• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.22-29
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• 2019

A heat pump system using wasted heat from thermal effluent to supply the heating energy can reduce energy consumption and emissions of greenhouse gases by greenhouse facilities nearby. The Jeju National University consortium constructed a heat pump system using the thermal effluent from the Jeju thermal power plant of KOMIPO to provide with cool or hot water to greenhouse facilities located 3 km from the power station. In this paper, the system configuration of the heat pump system was summarized, and the results of operations for demonstration of a heating performance carried out during the winter season in 2018 were investigated. The preoperational tests proved that the water temperature drop through the pipeline transporting extracted heat was less than $2^{\circ}C$. The COP (coefficient of performance) of the heat pump was higher than 4.0, and hot water with the maximum temperature of $50^{\circ}C$ could be supplied to greenhouse facilities by utilizing wasted heat from thermal effluent.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1990.06a
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• pp.32-44
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• 1990

유압 Vane pump는 carming, rotor, vane에 의하여 둘러싸인 공간체적이 rotor의 회전과 함께 변화하면서 pump 작용을 한다. 즉 공간체적이 증가하는 동안은 유압이 저압으로 되어 흡입구에서 유압유를 흡입하고 vane의 존환점 (vane이 가장 많이 출한 점)을 지나면 공간용적이 감소하여 유압류는 고압으로 될 수 있도록 되어있다. 이때 vane은 관성력과 점성력 그리고 유압류의 압력에 의한 힘으로 vane 선단이 캠링의 내면에 밀착되어 회전하도록 되어있다. 유압 vane pump 베인 선단부의 윤활문제와 관련된 지금까지의 연구로서는 Hibi 등에 의한 압력평형형 베인모터, W.D Beck, T.C Edwards에 의한 베인형 콤푸렛셔 Ujiie 등에 의한 베인형 진공펌프, Ueno 등에 의한 가변용량형 베인펌프의 마찰특성에 관한 연구 및 베인 이간 현상에 관한 실험적 연구가 있다. 그러나 이와 같은 연구들의 베인과 캠링 슬라이딩 부분에 관한 취급들은 베인선단 슬라이딩 부분에 가해지는 변동가중이 불명확했기 때문데, 단순히 슬라이딩 부분의 면적이 작다는 이유로 단성유체 윤활상태일 것이라는 확정을 하였을 뿐, 실제적으로 어느 정도의 윤활 상태를 파악하기 위하여 회전하는 vane의 가학적인 거동을 확실하게 규명하고자 함이 본 연구의 목적이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1458-1459
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• 2008

미세 유체 제어 시스템 (마이크로 펌프, 마이크로 밸브, 마이크로 채널, 마이크로 믹서 등)의 집적은 화학 및 바이오 유체를 제어하는 Lab-on-a-chip 의 일부분으로서 사용되며 이러한 시스템의 집적은 Lab-on-a-chip 개발을 위해 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 이러한 microchip을 구현하기 위해서 초미세 유체 제어 소자인 마이크로 펌프와 마이크로 밸브를 같은 기판 위에 Polydimethylsiloxane (PDMS)와 indium tin oxade (ITO)를 사용하여 집적하였다. 그리고 밸브의 반복 작동 시 계속적인 유량의 감소를 줄이기 위해 PDMS 의 혼합비를 달리하여 PDMS membrane 의 기계적 특성을 강화시켰다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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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.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.5
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• pp.440-449
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• 1990

펌프의 진동은 설치후 많은 원인이 복합되어 발생하는 것이 일반적이므로 예기치 못하는 경우가 많다. 따라서 진동발생시에 어떻게 체계적인 검토를 거쳐 그 원인을 찾을 것인가, 그리고 원인 제거를 어떻게 효과적으로 수행할 것인가 하는 것이 실제로는 가장 중요한 문제이다. 대형펌 프에서 진동이 발생했을 경우 그 해결을 위해서는 엄청난 경비와 시간이 필요한 경우가 적지 않다. 이러한 측면에서 펌프의 진동을 가장 경계적이고 용이하게 그리고 단시간에 해결할 수 있는 여러 가지 방법이 연구되어야 한다. 그 일례로 실기에 직접 사용할 수 있는 각종의 동흡 진기(dynamic absorber)의 고안과 최적설계 등은 훌륭한 연구과제의 하나이다. 그리고 최근 고 도로 발달한 측정계기, 컴퓨터, 데이터처리 S/W등을 병용한 진동 모니터링(monitoring)에 의한 기기의 이상 진단과 예방 시스템 개발에 관한 연구도 보다 활발히 진행될 필요가 있다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.21 no.4
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• pp.42-46
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• 2017

As $CO_2$ emission with imprudent using fossil fuel, annual mean temperature of earth is increased in every year. Geothermal energy is inexhaustible energy resource to solve this problem. Heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop are important to distribute widely. Thus, this study are performed to increase heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop with dual expansion valves and spacer. As a results, COP of cooling & heating is obtained improvement up to 11.4% using dual expansion valves, and heat exchange efficiency is increased up to 17.5% using spacer. It will be reduced initial installation cost due to increasing heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.253-258
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• 2003

Manual type manifold gauge has been used for charging the refrigerant in the refrigeration systems. In this case, the refrigerant is released to the ambient during the hose-switching period. :he objectives of this study are to develop a novel automatic refrigerant charging system, and to quantify the effect of the automatic systems on the reduction of the non-condensable gas and the contamination of the compressor oil. The automatic charging system makes the pressure test, vacuum test, and refrigerant charging work very simple and easy because the charging hose does not have to be switched many times. It is found that the amount of water in the SiO$_2$and the compressor oil reduces to l/4 times of that for the manual type manifold gauge and the refrigerant is not released to the ambient at all when the automatic charging system is adopted.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.10
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• pp.4679-4684
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• 2013

Compared with internal combustion engine, the electric vehicle has a limitation of low driving range due to low battery capacity due to relatively low energy density. Moreover, the energy consumption rapidly increases up to 30% during winter season with operating electric heater. In this study, electric vehicle performance was evaluated using heat pump having higher energy efficiency rather than electric heater for cabin heating. Electric vehicle system and heat pump system were developed using 1-D simulation software called AMESim, the simulation result indicated that the energy consumption could be reduced approximately 66% when the electric heating system was replaced with the heat pump system. As a result, the driving range is expected to increase the similar value. This study proved the merit of heat pump for cabin heating in electric vehicle, and it could contribute to developing suitable heating method for electric vehicles.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.120-120
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• 2018

반도체 소자나 디스플레이 패널 제조 공정에 가장 많이 사용되는 진공 펌프인 터보 분자 펌프는 오일을 사용하지 않고, 설치 방향이 자유로우며 넓은 작동 압력 영역을 가지고 있어서 고가임에도 불구하고 점점 더 사용 영역을 넓혀 가고 있다. 상하의 두 곳에 회전축을 지지하는 베어링이 필요한데, 기계식 금속 베어링을 채용하는 경우에는 반드시 윤활유를 공급해 주어야 하고, 고온, 부식성 또는 산화성 가스의 배기 시에는 퍼지 가스로 비활성인 질소나 알곤등을 이용하여 보호를 해주어야 한다. 반면, 자기 베어링을 채택한 모델은 윤활의 걱정에서 자유로울 수 있기 때문에 채용이 늘어나고 있다. 동일극의 반발력이나 반대극의 인상력을 이용한 구조를 갖게 되는데 갑작스러운 입구 쪽 압력의 증가 시에는 자석 끼리 부딪치는 일이 발생하고 이로 인해서 로터 모듈 전체에 큰 손상을 갖게 되므로 한 곳 정도에 비상용 터치 다운 베어링을 기계식으로 윤활제 없이 설치하기도 한다. 기본적으로 자기 베어링 방식은 로터 모듈의 부상과 제어를 위해서 3축 또는 5축 제어를 하게 되는데 여기에는 전자석의 전류를 미세하게 조정하여 피드백 하는 시스템을 활용하기 때문에 외부에서의 자기장이 일정값 이상 침투하게 되면 제어 회로의 기능에 문제를 일으키게 된다. 또한 축 방향에 수직인 자기장의 강도가 높아지면 고속으로 회전하는 금속 블레이드가 자속을 자르게 되므로 표면에 와전류가 발생하여 문제가 된다. 터보 분자 펌프는 회전자와 고정자 간격이 1 mm 이내로 작아서 약간의 진동이라도 발생하면 회전자와 고정자 간에 충돌이 일어나고 이는 곧 파손으로 이어진다. 그림 1에는 파손 원인 분석을 위한 회전자 모듈의 수치 해석용 모델의 일부를 나타내었고, 그림 2에는 실제로 외부 자기장에 의한 파손이 발생한 사례의 자기 베어링 모듈의 사진을 나타내었다. 본 발표에서는 외부 자기장의 형태에 따라 제어 자기장에 미치는 영향을 CFD-ACE+(ESI corp)를 활용하여 해석하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.151-157
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• 2002

화석에너지에 대한 경제적 부담과 환경오염문제를 줄이기 위하여 열펌프의 성능계수향상을 위하여 냉온 공기열교환기(HEEVA)를 고안하였고, 이 열교환기의 열특성과 성능계수향상에 미치는 영향을 분석하기 위하여 냉.난방 실험을 수행하였다. HEEVA에 의한 찬 공기와 더운 공기의 온도변화, 전열량 및 냉온 공기열교환기 효율, 총열전달계수등을 측정분석하였고, 냉난방시 외기온에 따른 열펌프의 성능계수, 소비전력, 응축기.증발기 출구 공기토출 온도 변화를 측정 분석함으로서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 외기온이 -4~11$^{\circ}C$로 변할 때 열펌프의 난방과정에서 HEEVA 찬공기 입출구 온도차는 4.5$^{\circ}C$에서 9.$0^{\circ}C$로 증가하였으며, HEEVA에 의한 영향으로 2~6$^{\circ}C$상승된 공기가 증발기 입구로 유입되어 냉매증발을 촉진하였다. 2. 실온이 4~22$^{\circ}C$일 때 HEEVA 더운공기 입출구 온도차는 3$^{\circ}C$에서 7$^{\circ}C$로 증가하였으며, 응축기에 유입되는 공기온도를 3~8$^{\circ}C$낮게 함으로서 압축기 소모전력을 감소시켜 COP 상승 효과를 나타냈다. 3. 외기온과 실온변화에 따라 풍량 346m$^3$/hr의 찬 공기가 받은 열량과 풍량 747m$^3$/hr의 더운 공기가 준 열량간의 차는 50~150kcal/hr로 나타났으며, 더운 공기가 준열량과 찬 공기가 받은 열량의 비가 83~98% 이었으므로 HEEVA의 열 교환율은 91% 을 보였다. 4. 총합열전달계수는 이론값이 실험 값보다 1~3W/m$^2$K 크게 나타났으며, 이 결과는 두 값 사이에 10% 내.외의 편차로서 Nusselt수를 구하기 위한 Petukhov상관식의 자체오차 15%에 비해 크지 않은 오차범주에 속하며, 이론상의 총합열전달계수 유도식의 타당성을 입증한 것이라 하겠다. 5. HEEVA를 작동함으로서 난방시 COP가 HEEVA를 작동하지 않았을 경우보다 0.3~0.5 향상된 것으로 나타났다. 이것은 HEEVA가 겨울철 난방에 효율을 높일수 있는 것으로 판단된다.