KEA 한국전자정보통신산업진흥회

ㅇ 친환경 냉매(R-1234yf, R-290, R-744)를 사용한 전기차 공조시스템용 미니/마이크로 채널 증발기의 열관리 성능 연구
ㅇ 드라이아웃, 유동불안정성, 임계유동 등의 설계 한계를 예측하는 모델링을 개발하고, 271개 실험 데이터로 검증하여 COP(성능계수) 분석
ㅇ R-744 > R-290 > R-1234yf 순으로 높은 COP를 보였으며, 채널 크기와 포화온도 최적화를 통해 전기차 공조시스템 설계 기초 기술을 제시

ㅇ 고온 터빈 케이싱 내부 충돌/유출 냉각시스템 성능 향상 연구
- 가스터빈 케이싱 쉬라우드부 충돌/유출 냉각시스템 단위셀 수치해석 및 열전달 상관식 개발
- 가스터빈 케이싱 쉬라우드부 충돌/유출 냉각시스템 실험검증
- 가스터빈 케이싱 쉬라우드부 충돌/유출 냉각시스템 전체 형상 수치해석

ㅇ 배관 내 캐비테이션(공동현상) 수치해석 및 억제 기술 개발
- Dynamic mesh 기법을 활용한 배관 시스템 내 캐비테이션 거동 분석 및 예측
- 부품 형상 변경을 통한 캐비테이션 기포 발생 억제 및 성능 향상 방안 도출

[수상경력]
AMSM 2024 국제학회 발표 수상 - 수소연료전지 자동차용 루버 핀 열교환기 열전달 상관식 개발
기간 2024. 10. 28

단상 열전달 전문성을 바탕으로 Ansys Fluent를 활용한 단상 냉각 해석에 강점을 보유하고 있습니다. 친환경 자동차 열전달 분야에서는 미니/마이크로 채널 열교환기의 성능 예측을 위한 상관식 기반 코딩 기술과 차량용 루버핀 라디에이터 수치해석 기반 성능 예측 상관식 개발 연구를 수행하였습니다. 항공기 열전달 분야에서는 가스터빈 케이싱 쉬라우드부 충돌/유출 냉각시스템에 대한 수치해석 및 실험검증과 가스터빈 블레이드 막냉각 수치해석 연구를 진행하였습니다. 이를 통해 2년간 단상 열유동 냉각 분야의 폭넓은 연구 경험을 축적하며 이론적 해석과 실험적 검증을 통합한 종합적인 열전달 연구 역량을 보유하게 되었습니다.

[주요논문 연구분야]
주요 논문 연구분야는 친환경 자동차/항공기 열전달로 친환경 자동차 분야에서는 미니/마이크로 채널 열교환기의 2상 냉각 성능 예측을 위해 지도교수님의 실험 기반 상관식을 활용한 성능 예측 코딩 개발 연구를 수행하였으며 차량용 루버핀 라디에이터의 성능 향상을 위한 수치해석 기반 개선 방안 도출 및 성능 예측 상관식 개발 연구를 진행하였습니다. 항공기 분야에서는 가스터빈 케이싱 쉬라우드부 충돌/유출 냉각시스템에 대한 수치해석을 통한 냉각 성능 분석 및 실험검증 연구를 수행하였고, 가스터빈 블레이드 막냉각 최적화 연구를 통해 다양한 형태의 곡선 홀이 막냉각 효율에 미치는 영향에 대한 연구를 진행하여 학술대회에서 연구 성과를 발표하였습니다. 이러한 연구들을 통해 Ansys Fluent를 활용한 단상 열전달 수치해석 기술, 실험 데이터 기반 상관식 개발 및 코딩 능력을 습득하였으며, 자동차용 열교환기부터 가스터빈 냉각시스템까지 다양한 스케일과 응용 분야의 열전달 문제 해결 경험을 축적하였고 수치해석 결과를 실험으로 검증하는 연구 방법론을 체득하여 친환경 자동차/항공기 분야의 실질적인 열전달 엔지니어링 역량을 구비하게 되었습니다.



[프로젝트 수행경험]
여러 산학협력 프로젝트 경험 중 가장 기억에 남는 것은 현대차와의 선행기술 개발 프로젝트입니다. 차량용 루버핀 라디에이터 열교환기를 대체하기 위한 새로운 형태의 열교환기를 고안하였고 이를 실제 제작 가능성을 검토하기 위해 직접 가공업체를 방문하여 기술 회의를 진행했던 경험이 매우 인상 깊었습니다. 가공업체와의 협의 결과 소형 사이즈 제작의 기술적 한계가 확인되었고 이후 수치해석을 통해 성능을 검토한 결과 기존 루버핀 라디에이터 대비 열전달 성능이 오히려 저하되는 것으로 나타나 프로젝트가 시작도 하지 못하고 종료되었습니다.
비록 실패한 프로젝트였지만 이를 통해 아이디어 단계에서부터 제조 가능성과 성능 검증을 함께 고려해야 한다는 중요한 교훈을 얻었습니다. 특히 이론적 아이디어가 항상 실제 성능 향상으로 이어지지 않는다는 현실을 깨닫게 되었고 향후 산업체에서 제조 부서와의 원활한 소통을 통해 실용성 있는 연구를 수행해야겠다는 다짐을 하게 된 계기가 되었습니다. 이 외에도 특화센터 장기 프로젝트(5년간 축적된 데이터 정리 및 종결보고서 작성)와 세메스 협력 프로젝트 등 다양한 산학협력 경험을 통해 이론과 실무를 연계한 현실적 연구 접근법을 체득하였습니다.