• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권1호
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• pp.55-62
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• 2015

국내에서는 천연가스 공급국가와 수입국가의 거리, 공급시설 투자, 국가 간 협력 등 여러 가지 제약에 따라 액화천연가스를 수입하고 있다. 수입한 액화천연가스를 수요처로 공급하기 위해 해수를 이용한 기화과정에서 냉열이 낭비되고 있다. 본 연구에서는 이러한 냉열을 효율적으로 활용하는 냉열발전시스템에서 직접팽창과 유기랭킨사이클 방식의 운전성능을 비교 연구하였다. 시뮬레이션은 Aspen HYSYS를 이용하여 수행하였으며, 운전성능 분석은 T-S 선도 및 시스템 성능 해석을 토대로 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과로부터 발전시스템의 운전 측면에서는 유기랭킨사이클 방식이 유리한 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1009-1015
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• 2011

본 연구에서는 고팽창사이클의 경우 가변밸브시스템을 구성하여 흡기밸브 닫힘시기를 늦추는 방식으로 실현하였고, 저압축에 따른 흡입공기의 감소는 과급압력으로 해결하였다. 이와 같이 디젤기관에 아트킨슨사이클을 실현하여 엔진의 열효율향상 가능성을 알아보았다. 그 결과 흡기밸브 닫힘시기 ABDC $40^{\circ}$ 부터 ABDC $80^{\circ}$ 까지 전 영역에 걸쳐 열효율 및 출력의 향상이 있었다. 다만, 흡기밸브 닫힘시기가 ABDC $70^{\circ}$이후로는 열효율 증가 폭이 둔화되는 경향을 보였다. 위와 같은 연구결과 저속 디젤-아트킨슨사이클화의 최적 연소조건은 흡기밸브 닫힘시기가 ABDC $70^{\circ}$전후로 보이며, 고부하영역이 저부하영역보다 더 효과적으로 나타났고, 중부하영역에서 기관운전은 안정적이었다. 이때 정미열효율은 통상의 디젤기관보다 평균 약 12.5% 높게 나타났다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권3호
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• pp.253-260
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• 2006

본 논문에서는 피라미드 그래프에서의 헤밀톤 사이클 특성을 분석한다. 사이클 확장 연산을 이용하여 사이클의 크기를 확대시켜 나가는 일련의 과정을 통하여 헤밀톤 사이클을 찾을 수 있는 제시된 알고리즘을 적용함으로써 임의의 높이 N인 피라미드 그래프 내에 길이 $(4^N-1)/3$인 헤밀톤 사이클이 존재함을 증명한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권4호
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• pp.269-277
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• 2010

원자력의 중흥기를 맞이하여 민감한 핵연료주기 기술의 무분별한 확장을 억제하고자 다양한 핵연료주기 다자 방안이 제시되고 있다. 현재 원자력 공급국 위주의 핵연료주기 다자화가 추진되고 있는 실정에서 후행 핵연료주기 기술의 다자화 추진 추이를 파악하고자 사용후핵연료 공동 관리 시설에 대한 분석 결과를 검토하였다. 또한 후행 핵연료주기 연구개발 시설의 다자화를 제안하고 기대효과와 문제점을 검토한 후 이를 실현하기 위한 추진방안을 도출하였다.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.411-418
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• 2012

본 연구에서는 가솔린 엔진 자동차의 엔진 폐열 회수를 위한 이중 회로 랭킨 사이클 시스템에서 용적형 팽창기의 설계 팽창비에 따른 성능 해석이 수행되었다. 자동차 엔진 폐열 이용 랭킨 사이클 시스템에 사용되는 용적형 팽창기는 운전 조건에 따라 설계 팽창비가 운전 압력비보다 낮은 저팽창 조건과 설계 팽창비가 운전 압력비보다 높은 과팽창 조건으로 운전되므로 탈설계 조건에서 성능 예측이 중요하다. 또한 용적형 팽창기는 자동차 적용시 팽창효율 뿐만 아니라 부피와 무게를 최소화하는 것이 매우 중요하므로 이를 고려한 설계 팽창비의 최적화가 요구된다. 본 연구에서는 용적형 팽창기의 탈설계 조건에서 성능 예측을 통해 팽창효율과 팽창기의 용적을 동시에 고려하여 설계 팽창비를 목표 운전 압력비보다 낮도록 하여 저팽창 운전을 하도록 설계 하는 것이 유리함을 제시하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제25권2호
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• pp.301-306
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• 2013

In this paper, cycle performance analysis of two-stage compression and two-stage expansion refrigeration system using alternative freon refrigerants is presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. Alternative freon refrigerant for freon refrigerant R22 were used as working fluids in this study. The operating parameters considered in this study included evaporation temperature, condensation temperature, subcooling degree, superheating degree, and mass flow rate ratio of inter-cooler. The main results were summarized as follows : The COP of two-stage compression and two-stage expansion refrigeration system increases with the increasing subcooling degree and mass flow rate ratio of inter-cooler, but decreases with the increasing evaporating temperature, condensing temperature and superheating degree. Therefore, subcooling degree, mass flow rate ratio of inter-cooler of two-stage compression and two-stage expansion refrigeration system using alternative freon refrigerants have an effect on COP of this system.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1709-1716
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• 2003

Stirling engine is a heat engine with a high potential efficiency, multi-fuel capability, its low emission, quiet operation, very low maintenance requirement and long life. The Stirling cycle can ideally achieve optimum thermodynamic efficiency of the Carnot cycle. But the actual efficiency of practical reciprocating Stirling engine is much less than that of ideal Stirling cycle due to several mechanical limits. This paper presents a new-type Stirling engine employing the scroll mechanism superior to the reciprocating Stirling engine. The new-type Stirling engine is characterized as traits of continuous and wholly seperated compression and expansion, one-way flow, direct cooling and heating through the extensive surfaces of scroll wraps. By means of this traits, the new-type Stirling engine can achieve thermodynamic cycle closer to the ideal Stirling cycle and have many mechanical merits. Also, the new-type Stirling cycle can be applied as Stirling refrigerator and Duplex Stirling machine.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.225-231
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• 2004

Scroll compressor has been used extensively for refrigeration since the early 1980's for its improved efficiency, greater reliability, smoother operation, lower noise and vibration. And also, nowadays, the scroll mechanism is used for expander even though in niche market yet. But scroll expander has not been used for high-temperature and high-pressure gas, because the continuous expansion of the gas causes a wide range of temperature distribution over the whole scroll wrap that leads to differential thermal expansion of scroll elements, which results in system vibrations, noise and efficiency losses. For the scroll expander to produce power more efficiently, all of radial and radial clearances between scroll wrap must be the same. In order to reduce differential thermal expansion in addition to improvements in thermal efficiency and specific power, we propose a scroll expander with heating structure. Heat-pipe heating structure is considered as the most effective method to heat the scroll expander at a uniform temperature. This paper includes some results of preliminary study of the scroll expander with heating structure and proposals of their systems for power generation and refrigeration.

• 설비공학논문집
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• 제17권5호
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• pp.410-417
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• 2005

The cooling performance of a transcritical $CO_{2}$ cycle varies significantly with a variation of refrigerant charge amount. In this study, the performance of the $CO_{2}$ system was measured and analyzed by varying refrigerant charge amount at a standard test condition. Besides, the losses of the major components in the $CO_{2}$ system were estimated by evaluating entropy generation with refrigerant charge amount. The losses in the expansion device and the gascooler show the major portion of the total loss. For undercharging conditions, the expansion loss dominates the overall system performance, while the gascooler loss increases significantly with an increase of refrigerant charge amount.

• 설비공학논문집
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• 제25권4호
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• pp.208-215
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• 2013

An experimental study of an ORC (Organic Rankine Cycle) system has been performed for small-scale applications in the range of a few kW for low-grade-recovery heat sources. The ORC system was equipped with a scroll expander. Experimental tests were carried out using this system, and showed good performance and reliability for the small-scale system. The effects of various operating conditions were selected as the main parameters for the performance of ORC system, such as the expander speeds and mass flow rates of R-134a for expander inlet temperatures ranging from $100^{\circ}C$ to $190^{\circ}C$, as well as the thermal power, thermal efficiency, expansion efficiency, and volumetric efficiency.