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김형대 연구실
경희대학교 원자력공학과 김형대 교수
비등열전달
임계열유속
상변화 열수력학
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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김형대 연구실

경희대학교 원자력공학과 김형대 교수

김형대 연구실은 원자력 열수력학 기반 비등 및 상변화 열전달을 중심으로 연구를 수행합니다. 초과가열 표면에서 액적 충돌, 버블 성장, 레이덴프로스트 거동 및 마이크로층 형성에 따른 레짐 전이와 임계열유속 변화를 관찰·재구성합니다. 또한 CRUD 침착이 LOCA 리필드 냉각에 미치는 영향을 열수력 해석 코드의 열구조 층 및 보정계수로 반영하고, 하부 리필드 조건의 실험으로 CHF, 재젖음 온도, 막비등 열전달계수 등 핵심 지표를 평가합니다. 고열유속 냉각을 위한 하이퍼바포트론 구조에서는 핀 슬롯 형상과 비등 상변화를 CFD로 해석해 운전 안정성 구간을 도출합니다.

비등열전달임계열유속상변화 열수력학CRUD 거동LOCA 리필드 냉각
대표 연구 분야
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비등 열전달 및 임계열유속(버블-마이크로층) 메커니즘 규명 연구 thumbnail
비등 열전달 및 임계열유속(버블-마이크로층) 메커니즘 규명 연구
Mechanistic Study of Boiling Heat Transfer and Critical Heat Flux (Bubble-Microlayer)
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

25총합

5개년 연도별 피인용 수

203총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 0
·
2025
Experimental investigation of reflood heat transfer characteristics on CRUD-deposited surfaces
Bo-Min Bae, Youngjae Park, Yunju Lee, Ji Hyun Kim, Hyungdae Kim
IF 2.6 (2025)
Nuclear Engineering and Technology
본 연구는 PWR에서 LOCA 동안 ECCS 작동 이후 하부 재침수(bottom reflood) 조건에서 CRUD가 재침수 열전달 성능에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 원자로 내 환경을 모사하기 위해, CRUD가 침착된 시험편을 원형에 가까운 PWR 수화학 조건에서 제작하였고, 단일 가열 로드(single heated rod) 구성을 이용하여 재침수 실험을 수행하였다. 소광(quench) 전선 전파 속도, 재습윤 온도(rewetting temperature), 임계열유속(critical heat flux, CHF), 막 끓임 열전달 계수(film boiling heat transfer coefficient) 등 주요 열수력 파라미터를 고속 유동 시각화와, 내장 열전대(embedded thermocouple)에서 측정한 벽면 온도를 기반으로 한 역 열전도(inverse heat conduction) 분석을 통해 정량적으로 평가하였다. 실험 결과, CRUD가 침착된 표면에서는 소광 전선이 더 일찍 형성되었고, 소광 전선의 상향 전파 속도는 무처리(bare) 표면에서 관찰된 값보다 최대 2.3배 빠르게 나타났다. CHF는 최대 1.9배 증가한 반면, 재습윤 온도는 최대 80 °C 상승하였다. CHF 이후 구간(post-CHF region)에서 막 끓임 열전달 계수는 최대 13.6% 향상되었고, 전체 소광 시간은 약 50% 감소하였다. 고속 시각화 결과, CRUD가 침착된 표면에서는 국소적인 증기 막의 붕괴가 빈번하게 발생하고 직접적인 액체–표면 접촉 사건이 관측되었다. 이러한 결과는 CRUD의 다공성 미세구조와 친수성 표면 특성이 냉각수 공급을 촉진하고 증기 막의 불안정을 유도함으로써, LOCA 동안 과열된 연료봉의 재침수 열전달 성능을 향상시킬 수 있음을 시사한다.
https://doi.org/10.1016/j.net.2025.103915
Heat transfer
Quenching (fluorescence)
Boiling
Coolant
Leidenfrost effect
Critical heat flux
Plenum space
Thermal conduction
Heat transfer coefficient
2
Article
|
·
인용수 0
·
2024
The influence of liquid–vapor interface inclination on the microlayer profile reconstruction from interferometry fringe patterns in boiling bubbles
Jonghwi Choi, Hyungdae Kim
IF 6.9 (2024)
Applied Thermal Engineering
https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.124733
Interferometry
Boiling
Materials science
Interface (matter)
Leidenfrost effect
Optics
Mechanics
Nucleate boiling
Thermodynamics
Physics
3
Article
|
·
인용수 0
·
2024
Numerical Analysis of the Influence of Side Slot and Fin Heights in a Hypervapotron Channel on Heat Transfer
Iljin Kim, In-Yeop Kang, Gubin Lee, Hyungdae Kim
IF 3.2 (2024)
Korean Journal of Chemical Engineering
https://doi.org/10.1007/s11814-024-00206-1
Fin
Channel (broadcasting)
Mechanics
Heat transfer
Thermodynamics
Environmental science
Materials science
Computer science
Telecommunications
Physics
최신 정부 과제
23
과제 전체보기
1
2024년 9월-2025년 9월
|1,009,340,000
차세대 SMR 안전성 강화 핵심설계기술 확보를 위한 글로벌인력양성사업
ㅇ차세대 SMR 시스템을 대상으로 수출동력화 및 산업대전환 초격차 프로젝트의 성공적 이행을 위한 안전성 강화 핵심설계기술 확보에 기여할 수 있는 고급인력양성ㅇ지적재산 창출 및 글로벌 네트워크 구축을 통한 차세대 SMR 기술 경쟁력을 강화ㅇ위 과정을 통해 양성된 인력을 국내 원자력산업계에 공급하여 국내·외 차세대 SMR 시장 경쟁력을 강화
소형모듈형원자로 안전성 강화
수출동력화/산업대전환 초격차
핵심설계기술
글로벌인력양성
차세대 원자로
2
2024년 4월-2025년 6월
|986,670,000
SMR 및 차세대 원자력 글로벌 인재양성
본 사업은 국외 차세대 SMR 선진 연구그룹과 협력할 기회를 국내 대학의 우수한 인적 자원에게 제공함으로써 국제 협력 네트워크를 구축하고 세계적으로 경쟁력 있는 SMR 개발을 위한 석박사급 전문인력을 양성하는 것을 목표로 한다. 특히 본 과제에서는 기존 대형 원전과 다르게 후발주자이며 국내 기술 개발 성숙도가 낮은 차세대 비경수형 SMR 기술 개발을 목표로...
소형모듈원자로
국제인력양성
원자로안전
원전재료
수소생산
3
2024년 4월-2026년 12월
|700,000,000
경수형 SMR 계통 안전성 평가 규제기반기술 개발
○ 경수형 SMR 계통 안전성 평가 규제기반기술 개발- 비상노심냉각계통(ECCS) 밸브 및 격납용기 격리 밸브 / 증기발생기- 가연성기체제어 / 원자로격납건물 종합누설률 시험- 원자로격납건물 열제거계통 시험- 원자로냉각재압력경계 누설
소형모듈원자로
나선형 증기발생기
비상노심냉각계통
격납용기 격리 밸브
규제방법론
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
소멸2015원자로 압력용기, 원자로 압력용기의 표면 개질방법 및 이를 위한 이동식 표면 개질장치1020150122518
전체 특허

원자로 압력용기, 원자로 압력용기의 표면 개질방법 및 이를 위한 이동식 표면 개질장치

상태
소멸
출원연도
2015
출원번호
1020150122518