• KIEAE Journal
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• 제16권6호
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• pp.167-172
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• 2016

Purpose: The solar water heater with natural circulation has been used for several decades in the world as it is automatically operated without a pump and controller and is easy to maintain and repair. After the subsidy was offered from 2012, the solar water heater with natural circulation is becoming increasingly popular in Korea. Recently, the development of a wall-integrated solar water heater, which improves the applicability of buildings and prevents the overheating in the summer, is being developed. On the other hand, the design and performance evaluation data of solar water heaters are very inadequate, and analysis of heat and flow is required to develop a new type of solar water heater. Method: Therefore, in this study, we proposed a new simplified system analysis model that reflects heat and pressure loss from the test results of KS B ISO 9806-1 (Solar collector test method), assuming that the collector is a simple pipe system, the validity of which was verified through experiments. Result: As a result, first, the RMSE of the system circulation flow rate and the average temperature of the inlet and outlet of the collector according to the experimental results and the simulation are 0.05563 and 0.88530, respectively, which are very consistent. Secondly, the mass flow rate is increased linearly with the increase of the solar radiation, and the mass flow rate is 0.0104 ~ 0.0180kg/s in the range of $200{\sim}380W/m^2$ of solar irradiance. Compared with the test flow rate 0.0764kg / s of the test collector, it showed a level of less than 20%.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구는 한국가스공사에서 운영중인 천연가스 공급관리소의 가스히터를 대상으로 겨울철 히터 가동 중단시, 가스히터 내부의 열전달 매체액 (Bath Water)이 빙점에 도달하는 시간을 계산하여 보수주기에 대한 결정 및 동파 취약 부위에 대한 영향을 판단하기 위해 가스히터의 체적을 고려한 비선형 3차원 전산모사를 수행하였다. 이용된 시뮬레이터는 미국 FLUENT사의 FLUENT V 5.0으로서 열유체 유동해석 범용 Code이다. 본 문제는 열전도에 관한 문제로 에너지 방정식을 푸는 방식으로 진행되지만 가스히터의 체적을 고려한 3차원 계산을 수행하기 위해 현장의 가스히터 형상 및 축적을 거의 유사하게 모델링하였고 표면에서 공기에 의한 대류 (Convection)문제와 단열재 사이의 전달 (Conduction)문제, 히터내부 액체의 자연대류 (Natural Convection) 그리고 배관을 통한 열손실의 문제를 고려한 복합적인 열전달 현상을 분석하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권6호
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• pp.49-56
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• 2014

Research about hybrid solar air-water heater that can make heated air and hot water was conducted as a part of improving efficiency of solar thermal energy. At this experiment, ability of making heating air and hot water was investigated and compared with traditional solar air heater and flat plate solar collector for hot water when air or liquid was heated respectively. Comparing hybrid solar air-water heater that used in this experiment to other solar air heater studied already, it has a lower efficiency at same mass flow rate. Air channel structure, fin's shape and arrangement in the air channel result in these difference then the ability of air heating need to be improved with changing these thing. In case of making hot water, performance was shown as similar with traditional system although the air channels were established beneath absorbing plate. But the heat loss coefficient was shown higher value by installing of air channel. Also the performance of hot water making was shown lower value at same liquid mass flow rate with traditional flat plate solar collector for hot water. So the necessity of performance improvement at lower mass flow rate of each heating medium can be confirmed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1228-1230
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• 2005

This paper deals with design of heater trigger switching in a persistent current system(PCS) by finite element method(FEM) analysis of YBCO coated conductor(CC) tape. Most promising superconducting wire is YBCO coated conductor tape in these days for its high n value and critical current independency from external magnetic field. It is expected to be used many superconducting application such as fault current limiter and cable etc. The superconducting magnet which is operated in persistent current mode in SMES, NMR, MRI and MAGLEV has many advantages such as a high uniformity of a magnetic field and reducing a thermal loss. A PCS system consists of magnet power supply (MPS) which energized current to a magnet, heater, a coated conductor tape for switching, and superconducting magnet. In this paper, the characteristic of thermal quench of the YBCO CC tape and BSCCO tape by heater trigger analyzed by FEM. And optimal length of heater is calculated by temperature and time analysis. This heater trigger analysis is expected to be a basic concept of PCS application design.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.253-261
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• 1987

본 논문에서는 이러한 점들을 보완하여 Fig.1에 도시한 Rijke 관에서 나선형 가열기에 의한 음향력의 발생량을 계산하고 기주진동을 일으키는데 필요한 가열량을 계산하고 기주진동을 일으키는데 필요한 가열량을 구하였다. 이론을 뒷받침하기 위 하여 실험을 하고 결과를 비교 검토하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.534-539
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• 2021

본 논문에서는 유도 가열코일의 인덕턴스 변화 환경에서 스위칭주파수를 가변하여 최대 가열 전력이 전달될 수 있는 유도 가열 방식을 제안하였다. 가열코일내 피 가열체 종류 및 가열코일과의 근접도에 따라 공진회로의 공진주파수가 변화하게 되며, 공진주파수와 스위칭주파수 관계에 따라 유도가열기 소자의 파손 또는 손실이 발생하여 최대 전력 전달이 어려울 수 있다. 공진주파수의 변화에 따른 가열 전력을 감지하여 최대 전력 전달이 유지되도록 스위칭주파수를 가변하도록 하였다. 공진 주파수 변화에 대응하는 스위칭주파수 가변에 따라 요구하는 출력 변화 범위내로 제어될 수 있는 제안된 방식의 결과를 통하여 거의 일정한 출력전력(0.43 dB 이내) 전달이 가능한 스위칭주파수 가변특성을 갖는 유도가열기의 전력 효율성을 확보할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.325-330
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• 2005

대기중의 일산화탄소 가스 농도를 측정하기 위한 마이크로 가스센서를 MEMS 공정을 이용하여 제작하였다. $SnO_2$ 가스 감응물질을 작동온도까지 가열하기 위하여 마이크로 히터를 설치하였다. 마이크로 히터에서 발생한 열이 효율적으로 감응물질에만 전달되고 실리콘 베이스로 누설되는 것을 최소화하기 위하여 마이크로 히터와 전극을 레버형으로 만들어 다리처럼 공중에 뜨게 하였으며, 이 위에 감응물질을 올려놓았다. 마이크로 가스센서의 열전달 현상을 상용 열유동 해석 전용 프로그램인 FLUENT를 이용하여 해석하였다. 해석 결과 실리콘웨이퍼 베이스의 온도가 거의 상온에 가까워 마이크로 히터에서 발생한 열이 가스 감응물질을 효과적으로 가열하여서 가스 감응물질의 열적 고립상태를 유지하고 있는 것을 알 수 있었다. 또한 감응물질을 작동온도까지 가열하기 위하여 마이크로 히터에 가하여야 하는 전류의 양을 예측할 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.583-597
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• 2014

난방기기에 의한 화재는 다양한 난방기기의 종류처럼 그 원인도 다양하고. 매년 계속되는 전통재래시장에서의 난방기기에 의한 화재사고가 빈번히 발생하여 인명 및 재산상의 손실을 초래하고 있다. 일반주택이나 아파트 등 대부분의 주거시설은 난방용 보일러가 보급되어 난방기기로 인한 화재가 그리 많지 않으나 식당, 시장의 점포와 사무실, 체육관, 공장, 작업장 등에서는 여전히 석유난로, 전기난로 등 난방기기를 사용 하고 있어 화재의 위험성에 노출되어 있다. 또한 난방용 기기의 발생건수를 살펴보면 가정용보일러, 목탄난로, 석유난로, 가스난로/스토브, 전기스토브/히터 순으로 발생한 것으로 분석되었으며, 인명피해 별 건수는 가스난로/스토브, 석유난로 /곤로, 전기히터/스토브, 연탄/석탄난로 순으로 분석되었다. 또한 가스 및 석유관련 난방용기기가 발생빈도(frequency)는 낮지만 화재강도(intensity)가 높은 것으로 분석 되었다. 따라서 본 연구의 목적은 다중이용시설인 전통재래시장에서 아직도 많이 사용되고 있고, 실제 화재발생사례가 많은 석유난로와 전기스토브에 의한 발화 위험성 즉 최소발화온도, 탄화 정도와 그에 따른 열유속을 정상상태와 비정상상태 하에서의 가연물의 접촉 및 전도로 인한 화재 발생 가능성을 재연하여 검토해 봄으로서 보다 과학적인 화재조사 및 감식 접근방법을 강구하고자 하였다. 재연실험 결과 실험체 2종(석유난로/전기스토브) 모두 양호한 축열 조건이 만들어지지 않는 한 발화위험성은 극히 적은 것으로 나타났지만 탄화의 상태는 각 부위별로 진행되는 것으로 분석되었다. 결국 화재로의 전이는 축열에 의한 발화이므로 최소한 화재장소의 축열 온도조건이 $500^{\circ}C$ 이상일 때 발화되는 것으로 분석되었다. 특히 전기스토브의 발열체인 석영관인 경우 가장 짧은 시간 내(10sec)에 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 급 가열 되어 이때의 열유속은 6.26kW/m2으로 나타나 이는 보온된 PVC케이블이 손상과 함께 인체에는 2도 화상을 입히는 결과를 나타내는 것으로 분석 되었다. 아울러 온도 조건 이외에 거리변화에 따른 열량의 감소분을 나타내는 형태계수(Geometric View Factor)와 화재하중(Fire Load)에 따른 온도 변화도 고려되어야 할 중요한 변수임 알았다. 따라서 이에 관한 세심한 화재조사 및 감식의 매뉴얼이 있어야 할 것으로 사료되며 이러한 실험에 의한 과학적이고 합리적인 노력들이 향후 화재조사 및 감식에 대한 매뉴얼 작성과 이론적 토대를 세우는데 기여하기를 기대한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.121-128
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• 2007

Convective heat loss from solar tower receiver is experimentally investigated in wind tunnel with tilt angles and operating conditions. In order to simulate the receiver, an electric heater, which is made of aluminum (width : 100 mm, height : 100mm) is used and installed in the wind tunnel. The convective heat loss from the receiver is dependent on the direction and the velocity of the wind and the surface temperature of the receiver. The tilt angle and surface temperature of the receiver are varied from 0o (cavity facing straight down) and 90o(cavity aligned horizontally) and from $150^{\circ}C$ to $250^{\circ}C$, respectively. Also, the wind speed is changed from 0 to 4m/s. The convective heat loss is obtained by measuring consumed power to the heater to maintain the desired surface temperature. It is concluded that Nusselt number increases with increasing wind speed for all cases. Especially, it is showed that Nusselt number can be maximized when the tilt angle is 30o.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.197-201
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• 2002

This paper presents optimized design, fabrication and thermal characteristics of micro-heaters for thermal MEMS (micro electro mechanical system) applications using SOI and trench structures. The micro-heaters are based on a thermal measurement principle and contains thermal isolation regions of 10 ${\mu}m$-thick Si membranes consisting of oxide-filled trenches in the SOI membrane rim. The micro-heaters were fabricated with Pt-RTD on the same substrate via MgO buff layer between Pt thin-film and $SiO_2$ layer. The thermal characteristics of micro-heater with trench-free SOI membrane structure was $280^{\circ}C$ at input power 0.9 W; in the presence of 10 trenches, it was $580^{\circ}C$ due to reduction of the external thermal loss. Therefore, a micro-heater with trenches in SOI membrane rim structure provides a powerful and versatile alternative technology for enhancing the performance of micro-thermal sensors and actuators.