• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.9
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• pp.557-567
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• 2016

In this study, the optimal design of heat exchangers, including the evaporator and condenser of a solar-heating ocean thermal energy conversion (SH-OTEC), is investigated. The power output of the SH-OTEC is assumed to be 100 kW, and the SH-OTEC uses the working fluid of R134a and high-performance commercial tubes. The surface heat transfer area and the pressure drop were strongly dependent on the number of tubes, as well as the number of tube passes. To solve the reciprocal tendency between the heat transfer area and pressure drop with respect to the number of tubes, as well as the number of tube passes, a genetic algorithm (GA) with two objective functions of the heat transfer area (the capital cost) and operating cost (pressure drop) was used. Optimal results delineated the feasible regions of heat transfer area and operating cost with respect to the pertinent number of tubes and tube passes. Pareto fronts of the evaporator and condenser obtained from multi-objective GA provides designers or investors with a wide range of optimal solutions so that they can select projects suitable for their financial resources. In addition, the surface heat transfer area of the condenser took up a much higher percentage of the total heat transfer area of the SH-OTEC than that of the evaporator.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.27-36
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• 2018

A significant amount of studies were performed on evaporation heat transfer and pressure drop in microfin tubes. Most studies, however, focused on the refrigerants used in air-conditioners or heat pumps, and very limited information is available on R-404A, which is used in low temperature refrigeration. In this study, the evaporation heat transfer and pressure drop characteristics of R-404A in a 9.5 mm O.D. microfin tube were investigated for the mass flux range from $80kg/m^2s$ and $200kg/m^2s$. A smooth tube of the same outer dimeter was also tested for comparison. The results showed that the heat transfer enhancement ratio of the microfin tube increased with increasing mass flux and the heat flux decreased. The relative contribution of the convective heat transfer and the heat flux on total heat transfer was attributed to the observed trend. The pressure drops of the microfin tube were slightly (maximum 28%) larger than those of the smooth tube. Existing correlations do not adequately predict the measured heat transfer coefficients of pressure drops, probably due to the test range of the present study, which is outside of the existing correlations.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.3
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• pp.191-196
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• 2017

Owing to the harmful environmental effects of HCFC and CFC refrigerants discovered in the late 20th century, the need for environmentally friendly refrigerants such as $CO_2$ in cooling systems has increased. Air-source $CO_2$ heat pumps that utilize ambient heat in cold winter are less efficient because of a higher evaporation temperature, and it is difficult to manufacture the components of the heat pump owing to a super critical pressure of over 130 bar. This research aims to overcome these disadvantages and improve energy efficiency by introducing a new lower-pressure $CO_2$ auto-cascade heat pump system. $CO_2$-R32 zeotropic refrigerants were considered for two-stage expansion and effective cooling heat exchanging system configurations of the new auto-cascade heat pump. The results indicated that the efficiency of the two-stage expansion system was higher than that of the original one-stage expansion system. Furthermore, the two-stage expansion system showed significant performance improvements when the two-stage expansion stage from highest pressure of 70bar, intermediate expansion pressure of 25bar, and final low pressure of 10bar is applied. The COP of the new two-stage auto-cascade system (2.332) was 43.15% higher than that of the present simple auto-cascade system (1.629). Refrigerants having an evaporation temperature of $-10^{\circ}C$ or lower can be obtained that can be easily evaporated in an evaporator even at a low temperature.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.19 no.4
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• pp.121-129
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• 2011

Hydrocarbons which are the main sources of VOCs from motor vehicles are emitted not only from the engine exhaust gas but also from evaporation of the fuel in storage and supplying systems. Evaporative emissions from gasoline fuel systems could be classified by diurnal, hotsoak and running loss. Diurnal loss test procedures are different as countries. Korea introduced new evaporative regulation in 2009 with 24hour VT-shed test procedure and relaxed emission standards. The estimations on different test procedures in this study show that the new Korean regulation get a little more severe than before and the 2 day diurnal loss test of U.S. is the most severe. So the test procedures as well as the stronger standards should be considered in the next evaporative emission regulation to reduce VOCs from motor vehicles. The important parameters to affect evaporative emissions are air and fuel temperature and fuel vapor pressure. Diurnal loss increases exponentially as rising air temperature and vapor pressure. The effects of vapor pressure on running loss are different as the capacities of canisters. Tests with simulating real temperature and driving conditions show that hydrocarbons in evaporative emissions could be more than those in exhaust gas in summer season because of the higher air temperature.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.06a
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• pp.296-296
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• 2009

산화물 사용후핵연료를 대상으로 하는 파이로 공정은 고온 용융염 매질에서 산화물을 금속으로 전환시키는 전해환원 공정으로부터 시작된다. 이후, 전해정련 공정이 도입되어 전해환원 공정에서 금속으로 환원된 생성물을 처리하게 된다. 전기화학적 공정인 이 두 공정에는 전류전달 매질인 전해질로 용융염이 사용된다. 그러나 전해환원 공정은 LiCl 염을 기반으로 하는 반면 전해정련은 LiCl-KCl 공융염 조건에서 운전하여 두 공정의 연계성 향상 및 공정 안정성 확보를 위해서는 전해환원 공정에서 생성되는 금속전환체에 존재하는 잔류염을 제거하는 공정의 도입이 두 공정사이에 고려되고 있다. 전해환원 공정에서 산화물이 금속으로 환원되는 동안 고체입자의 외형이 유지되며 따라서 제거된 산소에 의해 금속전환체에는 공극이 발생하게 된다. 또한, 전해환원에 도입되는 산화물의 물리적 형태가 분말 또는 펠렛 등 다양한 형태로 도입 가능하여 단위 입자들 사이에 많은 공극이 발생하게 된다. 이렇게 기존재하거나 또는 공정 운전에 의해 새롭게 생성된 공극에는 전해환원 매질인 LiCl 염이 침투하여 금속전환체는 염에 의해 젖게 되며 공정 종료시 고화되어 금속전환체에 포함된다. LiCl을 제거하기 위해서는 가열에 의한 증류가 연구되고 있다. 그러나 LiCl의 낮은 증기압에 의해 비교적 낮은 온도에서 증발시키기 위해서는 감압조건이 필수적으로 고려되어야 한다. 한국원자력연구원에서는 다공성 모의 금속전환체를 사용하여 LiCl에 의한 Wetting 후 적절한 증발 조건 결정을 목적으로 온도 및 압력 조건 설정을 위한 기초실험에 결과를 수행하였다. 본 연구의 기초 실험 결과 $700^{\circ}C$온도 조건과 감압조건이 잔류염 제거를 위한 공정조건임을 밝혔다. 또한 모의 금속전환체를 담고 있는 미세 다공성 Basket은 고온조건에서 공극의 변형에 의해 증발에 대한 저항으로 작용하여 증발 효율을 저하시키는 것으로 나타났다. 따라서 잔류염 제거를 위해서는 전해환원 Basket이 비교적 큰 공극을 지녀야 할 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.8
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• pp.831-838
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• 2011

A growing bubble can be squeezed for water, and it will then encounter flow instability, which reverses toward upstream in straight micro-channels. To reduce the flow instability, a micro-channel that expands at the downstream end has been found to be effective. In the expanding area, a growing bubble will tend to move downstream because the net surface tension force of a vapor-liquid interface is inversely proportional to the local radius of curvature. We propose a static flow instability model and validate it experimentally. Moreover, we apply the local-instability parameter concept to the real design of a stable evaporative micro-channel with an expanding area. Based on the localinstability model, we establish a static design for stable expanding evaporative micro-channels.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2001.11a
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• pp.208-210
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• 2001

본 연구에서는 운전자의 피로감을 경감시킬 수 있는 자동차용 향 발생장치를 개발하였다. 본 시스템은 공기 압력차에 의해 휘발된 향을 산소와 혼합 시켜 외부로 분사하는 증발 확산 방식을 채택하였다. 또한 3-Port Solenoid Valve를 이용하여 산소만 공급할 수 있도록 또는 산소와 향을 동시에 공급할 수 있도록 두 가지의 분출 경로가 가능하도록 제작하였고 향이 분사되는 배관 앞에 체크 밸브(역류방지기)를 장착하여 한 방향으로만 향이 분출되도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.8-8
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• 1998

액체 추진제를 사용하는 연소기관내의 연소 불안정 현상에 대하여 수치적인 해석을 수행하였다 비정상 다차원 다상 유동장에 대한 Eulerian-Lagrangian 방법에 기반을 두고 수학적으로 모델 하였으며 속도-압력-밀도에 대한 결합메커니즘은 개선된 PISO 알고리즘을 사용하여 처리하였다. 연소실의 기하학적 형상 및 추진제의 분무조건이 액체 연료 추진기관의 연소 불안정 현상에 미치는 영향을 체계적으로 해석하였으며 액체 추진제의 증발 특성이 연소 불안정 현상의 Driving Mechanism에 미치는 영향을 상세히 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.77-86
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• 1991

레이저 빔이갖고있는 spatial coherence 특성에 의해서 렌즈를 이용하여 집광시키면 집광부에서 고출력 밀도를 얻을 수 있다. 이와같이 집광된 레이저 빔을 재료의 표면에 조사하면 재료로 부터 미세량을 용융, 증발시키므로 일반적인 방법으로는 가공이 어려운 단단한 재료의 절단과 미세 구멍가공이 가능하게된다. 본 논문에서는 출력, 펄스 수, defoucsing, pulse on-time, 보조가스 압력등을 변화 시키면서 드릴링 실험을 수행하고, 각 실험 조건에서의 구멍 형상과 깊이를 측정함으로써 가공 변수들의 process sensitivity를 평가하였다.

• Membrane Journal
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• v.3 no.2
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• pp.51-59
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• 1993

해수는 약 3.5%의 여러가지 염류가 용해되어 있는 수용액으로 이러한 용존염류를 제거하여 담수를 얻는 방법으로는 증발법, 냉동법 등과 같이 물의 상변화를 이용하는 방법과 역삼투압법, 전기투석법과 같이 분리막을 이용하여 압력차, 전위차로 분리하는 방법이 실용화되어 있다. 이중에서 역삼투압법은 상변화가 필요없기 때문에 소요에너지가 적고 장치가 Compact하여 설치비 및 설치부지가 적게 든다는 이점을 가지고 있으며, 특히 최근에는 우수한 분리막의 개발 및 공정기술의 향상으로 다른 공정들에 비해 경쟁력을 갖게 되었다.