• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.751-752
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• 2006

최근 전력용 변압기의 고효율, 소형화 추세에 따라 권선의 단위면적당 열발생률이 증가하고 있으며 이는 변압기의 수명과 단락사고에 직결되는 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 단순화한 2차원 전력용 변압기 모델의 계산 시간을 줄이기 위해 복합격자(Hybrid mesh) 생성기법을 적용하여 모델링하고 유한요소법을 이용한 자계해석으로 권선과 철심의 Joule's loss를 계산하였다. 계산된 열원으로 전력용 변압기의 최고점의 온도와 열적 특성을 파악하고자 CFD algorithm을 이용하여 변압기 내부의 온도분포를 예측하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.115-115
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• Food Science and Preservation
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• v.17 no.1
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• pp.16-22
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• 2010

To maintain the storage quality of agricultural products, temperature uniformity during cold storage, which is affected by fan flow rate and product arrangement, is important. We simulated and validated a CFD (Computational Fluid Dynamics) model that can predict both airflow and temperature distribution in a cold storage environment. Computations were based on a commercial code (FLUENT 6.2) and two turbulence models. The standard k-$\varepsilon$ model and the Reynolds stress model (RSM) were chosen to improve the accuracy of CFD prediction. To obtain comparative data, the temperature distribution and velocity vector profiles were measured in a full-scale cold storage facility and in a 1/5 scale model. The agricultural products domain in cold storage was modeled as porous for economical computation. The RSM prediction showed good agreement with experimental data. In addition, temperature distribution was simulated in the cold storage rooms to estimate the uniformity of temperature distribution using the validated model.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.55-55
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• 2010

마그네슘 판재는 경량화 소재로 주목받는 소재이다. 본 연구는 압연 마그네슘 판재의 용접시 발생하는 온도이력 및 응력에 대한 해석을 수행하였다. 해석은 2차원 해석을 수행하였으며 해석수행에 있어서 열물성값은 기존의 데이터를 이용하였으며 응력해석은 온도별 고온 인장시험을 수행한 결과를 이용하여 해석을 수행하였다. 본 연구에서 수행한 대상은 마그네슘 압연판재인 AZ31B 이며 두께 3.5 mm 판재를 GTAW용접을 수행한 경우에 대하여 검토하였으며, 해석결과 중 온도분포의 한 예를 그림 1에 나타낸다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.485-496
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• 1992

본 연구에서는 제철, 제강공정에서 많이 사용하고 있는 C22FR1.4형의 주형을 상사적으로 축소시킨 주철제(GC25) 주형에 순알루미늄(순도99%)의 주물을 용입하여 응고 및 냉각 과정의 주물 및 주철제 주형에 미치는 열의 영향에 관하여 2차원 비정상 열전도 문제를 경계요소법으로 해석하고 실험을 통하여 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.1205-1215
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• 1992

The solidification rate is of special importance in determining the casting structures and properties. The heat transfer characteristics at the interface between the mold and the casting is one of the major factors that control the solidification rate. The thermal resistance exists due to the air-gap formation at the mold/casting interface during the freezing process. In this study two-dimensional Stefan problem with air-gap resistance in the rectangular mold is considered and the heat transfer characteristics is numerically examined by using the enthalpy method. The effects of the major parameters, such as mold geometry, thermal conductivity, heat transfer coefficient, and initial temperature of casting, on the thermal characteristics are investigated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.1
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• pp.222-231
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• 1996

Temperature distribution on the flank face in orthogonal turning with cutting tool of high speed steel is studied by using a finite element method and experiments. Experiments are carried out to verify the validity of the temperature measurement by using a thermoelectric couple junciton imbedded in a cutting tool of high speed steel. Good agreement is obtained between the analytical results and the experimental ones for the temperature distributions on flank face of cutting tool with igh speed steel. The analytical results show that the temperature on the top flank face of a tool is higher because of the difference of the friction velocity on each face of the tool.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.10
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• pp.102-112
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• 1995

Temperature distribution on the rake face and flank face in orthogonal turning with cutting tool of high speed steel is studied by using a finite element method and experiments. Experiments are carried out to verify the validity of the temperature measurement by using a thermoelectric couple junction imbedded in a cutting tool of high speed steel. Good agreement is obtained between the analytical results and the experimental ones for the temperature distributions on both the rake face and flank face of cutting tool with high speed steel. The analytical results show that the temperature on the top flank face of a tool is higher than it on the top rake face of the tool because of the difference of the friction velocity on each face of the tool.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.4
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• pp.377-383
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• 2012

The temperature distribution of an asymmetric trapezoidal fin with various upper lateral surface slopes is investigated by using the two-dimensional analytic method. For this asymmetric fin, convection from the inner fluid to the inner wall, conduction from the inner wall to the fin base and conduction through the fin base are considered simultaneously. The temperature profile with the variation of dimensionless fin length and height coordinates is shown. Also, the temperature variation at the bottom tip of the fin is presented as a function of the fin shape factor. Heat losses through the fin base and from each side are compared for variations in fin length. One of the results shows that temperature at the fin bottom tip decreases linearly as the fin shape factor increases.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.5
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• pp.552-559
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• 2008

Three dimensional numerical analysis were performed to investigate the combustion characteristics in a tangentially fired pulverized coal boiler. The predicted values at the outlet of economizer for the gas temperature, O$_2$, NO, CO were been compared with the measured data. By using the actual operating conditions of the power plant, the distribution of velocity, gas temperature, O$_2$, CO, CO$_2$ and NO as well as the particle tracking in the boiler were investigated. Throughout the present study, the non-uniform distribution of flue gas temperature in front of the final superheater might be resulted from the residual swirl flow in the upper furnace of the boiler. The present analysis on non-uniform distribution of the gas temperature could provide the useful information to prevent the frequent tube failure from happening in the final superheater of the tangentially coal-fired boiler.