• Geomechanics and Engineering
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• 제15권4호
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• pp.997-1004
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• 2018

The brine leakage is a tough problem in artificial freezing engineering. This paper takes the common soft clay in Wujiang District as the study object, and calcium chloride solutions with six salinity levels were considered. The 'classic' cooling curve method was employed to measure the freezing point of specimens after freeze-thaw. Results indicate that four characteristic stages can be observed including supercooling, abrupt transition, equilibrium and continual freezing, strongly dependent on the variation of unfrozen water content. Two characteristic points were found from the cooling curves, i.e., freezing point and initial crystallization temperature. A critical value for the former exists at which the increment lowers. The higher the saline content approximately linearly, lower the freezing point. In the initial five cycles, the freezing point increases and then stabilizes. Besides, the degree of supercooling was calculated and its correlations with water, salt and freeze-thaw cycles were noted. Finally, an empirical equation was proposed for the relationship of freezing point and three main factors, i.e., water content, saline content and freeze-thaw cycles. Comparison of calculated and measured data proves that it is reliable and may provide guidance for the design and numerical analysis in frozen soil engineering.

• 설비공학논문집
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• 제6권4호
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• pp.354-364
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• 1994

Experiments have carried out to investigate the effects of parameters, such as mass ratio of R141b-to-water, stirrer speed, brine inlet temperature, brine flowrate, and additives, on the performance of the cool storage system using R141b clathrate. The cool storage system in this experiment was composed of storage tank, refrigerator, and heater. The results show that the mass ratio of R141b-to-water, 1 : 3~1 : 3.5 gives the best performance and the stirring speed has optimum point as 600rpm. At this speed impeller Reynolds number is $1.01{\times}10^5$. The lower the inlet brine temperature and the highter the brine flowrate, the better performance. The addition of metal powder turned out to reduce the degree of supercooling. The supercooling reduction was proportional to the amount of the metal power. However when metal powder was added more than 0.1 wt%, there was no additional supercooling reduction. The surfactants shortened the time consumed for cool storage to the half of no surfactant added case.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.173-178
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• 2010

빙축열시스템은 저온잠열저장을 위해 물을 사용한다. 그러나 물은 액체에서 고체로 상변화를 하는 과정에서 물의 과냉각 현상에 의하여 냉동기의 냉동용량 증가와 COP감소의 원인이 되고 있다. 본 연구는 저온잠열축열물질로 적용 가능한 TMA(Tri-methyl-amine, $(CH_3)_3N$) 20~25 wt%를 포함하고 있는 TMA-물계 포접화합물(TMA-water clathrate compound)의 냉각특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험적 연구 결과, TMA 질량농도가 높을수록 상변화온도는 증가하였고, 과냉각도와 비열은 감소하였다. 특히, TMA 25wt%를 포함하고 있는 포접화합물은 냉각과정동안 평균 상변화온도 $5.8^{\circ}C$와 과냉각도 $8.0^{\circ}C$, 액상유지시간 651sec 및 비열 3.499 kJ/kgK로서 다른 TMA 농도보다 양호한 냉각특성을 나타내었다. 이와 같이 저온잠열축열물질로서 TMA 25wt%-물계 포접화합물을 적용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.218-218
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• 2005

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.138-143
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• 2006

The peculiarity of ice slurry, such as liquidity, high heat transfer rate and easy storage can also find to supercooled type dynamic ice storage system(DISS) which is one of the DISS. However, in order to accomplish continuous ice formation in the system without mechanical moving parts, supercooled aqueous solutionshould be formed stable through cooling heat exchanger and be dissoluted in storage tank. In previous research, the time of ice slurry increased as the pressure of the cooling heat exchanger(PHX) increased. In this study, a cooling experiment of an ethylene glycol 7mass% solution was performed with various inlet temperature of the PHX, which has constant brine inlet temperature of $-7^{\circ}C$. The temperature in the storage tank maintained to freezing point of the solution. At results, the time of ice slurry formation increased as the supercooling degree decreased and the cooling rate increased.

• 설비공학논문집
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• 제15권8호
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• pp.652-660
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• 2003

T-history method, measuring heat-of-fusion of phase change material (PCM) in sealed tubes, has the advantages of a simple experimental device and no requirements in sampling process. However, a degree of supercooling used in selecting the range of latent heat release and neglecting sensible heat during the phase change process can cause significant errors in determining the heat of fusion in the original method, which has been improved in order to predict better results by us. In the present study, the modified method was applied to a variety of PCM such as paraffin and lauric acid having very small or no supercooling with a satisfactory precision. Also the selection of inflection point and temperature measurement position was fumed out not to affect the accuracy of heat-of-fusion significantly. As a result, the method can provide an appropriate means to assess a new developed PCM by cycle test even if a very accurate value cannot be obtained.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.578-584
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• 2013

아이스 슬러리는 유동성이 좋고 증발잠열이 커서 빙축열 시스템의 전열 유체로 선호되고 있다. 일반적으로 아이스 슬러리는 과냉각된 유체로부터 생성되는데, 동결이 과할 경우 배관을 막히게 하는 단점이 있다. 더욱이 아이스 슬러리 생성을 쉽게 하기 위해 과냉각온도를 낮출 경우 빙축열 시스템의 효율을 떨어뜨리기도 한다. 따라서 아이스 슬러리 생성을 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초음파 진동에 의해 과냉각수에 캐비테이션 충격을 가하여 아이스 슬러리를 생성하는 새로운 방식의 빙축열 시스템에 관한 실험연구를 수행하여, 초음파 진동과 아이스 슬러리 생성과의 상관관계를 규명하고, 초음파 진동이 아이스 슬러리 생성을 성공적으로 촉진할 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제14권2호
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• pp.117-122
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• 2005

본 연구에서는 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 첨가제를 첨가하며 상변화온도, 과냉도, 비열 그리고 체적변화율의 냉각특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다 사용된 첨가제는 에탄올 이며, 냉열원온도는 $-7^{\circ}C$이다. 실험결과들은 다음과 같다. 1) 상변화온도는 $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올을 첨가하여 냉각과정동안 $0.32\~0.96^{\circ}C$가 상승되었다. 2) 과냉도는 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올 $0.5\;wt\%$를 첨가한 경우에 $0.9^{\circ}C$가 억제되었다. 3) 비열은 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올 $0.1\;wt\%$를 첨가한 경우에 $0.19\;kJ/kg^{\circ}C$가 증가하였다. 4) 체적변화율은 TMA $25\;wt\%$-물계 포접화합물에 에탄올을 첨가한 경우에 $1.15\~l.5\%$가 감소하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권2호
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• pp.168-180
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• 2017

본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 $10^{\circ}C$ 송풍식 해동과 4와 $10^{\circ}C$ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 $-1.5--5^{\circ}C$로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, $-1.5^{\circ}C$에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 $-1.5^{\circ}C$를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 $-1.5^{\circ}C$과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 $15^{\circ}C$ 저장과 비교하여 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. $15^{\circ}C$ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 $15^{\circ}C$ 저장에 비해 $-1.5^{\circ}C$ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.

• Fibers and Polymers
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• 제7권4호
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• pp.367-371
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• 2006

Thermal properties of copolyetherester/silica nanocomposites were examined by using DSC and TGA. The segmented block copolyetheresters with various hard segment structures and hard segment contents (HSC) were synthesized and their silica nanocomposite films were prepared by solution casting method. The nano-sized fumed silica particles were found to act as a nucleating agent of the copolyetheresters. The nanocomposites always showed reduced degree of supercooling or faster crystallization than the corresponding copolyetheresters. The nanocomposites also showed increased hard segment crystallinity except HSC 35 sample which had short hard segment length. In case of 2GT [poly(ethylene terephthalate)] copolyetheresters, which were not developed commercially because of their low crystallization rate, the hard segment crystallinity increased considerably. The copolyetherester/silica nanocomposites showed better thermal stability than copolyetheresters.