본 연구에서는 단면설계 및 열 교환 장치 위치 변경을 통해 온실의 구조 변경을 진행하였으며, 선행연구를 통해 개발된 모델을 근간으로 하여 개선 여부에 따른 온실 내부 환경을 예측하였다. 단면형상과 열 교환 장치의 개선 후 유속 변화에 따른 시뮬레이션 분석을 진행하였으며, 이 때 온도와 균일도는 각각 평균 0.65°C, 0.75%p 상승함을 확인하였다. 해석대상 온실과 같은 소규모 온실의 경우 방열관의 난방성능 개선보다 FCU에 의해 형성되는 공기 유동이 균일한 환경 조성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 개선 전 ‧ 후 온실에 환기시스템 적용 시 공기 유동 특성 분석을 위해 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 공기 유동과 공기령은 유사한 분포를 보였으며, 개선 후 온실의 공기령이 개선 전 온실 대비 18초 낮게 나타났다. 개선 전 ‧ 후 온실 시뮬레이션 분석 결과 전체적으로 개선된 온실에서의 평균온도 및 온도 균일도 상승, 최대편차 감소 등 내부 환경의 균일성이 향상됨을 확인하였다. 선행연구로 개발 된 모델은 형상 변경, 열 교환 장치 위치 변경 등에 따라 변화하는 온실 내부 환경을 예측할 수 있음을 확인하였으며, 온실 설계, 온실 내 난방시스템 설계 등의 분야에 적용 가능할 것으로 판단된다.

Currently, the cutting oil supply device is not equipped to cool the cutting oil. Therefore, additional cooling device should be connected to cool the cutting oil. This has the disadvantage of increasing the size of the device and reducing its cooling capability. To overcome these shortcomings, cooling coils are applied to the outside of the cutting oil filtering device to develop a heat exchanger filter for simultaneous coolant filtering and cooling to improve the compactness of the cutting oil supply device and cooling capability of the cutting oil. For the development of heat exchanger filter, flow and heat transfer analysis were performed. Due to the small heat transfer area of 10 cooling coils, less heat exchange occurred. In the 20 cooling coils, the coolant cooling coils prevented smooth flow of the cooling oil in the heat exchanger filter. The cooling efficiency of the 15 cooling coils were best, and the cooling temperature decreased non-linearly as the supply flow rate of the cutting oil increased.

As the demand for high-speed and high-precision machining increases, the need for cooling and filtering of cutting oil is high. A new concept of coolant heat exchange filter is developed by installing cooling coil through which refrigerant(R410-a) passes through the coolant filtering device. For structural safety evaluation of the heat exchanger filter for cutting oil suppling device of machine tool, thermal stress and vibration analysis were performed using ANSYS program. The results of structural and thermal stress analyses have led to the conclusion that the cooling system has structural stability. From modal analysis, first natural frequency is 12.37 hz and deformation is 22.041 mm. Sixth natural frequency is 26.887 hz and deformation is 25.563 mm.