• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.17-22
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• 2003

본 연구는 소형 CPL히트파이프의 제작 및 작동 특성에 대한 기초 지식을 얻기 위하여 수행되었다. CPL 히트파이프는 중력장 내에서 먼 거리까지 효과적으로 열을 이송할 수 있는 능력을 가지고 있다. 컴퓨터 칩에서 발생되는 열을 냉각하기 위하여 원판형 증발부로 구성된 소형 CPL을 설계 및 제작하여 그 작동 성능을 실험하였다. 두께 3mm, 직경 50mm의 원판형 청동 분발 소결 (equation omitted)를 사용하여 작동유체를 순환하기 위한 압력 구배를 얻을 수 있었으며 작동유체는 에탄올을 사용하였다. 실험은 응축부의 주위온도를 13$^{\circ}C$로 고정시킨 후 각각 다른 열부하에서의 CPL 작동 상태를 확인해 보았다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.220-225
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• 2008

Cylindrical stainless-steel/sodium heat pipe for a high-temperature solar thermal application was manufactured and tested for transient and steady-state operations. Two layers of stainless-steel screen mesh wick was inserted as a capillary structure. The outer diameter of the heat pipe was 12.7 mm and the total length was 250 mm. The effective heat transport length, the thermal load, and the operating temperature were varied as thermal transport conditions of the heat pipe. The thermal load was supplied by an electric furnace up to 1kW and the cooling was performed by forced convection of air The effective thermal conductivity and the thermal resistance were investigated as a function of heat flux, heat transport length, and vapor temperature. Typical range of the total effective thermal conductivity was as low as 43,500 W/m K for heat flux of 176.4 kW/$m^2$ and of operating temperature of 1000 K.

• 설비공학논문집
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• 제18권3호
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• pp.231-239
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• 2006

An experimental investigation of a Reversible Loop Heat Pipe (RLHP) was conducted to determine the operating limits and performance characteristics as functions of the thermophysical parameters, the heat input, and the cooling intensity. Variations in both temperature and heat transport capacity were measured and analyzed in order to accurately evaluate the transient operating characteristics. In addition, the maximum heat transport as a function of the mean evaporator temperature, the ratio of heat transport to heater input power as a function of the mean evaporator temperature, and the overall thermal resistance as a function of the overall heat transport capacity were examined as well. Results indicated that the cooling intensity played an important role on the operating characteristics and performance limitation. The maximum heat transports corresponding to cooling intensity $72W/^{\circ}C$ and $290W/^{\circ}C$ were 446 W and 924 W, respectively. Also, observation of the startup characteristics indicated that the mean evaporator temperature should be maintained between $40^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$, and overall thermal resistance were measured as $0.02^{\circ}C/W$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.54-62
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• 2016

열을 전기로 바꾸는 장치로 가장 효율이 우수한 장치인 AMTEC은 알칼리금속을 작동유체로 하여 열을 직접적으로 전기로 변환시키는 장치이다. AMTEC은 저압용기, 고압용기, 베타 알루미나 고체 전해질, 그리고 순환윅으로 이루어져있다. AMTEC에서의 열손실은 주요하게 저압용기에서의 BASE와 응축부 사이에서 발생하는 열복사손실이며, 암텍의 발전량은 BASE의 온도유지력에 영향을 받기에 BASE의 표면온도를 고온으로 유지시켜주어야 고효율 발전량은 일정하게 유지할 수 있다. 이를 위하여 저압챔버에서의 복사 열손실을 줄이고 BASE온도는 상승시키고, AMTEC 시스템의 발전량 향상을 위하여 저압용기 내부의 6가지 형태의 열복사차단막에 따른 출력을 전산유체해석을 통하여 분석하였다. 분석에서 최적의 열복사차단막 형상은 수직부에 곡률을 가질 때이며, 그 때의 온도에 대한 무차원수(응축부온도/BASE온도 비)는 0.665 정도이고 출력은 약 17.69 W 정도로 다른 형상에 대비하여 높은 발전량을 갖는 것으로 계산되었다. 높이에 따른 발전량의 차이에서는 수평차단막이 BASE 상부로부터 멀리 떨어진 경우 발전량이 가장 우수하며, 17.58W 정도로 나타났다. 여러 개의 작은 홀과 다중 수평차단막을 설계한 경우는 기준이 되는 형상보다 오히려 발전량이 감소하였으며, 각각 0.91W, 2.06W 정도 감소하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권4호
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• pp.1044-1051
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• 2005

The isothermal characteristics of a rectangular parallelepiped sodium heat pipe were inves­tigated for high-temperature applications. The heat pipes was made of stainless steel of which the dimension was $140\;m\;(L)\;{\times}\;95m\;(W)\;{\times}\;46 m\;(H)$ and the thickness of the container was 5 mm. Both inner surfaces of evaporator and condenser were covered with screen meshes to help spread the liquid state working fluid. To provide additional path for the working fluid, a lattice structure covered with screen mesh wick was inserted in the heat pipe. The bottom surface of the heat pipe was heated by an electric heater and the top surface was cooled by circulating coolant. The concern in this study was to enhance the temperature uniformity at the bottom surface of the heat pipe while an uneven heat source up to 900 W was in contact. The temperature distribution over the bottom surface was monitored at more than twenty six locations. It was found that the operating performance of the sodium heat pipe was critically affected by the inner wall temperature of the condenser region where the working fluid may be changed to a solid phase unless the temperature was higher than its melting point. The maximum temperature difference across the bottom surface was observed to be $114^{\circ}C$ for 850 W thermal load and $100^{\circ}C$ coolant inlet temperature. The effects of fill charge ratio, coolant inlet temperature and operating temperature on thermal performance of heat pipe were analyzed and discussed.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.161-182
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• 2021

완구(碗口)란 유통식 화기로 발사체 장전 부분이 사발(碗) 형태인 화포이다. 발사체로는 비격진천뢰(飛擊震天雷)나 단석(團石) 등을 사용하였다. 『화포식언해(火砲式諺解)』(이서(李曙), 1635)에 의하면, 대·중·소·소소완구 등 총 4종으로 구분되며, 실물은 대완구 1점(보물 제857호), 중완구 2점(보물 제858호, 제859호) 등 총 3점이 전한다. 본 연구에서는 임진왜란기에 제작된 국립진주박물관 소장 중완구(보물 제858호)와 해군사관학교 박물관 소장 중완구(보물 제859호)의 과학적 조사를 토대로 제작 기술을 확인하였다. 첫 번째로 국내 현전하는 중완구가 단 두점인 만큼 정밀 3D 스캐닝 정보를 바탕으로 세부 제원을 서로 비교하고, 동 시기의 문헌 기록 수치와 함께 검토하였다. 전체 크기차는 근소하나 중량에서 5,507g의 차이를 보이고, 세부적으로 심지구멍 위치와 손잡이 길이가 상이하다. 한편 현전 중완구는 『화포식언해』의 중완구 제원과 가장 유사하다. 두 번째로는 중완구의 성분을 분석하고 기존 청동제 화약 무기와 함께 검토하였다. 표면 성분 분석결과, 중완구는 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금이며, 평균 함량(wt%)은 Cu 85.24 : Sn 10.16 : Pb 2.98이다. 중완구의 재료 성분은 기존에 조사된 조선 청동 화약 무기의 평균 성분과 매우 유사하며, 중세 유럽의 청동제 화포 재료(Gun-metal)와도 유사한 경향임을 확인하였다. 마지막으로 중완구 표면의 주조 결함(casting defect)과 CT 상을 토대로 주조 기법을 추정하였다. 측면의 주조분할선으로 보아 주형을 반으로 나눈 분할 제작(piece mold)이며, 용탕의 주입은 약실끝 부분으로 포구가 바닥에 오는 수직 주형 설계로 추정한다. 특히 포신 기벽에서 주형과 코어를 고정하는 보조 장치인 채플릿(chaplets)이 확인되므로 이는 기벽을 일정하게 형성하는 역할을 했을 것이다. 한편 보물 제858호와 제859호 중완구 두 점은 외형이 매우 유사하지만, 채플릿의 수량과 배치가 상이하여 주형 설계 일부가 달랐을 것으로 예상한다.