초슬림 에어벤트의 풍향 조절 방법에 대한 연구

김승철(Seungcheol Kim),최재섭(Jaeseob Choi),강병영(Byungyoung Kang),김원식(Wonsik Kim),김병조(Byungjo Kim) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2019 No.11

본 연구에서는 토출구 상하폭이 15㎜ 이하인 초슬림 에어벤트의 풍향성을 확보하기 위한 구조에 대해 논하고자 한다. 제한된 공간에 공조성능이 기존 대비 떨어지지 않는 에어벤트를 적용하기 위한 실험적 분석 및 설계를 진행하였다. 15㎜ 이하의 좁은 틈에서 바람이 나올 경우 코안다 효과가 크래시패드의 상측 혹은 하측 스킨면을 타고 형성되는 것이 실험적으로 관찰되었다. 코안다 효과의 영향도를 분석할 실험을 진행하기 위해 에어벤트, 스킨면 그리고 코안다 효과와의 관계를 정의하고 그에 부합하는 설계인자를 설정하였다. 설계 인자 기준으로 제작된 간이 모델과 Fog 유동 가시화 장비를 이용하여 코안다 효과로 인한 풍향 변화를 측정하였다. 그 결과 상하 스킨면의 각도 차이와 길이 차이가 커질수록, 코안다 효과가 더 커지는 것이 확인되었다. 또한, 설계인자의 조절을 통해 바람이 한 쪽 스킨면으로만 흘러 상향풍, 하향풍만 형성할 수 있는 것이 아닌 중간 영역의 바람도 형성할 수 있다는 것을 발견하였다. 실험적 분석을 기반으로 코안다 효과를 응용한 초슬림 에어벤트의 신규 구조를 설계하였고, 해석 및 시험 평가를 통해 공조성능을 검증하였다. 또한, 초슬림 에어벤트를 적용하기 위한 제약 조건을 정의하고 코안다 효과가 극대화 될 수 있는 상하 스킨면의 조건을 정의하였다. 이와 같은 과정을 통해 초슬림 에어벤트의 풍향 조절을 위한 구조를 제안하고자 한다.

차량 실내 공기 살균 기능 적용 방안 연구

김승철(Seungcheol Kim),최재섭(Jaeseob Choi),유영진(Yeongjin You),구도영(Doyeong Koo) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2022 No.11

본 연구는 UV 광촉매를 활용한 공기살균 기능을 차량 칵핏 모듈 패키지에 적용시키는 방안에 대한 연구내용이다. 19년 코로나 사태로 인해, 사람들의 청결도에 대한 관심도가 높아지면서 마스크, 공기청정기, 항균 스프레이 등의 위생 관리 제품에 대한 판매/사용이 급증했다. 이에 차량 실내 항균/살균을 위해 많은 탑승자들이 별도의 공기 청정 기능을 가진 제품을 구매하여 차량내 비치하여 사용함으로써 청결을 유지하고 있다. 하지만 이 방법은 별도의 에프터마켓 제품을 구매하여 차량 내 보관이 필요하다는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이런 문제점을 해결하기 위해 차량 크래시패드 내부에 공기 살균 컨셉을 적용 시킬 수 있는 방안을 제안한다. 본 논문에서는 인체 무해한 공기 살균 기능인 광촉매 UV 살균을 차량 칵핏모듈의 기존 패키지에 적용 가능한 방안을 구상하고 공기 살균 성능 검증을 진행했다. 칵핏 크래시 패드 상단의 스피커의 홀을 활용하여 공기살균기의 흡/배기 유로를 구성하고 살균기 내측에 송풍팬을 적용시켜 공기 순환이 일어날 수 있도록 구성했다. 별도 송풍팬을 활용하여 차량의 공조장치 (HVAC) 성능에 영향을 주지 않도록 설계 진행했다. 또한, 본 논문을 통해 공기살균기 부품을 차량 사용자가 쉽게 교체 할 수 있는 구조를 제안한다. 본 논문에서는 한국건설 생활환경 시험연구원 (KCL)을 통해 부유 미생물 저감시험 (시험규격 ISO 16000-36)을 시행했고 살균성능 99.9%를 확보하여 공기살균기의 살균 성능을 검증했다. 본 논문을 통해 차량 칵핏에 적용 가능한 공기살균기의 개발과정과 상세구조에 대해 기술하고자 한다.

차량 윈드 쉴드 제상 성능 평가 수준 INDEX 화에 대한 고찰

김승철(Seungcheol Kim),최재섭(Jaeseob Choi),유영진(Yeongjin You) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2023 No.11

Plate-Shaped Graphite for Improved Performance of Flow-Electrode Capacitive Deionization

Yang, SeungCheol,Park, Hong-ran,Yoo, Jungjoon,Kim, Hanki,Choi, Jiyeon,Han, Moon Hee,Kim, Dong Kook The Electrochemical Society 2017 Journal of the Electrochemical Society Vol.164 No.13

<P>Capacitive deionization (CDI) using a flow-electrode primarily composed of porous materials and an aqueous electrolyte, exhibits continuous deionization and a high desalting efficiency. The development of flow-electrodes with high capacitance and low resistance is essential for achieving an efficient flow-electrode capacitive deionization (FCDI) system with low energy consumption. For this purpose, studies on conductive additives (CAs) that do not clog the flow-channel must be conducted. Here, we evaluated the desalting performance of flow-electrodes with spherical and plate-type conductive additives having sizes between 1 and 10 mu m and possessing powder conductivities similar to or higher than nano-sized carbon black, which is often used as the CA in solid fixed electrodes in conventional CDI systems. We confirmed that plate-shaped CAs reduced resistance near the pores and enhanced the desalting performance of the flow-electrodes in FCDI systems. The positive effect of such plate-shaped CAs appears to originate from efficient charge percolation between the ACs via the electrical conductive direction of the graphite and the alignment of the exposed graphite edges to the pumping direction of the flow-electrode. Finally, we verified that the flow-electrode with the newly discovered micro-sized CA could be operated without clogging the flow-channel in FCDI and showed an improved desalting performance of around 1.5 times compared the flow-electrode without the micro-sized CA for extended periods of time. (c) 2017 The Electrochemical Society. All rights reserved.</P>

메쉬형 에어벤트 토출구 형상에 따른 유동 특성 연구

김승철(Seungcheol Kim),최재섭(Jaeseob Choi),유영진,김원식(Wonsik Kim),박용석 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2020 No.11

본 연구에서는 차량내 칵핏 모듈에 적용되는 메쉬형 에어벤트의 토출구 형상에 따른 유동 특성에 대해 논하고자 한다. 메쉬 홀을 통해 토출되는 유동 특성은 해석 모델을 통해 분석했다. 해석 모델은 무풍에어컨, 공기청정기 등에 가장 많이 사용되는 토출구 메쉬 홀 형상인 원형홀, 사선형홀, 윙 부착형 홀의 세 가지 컨셉 모델을 적용시켰고, 이를 통해 유동 해석이 진행되었다. 유로 형상에 따라 메쉬홀에서 일정하게 바람이 나오지 않는 현상이 발견되었는데, 이를 분석하기 위해 각 모델 후방에 윙 구조를 적용시켜 특정 유로가 형성되도록 구성했다. 이를 통해 유로 형상이 메쉬 에어벤트의 풍향에 영향을 미치는 인자를 파악했다. 유동 해석 결과를 통해 메쉬 에어벤트의 풍향은 특정 유로 형상 및 윙 구조가 메쉬 홀과 가까울수록 더 큰 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 국내에서 양산된 차량내 간접풍 토출 방안으로 메쉬형 에어벤트가 적용되었다. 메쉬형 에어벤트는 수많은 메쉬홀 뒤쪽으로 와류가 형성되고 압력이 커지면서 풍속이 급격하게 저하된 바람을 토출시킨다. 하지만 유로 형상, 토출 풍향, 토출구 형태, 단면적 등의 인자에 따라 의도하지 않은 위치로 바람이 토출되는 현상이 발생한다. 메쉬 홀을 통해 나오는 저속풍은 압력이 낮은 쪽으로 쉽게 이끌리는 현상을 발견할 수 있었다. 이 현상을 응용하여 본 연구에서는 메쉬형 에어벤트의 풍향을 조절하는 신규 구조를 제안하였고 위에서 언급한 설계인자를 적용시켜 풍향 해석결과를 통해 유동 특성을 분석했다.

흐름전극 기반 염분차발전 연구 개발 현황

양승철(SeungCheol Yang),김하은(Haeun Kim),김동현(Donghyun Kim),정연길(Yeon-Gil Jung),권화빈(Hwabhin Kwon),박희성(Heesung Park),이동수(Dongsoo Lee),황인성(Insung Hwang),송태섭(Taeseup Song) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

염분차발전은 해수와 담수 사이의 염분농도차를 이용해 전기를 생산하는 해양 신재생 에너지원이다. 최근 새로운 염분차발전 기술로 무한한 이온흡착용량을 지니는 흐름전극의 이온 흡착/탈착을 활용하는 흐름전극-축전식혼합 (F-Capmix, flow-electrode capacitive mixing)이 제안되었다. 하지만, F-Capmix는 타 염분차발전 기술 대비 낮은 출력밀도를 지니고 있어 향후 상용화를 위해 이를 개선해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 F-Capmix 염분차발전 기술의 낮은 출력밀도의 개선을 위해, (1) 흐름전극 내 다공성 탄소 입자 사이의 효율적인 charge percolation을 위한 개선된 조성을 지니는 흐름전극, (2) 그래파이트가 코팅된 금속 집전체를 활용해 전기저항이 낮아진 집전체, (3) 집전체와 흐름전극 내 다공성 탄소 입자 사이의 효율적인 charge percolation을 위한 유로 디자인에 대한 연구를 수행하였다. 이를 통해, F-Capmix 염분차발전의 낮은 출력밀도가 개선되었음을 확인했다. Salinity differential power generation (SGP) is a marine renewable energy that generates electricity by salt concentration difference between seawater and freshwater. As a new SGP technology, flow-electrode capacitive mixing (F-Capmix) has been proposed that utilizes ion adsorption/desorption of a flow-electrode with infinite ion adsorption capacity. However, F-Capmix has a lower power density compared to other SGP technologies, so it needs to be improved for commercialization. In this study, in order to improve the low power density of the F-Capmix, we conducted various studies on (1) a flow-electrode with an improved composition for efficient charge percolation between porous carbon particles in the flow-electrode, (2) a current collector with low electrical resistance by using a graphite-coated metal current collector, and (3) flow path design for efficient charge percolation between the current collector and the porous carbon particles in the flow electrode. Through this, it was confirmed that the low power density of the F-Capmix was improved.

히든 에어벤트 구성에 따른 유동 특성 연구

김승철(Seungcheol Kim),최재섭(Jaeseob Choi),유영진(Yeongjin You) 한국자동차공학회 2024 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2024 No.6

Strength Prediction FEM Model Development of Welded Steel Joint

Hansol Kim,Geonho Lee,Seungcheol Shin,Hojin Yoo,Jungho Cho,Sang-Woo Han,Chulhong Rhie,Gwangmin Kim 한국정밀공학회 2022 International Journal of Precision Engineering and Vol.23 No.12

Several studies have been conducted to predict issues caused by the welding process. The finite element method is extremely useful in analysing this welding process. Generally, in the analysis of welded structures, the welded joint is assumed to be rigid to large structure on vehicle-body crash or fatigue. This assumption does not require a theoretical background of a complicated welding process; therefore, it is relatively easy to set up an analysis model, which significantly reduces the analysis time. However, material properties and mechanical behavior of welded structures cannot be expressed, and there is no sufficient verification for this in several industries. Moreover, few studies have reported on strength analysis, including the welding process; therefore, this study presents a simple modeling using commercial program based on the finite element method. The welding process is simulated by identifying the welding-heat-source variable through experiments and a value close to the measured deposited metal and fusion-zone size are obtained. A flow stress–strain curve based on a uniaxial tensile test is obtained and the tensile strength of the welded specimen is analyzed.

Effect of Ascorbic Acid on Chondrogenic Differentiation and Pyridinoline Content in ATDC5 Cells

Bokyung Kim,Mi-Hwa Park,Seungcheol Lim,Mihyang Kim 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.2021 No.10

We studied the effects of ascorbic acid on chondrogenic differentation and pyridinoline content in ATDC5 cells. Chondrogenic ATDC5 cells were cultured with various concentrations of ascorbic acid for the period of differentiation. In order to examine the degree of chondrogenic differentiation, it is tested by alcian blue staining. The content of pyridinoline, which is a collagen crosslinking substance produced after osteoblast differentiation, was also examined. Moreover, the expression of differentiation markers such as RUNX2 was measured using Western blot analysis. ATDC5 cells did not show cytotoxicity at the ascorbic acid concentration range of 10∼200 μg/ml. The alcian blue staining was increased by addition of ascorbic acid to the control group. ATDC5 cells treated with ascorbic acid upregulated the expression of Collagen Ⅱ, RUNX2, LOX and LOX2. Moreover, the pyridinoline content was increased by the addition of the ascorbic acid on ATDC5 cells. Therefore, these results suggest that the ascorbic acid has pharmacological potential to modulate differentiation of cartilage.

Development of chicken stock improved protein content and antioxidant activity

Bokyung Kim,Mi-Hwa Park,Seungcheol Lim,Inkyung Kim,Mihyang Kim 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.2021 No.10

This study aimed to develop a chicken stock and natural seasoning with improved protein content and antioxidant activity. The general components of chicken stock (CS) and chicken stock with apple (CSA) were analyzed. The sugar content (brix), salinity and pH of CS and CSA were not significantly different among the groups. However, CSA showed a significant increased in crude protein content compared to CS. We examined also the change in antioxidant activity by the pretreatment method of Lentinula edodes (LE) to be added to chicken stock. There were three types of pretreatment methods: raw, naturally dried, and roasted. The polyphenol content due to the difference in pretreatment method was not significant between raw and natural dried LE. However, the polyphenol content of LE by the roasting method was higher than that of the raw and natural drying methods. DPPH and ABTS activities were also higher in LE dried by the roasting method than raw and naturally dried LE. Therefore, we decided to use roasted LE for development of chicken stock. The above results are expected to help improve the functionality of chicken stock and develop healthy products.