항온항습 공간에서의 환기횟수에 따른 온도 습도 변화 = Effect of Air Exchange Rate in a Constant Temperature and Constant Humidity Chamber

국문 초록 (Abstract)

최근에 정밀도가 요구되는 반도체, 전자장비, 초정밀기계공업, 의약품 등의 산업분야에서 생산된 제품성능 향상과 신뢰도를 높이기 위하여 주위 환경의 제어가 필요 하게 되었다. 이들 환경 요소들은 온도, 습도, 청정도, 기류분포 제어로 모든 유해 요인들을 최소하기 위한 방향으로 나아가고 있다. 특히, 온도 및 습도 변화에 따른 현상들은 산업생산 공정에서 매우 민감한 영향을 미치고 있다. 따라서 온·습도의 변동값이 허용범위 이내로 들도록 하는 것이 중요한 요인이 된다.
본 연구에서는 실제 항온항습 장치를 가지고 연구를 진행하였으며, 챔버내 환기횟수를 변동시켜 온·습도 변화상태에 대해 기술하였고, 챔버 모델의 실험과 전산유체역학 프로그램인 STAR-CD을 사용한 열유동 해석으로 비교·분석하였다.
또한 실험과 전산해석을 통하여 환기횟수가 증가할수록 온도 및 습도 편차변화는 작아지고, 전체적으로 고른 온도분포 이동을 나타냈으며, 환기횟수 변동에 따라 온·습도 변화가 미치는 영향이 있음을 알 수 있다. 그러므로 적합한 환기횟수 조절로 온·습도 편차를 최대로 줄이는 방안의 활용과 제품 생산성 향상 및 에너지 절감효과 기준을 제시했다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, for development and reliance of products from industries such as semiconductors, electronic equipments, super precise machines, and medical supplies that require precision, the environmental control became necessity. These environmental factors are temperature, humidity, cleanliness, and air distribution control, and these factors progress to minimize all the harmfulness. Especially, the phenomenon from temperature and humidity changes sensitively affect to the process of industrial production. Therefore, it is important factor that variable value fall under the category of allowable range.
In this study, an actual constant temperature and humidity chamber was used to proceed the study. I described the states of temperature and humidity from the change of air exchange rate in chamber. I tested chamber model. I compared and analyzed from heat transfer and fluid flow simulation by using STAR-CD which is a computational fluid dynamics program.
From the tests and computational simulations, we could know a few things. As the air exchange rate increased, the deviation change of temperature and humidity decreased. The movement of temperature distribution was even in general. There was an affect from the change of temperature and humidity in response to the change of air exchange rate. Therefore, here I suggested a practical method that minimize the deviation of temperature and humidity by controlling the air exchange rate, and a standard of high productivity and energy saving efficiency.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• List of Tables = ⅱ
• List of Figures = ⅲ
• 국문초록 = ⅳ
• 제 1장 서론 = 1
• 1.1 연구 배경 = 1
• 1.2 연구 목적 = 2
• 1.3 연구내용 및 효과 = 3
• 제 2장 이론적 고찰 = 4
• 2.1 항온항습의 기본적 관계 = 4
• 2.2 온도 및 습도 변화의 영향 = 6
• 2.3 항온항습장치의 제어 특성 = 7
• 2.4 공조시스템 부하 = 8
• 2.5 전산 해석 = 13
• 2.5.1 지배방정식 13
• 2.5.2 경계조건 14
• 2.5.3 전산해석 방법 15
• 제 3장 실험장치 및 실험방법 16
• 3.1 실험장치 16
• 3.2 측정기기 20
• 3.3 실험방법 21
• 3.4 습공기선도 해석 23
• 제 4장 결과 및 고찰 27
• 4.1 실험결과 및 고찰 27
• 4.1.1 환기횟수에 따른 온도변화 특성 27
• 4.1.2 환기횟수에 따른 습도변화 특성 28
• 4.2 전산해석 결과 및 고찰 31
• 4.2.1 챔버내 온도분포 해석 31
• 제 5장 결론 38
• 참고 문헌 40
• Abstract 41
• 감사의 글 42