비등 열전달 및 임계열유속(버블-마이크로층) 메커니즘 규명 연구

Mechanistic Study of Boiling Heat Transfer and Critical Heat Flux (Bubble-Microlayer)

연구 내용

버블 성장과 마이크로층 거동을 관찰·재구성하여 비등 열전달 전이와 임계열유속 변화를 설명하는 연구

초과가열 표면에서 비등 레짐이 변할 때 열전달 효율이 어떻게 달라지는지를 규명하는 연구를 수행합니다. 액-증기 경계와 마이크로층 형성을 실험 기반 관측과 간섭계/열화상 기반 데이터 처리로 재구성하고, 단일 버블 성장 과정에서 벽면 열전달 기여가 전이 영역을 어떻게 지배하는지 분석합니다. 또한 액적 충돌에 따른 레이덴프로스트 거동과 임계열유속 변화를 연계해, CHF의 물리적 원인을 정량적으로 해석하는 차별성을 보유하고 있습니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 초과가열 벽면에서 액적 충돌이 유발하는 비등 레짐 변화와 열전달 효율 변화를 바탕으로, CHF 주변에서의 지배 현상을 정리하는 방향으로 연구를 진행했습니다. 이후 전이 영역에서 마이크로층과 거시 영역 사이의 열전달 기여가 단일 버블 성장에 미치는 영향을 해석하기 위해, 버블 단위의 성장 특성과 열전달 계수를 연계했습니다. 최근에는 액-증기 계면의 기울기 조건을 반영해 간섭계 프린지로부터 마이크로층 프로파일을 재구성하는 방법을 확장하여, CHF 예측과 공정 변수 설계에 활용 가능한 관측 기반 인사이트를 축적하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

CHF 민감도 평가 체계
비등 레짐 전이 판정 지표
고정밀 인터페로메트리 기반 계면 재구성
열화상-열전도 역해석 절차
표면 상태 설계(거칠기·젖음성) 가이드
고열유속 냉각기 성능 스케일링
열전달 계수 상관식 구축
수냉·증기 냉각 공정 최적화
LOCA 전이 구간 모델 입력자료
실험 기반 CFD 검증 데이터셋