연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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전산유체역학(CFD) 기반 탈질 설비 최적화 연구
정희택 연구실은 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 기법을 활용하여 대형 화력발전소 및 산업설비의 탈질 시스템 성능 개선에 중점을 두고 있습니다. 탈질 설비는 대기오염의 주요 원인인 질소산화물(NOx)을 저감하기 위한 핵심 환경설비로, 암모니아 분사 시스템과 촉매 층의 유동 특성, 혼합 균일성, 압력 강하 등 다양한 성능 변수에 대한 수치 해석을 수행합니다. 연구실은 ANSYS-Fluent 등 상용 소프트웨어와 실험계획법 기반의 최적화 도구를 활용하여, 실제 발전소 현장에 적용 가능한 설계 및 운전 조건을 도출하고 있습니다. 특히, 암모니아 분사 노즐의 유량 제어, 곡확산부 및 안내 깃의 형상 변경, 유입 배기가스의 유동 패턴 변화 등 다양한 변수에 대한 수치 실험을 통해 설비의 성능을 체계적으로 분석합니다. 이러한 연구는 기존 설비의 성능 한계를 극복하고, 환경 규제 강화에 대응할 수 있는 실질적인 개선 방안을 제시하는 데 큰 역할을 하고 있습니다. 연구 결과는 국내외 학술지 및 학회에서 활발히 발표되고 있으며, 실제 산업 현장에 적용되어 성능 향상과 환경 보호에 기여하고 있습니다. 향후 연구실은 ICT 기반의 정밀 계측 및 진단 제어 시스템과 연계하여, 탈질 설비의 실시간 성능 모니터링 및 자동 제어 기술 개발에도 박차를 가할 예정입니다. 이를 통해 에너지 산업의 친환경화와 스마트화에 기여하며, 지속 가능한 발전을 위한 핵심 기술을 선도하고자 합니다.
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터보기계 및 열교환기 유동·구조 연계 해석
정희택 연구실은 터보블로워, 원심압축기, 축류압축기 등 다양한 터보기계의 공력 성능 및 구조적 안정성 해석에도 탁월한 연구 역량을 보유하고 있습니다. 유체 구조 연계 해석(Fluid-Structure Interaction, FSI) 기법을 적용하여, 임펠러와 쉬라우드 케이스 간의 팁 간극 변화, 구조적 변형, 진동 특성 등이 공력 성능에 미치는 영향을 정밀하게 분석합니다. 이를 통해 터보기계의 최적 설계와 신뢰성 향상, 내구성 확보에 기여하고 있습니다. 또한, 원통-다관형 열교환기의 유동 분배판, 배플 형상, 전열 특성 등 다양한 설계 변수에 대한 3차원 수치 해석을 수행하여, 열교환기의 효율적 운전과 성능 개선 방안을 제시합니다. 실험 결과와의 비교를 통해 수치 해석 기법의 신뢰성을 검증하고, 산업 현장에 적용 가능한 설계 가이드라인을 마련하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지, 발전, 조선, 항공 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고효율·고신뢰성 기계 시스템 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 첨단 해석 기법과 최적화 알고리즘을 접목하여, 터보기계 및 열교환기 분야의 혁신적인 설계 및 운전 기술을 개발할 계획입니다. 이를 통해 국내외 산업계의 경쟁력 강화와 에너지 절감, 환경 보호에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.
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화재 억제 및 미분무수 시스템의 수치 해석
정희택 연구실은 선박, 건축물 등 다양한 환경에서의 화재 억제 시스템, 특히 미분무수(water-mist) 소화 시스템의 성능 해석에도 깊은 연구를 수행하고 있습니다. FDS(Fire Dynamics Simulator)와 같은 전산해석 도구를 활용하여, 미분무수 노즐의 분사 특성, 물방울 크기, 분사 속도 등이 화재 억제 메커니즘에 미치는 영향을 정밀하게 분석합니다. 이를 통해 최적의 소화 조건을 도출하고, 실제 환경에 적용 가능한 설계 기준을 제시하고 있습니다. 연구실은 선박 거주구역, 산업 플랜트, 실내 공간 등 다양한 시나리오에 대해 전산 시뮬레이션을 수행하여, 화재 발생 시 미분무수 시스템의 효율적인 작동 조건과 배치 방안을 연구합니다. 또한, 실험적 검증과의 비교를 통해 수치 해석 결과의 신뢰성을 확보하고, 국내외 학술지에 관련 연구 성과를 발표하고 있습니다. 이러한 연구는 선박 및 건축물의 안전성 향상, 인명 피해 최소화, 화재로 인한 재산 손실 방지 등 사회적 가치 실현에 기여하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 첨단 해석 기법과 실험적 접근을 병행하여, 화재 안전 분야의 선도적 연구를 지속할 계획입니다.