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고분자 탄소 나노튜브를 이용한 경제적인 태양열 집열기_Coventry University 김성인

▼ 연사소개 : 김성인 (Coventry University)
가스터빈 엔진, 태양열 시스템 및 열교환기 등을 포함한 기계 항공 우주 공학 분야의 열유체 시스템들에 대한 다양한 연구 프로젝트들을 수행하였습니다. 이러한 프로젝트들을 통하여 시스템 모델링, 유체 역학, CFD, 비정상 및 압축성 유동, 열전달 및 터보 기계류에 대한 전문 지식을 획득하였습니다. 고성능 컴퓨터의 개발과 더불어 수치적 방법 및 물리적 모델링의 개선은 보다 지속 가능하고 효율적인 에너지 및 파워 시스템의 개발을 가능하게 하고 있습니다. 궁극적으로 환경 친화적이며 전 운영 범위에서 더 효율적이고 지속 가능한 에너지 및 파워 시스템을 최적화 할 수 있는 통합적인 설계 해석 도구를 개발하는 것을 추구하고 있습니다.

▼ 발표 제목
고분자 탄소 나노튜브를 이용한 경제적인 태양열 집열기
A polymer-carbon nanotubes based economic solar collector

▼ 발표내용
기존의 평판형 태양열 집열기의 금속 및 유리 등의 구성 요소들과 달리 고분자 구성 요소를 사용하여 저렴한 평판형 태양열 집열기를 개발하였다. 태양열 집열기의 고분자 흡수체의 열적, 광학적 특성을 향상시키기 위하여 충전재로 탄소나노튜브(CNT)를 첨가하였다. 태양열 집열기는 낮은 제조 비용에 중점을 두고 다층 구조로 설계되었습니다. 수학적 열전달 해석을 통하여 집열기의 열성능과 설계 변수의 특성을 살펴보았다. 또한, 제안된 집열기의 프로토타입을 제작하여 최신 태양광 시뮬레이터 시설을 사용하여 실제 성능을 평가하였다. 탄소나노튜브(CNT)를 포함하면 고분자 흡수제의 특성이 크게 향상되었다. 열전달 해석을 통하여 주요 설계 변수들이 열 성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 및 해석 결과를 바탕으로 기존의 상업용 평판 태양광 집열기와 유사한 높은 열효율을 달성하며 비용은 더 저렴한 경제적인 고분자 탄소나노튜브 태양열 집열기를 성공적으로 개발하였다.

김성인(sunginkim14)

Pratt&WhitneyCanada/ResearchEngineer

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