열유체공학 연구실

기계공학부 정재원

열유체공학 연구실은 기계공학부 소속으로, 주로 상변화물질(PCM) 시뮬레이션, 초임계수 당화반응, CFD 해석, 스프레이 미립화 및 열전달 모델링에 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 최근 3년간 연구실은 상변화물질 열저장장치를 활용한 화력 발전소의 유연성 향상 연구, 목질계 바이오매스 당화반응 해석, 상용 CFD 소프트웨어인 ANSYS Fluent를 이용한 다양한 해석 연구 등을 수행해왔습니다. 특히, 2024년에는 초임계수 당화반응 장치의 수율 최대화를 위한 연구와 Y-형 믹서에서의 입자 거동에 대한 수치 연구를 통해 큰 성과를 거두었습니다. 또한, 스프레이 시각화 실험과 3차원 과열저감기 CFD 해석을 통해 발전소 운전 제어로직 해석 및 개선에도 기여하고 있습니다.

PCM Simulation

Supercritical Water Hydrolysis

CFD Analysis

대표 연구 분야

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상변화물질 열에너지 저장장치 연구

상변화물질(PCM)을 활용한 열에너지 저장장치는 화력 발전소의 유연성을 향상시키는 중요한 기술입니다. 본 연구실은 상변화물질의 열저장 특성을 시뮬레이션을 통해 분석하고, 이를 통해 화력 발전소의 효율을 극대화하는 방법을 모색합니다. 상용 CFD 소프트웨어인 ANSYS Fluent를 활용하여 열저장장치의 동특성을 분석하며, 실험적 데이터와 시뮬레이션 결과를 비교하여 모델의 정확성을 검증합니다. 이러한 연구는 화력 발전소의 운전 효율성을 높이고, 에너지 저장 및 관리 시스템의 최적화에 기여할 것입니다.

초임계수 당화반응 효율 개선 연구

초임계수 조건에서의 바이오매스 당화반응은 청정 에너지 생산을 위한 중요한 과정입니다. 본 연구실은 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 활용하여 목질계 바이오매스의 당화반응을 시뮬레이션하고, 반응 장치의 설계를 최적화하여 최적의 수율을 도출하는 연구를 수행합니다. 다양한 반응 조건에서의 입자 행동과 반응 메커니즘을 분석하여, 반응 효율을 극대화할 수 있는 운영 가이드라인을 제시합니다. 이러한 연구는 바이오매스의 고부가가치화를 촉진하고, 지속 가능한 에너지 생산에 기여할 것입니다.

주요 논문

106

발행물 전체보기

Numerical study on particle behavior in a Y-junction mixer for supercritical water hydrolysis

Yumi Uruno, Juwon Lee, Hanseob Jeong, Jaewon Chung

Bioresource Technology, 2024

Three-dimensional simulation of droplet breakup and evaporation in attemperator

Yumi Uruno, Jaewon Chung, Hyojun Kim, Kihyun Lee

International Journal of Heat and Mass Transfer, 2022

Control of Particle Size in Flame Spray Pyrolysis of Tb–doped Y2O3 for Bio-Imaging

Sovann Khan, Yunseok Choi, Hak-Young Ahn, Jae Hyun Han, Byeong-Kwon Ju, Jaewon Chung, So-Hye Cho

Materials, 2020