초록 ▼

1. 연구개발목표 및 내용
원자력 발전소의 원자로 설계 및 안전 해석을 비롯하여 증기 보일러 열교호나기 그리고 냉각로에서 열전달률 향상을 위한 나노입자가 혼합된 유체(나노유체) 개발
o 최적 나노 입자 선정
o 안정성과 고효율 열전달 특성의 나노 유체 개발
o 나노 유체 수조 비등 열전달 특성 파악
o 나노유체 열전달 실험장치 설계
2. 연구결과
o 5종 이상의 나노입자 선장
: $SiO_2$ (평균 12nm), CuO(평균 12nm), $Fe_2O_3$

1. 연구개발목표 및 내용
원자력 발전소의 원자로 설계 및 안전 해석을 비롯하여 증기 보일러 열교호나기 그리고 냉각로에서 열전달률 향상을 위한 나노입자가 혼합된 유체(나노유체) 개발
o 최적 나노 입자 선정
o 안정성과 고효율 열전달 특성의 나노 유체 개발
o 나노 유체 수조 비등 열전달 특성 파악
o 나노유체 열전달 실험장치 설계
2. 연구결과
o 5종 이상의 나노입자 선장
: $SiO_2$ (평균 12nm), CuO(평균 12nm), $Fe_2O_3$ (평균 7 nm), $ TiO_2$ (10-30nm), 탄소나노튜브 (10-50nm)
o 선정도니 입자를이용한 나노유체 제조
- 각 나노입자와 물을 혼합하여 나노 유체 제조
- 분산 안정성을 위한 분산제(SDS, Sodium Dodecyl Sulfate)사용
o 4종의 나노유체의 열전도도 측정 (물-나노입자 혼합물, 1 vol%)
- $SiO_2$ (8.85%), CuO (6.07%), $Fe_2O_2$ (20.16%), 탄소나노튜브 나노유체 (22.77%)
o 나노 유체 비등 열전달 실험 장치 설계
- Preheater/Evaporator: 외경/내경 8/9.6mm, 외경 내경:30mm
- 가열길이:1.5 m, Mass Flux: 94-200 kg/$m^2s$
3. 기대효과 및 활용방안
o 유체 내에 나노입자를 혼합 부유시킴으로써 열전달 특성을 향상시키고 CHF 현상을 방지할 수가 있음
o 열교환기 소형화·경량화가 가능하여 구동동력 및 운전비용 감소
o 원자력 발전소 적용으로 발전효율 증대 효과
o 성능 평가 기술 및 설비 개발로 시뢰성 확보 및 경쟁력 강화
o 에너지 수송 및 생산과 관련된 산업 및 의료분야에 전반적으로 적용 가능

Abstract ▼

o Overviews of previous research
― Domestic and foreign research current and a market research of nanopartilces
o Analysis and selection of nanoparticles
- Morphology and the properties of nanoparticles
― Selection of nanoparticles: more than five kinds of nanoparticles
o Analysis of

o Overviews of previous research
― Domestic and foreign research current and a market research of nanopartilces
o Analysis and selection of nanoparticles
- Morphology and the properties of nanoparticles
― Selection of nanoparticles: more than five kinds of nanoparticles
o Analysis of the properties of nanofluids
- Production of nanofluids with the nanoparticles
― Measurements of the thermal conductivities of nanofluids
― Key Parameters: kinds of nanoparticles, volume fraction
o Design of experimental apparatus for boiling heat transfer with nanofluids
― Determination of experimental condition for boiling heat trasfer
― Design of experimental apparatus for boiling heat transfer

목차 Contents

• 제1장 연구개발고제의 개요...10
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성...10
• 제2절 연구개발의 범위...11
• 제2장 국내.외 기술개발 현황...12
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...24
• 제1절 연구동향 및 특허분석...25
• 제2절 나노입자의 선정...27
• 제3절 나노유체의 물성치 분석...31
• 제4절 비등열전달 실험장치 설계...41
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...43
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...45
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보...46