• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3366-3373
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• 2011

본 논문에서는 $CO_2$ 냉매를 적용하는 수열원 히트펌프 시스템의 성능특성에 관하여 실험적으로 연구하였다. 냉매충진량, 전자팽창밸브 개도, 압축기 주파수, 내부열교환기의 유무 등 다양한 운전변수에 따라 냉방, 난방성능 및 COP 특성을 분석하였다. 실험결과는 2200g의 냉매충진량, 26%의 전자팽창밸브 개도비율에서 최고의 COP 곡선을 나타내고 있고 압축기 주파수의 증가에 따라 냉방능력은 증가하나 난방능력은 감소하는 것으로 나타났다. 이 시스템의 경우 내부열교환기를 포함할 경우 내부열교환기가 없을 경우에 비해 약 4%의 냉방 COP 증가되었고 난방 COP는 약 0.89%감소로 성능변화가 거의 나타나지 않았다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.132-135
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• 1996

This study is to develop an ammonia based chemical heat pump(STELF) for a freezing and refrigeration system coupled to gas, fuel and/or waste from industrial processes as heat sources. Recently it has been continually taking a growing interest in chemical heat pumps without electric power and having higher COP's than those of existing compression type refrigeration systems using freon. By introducing STELF technology, efficient heat recovery utilizing enormous amount of waste heat in energy consuming large scale industries or building for their own refrigeration purposes is possible. Moreover, air-conditioning systems coupled to city gas for small scale industries or building can be realized. Therefore, STELF technology can contribute much for overall energy savings and efficient energy management.

• 청정기술
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• 제7권4호
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• pp.273-280
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• 2001

흡수기는 흡수식 열펌프 시스템에서 중요한 구성요소일 뿐만 아니라 흡수기의 성능은 전체 시스템에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기포분사형 흡수기에서의 암모니아기체의 흡수열의 효과적 제거를 위한 냉각수 방향으로의 열전달에 대해 실험적 연구를 수행하였다. 흡수기에 유입되는 암모니아 기체의 유속, 암모니아 수용액의 유속, 농도, 온도, 흡수기의 지름, 높이, 기체와 용액의 유입 방향등 여러 가지 변수에 대하여 열전달 성능의 특성을 살펴본 결과, 기체의 주입량, 용액의 주입량 증가는 열전달 성능 향상에 기여하며, 용액의 온도나 농도의 상승은 열전달 성능에 방해요소로 작용하였으며 흐름방향이 향류인 경우 열전달 성능에 향상이 있었다. 본 실험의 데이터를 이용하여 상관관계식을 유도하여 열전달에 대한 복잡한 관계를 일반화 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.841-855
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• 2018

본 연구는 도시 내 지역난방 공급지역에 존재하는 Heat Pump용 가용 잠재적 열원을 추정하고자 하였다. 미활용에너지 잠재량은 Open source 기반의 자료를 바탕으로 추정 통합하였다. 특히 수도권 남부에 위치한( 평택시) DH network 내에 대형마트와 공공사우나 시설에 대해 회수 가능한 열에너지 밀도와 열원 지역의 열 수요에 대해 지리적인 공간 분석을 수행하였다. 연구 결과, 연구 대상 DH network 지역에서는 대형마트와 공공사우나 두 가지 열원에 대해 총 1,741.7 toe/year 수준의 잠재 에너지량을 보유하고 있었다. 이 중 57.8%에 해당하는 1,006.9 toe/year를 지역난방용으로 연계할 수 있을 것으로 추정 되었다. 대형마트는 연면적과 에너지 사용량이 0.4937의 양의 상관관계를 보였다. 회수 가능한 에너지 원단위는 상관관계계수를 반영하여 연면적 당 $0.0017toe/m^2$, 저감 가능한 온실가스 배출량은 $0.0069tCO_2/m^2$로 분석되었다. 또한, 공공사우나는 실증사례와 이론 계산 값을 비교하여, 80% 수준의 보수적 추정으로 목욕장 면적당 $0.0315toe/m^2$가 회수 가능한 에너지 원단위로 분석되었으며, 저감 가능한 온실가스 배출량은 $0.1183tCO_2/m^2$로 분석되었다. 이 지역의 총 잠재 에너지량은 행정 구역별 공동주택의 열 수요와 0.5272의 양의 상관관계를 갖고 있었으며, 특히 교통과 상업 중심 지구에서 상대적으로 높은 잠재 에너지량을 가지고 있음을 확인 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권4호
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• pp.328-334
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• 2007

2-propanol/acetone/hydrogen 계 화학반응 열펌프 시스템은 발전소의 폐열 등을 이용하기 위한 가장 적합한 반응계로 알려져 있다. 솔-젤법을 이용하여 2-propanol 탈수소화 반응용 5 wt% Pt-alumina 촉매를 다양한 형태로 제조하여 각각의 특성을 알아보았고 각각의 반응성을 비교하였다. Pt-alumina xerogel 촉매는 기존의 담지촉매보다 우수한 반응성을 보였으며 또한 지속성도 우수한 것으로 나타났다. 또한, Pt-alumina aerogel 촉매가 반응속도 면에서 가장 우수한 결과를 보였다. Aerogel 촉매의 지속성을 유지시키기 위해서는 충분한 시간의 숙성과정이 필요한 것으로 나타났으며 이 과정을 통해서 높은 반응성은 물론 안정적인 지속성도 얻을 수 있었다. Pt-alumina aerogel 촉매의 가장 큰 특징은 높은 반응성은 물론, 일반적으로 반응전에 필수적으로 거쳐야하는 고온의 열처리가 전혀 필요 없다는 것으로서 이는 경제적으로 큰 이점을 가진다. 또한 alumina xerogel에 초기함침법으로 Pt를 담지시킨 촉매는 기계적 강도 및 반응성 면에서 우수한 성능을 보였으며 이를 통하여 alumina xerogel은 금속촉매의 지지체로서도 이용할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제8권5호
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• pp.872-879
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• 1997

암모니아와 금속염과의 기-고 반응을 이용한 화학열펌프에서 열전달 특성과 물질전달 특성을 개선하기 위하여 금속염을 팽창흑연에 반지름 방향으로 겉보기 밀도가 증가하도록 함침시켜 새로운 비균일 열전도성 반응블럭을 제조하였다. 이것은 겉보기 밀도가 반지름 방향으로 165, 222, 279, 337, $394(kg/m^3)$로 증가하도록 만든 것으로 균일 열전도성 반응블럭과 반응특성을 비교하였다. 실험결과 열전달특성은 비균일 열전도성 반응블럭이 훨씬 좋았고, 반응을 반복함에 따라 물질전달과 반응특성이 개선되었으며 반응의 재현성도 양호함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제29권9호
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• pp.547-552
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• 2019

In the present study, the thermal conductivity of a silicon nitride($Si_3N_4$) thin-film is evaluated using the dual-wavelength pump-probe technique. A 100-nm thick $Si_3N_4$ film is deposited on a silicon (100) wafer using the radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition technique and film structural characteristics are observed using the X-ray reflectivity technique. The film's thermal conductivity is measured using a pump-probe setup powered by a femtosecond laser system of which pump-beam wavelength is frequency-doubled using a beta barium borate crystal. A multilayer transient heat conduction equation is numerically solved to quantify the film property. A finite difference method based on the Crank-Nicolson scheme is employed for the computation so that the experimental data can be curve-fitted. Results show that the thermal conductivity value of the film is lower than that of its bulk status by an order of magnitude. This investigation offers an effective way to evaluate thermophysical properties of nanoscale ceramic and dielectric materials with high temporal and spatial resolutions.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.11-16
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• 1995

Chemical heat pump is one of the energy conversion technologies, which enables to use waste heat as a source of high grade heat. In 2-propanol/acetone system, the dehydrogenation of 2-propanol is an endothermic(heat absorption) reaction, and can be used to generate hydrogen because 2-propanol can be converted to acetone and hydrogen at low temperature(about $8^{\circ}C$) using catalyst. For the dehydrogenation of 2-propanol 5% Ru catalyst based on activated carbon is the best one at the reaction temparature of $83^{\circ}C$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.93-110
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• 1996

금속수소화물은 열에너지 및 수소저장 또는 에너지변환장치 등에 많은 응용이 기대되고 있다. 특히 금속수소화물을 이용한 최근의 에너지 변환기술은 기술적으로 뿐만 아니라 경제성면에서도 그 가능성이 한층 높아지고 있다. 본문에서는 이와 같은 열변환장치의 하나인 열펌프의 제작에 필요한 동적특성을 P-C-T, 열 및 물질전달, 흡 탈착반응속도 그리고 성능 등의 관계에서 그 발전과정을 살펴보고, 그밖에 실용화에 따른 문제성도 논의하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.43-47
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• 1994

화학 열펌프 시스템의 반응기 설계를 위하여 정적 설계의 결과를 이용하여 시간에 따른 전화율, 온도, 압력, 출력 등의 변화에 대한 모사를 시도하였다. 정적 모사를 통한 설계결과는 동적 거동 모사의 결과와 유사하였으며, 이로부터 정적모사가 동적모사를 위한 적절한 초기치와 기초 설계 정보를 제공함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 설계절차와 해석방법에 따른 사례연구를 통하여 향후 실용화될 화학 열펌프 시스템의 개략적인 사양과 바람직한 설계방향을 제시 할 수 있었으며, 반응기의 조작에 따른 제어변수의 영향을 평가하는 기준을 마련할 수 있었다.