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열교환기의 흐름개선을 통한 고효율 지열 히트펌프 시스템에 관한 연구
안성환(Sung-Hwan Ahn),최재상(Jae-Sang Choi),김상범(Sang-Bum Kim),안형환(Hyung-Hwan Ahn) 한국가스학회 2017 한국가스학회지 Vol.21 No.4
화석연료의 무분별한 사용으로 인한 이산화탄소의 대기 중 방출은 지구의 연평균 기온을 상승시키는 원인으로 작용하고 있다. 이를 해결하기 위한 대체에너지로써 지열은 연중 일정한 온도를 갖는 무한자원이다. 지열에너지를 널리 보급하기 위해서는 히트펌프의 성능과 지중열교환기의 열교환 효율이 매우 중요하다. 이에 본 연구는 히트펌프의 성능을 증가시키기 위해 팽창변을 이중으로 구성하고 지중열교환기의 열교환 효율을 높이기 위해 입출관과 유입관 사이에 간격유지부재를 사용하여 실험하였다. 실험한 결과 팽창변을 이중으로 구성하였을 때 냉난방 능력이 최대 11.4%가 증가됨을 얻을 수 있었고, 간격유지부재를 사용 시 열교환 효율이 17.5% 향상되었다. 이러한 결과를 토대로 지열시스템의 설치 시 히트펌프의 성능과 지중열교환기의 열교환 효율의 상승으로 인해 설치비용이 많이 절감될 것으로 판단된다. As CO₂ emission with imprudent using fossil fuel, annual mean temperature of earth is increased in every year. Geothermal energy is inexhaustible energy resource to solve this problem. Heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop are important to distribute widely. Thus, this study are performed to increase heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop with dual expansion valves and spacer. As a results, COP of cooling & heating is obtained improvement up to 11.4% using dual expansion valves, and heat exchange efficiency is increased up to 17.5% using spacer. It will be reduced initial installation cost due to increasing heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop.
다양한 온도조건과 flux 첨가량에 따른 단결정 성장용 YAG : Er<sup>3+</sup> 분말 제조
박철우,강석현,박재화,김현미,최재상,강효상,심광보,Park, Cheol Woo,Kang, Suk Hyun,Park, Jae Hwa,Kim, Hyun Mi,Choi, Jae Sang,Kang, Hyo Sang,Shim, Kwang Bo 한국결정성장학회 2015 한국결정성장학회지 Vol.25 No.4
본 연구에서는 고상법 및 flux를 이용하여 $Y_3Al_5O_{12}:Er^{3+}\;(YAG:Er^{3+})$ 분말을 저온에서 성공적으로 합성하였다. 분말의 합성 여부와 분말 하소 시 온도에 따른 결정성을 분석하기 위하여 X-ray diffraction(XRD)를 측정하였다. 순수한 YAG는 일반적인 고상법으로 합성할 경우, $1400^{\circ}C$에서 12시간 동안 하소하여 순수한 YAG 상을 얻을 수 있었고, 반면에 $BaF_2$를 첨가한 결과는 상대적으로 낮은 온도($1000^{\circ}C$)에서 합성되었다. 즉, 합성온도를 약 $400^{\circ}C$ 가량 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, $BaF_2$의 최적의 농도를 찾아 첨가 후, 열처리 온도에 따라 $BaF_2$로 인한 입자의 형태 및 크기를 조사하였으며 그에 따른 발광강도에 대하여 논의하였다. In this study, using solid-state and flux, $Y_3Al_5O_{12}:Er^{3+}\;(YAG:Er^{3+})$ powders were successfully synthesized at low temperatures. To analyze the crystallinity of powders according to the synthesis or non-synthesis of powders and powder calcination temperatures, X-ray diffraction (XRD) was measured. In the case of pure YAG, when YAG was analyzed using the general solid-phase method, it was calcined for 12 hours at $1400^{\circ}C$ and pure YAG phase could be obtained. But when $BaF_2$ was added to YAG, YAG was synthesized at lower temperature (1000^{\circ}C$). It was thus found that the synthesis temperature could be lowered by about $400^{\circ}C$. Also, when BaF2 with an optimal concentration was added to $YAG:Er^{3+}$, the particle shape and size according to synthesis temperatures were surveyed, and corresponding luminous intensity was discussed.
박재화,김현미,강효상,최재상,최봉근,남기웅,남한우,심광보,Park, Jae Hwa,Kim, Hyun Mi,Kang, Hyo Sang,Choi, Jae Sang,Choi, Bong Geun,Nam, Ki Woong,Nam, Han Woo,Shim, Kwang Bo 한국결정성장학회 2016 한국결정성장학회지 Vol.26 No.1
원적외선 방사세라믹은 인체의 피부 안쪽으로 깊숙이 적외선을 침투시켜 온열 및 치료환경을 주는 매력적인 재료로써, 열적 치료 장치, 온열 매트, 히터 등과 같은 분야에 많은 응용이 되고 있다. 본 연구에서는 소결 온도와 시간을 변화시킴으로써 높은 방사율을 가지는 원적외선 방사세라믹의 소결 조건을 최적화하고자 하였다. 원적외선 방사체의 상 분석은 XRD로, 그 파단면의 미세구조는 SEM을 이용하여 분석하였다. 원적외선 방사율의 측정은 FT-IR으로 행하여, 결과를 종합적으로 해석하여 소결체의 최적 공정 조건을 확립하였다. Far-infrared radiation ceramic is an attractive material that provides thermal therapy by permeating the infrared rays into the deep inside of the human skin. Therefore, it is currently used for thermal therapy devices, thermal mat, heating equipment and so on. This work aims to optimize the sintering process of the far-infrared radiation ceramic with the process parameters of temperature and time. A variety of characterization tools have been used to investigate the optimal sintering condition of far-infrared radiation. The phase of far-infrared radiation ceramic was characterized by using X-ray diffraction (XRD) and microstructure of fracture surface was studied by scanning electron microscopy (SEM). The FT-IR was also performed to measure the far-infrared emissivity.