상변화물질을 이용한 잠열축열조에 관한 기초 연구 - 수평원관내에서의 내향용융 및 응고열전달 실험 -

김일겸,조남철,김준근,이채문,임장순,Kim, I.G.,Cho, N.C.,Kim, J.G.,Lee, C.M.,Yim, C.S. 대한설비공학회 1989 설비공학 논문집 Vol.1 No.4

Heat transfer phenomena during inward melting and solidification process of the phase change material were studied expertimentally. The phase change medium was 99% pure n-docosane paraffin ($C_{22}H_{46}$). The solid-liquid interface motion during phase change was recorded photographically. Measurements were made on the temperature, the solid-liquid interface, the melted or frozen mass and the various energy components stored or extracted from the cylinder wall. For melting, the experimental results reaffirmed the dominant role played by the conduction at an early stage, by the natural convection at longer time. For solidification, natural convection effects in the superheated liquid were modest and were confined to short freezing time. Although the latent energy is the largest contributor to the total stored or extracted energy, the aggregate sensible energies can make a significant contribution, especially at large cylinder wall superheating or subcooling, large initial phase change material subcooling or superheating.

잉여양파의 첨가급여가 오리의 성장과 도체특성에 미치는 영향

안병진,장기,김성호,조남철,국길,최봉환,선상수,Ahn, B.J.,Jang, K.,Kim, S.O.,Cho, N.C.,Kook, G.,Choi, B.H.,Sun, S.S. 한국가금학회 2001 韓國家禽學會誌 Vol.28 No.3

본 연구의 목적은 상품화하기 어려워 버려지는 양파를 오리의 사료자원으로 이용하여 그 효과를 평가하고자 수행하였다. 시험동물은 1 일령 Cherry Valley F$_1$ 360수를 오리가 생체중 3 kg에 도달하는 시기인 약 7 주령 (49 일령)까지 사육하였다. 처리는 대조구, 세절 양파 3%, 6%, 양파 엑기스 5%, 10%, 착즙박 6%, 발효사료 3%, 6%, 등 8 처리로, 처리구 당 45수를 임의 배치하였다. 사료 섭취량은 대조구가 처리구에 비해 유의성(P<0.05)있게 높았으나, 증체량은 오히려 세절 양파 3%처리구가 가장 높았다. 사료 요구율에 있어서도 대조구와 비교해 발효사료 6%를 제외하고는 전체 처리구에서 낮게 나타나 사료효율도 우수한 경향을 보여주었다. 도체율은 양파 추출물 5% 처리구가 가장 높은 경향을 보였으나, 대조구와 처리구간에 유의성은 없었다. 복강내 지방의 중량은 대조구와 발효사료 6% 처리구에서 다른 처리구에 비해 높게 나타났으며, 세절 양파 6% 처리구에서 가장 낮은 복강 지방량을 보였다. 복강 지방율에 있어서는 발효사료 6% 처리구를 제외하고는 대조구와 각 처리구간에 유의적 (P<0.05)인 차이를 보였다. 콜레스테롤 함량은 대조구에 비하여 모든 처리구에서 약간 낮은 경향이었지만 유의적인 변화는 보이지 않았다. 양파급여 오리육에서 stearic acid ($C_{18:0}$)는 대조구에 비하여 현저히 낮아졌다 (P<0.05). 특히 세절 양파 3% 급여구와 양파 추출물 5% 급여구에서 유의적으로 줄어들었다. 반면에 arachidonic acid ($C_{20:4}$)는 대조구에 비하여 처리구에서 높게 측정되었다. 결과를 종합해 볼 때 잉여양파를 함유한 오리사료는 기호성, 사료 섭취량, 및 증체량에는 별다른 영향을 미치지 않았고 기호성도 다른 가금류에 비해 잡식성인 오리에게는 문제가 없는 것으로 나타나, 오리의 사료로서 충분한 가치가 있다고 사료된다. The objectives or this study were to examine reed value or waste onion in duck. Experimental chicks (Cherry Valley F$_1$, 1day old, 350 chicks) were randomly assigned in 8 treatment groups, each 45 chicks, and man-aged for 7 weeks (3 kg BW, 49 days old). Treatments were control, 3%, 6% of chopped onion-fed, 5%, 10% of onion extract fed, 6% of onion meal, 3%, 6% of fermented onion-fed. Feed intake was significantly (P<0.05) high in control group, but ADG was high in 3% chopped onion-fed group. Feed requirement was very efficient in all treatment groups except 6% fermented onion-fed group. Dressing rate was high in 5% onion extract-fed group, but it was not significant. Abdominal fat was the highest in control and 6% fermented onion-fed group and lowest in 6% chopped onion-fed group. Cholesterol content was lower in all treatment groups than in control group, but it was not significantly different. Stearic acid ($C_{18:0}$) content was significantly low in all treatment group (P<0.05). However, arachidonic acid ($C_{20:4}$) content was higher in treatment group than in control group. In result, onion diet was not significantly effect on palatability, feed intake, ADG in ducks. Duck meat of onion-fed contained low cho-lesterol and high unsaturated fat content.

2종 잠열 축열재를 사용하는 축열장치의 열저장성능

이건행(G.H. Lee),김준근(J.K. Kim),조남철(N.C. Cho),오수철(S.C. Ohu),임장순(C.S. Yim) 한국태양에너지학회 1994 한국태양에너지학회 논문집 Vol.14 No.1

본 연구에서는 효율적인 열저장 방법으로 주목받고 있는 잠열이용형 축열장치에 2종 축열재 (C_(28)H_(58), Na₄P₂O_7ㆍ10H₂O)의 질량비 (M*)를 각각 0.5, 1.0, 2.0으로 하여 장입한 후 작동유체의 유량 및 온도, 상변화물질의 초기온도를 변화시켰을 경우 사간경과에 따른 상변화물질의 온도분포와 축열량 및 방열량을 비교, 검토하였다.<br/> 열전도율이 큰 피로인산나트륨의 온도분포는 축열초기에 급격히 상승하는 반면, 피로인산나트륨보다 열전도율이 작고 자연대류 열전달이 지배적인 파라핀의 온도분포는 상대적으로 서서히 증가하였고 2종 축열재 중에서 파라핀의 질량이 많을수록 축열량이 크게 나타났다. 그러나 이후 용융이 진행됨에 따라 용융체적이 증가하므로 액상 피로인산나트륨의 열전도율이 액상 파라핀의 열전도율보다 크기 때문에 피로인산나트륨의 질량이 많을수록 축열량이 크게 나타나 질량비 0.5인 경우의 총 축열량은 94 Kcal/㎏으로 질량비가 1.0, 2.0인 경우보다 각각 약 3.3%, 5.6% 정도 크게 나타났다.<br/> 방열 과정에서는 액상 피로인산나트륨의 열전도율이 액상 파라핀의 열전도율보다 약 3배 정도 크기 때문에 피로인산나트륨의 질량이 가장 많은 질량비 0.5인 경우의 방열량이 질량비 1.0, 2.0인 경우보다 크게 나타났다. A new concept of heat storage system using latent heat was proposed for improving the effectiveness of the heat storage. Two kinds of phase change materials (C_(28)H_(58), Na₄P₂O_7ㆍ10H₂O) were inserted into the tubes of the system in order to calculate and, hence, to analyze the mass ratio, temperature distribution, heat recovery quantity and heat release quantity with respect to the flow rate and temperature of the working fluids and initial temperature of PCM.<br/> At early heating process, the temperature distribution of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O rapidly increases, while that of C_(28)H_(58) slowly increases due to lower thermal conductivity and melting points. However, in proceeding of melting process, total heat storage quantity of the case of 0.5-mass ratio is shown to be superior to 1.0, 2.0 mass-ratio by 3.3%, 5.6%, respectively.<br/> In proceeding of melting process, heat transfer rate rapidly increases proportional to mass of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O This is due to that the thermal conductivity of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O is larger than that of C_(28)H_(58) in liquid state. In cooling process, the case of 0.5-mass ratio was superior to any other cases in terms of freezing heat transfer rate. This aspect arises from that the thermal condutivity of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O in liquid state was lager than that of C_(28)H_(58) by three times.

상변화 물질을 이용한 잠열축열조에 관한 기초 연구 - 수평원관내의 내향용융 열전달 실험 -

조남철(N. C. Cho),김준근(J. G. Kim),이채문(C. M. Lee),임장순(C. S. Yim) 한국태양에너지학회 1989 한국태양에너지학회 논문집 Vol.9 No.3

온적외선을 이용한 도장품의 건조에 관한 연구

임장순(C. S. Yim),오철수(S. C. Ohu),김군수(K. S. Kim),조남철(N. C. Cho),김영중(Y. J. Kim) 한국태양에너지학회 1994 한국태양에너지학회 논문집 Vol.14 No.1

본 연구는 건조공정에서 이용되는 건조열원으로 일반 니크롬 히터와 적외선 히터를 각각 사용하였을 경우 시편에 도포된 도료의 건조특성을 실험적으로 규명한 것으로 각 히터의 열용량, 도료의 질량 및 풍량 변화에 따른 건조율과 시편의 표면 온도변화를 측정하여 그 결과를 비교ㆍ검토한 것이다.<br/> 건조실험시 일반 니크롬히터와 적외선히터를 각각 사용할 경우 모두 동일한 건조조건중 도료의 질량이 적고 풍량과 히터의 열용량이 클수록 건조완료시간이 빠르게 나타났다.<br/> 적외선 히터를 건조열원으로 사용할 경우 히터의 열용량과 도료의 질량이 클수록 적외선 히터로부터 반투명한 도료 내부에 흡수되는 복사에너지가 증가되어 도료의 내부 가열효과를 발생시키고 이에 따라 시간경과에 따르는 시편의 표면온도가 높아지며 건조율이 크게 되어 동일한 건조조건하에서 적외선히터를 사용하였을 경우가 일반 니크롬히터를 사용하였을 경우보다 건조 성능이 우수한 것으로 나타났다. The drying characteristics of coated films in the specimen were experimentally evaluated for two different drying heat sources ; a Ni-Cr Heater and an Infrared Ray Heater, respectively. It has been demonstrated that the smaller mass of coated films and the higher flow quantity and heat flux, the faster dried time.<br/> In case of using Infrared Ray Heater, the radiant energy absorbed by the translucent films out of the heater was increased as the heat flux of heater and the mass of coated films became higher.<br/> Thus, the films' effect of internal heating was distilled and timewise surface temperature of specimen was appeared to be high.<br/> Furthermore it was found that the drying performances associated with the Infrared Ray Heater were much better than those of the Ni-Cr Heater under the same experimental conditions.

스파이럴형 냉동코일을 사용한 유하액막식 빙축열조에서 열전달현상에 관한 실험적 연구

이채문(C.M.Lee),김동훈(D.H.Kim),조남철(N.C.Cho),김일겸(I.G Kim),박상록(S.R.Park),최국광(K.K.Choi),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1999 한국태양에너지학회 논문집 Vol.19 No.2

빙축열조내 부피축소 및 부양을 고려한 얼음의 용융과정에 관한 연구

장홍순(H.S.Jang),김동춘(D.C. Kim),김일겸(I.K.Kim),조남철(N.C.Cho),김종보(J.B.Kim),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1996 한국태양에너지학회 논문집 Vol.16 No.1

본 연구는 수평원통형 빙축열조 내에 채워진 얼음이 부양 및 부피가 축소되면서 내향용융될 때 얼음을 체적비((Vs/Vtot) 0.545, 1.00로 채운 후 얼음의 초기온도와 벽면 가열온도를 각각 변화시키면서 내향용융 시켰을 경우, 시간경과에 따른 상변화물질의 용융현상, 용융율 등을 실험적으로 구하여 이를 비교ㆍ검토한 것이다.<br/> 용융율은 얼음의 초기온도와 벽면 가열온도가 동일한 경우에는 얼음의 체적비(Vs/Vtot) 0.545가 1.00보다 크게 나타났으며, 체적비가 동일한 경우에는 얼음의 초기온도보다 벽면 가열온도의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.<br/> 용융진행시 얼음내의 전도열전달, 액상내의 자연대류에 의한 열전달, 얼음의 부양에 따르는 얼음과 열원 벽멱과의 접촉(close contact)에 의한 전도열전달 및 얼음의 회전등이 발생하는 복잡한 전열특성이 나타났으며 이러한 결과를 수평원통형 빙축열조 설계에 고려하여야 함을 알 수 있었다. In this study, melting process of the unfixed phase change material (ice) in horizontal ice storage tube was examined experimentally. Experiments were performed to investigate for heat transfer characteristics of ice melting process according to the change of initial ice temperature, tube wall temperature and initial ice volumetric ratio. The melting rate was more influenced by the wall temperature of tube than initial temperature of ice. Ice was closely contacted near the tube wall because of buoyancy. The remained buoyant ice was irregulary rotated in case of Vs/Vtot=1.00, but not rotated in casce of Vs/Vtot=0.545. Under the same wall and initial ice temperatures, the melting rate was higher for Vs/Vtot=0.545 than that for Vs/Vtot=1.00 due to the difference in the reduction of heating surface area. Therefore in the design of horizontal cylindrical ice storage tube, it should be in consideration of the contraction and rotation of P.C.M.(ice)

원통형 축열조내 작동유체 및 축열매질의 열전달에 관한 수치적 연구

윤현중(H.J.Yun),김동춘(D.C.Kim),김일겸(I.K.Kim),조남철(N.C.Cho),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1996 한국태양에너지학회 논문집 Vol.16 No.1

원통형 축열조내 작동유체 및 축열매질의 열전달에 관한 수치적 연구

윤현중(H.J.Yun),김동춘(D.C.Kim),김일겸(I.K.Kim),조남철(N.C.Cho),임장순(C.S.Yim) 대한설비공학회 1995 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.1995 No.6

수평 원통관 빙축열조에서의 열전달에 관한 연구

이준용(J.Y.Lee),김영기(Y.K.Kim),조남철(N.C.Cho),김영중(Y.J.Kim),임장순(C.S.Yim) 한국태양에너지학회 1995 한국태양에너지학회 논문집 Vol.15 No.1

본 연구는 수평원통내에 물을 체적비(V_l/V_tot) 0.50, 0.91로 각각 장입한 후 물의 조기 과열온도와 벽면 냉각온도를 각각 변화시키면서 내향 응고시켰을 경우, 시간에 따른 상변화물질의 평균온도, 상경계면의 형상, 응고율, 응고에너지 등을 실험적으로 구하여 이를 비교·검토한 것이다. 응고진행시 상경계면은 물의 초기 과열온도가 높을수록 응고초기에 상단부분이 하단부분보다 빠르게 진행되었으나 응고가 진행됨에 따라 상하단의 상격계면 전진속도는 거의 동일하게 나타났다. 동일한 온도조건에서 전과정에 걸친 응고율(M_s/M_tot)은 체적비 0.5인 경우가 0.91인 경우 보다 크게 나타나 수평원통내 물의 내향응고시 물의 체적비(V_l/V_tot) 변화에 의한 영향도 고려하여야 함을 알 수 있었다. Heat transfer phenomena during inward freezing process of the water in a horizontal cylinder were experimentally studied. The cooling temperature of a wall more significantly affects the timewise average, temperature than the initial superheating temperature of the water. In addition, it was abserved that the timewise average temperature was influenced by the initial volume ratio of the water (V_l/V_tot) at the same temperature conditions. One the other hand, the freezing speed of the upper part in the water-ice interface was quickly progressed due to natural convection. Furthermore, experimental observation showed that the frozen mass fraction (M_s/M_tot) was influenced by the initial volume ratio of the water (V_l/V_tot). It was noted that the frozen mass fraction for each V_l/V_tot represented by Ste* and Fo.