• 제목/요약/키워드: 증발냉각

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양성자 빔을 이용한 의료용 방사성동위원소 C-11과 Tc-99m 개발

  • 김재홍;이지섭;박형;전권수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.235-235
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    • 2011
  • 진단용 또는 의료용 동위원소들은 안정한 표적물질에 높은 에너지의 양성자가 조사 될 때 핵반응에 의해서 생성된다. 양성자를 충분한 에너지로 가속하기 위해서 이용되는 사이클로트론의 주요 부분은 (1) 진공시스템, (2) 자석시스템, (3) RF 시스템, (4) 외부 이온원, (5) 수직 축 방향빔의 수평방향 전환 시스템, (6) 빔 인출 장치, 그리고 빔전송과 표적장치로 구성된다. 인출된 빔은 표적까지 손실 없이 전송 될 수 있도록 빔 라인에 설치된 광학적 요소에 의해 집속되어 전송된다. 방사성동위원소의 생산량은 양성자 빔의 특성과 표적 물질의 종류에 따라 결정된다. 즉, 표적 물질에 조사하는 입자의 종류, 적절한 핵반응 선택, 최소량의 불순핵종과 원하는 방사핵종의 최대수율을 얻을 수 있는 최적 에너지 범위결정, 표적 물질의 냉각능력과 입자전류의 세기 등을 고려 하여야 한다. 동위원소 생산에 있어서 예측되는 수율은 입자전류와 비례하며, 에너지에 대한 핵반응 단면적 즉, 여기함수를 적분하여 아래와 같이 얻을 수 있다. 주 생성핵종의 생산 효율을 최대로 높이고 불순 핵종의 생성량을 최소로 감소시키기 위해서는 정확한 여기 함수 자료를 바탕으로 최적 입자를 결정하여야 한다. 또한 이론적인 생산 수율은 입자 전류에 정비례하지만, 입자 전류가 클경우 생산수율은 이론적인 수율보다 적다. 입자빔의 불균일성, 표적의 방사선 피폭에 의한 손상, 높은 입자전류에 의해 발생하는 열로 인하여 생성 핵종이 증발하여 생산 수율이 감소된다. 본 발표에서 방사핵종 C-11과 Tc-99m을 개발하기 위한 최적 조건에 관한 연구결과를 보고하고자 한다.

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강에서 표면조도의 변화와 액적 직경에 따른 충돌 액적 증발 냉각 특성 (Characteristic of Evaporation Cooling in Water Droplet Impinging on Steel with Various Surface Roughness and Droplet Diameter)

  • 장충선;손창현;정성원;최원식
    • 열처리공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.141-148
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    • 2006
  • An experimental study is presented for water droplet impingement on a steel surface in the process of heat treatment. The objective of the present work is to examine characteristic of evaporation cooling due to surface roughness and droplet diameter under conductive heat input condition. The surface temperatures varied from $80{\sim}155^{\circ}C$, surface roughness was from $R_a=0.12{\mu}m$ to $R_a=1.14{\mu}m$ and droplet diameter was from 2.4 mm to 3.0 mm. The results show that the total evaporation time is shorter for the larger surface roughness and the smaller droplet size, the time average heat flux has maximum value for the larger surface roughness and the smaller droplet size. The total evaporation time has not influence on the nuclear boiling region.

자동차용 $CO_2$ 에어컨 시스템 열교환기 성능 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Studies on the Performance Characteristics of Heat Exchangers of $CO_2$ Air Conditioning System for Vehicle)

  • 김성철;이동혁;원종필
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.146-153
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    • 2009
  • The performance characteristics of heat exchangers which consist of a gas cooler, an evaporator and an internal heat exchanger have been investigated at various operating conditions of $CO_2$ air conditioning system by experiments. The heat exchangers were designed for use in the vehicle $CO_2$ air conditioning system, when considering the characteristics of heat transfer and high pressure as $CO_2$ refrigerant. This paper studied the performance of heat exchangers at various compressor speeds and expansion valve openings, and quantified the heat transfer rates and pressure drops. Heat transfer rates at the gas cooler and the evaporator were 6.9 kW and 5.2 kW, respectively, when the compressor speed was 4000 rpm and refrigerant vapor quality at the evaporator outlet was 0.98. Therefore, this paper carried out that the heat exchangers were analyzed to achieve superior performance for the vehicle transcritical $CO_2$ cycle.

편조 윅 히트파이프의 개발과 작동특성에 관한 연구 (A Study on Operating Characteristics and Development of Woven-Wired Wick Heat Pipe)

  • 문석환;최춘기;황건;최태구
    • 에너지공학
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    • 제9권1호
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    • pp.54-59
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    • 2000
  • 전자부품 및 시스템의 고속/고밀도화 추세에 따라 발열밀도가 계속증가하고 있다. 최근 팬티엄 II 급이상의 노트북 컴퓨터의 CPU에서는 칩당 발열량이 10W 이상으로 증가하고 있고 패키징 공간의 제한 때문에 소형히트파이프를 이용한 냉각이 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 모세압구동력이 크고 생산성등이 고려된 편조 형태의 새로운 윅을 개발하였으며 , 노트북 컴퓨터의 CPU 등 소형 전자부품냉ㄱ가에 적용가능한 직경 3, 4 mm 히트파이프를 설계 및 제작하였다. 직경 3, 4 mm Miniature Heat Pipe (이하 MHP) 의 작동특성은 일반적인 중형히트파이프와 다르므로 MHP 의 열전달 특성 및 작동성능에 미치는 각종 인자들의 영향을 파악하고자 성능시험을 수행하였다. 고려된 작동인자로는 작동유체 충전률, 전체 파이프길이 및 증발부, 응축부길이, 설치 경사각, 윅의 가닥수, 열부하 등이다. 작동인자의 영향과 관련된 연구결과는 향후 패키징을 위한 응용연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

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전도조건 하에서 표면조도와 액적 직경의 변화에 따른 알루미늄의 액적 증발 냉각 (Evaporation Cooling of Water Droplet on Aluminum with Various Surface Roughness and Droplet Diameter in Conductive Condition)

  • 장충선;최원식
    • 열처리공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.375-382
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    • 2005
  • This paper presents the results of experimental investigation for the effect of heat conduction on the evaporation cooling of water droplet in the process of heat treatment. The experiments are mainly focused on the surface temperature, the surface roughness and the droplet diameter at aluminum. The range of surface temperature is from $80^{\circ}C$ to $140^{\circ}C$, surface roughness is from $R_a=0.18{\mu}m$ to $R_a=1.36{\mu}m$ and droplet diameter is from 2.4 mm to 3.0 mm. The results show that the total evaporation time is shorter for the larger surface roughness, the time averaged heat flux has maximum value for the larger surface roughness and exist the critical heat flux. The total evaporation time has a big influence on the evaporation region for the smaller droplet size, but the total evaporation time has not influence on the nuclear boiling region.

극저온 유체내에서 운행하는 물체 주위의 공동현상 해석에 관한 연구 (Numerical Study of Cavitating flow around Axysimmetric and 2D Body in Cryogenic Fluid)

  • 이세영;유정민;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.309-312
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    • 2007
  • 액체 로켓의 추진제로 이용되는 극저온 유체는 발사체의 경량화를 위한 터보 펌프의 고속화로 인해 공동현상이 발생하게 된다. 그러나 극저온 유체는 등온 유체인 물과는 달리 낮은 액상/증기 밀도 비율을 가지며 온도에 민감한 잠열변화율을 갖게 된다. 이에 따라 극저온 유체에서 공동 현상이 발생하게 되면, 증발 냉각 현상이 발생하게 되어 공동 내부와 주 유체 사이의 온도 차이가 발생하게 된다. 따라서 이러한 극저온 유체의 특징을 반영해 주기 위해 기존의 경험적 공동 현상 모델을 수정하여 새로운 모델을 적용하였다. 또한 온도 변화에 따른 효과를 반영해 주기 에너지 방정식을 첨가 하였다.

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우리나라에서의 증발식 냉각의 효용성

  • 민만기
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제3권3호
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    • pp.199-208
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    • 1974
  • The effectiveness with which evaporative cooling can be used in Korea was analysed by making use of weather data of 15cities in a past decade. In ASHRAE comfort chart for a still air atmospheric condition was divided into two dimensional array, 14 zones by effective temperature and 10 zones by relative humidity, and all hours of weather condition in those zones were. computed from every 4 hours weather data in a past decade. From this computation obtained were for 15 cities : 1. average annual total hours above $23^{\circ}C$ ET 2. effective temperatures with $5\%$ excess factor, and 3. ratios of all hours in wet (above $25.6^{\circ}C$ WBT), intermediate $(22^{\circ}C\;to\;25.6^{\circ}C\;WBT)$, and dry $(below\;22^{\circ}C\;WBT)$ area to total hours in whole area on comfort chart beyond $23^{\circ}C$ ET to effective temperature of $5\%$ excess factor. It was shown from this computational result that in Korea evaporative cooling was not effective for building and residential comfort air conditioning but could be useful for comfort air conditioning in industry and industrial air conditioning, depending upon the air stream velocity and the type of application.

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소형 냉각식 천정형 제습기의 증발기 전면 풍속에 관한 연구 (A Study on Evaporator Front Air Velocity of Small Refrigeration Ceiling Dehumidifier)

  • 김진철;정경태;금종수;김동규
    • 수산해양교육연구
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    • 제28권4호
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    • pp.1107-1113
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    • 2016
  • In the environment with high humidity causes negative influence on human's body and living condition. As the weather gets more humid, people's interest of dehumidifier for household arising recently. The cooling dehumidifier dehumidify the air by using refrigeration cycle technology which means it removes vapor by let the humid air pass through the cold surface. The amount dehumidified of refrigerating method dehumidifier affected by multiple factors. However, the refrigerating method dehumidifier for household in the market controls pass wind velocity technology to adjust the amount of dehumidification. As the pass wind velocity increases, the amount of wind increases hence the heat exchange amount increases accordingly. However, the amount of dehumidification decreases because the temperature difference between the air and vaporization decreases. Therefore, simply by increasing air velocity does not increase the amount of dehumidification. This research examined the effect of air velocity out of all variety of factors to the amount of dehumidification for refrigerating method dehumidifier.

급냉각기간에서 IMO설계조건과 USCG 설계조건에 대한 LMGC 화물탱크의 열해석 비교 (Thermal Analysis Comparison of IMO with USCG Design Condition for the INGC During the Cool-down Period)

  • 이정혜
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권11호
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    • pp.1390-1397
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    • 2004
  • This study is concerned with the thermal analysis during the cool-down period of 135,000㎥ class GT-96 membrane type LNG carrier under IMO and USCG design condition. During the cool-down period, the spraying rate for the NG cooling decreases as the temperature of NG falls down from -4$0^{\circ}C$ to -l3$0^{\circ}C$, and the spraying rate for the cooling of the insulation wall increases as the temperature gradient of the insulation wall is large. It was confirmed that there existed the largest temperature decrease at the first barrier and the first insulation, which are among the insulation wall, especially in the top side of the insulation wall under IMO and USCG design condition. Also, as the NG temperature distribution is fixed, the outer temperature condition under the design condition has influence on the temperature variation at the insulation. By the 3-D numerical calculation about the cargo tank and the cofferdam during the cool-down period, the temperature variation in hulls and insulations is precisely predicted under IMO and USCG design condition. From the comparison between two conditions; IMO design condition shows more severe temperature gradient than USCG design condition, therefore, it provides the conservative estimation of the BOG.

제습기를 이용한 온실 포그냉방시스템의 효율향상 (Improvement of Cooling Efficiency in Greenhouse Fog System Using the Dehumidifier)

  • 남상운;김기성
    • 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.