적으로 지하수를 냉매로 하는 열교환기 방식의 제습장치를 제작하여 제습성능을 시험하고, 포그냉방시스템을 설치한 온실에 적용하여 제습이 증발냉각효율의 향상에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 제습기 성능실험 결과 지하수를 냉매로 이용할 경우 포그냉방시스템을 적용한 온실의 제습은 충분히 가능한 것으로 확인되었다. 냉방 온실의 기온을 $32^{\circ}C$로 설정할 때 냉매인 지하수의 온도가 $15^{\circ}C$에서 18, 21, $24^{\circ}C$로 높아지면 제습량은 각각 $17.7\%,\;35.4\%,\;52.8\%$ 감소하는 것으로 나타났다. 또한 지하수 유량을 $75\%,\;50\%$로 줄이면 제습량은 각각 $12.1\%,\; 30.5\%$ 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 지하수를 이용한 제습기의 설계에 있어서 이용 가능한 유량과 온도가 중요한 인자임을 알 수 있다. 포그냉방 온실에 제습기를 설치함으로서 뚜렷한 냉방효율 개선을 확인할 수 있었다. 환기율 0.7 회${\cdot}min^{-1}$정도의 자연환기 상태에서 포.1냉방 온실의 환기에 의한 제습율은 53.9%~74.4%였으며, 제습기를 가동할 경우 75.4~95.9까지 높아졌다. 제습기 설계유량과 $18^{\circ}C$의 지하수를 사용할 경우 0.36회 ${\cdot}min^{-1}$ 정도의 환기율에서도 포그시스템 작동으로 인하여 발생하는 분무량을 완전히 제거할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 제습기를 이용하여 자연환기 온실에서의 포그 냉방 효율을 충분히 높힐 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.37-45
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• 2012

제습로터에서 발생하는 공기누설은 로터와 브러쉬 형태의 누설방지모 틈새의 양단 사이 차압에 의해 발생하는 압력누설이 지배적이며, 실험을 통해 압력누설특성을 파악하였다. 그 결과로, 압력누설량을 로터와 누설방지모의 틈새면적과 차압의 함수로 나타내었다. 위의 상관식을 바탕으로 제습로터의 공기누설모델을 개발하였으며, 실험을 통해 측정된 값과 위 모델을 바탕으로 계산된 값을 비교함으로써 공기누설모델을 검증하였다. 그리고 풍량에 따른 제습로터의 성능실험을 수행하였으며, 공기누설모델을 적용한 성능 분석을 통하여 실질적인 제습량과 공기누설량을 확인 하였다. 또한 동일한 제습로터가 적용된 제습냉방시스템을 고려하여 차압변화에 따른 공기누설의 영향을 공기누설모델을 이용하여 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1576-1581
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• 2013

본 연구에서는 히트펌프 건조기용에 적용될 PF 열교환기에 대하여 연구되었다. PF 열교환기의 설치 경사각($0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$)에 따른 3종 PF 열교환기의 능력과 제습량을 측정하였다. 실험은 건구온도 $60^{\circ}C$, 상대습도 70%, 풍속 0.5m/s에서 진행되었다. 실험결과 경사각이 증가할수록 열교환기의 성능이 우수하였으며, PF3가 능력과 제습량에서 가장 우수하였다. 그러나 경사각이 $60^{\circ}$에서는 능력과 제습량이 크게 감소하였다. 실험값을 예측하기 위해 PF 열교환기의 능력과 제습량을 예측할 수 있는 계산프로그램을 개발하였다. PF 열교환기 3종에 대한 실험값과 계산값은 능력의 경우에 최대 2% 이내를 제습량의 경우에 최대 3% 이내에서 만족한 결과를 보여주었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제45권6호
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• pp.56-61
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• 2016

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.337-341
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• 2014

본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.1-7
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• 2020

To provide a design direction for high efficiency thermoelectric module(TEM) dehumidifiers, the effects of design factors of TEM dehumidifiers on dehumidification energy efficiency and performance were numerically investigated. The design factors considered in this study are the TEM capacity, the performance of heat exchangers on the heating and cooling surfaces of the TEM. The higher capacity of the TEM results the higher dehumidification energy efficiency and performance at some operating voltage. The enhanced performance of the heat exchanger on heating surface increased the dehumidification energy efficiency and performance at all the operating voltage. The enhanced performance of the heat exchanger on cooling surface decreased the dehumidification energy efficiency and performance at all operating voltage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.27-34
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• 2018

최근 들어 공기의 제습에 액체 제습제를 사용하는 방법이 각광을 받고 있다. LiCl과 LiBr은 우수한 열물성으로 인하여 액체 제습 시스템에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 LiCl과 LiBr 수용액을 사용하여 상용 Celdek 소자의 제습 성능을 실험하였다. 실험은 입구 건습구 온도를 $35^{\circ}C/28^{\circ}C$로 유지하고 전방 풍속을 2.0 m/s에서 4.0 m/s로 변화시키며 수행되었다. 수용액의 입구 온도와 농도는 $20^{\circ}C$, 50%, 수용액의 순환량은 50 kg/h로 유지하였다. 실험 결과 제습량은 풍속이 증가할수록 증가하였다. 또한 LiCl의 제습 성능은 LiBr보다 평균 27% 크게 나타났다. 이는 LiCl의 포화 절대 습도가 LiBr의 포화 절대습도보다 작기 때문이다. 반면 LiBr의 압력 손실은 LiCl보다 평균 12% 크게 나타났다. 한편 LiCl 과 LiBr의 Sherwood 수는 비교적 잘 일치하였다. 이로부터 제습제가 Sherwood 수에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다. 기존 상관식들은 본 실험의 Sherwood 수를 현저히 높게 예측하였다.