• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.459-465
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• 2011

반도체 제조를 위한 공정에서는 과도한 열이 발생한다. 따라서 Chamber 내의 웨이퍼나 주변온도를 일정하게 유지할 수 있도록 온도의 정밀제어가 요구된다. 반도체 칠러는 산업용 칠러와는 다르게 운전조건이 24시간 년중 지속되므로 반도체 칠러는 전력소비량이 대단히 크며, 냉동기의 최적 운전제어를 통한 저소비전력 칠러 개발이 대단히 필요하다. 국내에서 판매되고 있는 반도체 칠러는 수입품에 비해 전력소비가 높아 제품 경쟁력이 낮은 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 국내에서 개발된 반도체 칠러에 관한 실험적 연구를 통하여 칠러의 부하변화 실험, 온도 상승 하강실험, 제어정밀도 실험 등을 통하여 칠러의 에너지절감 방향을 제시하고자 한다. 실험을 통하여 칠러의 냉각능력은 2.1~3.9 kW, EER은 0.56~0.93으로 측정되었다. 제어정밀도는 $0^{\circ}C$에서 ${\pm}1^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ 이상 설정에서는 ${\pm}0.6^{\circ}C$로 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제18권2호
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• pp.117-125
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• 2005

산업체에서 사용하고 있는 칠러 냉각 장치에는 침전물이나 부유물이 많이 발생한다. 칠러 냉각장치에 마그네슘을 적용시켰을 때 나타나는 냉각수와 침전물 및 부유물의 변화를 연구하기 위하여 ICP-AES, IC, XRD, SEM 분석을 실시하였다. 칠러 냉각장치에 Mg를 적용할 경우 대부분의 용해 성분이 감소하는 경향을 보여주고 있어 냉각수의 수질이 상당히 개선되었다. 또한 유기물 형태로 존재하던 부유물이나 침전물이 거의 생성되지 않아 유기물 생성을 억제시키는 효과도 있는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1141-1144
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• 2010

본 연구에서는 난방운전시 저온 및 착상 조건에서 히트펌프 칠러의 성능을 조사하고자 하였다. 실험은 항온항습 기능을 가진 공기엔탈피 방식의 칼로리미터와 항온수조를 사용하여 수행되었으며, 실외온도조건을 설정한 후에 히트펌프 칠러의 성능을 실험으로 측정하였다. 외기조건이 $-7^{\circ}C$에서 $-15^{\circ}C$까지 변화함에 따라 시스템의 성능과 COP는 표준온도 조건의 실험값 보다 약 48~87%까지 감소하였다. 착상 실험에서는 시간 변화에 따라 출구수온이 표준온도를 기준으로 74% 감소하였다. 본 연구로부터 히트펌프 칠러의 설계 기초자료 획득 및 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.33-40
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• 2020

해양플랜트용 HVAC(Heating Ventilation and Air-Conditioning) 시스템의 컨덴싱 유닛(condensing unit)의 경우, DX(Direct Expansion) 코일보다는 온도 안정성이 뛰어난 칠러 시스템(chiller system)을 주로 사용하고 있다. 칠러시스템의 구성품 중 대형 냉매압축기와 전자식 팽창밸브 등은 대부분 수입되고 있다. 이에 칠러 시스템의 크기는 국내에서 제작되는 열교환기(증발기, 응축기)에 의해 좌우된다. 현재 갈수록 심화되고 있는 사용공간의 제한으로 인해 선주사 및 조선소에서는 장비 크기를 컴팩트하게 해줄 것을 메이커에 지속적으로 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 해양플랜트에서 만액식(flooded) 칠러 시스템의 증발기로 주로 사용되고 있는 쉘-튜브형 열교환기를 컴팩트한 플레이트-쉘 열교환기로 대체하기 위한 주요개발과정을 소개하고, 이와 함께 개발된 플레이트-쉘 열교환기를 실제 증발기로 적용한 만액식 칠러 시스템을 제작하여 그 성능을 실험적으로 평가하였으며 그 결과를 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1123-1126
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• 2010

본 연구에서는 외기온습도에 따른 히트펌프 칠러의 난방성능을 조사하고자 하였다. 난방표준 온도조건에서 건구온도 및 습구온도 변화에 따른 히트펌프 칠러의 난방능력과 COP를 획득하기 위하여 항온항습 챔버와 항온수조를 사용하였다. 실험은 건구온도 $7^{\circ}C{\sim}17^{\circ}C$, 상대습도 67%~87%에서 수행하였다. 외기온도가 증가함에 따라 난방능력은 약 27%, COP는 약 28% 증가하였지만, 상대습도 증가에 따른 난방능력과 COP의 변화는 거의 없었다. 따라서 난방운전 시 건구온도의 영향은 크고, 상대습도의 영향은 미미함을 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.538-539
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• 2012

수냉형 인버터는 냉각 시 칠러를 사용하게 되는데 칠러는 입력 냉각수의 온도가 높을수록 열교환 효율이 높아져 소비전력이 감소한다. 하지만 인버터는 입력 냉각수의 온도가 높을수록 손실이 증가하게 되므로 수냉형 인버터는 각각의 출력 부하에 따라 최대 효율 점이 존재한다. 본 논문에서는 각각의 출력 부하에서 냉각수 온도 제어를 통해 수냉형 인버터의 최대 효율점을 추적하는 방법을 제안한다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2005년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.11-13
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• 2005

• 설비공학논문집
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• 제29권11호
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• pp.592-604
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• 2017

A chiller, having a thermal storage system, can contribute to load-leveling and can reduce the cost of electricity by using electricity at night. In this study, the control experiments and simulations are conducted using both conventional and advanced methods for the building cooling system. Advanced approaches, such as the "region control method", divide the control region into five zones according to the size of the building load, and determines the cooling capacities of the chiller and thermal storage. On the other hand, the "dynamic programming method" obtains the optimal cooling capacities of the chiller and thermal storage by selecting the minimum-cost path by carrying out repetitive calculations. The "thermal storage priority method" shows an inferior chiller performance owing to the low-part load operation, whereas the chiller priority method leads to a high electric cost owing to the low utilization of thermal storage and electricity at night. It has been proven that the advanced control methods have advantages over the conventional methods in terms of electricity consumption, as well as cost-effectiveness. According to the simulation results during the winter season, the electric cost when using the dynamic programming method was 6.5% and 8.9% lower than that of the chiller priority and the thermal storage priority methods, respectively. It is therefore concluded that the cost of electricity utilizing the region control method is comparable to that of the dynamic programming method.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1285-1292
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• 2011

본 연구에서는 전자식 팽창밸브를 적용한 반도체 공정용 칠러에 관한 실험적 연구를 통해 시스템 특성을 파악하였다. 또한 온도 변화에 따른 신속한 대응을 할 수 있도록 온도상승 및 하강실험, 부하변화에 따른 온도영역별 제어정밀도 실험을 함으로써 각 제어 방식에 따른 운전 특성을 파악하였다. 온도상승 시 소비전력은 8.9 kW로 측정되었으며 CH1이 37.5분, CH2가 39.5분이 소요되었으며, 온도하강에는 총 26.5분이 소요되었다. 부분부하가 적용되는 경우 전부하가 적용되는 경우에 비해 제어정밀도의 변화폭이 큰 것으로 나타났으며 스텝모터 구동방식을 적용한 CH2의 제어정밀도가 상대적으로 우수한 것으로 나타났다. 냉각수를 이용한 냉각사이클 영역에서 소비전력은 1.8 kW로 냉동사이클을 적용한 방식에 비해 절반가량으로 감소된 것으로 나타났다. 본 연구는 실험결과를 바탕으로 반도체 공정용 칠러의 최적제어방안을 제시하였다.

• 설비공학논문집
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• 제22권11호
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• pp.760-766
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• 2010

Excessive heat occurs during semiconductor manufacturing process. Thus, precise control of temperature is required to maintain constant chamber-temperature and also wafer-temperature in the chamber. Compared to an industrial chiller, semiconductor chiller's power consumption is very high due to its continuous operation for a year. Considering the high power consumption, it is necessary to develop an energy efficient chiller by optimizing operation control. Therefore, in this study, a semiconductor chiller is experimentally investigated to suggest energy-saving direction by conducting load change, temperature rise and fall and control precision experiments. The experimental study shows the cooling capacity of dual-channel chiller rises over 30% comparing to the conventional chiller. The time and power consumption in the temperature rising experiment are 43 minutes and 8.4 kWh, respectively. The control precision is the same as ${\pm}1^{\circ}C$ at $0^{\circ}C$ in any cases. However, it appears that the dual channel's control precision improves to ${\pm}0.5^{\circ}C$ when the setting temperature is over $30^{\circ}C$.