• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.40-40
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• 2018

강원도 혹한지역에 설치된 ACSR cable(Aluminium Conductor Steel Reinforced, 강심 알루미늄 연선)에 겔러핑(Galloping), 슬릿점핑(Sleet jumping) 등 빙설해로 인한 단전 및 단락 사고가 발생하여 전력망 운영에 심각한 문제를 초래하고 있다. 특히, 빙설해로 인한 정전사고는 전기 품질의 저하 뿐만 아니라, 국지적으로 발생하여 광범위하게 영향을 미치기 때문에 이에 대한 대응 및 예방기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 ACSR cable의 원 소재인 알루미늄 합금(Al 6061)을 대상으로 낮은 표면에너지를 갖는 결빙방지 코팅소재로 표면처리하여 결빙방지 성능을 향상하고자 하였다. 코팅소재와 얼음과의 접합특성은 결빙접합 특성 시험기를 사용하여 정량적으로 측정하였으며 시험기의 신뢰성 확보를 위해 FEM Modeling을 수행하였다. 결빙특성 지표인 ARF(Adhesion reduction factor)를 적용하여 소재별 결빙방지 효과를 비교 평가하였다. 코팅소재는 현재 해외 국내에서 상용화되고 있는 소수성, 초소수성 소재를 선정하였으며, 결빙접합강도와 매우 밀접하게 연관되어 있는 표면 에너지, 표면 거칠기와의 상관관계를 분석함으로써 결빙방지 코팅소재의 적합성을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 상온 경화형 실리콘 러버 코팅소재는 원 소재 Al 대비 약 8~9배 낮은 탁월한 방빙성(Anti-icing) 효과를 나타내었으며, 내구성 또한 상용소재 대비 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.347-355
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• 2021

This paper is a study on the thermal design of printed circuit heat exchanger (PCHE) to supply cryogenic high pressure liquid hydrogen stored from hydrogen liquefaction process by using computational fluid dynamics (CFD). This PCHE should be thermally designed to raise the temperature of cryogenic liquid hydrogen to a desired temperature and also to be anti-icing to avoid any local freezing in hot channel. This research presents the effect of inlet velocity and inlet temperature of hydrogen, and the effect of flow configurations of co/counter-flow on thermal design of PCHE heat exchanger based on various CFD simulation analysis.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.747-757
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• 2010

날개위에 쌓인 얼음은 날개의 공기역학적 성능을 저하시키고 항공기 사고를 야기하는 주요한 원인이 된다. 결빙된 날개의 형상 예측 연구는 얼음으로 변형된 날개의 공기역학적 성능 파악과 제빙 방빙 장치 설계에 선행 되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 2차원 익형에 발생하는 유리얼음 형상을 예측할 수 있는 코드를 개발하였다. 계산의 효율성을 위해 익형 주위의 유동장 계산은 정상 용출 및 중첩 패널기법을 사용하였고 날개표면과 날개에 유입된 물의 열전달은 Messinger 모델을 통해 고려하였다. 본 코드의 해석 결과는 실험 및 LEWICE 등 기존 해석 프로그램과 상호 검증되었다. 결빙형상의 주요한 요소인 얼음 뿔의 진행 방향 및 얼음 두께는 실험 및 타 프로그램과 유사한 결과를 나타내었다. 또한 대기온도, 수증기 함량, 입자 반지름, 자유류 등이 착빙 형상에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제2권3호
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• pp.40-44
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• 2008

T-50 ECS(environment control system) was designed to have freezing protection for the condenser. However during the ground and flight test, the freezing problem was occurred. This paper deals with the analysis of the freezing problem and introduces anti-freezing design using ADI(Active De-Icing) logic to solve the condenser freezing problem of T-50 ECS

• 한국표면공학회지
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• 제51권1호
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• pp.11-20
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• 2018

Hydrophobic and Superhydrophobic surfaces are promising technology for the surface finishing of metallic materials due to its water-repellency. Realization of highly water-repellent surface on aluminum and its alloys provides various functionalities for real application fields. In order to realize the hydrophobic/superhydrophobic surfaces on aluminum and its alloys, various technologies have been demonstrated. Especially, traditional anodic oxidation for aluminum has been widely employed for the morphological texturing of surfaces, which is essential to enhance the hydrophobic efficiency. De-wetting superhydrophobic surface on aluminum provides various exceptional properties, such as anti-corrosion, anti-/de-icing, anti-biofouling, drag reduction, self-cleaning and liquid separation. Nevertheless, the durability and stability of superhydrophobic surfaces still remain challenges for their actual applications in engineering systems and industry. In this review, the theoretical/experimental studies and current technical limitations on the hydrophobic and superhydrophobic surface using anodic oxidation of aluminum have been summarized.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2017년 정기학술대회
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• pp.127-128
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• 2017

최근에는 발생되고 있는 염화물계 제설제의 도로 손상, 차량 부식 및 미끄럼으로 인한 교통사고 문제를 해결하기 위해 친환경 제설제의 사용이 권장되고 있다. 그러나, 현재 수행되고 있는 친환경 제설제의 성능 시험 방법은 실내에서 얼음을 이용하여 실시되고 있으나, 실제 현장 성능과의 상관 관계가 낮은 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서는 현재 수행되고 있는 제설제 성능평가 방법을 소개하고 국내 실정에 부합하는 제설제의 성능 검증을 위한 현장 시험 방법을 제안하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.911-925
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• 2020

항공기 결빙 보호장치는 항공기의 Window Shield 및 Engine Inlet, Wing 등에 적용되어 운용 중 발생할 수 있는 항공기와 센서의 표면 결빙으로 부터 항공기를 보호한다. 표면에 증식된 결빙은 항공기의 조종 안정성을 저하시키고 대기자료 프로브의 오작동을 일으킴으로써 심각한 사고의 원인이 되기도 하는데, 이를 방지하기 위하여 다양한 방식의 결빙 보호장치가 개발되었다. Electrothermal 방식은 비교적 간단한 구조이고 에너지 효율을 높이는 데 유리하여 가장 많이 사용되는 항공기 결빙 보호장치로 자리매김하고 있다. 본 리뷰 논문에서는 대표적인 결빙 보호장치인 Hot-air 및 Electro-thermal 방식을 집중적으로 분석하였고, 기술 현황과 적용 사례를 바탕으로 결빙 보호장치의 전망에 대해 고찰하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권1호
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• pp.1-11
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• 2023

Lubricant-impregnated nanoporous surfaces (LIS), which is created by impregnating water-immiscible oil into nanoporous surface structure, have been explored considering wide range of application fields. Due to the lubricant impregnated in nanoporous structure, the surface shows extreme de-wetting with a high mobility of water droplets, so that various functionalities can be realized. The lubricant layer inhibits the contact of corrosive media to porous structure as well as metal substrate, thus the surface improves the corrosion resistance. The water on the surface freeze without any contact to solid porous structure, showing a low ice adhesion for de-icing an anti-icing. The extremely high mobility of water droplets on lubricant-impregnated porous surfaces also contributes the enhancement of condensation heat transfer as well as water harvesting from fog and moisture. Moreover, the bacteria adhesion on metal surface forming biofilms causing serious hygiene issues can be inhibited on the lubricantimpregnated surfaces. Despite of such superior functionalities, the lubricant-impregnated porous surface has a limitation of lubricant depletion by external flow of fluids. Therefore, extensive efforts to improve the durability of lubricant-impregnated surface are required for practical applications.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권4호
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• pp.381-388
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• 2016

제설전진기지는 제설작업을 신속하게 수행하기 위한 물리적인 제반요건으로서, 제설대상 도로구간에 필요한 제설차량 및 장비를 보관한 차고와 제설제를 비축한 창고, 관리시설 등을 구비한 시설물로 정의할 수 있다. 본 연구는 제설전진기지의 시설기준을 마련하기 위한 기조적 연구로서 해외의 기준을 고찰하고 고속국도 및 일반국도, 지방도를 대상으로 국내 제설전진기지의 실태를 조사하였다. 사례조사결과 창고형태의 전진기지가 없고 야외에 제설제를 보관하고 있는 경우도 많은 것으로 나타났다. 실태조사를 바탕으로 배치, 규모, 평면, 구조체로 나누어 문제점을 분석하고 제설전진기지의 설계시 고려사항을 제시하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.62-67
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• 2022

Liquid hydrogen (LH₂) has a higher density than gaseous hydrogen, so it has high transport efficiency and can be stored at relatively low pressure. In order to use efficient bulk hydrogen in the industry, research for the LH₂ supply system is needed. In the high-pressure hydrogen station based on LH₂ currently being developed in Korea, a heat exchanger is used to heat up supercritical hydrogen at 700 bar and 60 K, which is pressurized by a cryogenic high-pressure pump, to gas hydrogen at 700 bar and 300 K. Accordingly, the heat exchanger used in the hydrogen station should consider the design of high-pressure tubes, miniaturization, and freezing prevention. A helical heat exchanger generates secondary flow due to the curvature characteristics of a curved tube and can be miniaturized compared to a straight one on the same heat transfer length. This paper evaluates the heat transfer performance through parametric study on the distance between coils, guide effect, and anti-icing design of helical heat exchanger. The helical heat exchanger has better heat transfer performance than the straight tube exchanger due to the influence of the secondary flow. When the distance between the coils is uniform, the heat transfer is enhanced. The guide between coils increases the heat transfer performance by increasing the heat transfer length of the shell side fluid. The freezing is observed around the inlet of distribution tube wall, and to solve this problem, an anti-icing structure and a modified operating condition are suggested.