• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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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.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-22
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• 2010

농산물 저온저장고 내부의 온도분포 균일화를 수치해석적으로 분석하기 위해 3차원 CFD 시뮬레이션을 수행하였다. CFD 시뮬레이션 모델은 속도벡터 및 온도분포 측정치와 비교를 통해 검증하였으며, 온도분포 균일화 향상을 위한 적정 팬용량 및 적재방법을 설정하기 위해 몇 가지 팬풍속 및 저장물과 벽체간의 거리 등에 대해 기류패턴과 온도 분포를 분석하였다. CFD 시뮬레이션의 검증에서 속도벡터 분포는 PIV시스템에 의한 측정치와 비교했을 때 표준 k-$\varepsilon$모델 예측치와 측정치의 상대적 오차는 24.5%로 나타났고, RSM 모델 예측치와 측정치의 상대적 오차는 16.7%로 나타나 RSM 난류모델의 예측 정밀도가 더 높은 것으로 나타났다. 온도분포 검증 결과 실측치와 측정치의 R. M. S. 값은 농산물 무적재 상태에서 $0.33^{\circ}C$, 농산물 적재 상태에서는 $0.28^{\circ}C$로 나타났으며 예측값과 측정값의 온도분포 경향은 잘 일치하는 것으로 나타났다. 검증된 시뮬레이션 모델을 이용하여 $6{\times}10$열 2단 팔레트에 농산물이 적재되고 냉각용 송풍팬이 2개인 저온저장고에 대해 송풍팬의 풍량 및 저장물과 벽체와의 간격 변화의 영향을 분석한 결과, 저장물과 벽체와의 거리는 300 mm 이상, 송풍량은 300 CMM 이상에서 저장고 내의 공기 온도차는 $1^{\circ}C$이내로 유지되며 팔레트 사이에 간격을 둔 경우 온도분포의 균일성이 향상되는 것으로 나타났다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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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.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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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.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.1205-1215
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• 1992

본 연구에서는 1차원 상변화문제를 확장하여 사각형 주형내에서의 접촉열저항 을 고려한 2차원 상변화문제를 해석하고자 한다.즉 고상/액상 경계면인 상변화면을 추적하기 위하여 온도수식법(temperature formulation method)을 적용시 나타나는 복 잡성을 극복하기 위하여 제시된 엔탈피법을 이용하여 순수물질의 경우 뿐만 아니라 2상영역이 존재하는 합금에서의 온도분포, 상변화면의 이동속도 및 총응고에 소요되는 시간등의 열적특성을 해석하며, 또한 이러한 열적특성에 영향을 미치는 매개변수를 도출하고자 주형의 형상, 주형 외벽에서의 열전달계수, 접촉 열전달계수, 주형의 열전 도계수 및 주물의 초기온도등의 변화에 따른 효과를 고찰한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권1호
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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.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권10호
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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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.377-383
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• 2012

변화되는 위 측면 기울기를 가진 비대칭 사다리꼴 핀의 온도분포가 2차원 해석적 방법을 사용하여 조사되어 진다. 이 비대칭 핀을 위해, 내부유체로부터 내벽까지의 대류, 내벽으로부터 핀 바닥까지의 전도, 그리고 핀 바닥을 통한 전도가 동시에 고려된다. 무차원 핀 길이와 높이좌표 변화에 따른 온도 형상이 보여진다. 또한 핀 아래 끝에서 온도 변화가 핀 형상계수의 함수로 나타내어진다. 핀 길이의 변화에 따라 핀 바닥을 통한 열손실과 각 면으로부터의 열손실들이 비교된다. 결과들 중 하나는 핀형상계수가 증가함에 따라 핀 아래 끝에서 온도는 선형적으로 감소함을 보여준다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.552-559
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• 2008

접선 연소식 미분탄 보일러의 연소특성 분석을 위한 3차원 전산해석 연구를 수행하였다. 해석 결과의 건전성 검증을 위하여 보일러 출구, 즉 절탄기 후단에서의 가스 온도, O$_2$, NO, CO 농도를 발전소의 실제 측정 결과와 비교하였다. 실제 발전소의 운전조건을 기준으로 보일러내의 가스온도, 속도 분포를 해석하였으며 주요 가스농도인 O$_2$, CO, CO$_2$, NO의 분포와 char 입자 궤적을 구하였다. 본 연구를 통하여 최종과열기 전단에서의 가스 온도가 불균일하게 분포함을 알 수 있었으며, 이는 보일러 상부 연소로에서의 잔류 선회유동의 결과인 것으로 파악되었다. 불균일한 가스온도 분포에 대한 해석결과는 접선연소식 미분탄 보일러에서 자주 발생하는 튜브 파손을 방지하는데 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.