• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.192.1-192
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• 2001

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.230-235
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• 1995

염-암모니아계 화학열펌프기술의 핵심인 전도성 블록의 특성파악을 위한 기초단계 연구로서 전도성 블록의 제조 및 기초물성분석에 관한 연구를 수행하였다. 황산이 함유된 천연흑연을 열처리하여 팽창흑연을 준비하고 특성을 분석하였다. 이 팽창흑연을 압축, 성형하여 흑연지지체를 제조하였으며, 성형된 지지체에 진공기법을 이용하여 염을 함침하고 건조과정을 거쳐 전도성 블록을 제조하였다. 전도성 블록의 특성분석으로서 염의 입자내에 분산정도는 EPMA/EDS, 기공율 및 기공크기 분포는 헬륨침투법과 수은 침투법, 기체투과도는 Darcy's law를 적용하고, 열전도도 측정은 전이 일차원 열류기법을 이용하였다. 전도성 블록이 암모니아와 반응 했을때 부피팽창을 관찰하였으며, 반응기에서 전도성블록의 온도분포를 관찰하였다. 본 연구에서 제조된 블록은 염이 균일하게 분산되어 있었으며 기공율은 제조조건에 따라 0.4 ∼ 0.83, 기체투과도는 0.01 ∼ 10 Darcy, 열전도도는 흑연지지체의 겉보기 밀도가 110 kg/㎥ 인 경우, 반지름방향의 열전도도, λr은 20 W/mK, 축방향의 열전도도, λa는 17 W/mK 이였다. 겉보기밀도가 150 kg/㎥ 인 경우, λr은 22 W/wK, λa는 20 W/wK 이였다. 전도성 블록의 부피팽창은 비가역적이었으며 대부분이 반지름 방향보다 축방향에서 팽창이 일어났다. 온도분포는 초기 반응의 kinetics가 내부온도를 지배하였으나, 시간이 경과후 반응기 내부온도는 외부열전달에 의해 지배되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2018

Printed circuit heat exchangers (PCHEs) are widely used with an increasing demand for industrial applications. PCHEs are capable of operating at high temperatures and pressure. We consider a PCHE as a candidate intermediate heat exchanger type for a high temperature gas-cooled reactor (HTGR). For conventional application using stainless steels, design and manufacturing of PCHEs are well established. For applications to HTGR, knowledge of longitudinal conduction and deformation of channel is required to estimate design margin. This paper analyzes the effects of longitudinal conduction and deformation of channel on thermal performance using a code internally developed for design and analysis of PCHEs. The code has a capability of two dimensional simulations. Longitudinal conduction is estimated using the code. In HTGR operating condition, about ten percent of design margin is required to compensate thermal performance. The cross-sectional images of PCHE channels are obtained using an optical microscope. The images are processed with computer image process technique. We quantify the deformation of channel with dimensional parameters. It is found that the deformation has negative effect on structural integrity. The deformation enhances thermal performance when the shape of channel is straight in laminar flow regime. It reduces thermal performance in cases of a zigzag channel and turbulent flow regime.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.72-78
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• 2009

전기전도성 이방성 복합재료의 방전가공에 대하여 비정상상태 수식모델을 세우고 갤러킨의 유한요소법으로 해를 구하였다. 피삭재의 온도 분포와 분화구의 모양 및 공작물 제거 속도를 공정 매개변수에 관하여 구득하였다. 계산의 정확도와 효율을 위하여 앞선 연구에서 최적치로 선정된 $12{\times}12$ 요소의 비규칙 체눈을 사용하였다. 알루미나/티타늄 카바이드 복합재료의 물성을 재료의 물성으로 선정하였고 51.4 V의 전압과 7 A의 전류를 갖는 전력을 적용하였으며 제거 효율을 10%로 전열 이방성 계수를 2와 3으로 가정하였다. 불꽃이 일어나면서 피삭재는 즉시 녹기 시작하였고 열적 손상 영역이 형성되었다. 또한 시간이 흘러감에 따라서 분화구의 경계가 이동하는 것이 확인되었다. 반경 방향과 축 방향의 열전도도가 독립적으로 커지면 온도분포와 분화구의 모양이 각각 반경 방향과 축 방향으로 이동하였다. 공작물 제거 속도는 축 방향의 열전도도보다 반경 방향의 열전도도가 증가할 때 더욱 커지는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제22권2호
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• pp.116-127
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• 1990

SPEAR-BETA코드에서 사용된 핵분열 기체 방출 모델을 핵연료와 피복관 사이의 갭(gap)과 플레넘(plenum) 사이에서 축방향 핵분열 기체 혼합과 균열된 핵연료에 대한 유효 열전도도를 사용함으로써 개량하여, P$_{max}$와$\Delta$P가 변하는 다양한 출력 감발 조건하에서 핵분열기체 방출 거동을 해석하였다. 핵연료 균열의 영향을 고려한 유효 열전도도는 핵연료의 온도 분포와 내부 기체 압력을 계산하는데 사용되었고, 축방향 기체 유동으로 인한 혼합(mixing)과 회석(dilution)효과는 갭의 폭과 열전도도를 해석하는데에 고려되었다. 축방향 기체 유동 효과를 계산하는데 있어서 계산속도를 빠르게 하기 위하여 유한차분법의 하나인 Crank-Nicholson 방법을 사용하였다. 개량된 모델은 다양한 출력 감발 조건하에서 얻어진 실험 자료들과 SPEAR-BETA와 FEMAXl-IV 코드들에서 사용되는 모델들로부터 얻은 결과들을 비교함으로써 검증하였다. 개량된 모델의 결과는 위의 두 코드로부터 얻은 결과 보다는 실험자료들과 잘 일치하였다. 균열된 핵연료에 대해 유효 열전도도를 사용하여 계산한 핵연료의 중심 온도는 균열되지 않은 핵연료의 경우에 비해 20$0^{\circ}C$ 정도보다 높은 값을 나타냈고, 개량된 핵분열 기체 생성물의 분율은 SPEAR-BETA코드에서 얻은 값보다 평균 6% 정도가 높게 나타났다.평균 6% 정도가 높게 나타났다.다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.23-30
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• 2002

본 연구는 축방향 내부 핀을 가진 열사이폰의 작동유체의 체적변화에 대한 응축 및 비등열전달 성능에 관한 연구이다. 열사이폰 내부의 작동유체는 증류수를 사용하였다. 열사이폰의 총체적에 대한 작동유체의 양을 변화시키면서 실험데이터를 산출하였다. 열사이폰의 응축부에 대한 열유속과 응축열전달계수를 구하였으며, 실험결과를 이론모델과 비교분석하였다. 실험결과로부터 열사이폰의 열전달 성능은 작동유체의 체적변화에 크게 의존하였다. 축방향내부 핀을 가진 열사이폰의 열전달 성능은 평튜브로 제작한 열 사이폰보다 크게 향상되었다. 이와 같은 열사이폰을 태양열 분야의 열교환기에 응용할 경우, 고성능화와 소형화할 수 있다. 그리고 산업현장에서 실제적으로 적용하기 위해 총열전달계수를 산출하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.214-224
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• 1990

본 연구에서는 현 저자의 이전의 연구를 확장하여 균일한 열유속을 갖는 2상 기체-고체입자 위 방정식에서 축 방향의 열전달은 반경 방향의 열전달보다 작아 무시 하였으며, 복사 열전달은 기체와 입자 사이의 온도 차이가 적어 무시하였다. 방정식 중 $F_{px}$ 와 $F_{pr}$ 은 2상 사이의 상호작용에 의한 단위부피당 축방향과 반경방향 의 저항력이며, 수직관의 열전달 특성을 부하도와 상대 입자 크기 $d_{p}$/D를 변화시 켜 가면서 조사하는 것이다.다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.516-521
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• 2014

고점성이며 낮은 표면장력 매체로 구성된 기포탑에서 축방향 국부 열전달 계수와 총괄 열전달 계수에 대해 고찰하였다. 기체공탑유속(0.02~0.10 m/s), 액체 점도($0.1{\sim}0.3Pa{\cdot}s$) 그리고 액체 표면장력($66.1{\sim}72.9{\times}10^{-3}N/m$)이 국부 및 총괄 열전달 계수에 미치는 영향을 검토하였다. 열전달 영역은 기포탑 내부 열원과 기포탑 간의 열전달계로 구성하였다. 즉, 기포탑의 중앙에 수직 열원을 설치하여 내부 열원으로 하였다. 열전달 계수는 주어진 운전조건에서 열원에 제공되는 열량과 내부 열원과 기포탑 간의 온도차를 연속적으로 측정하여 결정하였다. 국부 열전달 계수는 기체공탑유속이 증가함에 따라 증가하였으나 기체 분산판으로 부터의 축방향 거리가 증가함에 따라, 액체의 표면장력이 증가함에 따라 감소하였다. 총괄 열전달 계수는 기체공탑유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액상의 점도와 표면장력이 증가함에 따라서는 감소하였다. 총괄 열전달 계수는 기체공탑유속, 액상의 점도와 표면장력의 함수로 상관계수 0.91의 상관식을 얻을 수 있었으며 넛셀 수, 레이놀즈 수, 플란틀 수 그리고 웨버 수의 함수로 상관계수 0.92의 상관식으로 나타낼 수 있었다. $$h=2502U^{0.236}_{G}{\mu}^{-0.250}_{L}{\sigma}^{-0.028}_L$$ $$Nu=325Re^{0.180}Pr^{-0.067}We^{0.028}$$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.941-951
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• 2013

축방향으로 벽면에서 일정한 열 유속의 경계조건을 갖는 곡관 유동에서 유동장 및 온도장에서의 Dean 수와 곡률의 영향을 알아보기 위한 층류 유동 및 열전달에 관한 3차원 수치모사를 수행하였다. 연구에서 수행된 레이놀즈 수의 범위는 100~4000이며 Prandtl 수는 0.71이다. 곡률 비는 0.01, 0.025, 0.05 그리고 0.1이다. 본 연구에서 계산된 축방향 속도 및 온도 분포, 국소 Nusselt 수는 기존의 수치 및 실험 결과들과 잘 일치하였다. 유동 및 열전달에 대한 곡률의 영향을 알아보기 위하여 저항계수 및 열전달 계수가 계산되었고 기존의 이론 및 실험 연구의 결과들과 비교하였다. Dean 수와 Prandtl 수에 의한 평균 Nusselt 수의 관계식을 유도하였다. 또한 곡률의 변화에 따른 난류 유동으로 천이하는 임계 레이놀즈 수의 변화를 알아보았다.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.26-34
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• 2017

본 연구에서는 직물섬유 복합재의 열전도를 구하는데 있어 기존의 연구보다 개선된 방법을 제시하고, 직물섬유의 기하학적 구조가 복합재의 열전도도 향상에 미치는 영향, 그리고 유전 알고리즘(Genetic algorithm)을 이용하여 복합재의 열전도도 향상을 위한 최적구조 설계에 관한 연구를 하였다. 직물섬유의 구조를 토우의 물결무늬와 너비 및 두께를 이용하여 구현하였고, 열전도도는 열전기유사법(Thermal-electrical analogy)을 이용하여 구하였다. 유전 알고리즘에서 염색체 문자열은 fill과 warp tow의 두께와 너비로 하였고 복합재의 열전도도를 향상 시키는 방향으로 목적함수를 정하였다. 연구결과 직물섬유 복합재의 열전도도를 예측을 위한 향상된 방법이 제시되었고, 섬유토우 사이의 간격(inter-tow gap)이 넓어 질수록 복합재의 열전도도가 감소하는 것으로 나타났다. 직물섬유 복합재의 구조 최적화에서는 이론적 수치해석 결과가 제시되었는데, 전체적으로 섬유토우(tow)의 축의 수직방향보다는 축 방향의 열전도도 성분이 복합재의 전체 열전도도 향상에 크게 기여를 하는 것으로 나타났다.