Research Field
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Refrigeration, Heat Exchanger, LNG Liquefaction Cycle, OTEC Cycle, Absorption
에너지 시스템 연구실에서는 에너지 환경의 효율적이고 체계적인 기술개발을 위하여 최근 국제적으로 관심을 모으고 있는 비교적 새 공조시스템 흡수·흡착 및 기타 에너지 시스템의 요소 기술과 시스템의 경제성 평가에 관한 연구에 중점을 두고 있다. 대표적 생활 편의 시스템으로서 소득 탄력성이 큰 산업인 냉·난방 공조시스템은 성장 잠재력이 크며 수출 확대가 유망한 사업으로 이에 대한 종합응용기술 및 고효율, 절전형 기술 개발, 그리고 환경보전에 기여할 수 있는 열원기기 개발에 관한 연구를 주로 수행하고 있다. 현재 완료 및 진행 중인 연구과제들에 대한 간략한 소개는 아래와 같다.
ㆍ 흡수식 냉동기 설계 프로그램 개발
리튬브로마이드-물 계 흡수냉동기의 각 콤포넌트를 개발하여 흡수냉동기의 기본 설계 데이터를 축적하고 자체개발 능력을 확보한다.
ㆍ 흡수식 냉동기용 흡수기의 유하액막 열·물질전달에 관한 연구
고성능 전열관의 흡수전열 및 물질전달 특성을 실험적으로 파악하고 있는 흡수식 냉동기의 가장 핵심 기술인 흡수기의 고성능화 및 콤팩트화는 물론, 새로운 흡수 전열관 개발과 흡수전열 촉진으로 원가절감을 도모하고 국산화 할 수 있는 핵심원천 기술 확보에 목적이 있다.
ㆍ 흡수식 냉동기용 고성능 전열관 개발에 관한 연구
실제 국내에서 사용되는 흡수기의 모델을 이용하여 기존의 상용화된 전열관과 관군의 열 및 물질전달을 평가하고 그것을 기초로 나아가 새로운 전열관을 개발하여 그 성능을 평가한다.
ㆍ 주요소 흡수식 냉동기의 운전특성
지역 냉난방을 중심수 흡수냉동기에 대하여, 흡수식 냉동기로 공급되어지는 각 구성요소의 변화에 따른 성능 특성을 파악한다.
ㆍ 공랭식 수직 흡수기의 열 및 물질전달 촉진
고성능 공랭식 수직 흡수기의 개발을 위하여, 각종 흡수촉진제에 계면 활성제를 첨가한 실험을 통해 공랭식 수직 흡수기내의 흡수 촉진과 열 및 물질이동에 따른 기초적 연구를 수행하여 공냉식 흡수기에 대한 자료를 획득한다.
ㆍ 흡착식 열교환 시스템의 열·물질전달
지금까지 화학공학분야에서 주로 다루어져 오던 흡착분야를 공학적 응용분야인 공조시스템용 열교환기에 적용하여 저온 열원을 고등원으로 할 수 있는 실리카겔/물 계 플레이트형 열교환기 모델을 기초로 흡착과정의 열·물질 전달특성을 파악한다.
ㆍ 빙축열 시스템 성능향상을 위한 유동성 혼합용액의 동결 메카니즘 및 전열특성
기존의 순수한 물만을 축열매체로 사용하는 빙축열 시스템의 단점을 해결하고, 경제적 및 환경적 측면에서 장점을 가진 다성분 혼합용액 축열제에 관한 기초적 연구를 수행한다.
ㆍ 선박 운반선 어창의 해수 냉각시스템 개발
보존 효과에 관한 연구, 최적 해수냉각시스템의 개발, 해수냉각시스템용 어창 개발, 선망 운반선의 적용성 검토를 거쳐 최종적으로 실용화 및 경제성을 평가한다.
ㆍ 소형 어선용 냉동 및 급속 동결장치 개발
금속동결에 의한 동결용량을 증가시키고 대체 복합소재 사용한 경량화 및 내식성 강화, 완제품 현장설치로 인한 선박 건조공기 단축기술, 동결 작업 자동화 기술개발을 중심으로 소형 어선용 냉동 및 급속동결장치를 개발한다.
ㆍ 냉장고의 사이클 특성 시뮬레이션
냉장고의 효율 개선을 위한 사이클 및 압축기의 효율적 설계를 위해 가정용 냉장고가 연속 운전하여 정상상태에 도달하였을 때 캐비닛 내부의 온도분포 및 사이클을 구성하는 각 부품의 입·출구에서의 냉매상태에 대한 수학적 관계식을 정립하고 그 해를 수치해석 방법을 이용하여 구한다.
ㆍ HCFC-22 냉동 공조장치의 최적 배관 길이 선정
실제 장치 설치시, 다양한게 변화하는 냉매배관에 주목하여 관경과 유속이 변화함에 따른 냉동능력 및 마찰손실의 변화를 고찰하여 냉매배관에 대한 특성을 파악한다.
ㆍ 계면활성제를 이용한 흡수과정의 열·물질전달 촉진 요소기술
흡수식 히트펌프의 고성능화를 위한 신작동매체는 결정라인의 완화, 열역학적 우수성, 금속에 대한 부식성이 없어야 한다. 이러한 신작동매체에 대한 흡수과정의 열·물질전달 촉진 요소기술을 개발하고 신작동매체에 적합한 신계면활성제를 이용한 열·물질전달 촉진 기술 개발을 하고자 한다.
ㆍ 배기가스 활용 흡수식 냉난방시스템 개발
열 회수 열교환기 설치를 통해 고온재생기 폐열을 회수하여 저온재생기와 고온재생기에 유입되는 희용액을 가열함으로써 냉매의 증발효율을 향상시켜 에너지절감에 기여토록 하는 흡수냉온수기를 개발한다.
ㆍ 고성능 흡수식 냉온수기 용액열교환기 개발
흡수식 냉온수기의 열효율 향상을 위해 부착되어 있는 용액열교환기의 고성능화, 저압 손실 실현을 위해 수치해석과 실제 15RT급 실증 실험 장치를 제작하여 실증 실험을 수행하여 고성능 열교환기를 개발하고자 한다.
ㆍ고성능 콤팩트 고온재생기 개발
흡수식 냉온수기의 약 40%의 체적을 차지하는 고온재생기의 성능을 향상시키고 콤팩트화 시켜 흡수식 냉온수기의 전체 시스템을 콤팩트화 하고자 한다.
ㆍ 중대형 흡수식 냉온수기용 고밀도 플레이트 흡수기 개발
흡수식 냉온수기의 열효율 향상을 위해 부착되어 있는 용액열교환기의 고성능화, 저압 손실 실현을 위해 수치해석과 실제 15RT급 실증 실험 장치를 제작하여 실증 실험을 수행하여 고성능 열교환기를 개발하고자 한다.
ㆍ 탄화수소계 냉매를 적용한 고효율 열펌프시스템 개발
기존의 프레온계 냉매를 대체할 수 있는 자연냉매 중 탄화수소계 냉매를 이용한 고효율 열펌프 시스템 설계 기술을 제공하고자 한다. 연구 관련 열교환기 및 시스템 연구를 종합 분석 정리하여 수치해석 및 실험적 연구를 통해 기존 냉매와 탄화수소계 냉매의 성능을 비교·분석한다.
ㆍ 멀티패스 밀폐식 냉각탑 개발
본 연구는 멀티패스 밀폐식 냉각탑의 열량해석 및 설계능력을 개발하여 일반적인 밀폐식은 패스가 하나인 반면 본 과제는 튜브 수는 동일하나 튜브를 블록화하여 블록별로 연속적으로 냉각수를 통과시켜 냉각시키는 방식의 제품에 적용함으로써 수입대체와 장기적으로는 수출품으로 육성하기 위한 기술을 보유하고자 한다.
ㆍ 해양온도차 발전시스템 개발
본 연구는 기본 해양온도차 발전시스템의 효율을 개선하는 측면에서 발전사이클을 개발한다. 다단터빈, 분배기, 재열기 그리고 이젝터를 적용함으로써 기본 해양온도차 발전시스템 대비하여 효율을 개선하고 경제성 측면에서 효과를 보기 위함이다.
ㆍ 전력절감 냉각매체 열교환장치
본 연구는 건물철 부하가 발생하는 데이터 센터 등에 외기냉방을 도입하여 전력을 절감하고자 한다. 이는 실제 냉동장치에서 일부 부하를 외기냉방을 도입함으로써 냉동에 필요한 전력을 절감하여 냉동계수(COP)를 개선하고자 한다.