This study investigates nozzle diameter and fuel type effects on combustion characteristics and NOx emissions in radiant tube heating systems through numerical simulation. Four fuels were analyzed: LPG, natural gas, coke oven gas, and hydrogen under varying nozzle conditions using computational fluid dynamics with energy conservation, species transport, and thermal NOx formation models. Results show that nozzle diameter optimization significantly enhances internal recirculation, improving fuel-air mixing and reducing NOx formation. Hydrogen exhibits higher flame temperatures, potentially increasing thermal NOx generation, but optimal nozzle design controls this effect through enhanced mixing patterns. The optimized configuration achieved substantial NOx reduction while maintaining combustion stability across all tested fuels.

과원 서리 피해 예방을 위해 이용되는 전기 열선 공기유동 팬의 효용성을 평가하고자 지붕형 방풍 시설이 설치된 896m2 (= 폭 28m × 길이 32m) 규모의 사과원에 수평으로 바람을 토 출하는 2단(상·하단) 공기유동팬 5개를 설치하고 사과나무를 3차원으로 모델링하여 팬의 작동 방식에 따른 과원 내 풍속과 기온 분포를 상용 ANSYS CFX 코드로 전산 해석하였다. 공 기유동팬의 풍속과 기온을 비닐온실과 서리가 내린 사과원에 서 실측하고 CFD 해석의 경계조건으로 적용하였다. 공기유 동팬의 높이(2.15m와 3.70m)와 풍향(주간 방향과 열 방향) 조합에 대하여 과원 내 풍속·기온 분포를 비교 분석한 결과, 주 간 방향으로 2단 공기유동팬을 이용해 바람을 토출하는 경우 팬 출구로부터 두 번째 공기유동팬이 위치하는 18m 지점까지 0.5m·s-1 수준의 바람이 존재하는 것으로 나타났고 상단 또는 하단 공기유동팬 적용만으로는 과원 전체 기류 형성에 한계가 있는 것으로 나타났다. 반면, 유동저항이 상대적으로 작은 열 방향으로 바람이 부는 경우 21m(= 3.5m × 6칸) 지점까지 0.9 m·s-1 수준의 바람이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 전면부 로 바람을 토출하는 공기유동팬의 특성상 공기유동 영향 범위 가 나무의 크기 수준에 불과하므로 과원 전체에 기류를 생성 하기 위해서는 공기유동팬을 360° 회전시켜야 할 것으로 판 단되었으며 공기유동팬 작동에 따른 미기상환경 조사와 함께 서리 예방을 위한 전기열원의 적정 용량 설정 및 수평 바람 토 출 공기유동팬의 상·하층부 공기 혼합 한계로 인한 추가 열원 에 대한 효용성 평가가 필요할 것으로 판단되었다.

저온기 엽채류 생산시 저온, 저광 등으로 인해 생육 저하 및 수량 감소가 발생한다. 저온기 근권부 가온을 통해 지상부 저 온 스트레스를 경감하고 생육 및 수량을 개선할 수 있다. 최근 루꼴라, 고수, 바질, 공심채 등 향신채소의 국내 수요가 증가하 면서, 연중 생산의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 양 액 가온을 통한 근권부 온도 제어 효과와 지상부 생육 및 수량 에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 저온기 경남 함안 에 위치한 유리 온실에서 실험을 실시하였으며, 루꼴라, 고수, 바질, 공심채를 분무경베드에 정식하여 무처리 대조구와 양 액 가온 설정온도별 처리구(NSH20, NSH25, NSH30)를 설 정하였다. 양액 조성은 PBG 엽채류 조성을 따랐으며 재배기 간 동안 폐기 없이 표준 양액(EC 1.8, pH 5.5)으로 보충하여 사용하였다. 양액의 특성 및 이온 농도는 약 3일 간격으로 분 석하였으며, 작물의 생육 및 수확 조사는 각각 정식후 2주와 4 주차에 수행하였다. 재배 기간 동안 온실 내부의 일일 최저, 평균, 최고 온도는 각각 13.75℃, 18.66℃, 30.08℃였으며, 재 배 기간 중 온실 내 최저 온도는 9.97℃였다. 대조구의 근권부 온도는 최저 13.35℃, 평균 17.17℃로 근권부 저온으로 인한 뿌리 생육 저하, 지상부 생육 감소를 유발할 수 있다. 설정 온 도별 가온 양액을 공급한 경우 근권부 평균 온도는 NSH30는 24.61℃, NSH25는 21.41℃, NSH20는 18.62℃였다. 호냉 성 작목인 루꼴라와 고수는 근권부 온도에 따른 생육 및 수량 변화가 확인되지 않았다. 반면 호온성 작목인 바질과 공심채 는 양액 가온을 통한 근권부 온도 제어시 생육 및 수량 개선이 확인되었다. 바질은 NSH25와 NSH30 처리구에서 유사한 생 육 및 수량 개선 효과가 확인되었으며, 에너지 효율성을 고려 했을 때 양액 가온 온도를 25℃로 설정하는 것이 더 경제적인 근권부 온도 관리 방안이 될 것으로 생각된다. 반면 공심채는 NSH30에서 수량이 대조구 대비 107%, NSH25 대비 60% 증 가한 것으로 보아 양액 가온 설정 온도를 높게 유지하는 것이 적합할 것으로 생각된다.

노면결빙에 따른 전도사고 및 블랙아이스에 의한 사고 등이 증가하고 있으며 이를 해결하기 위한 발열 시멘트 복합체에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 리튬이차전지 산업에서 발생되는 폐 CNT 폐 음극재 등 탄소계 산업부산물을 활용하여 고상탄소 캡슐을 제조 하고 이를 혼입하여 레미탈 및 모르타르 실험체를 제조하여 전기 인압에 따른 중심부 표면 온도 측정 및 열화상 카메라를 통하여 발열 성능을 평가하였다. 고상탄소캡슐 혼입량이 증가할수록 발열 성능이 우수하게 나타났으며 레미탈 실험체의 경우 DC 24 V에서 모든 실험체가 35분 내 표면온도 60℃ 이상 나타내었다. 모르타르 실험체의 경우 전기 인압 DC 24 V에서 고상탄소캡슐을 19% 이상 혼입 시 소요시간 30분 내 30℃ 이상의 발열 상승 목표를 만족하는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 실제 임상 조건에서 MRI 검사 시 금속성 섬유와 비금속성 섬유의 온도 변화를 정량적으로 평가하고 자 하였다. 11% 은사 섬유와 비금속성 섬유의 온도 변화 비교를 위해 척추, 허벅지, 무릎 프로토콜을 이용하였으며, 15% 구리사 마스크와 비금속성 마스크의 온도 변화 비교를 위해 구강 프로토콜을 이용하였다. 온도 변화 측정을 위해 돼지고기 팬텀을 사용하였으며, 동일한 실험 조건을 위해 팬텀의 온도는 MRI 영상 획득 전 20℃를 유지하였고, 온도 변화는 광섬유 온도 측정기를 사용하였다. 은사 섬유와 비금속성 섬유의 온도를 측정한 결과, 척추 MRI 검사 후 은사 섬유는 4.9℃ 온도가 상승하였으며, 비금속성 섬유는 1.9℃ 온도가 상승하였다. 허벅지 MRI 검사 후 은사 섬유는 3.7℃ 온도가 상승하였으며, 비금속성 섬유는 2.0℃ 온도가 상승하였다. 무릎 MRI 검사 후 은사 섬유는 1.7℃ 온도가 상승하였으며, 비금속성 섬유는 0.9℃ 온도가 상승하였다. 구리사 마스크와 비금속성 마스크의 온도를 측정한 결과 구강 MRI 검사 후 각각 0.2℃, 0.1℃ 상승하였다. 본 연구를 통해 MRI 검사 시 금속성 섬유는 일반적 으로 제공되는 환자 가운에 비해 높은 온도 상승을 보였으며 열 손상의 위험성이 있음을 확인하였다. 결론적으로 환자 안전을 위해 검사 전 환자 가운으로 갈아입는 것이 필요할 것으로 사료된다.

This study delves into the potential application of whisker carbon nanotube (w-CNT) in terms of electrical heating performance, with a particular emphasis on its significance in high-efficiency electrothermal conversion applications. Meanwhile, a comparative study was conducted on traditional carbon nanotubes (T1 and T3) with different aspect ratios. A uniform and dense carbon nanotube paper (BP) was prepared using a vacuum filtration method, including single-layer (T1, T3 and w-CNT BP), double-layer gradient composite (T1/T3-g, w-CNT/T3-g), and mixed composite (T1/T3-m and w-CNT/T3-m). The thickness of each type of BP is approximately 100 μm. The results demonstrated that electrical conductivity and electrical heating performance of single-layer BPs follow the order of T1 > T3 > w-CNT. While, mixed composite BPs are superior to double-layer gradient composite BPs in electrical conductivity and thermal performance. Notably, w-CNT/T3-m BP exhibits excellent electrothermal performance. Under an applied voltage of 5 V, the surface temperature of w-CNT/T3-m BP reaches 190 ℃. When the voltage is increased to 6 V, the surface temperature rises by 150℃ within 10 s, reaching a steady-state temperature of 318 ℃. This excellent electrothermal performance can be attributed to the introduction of w-CNT, which has a perfect and defect free structure according to Raman analysis. In-depth analysis using X-ray diffraction (XRD) indicated a more complete and higher degree of crystallinity in the w-CNT structure. In summary, this study not only provides experimental and theoretical basis for the application of high-performance electrothermal materials based on carbon nanotubes, but also foreshadows their broad application prospects in the field of macroscopic materials.

In this study, the calorimeter was used to experimentally investigate the heating characteristics of the variable A/C system according to changes in loading time and outdoor dry bulb temperature. The heating capacity, COP and compressor discharge temperature were measured while changing the loading time of the compressor. To develop the correlation for compressor discharge temperature, loading time, indoor dry bulb temperature and outdoor dry bulb temperatures were considered as operating variables. As the outdoor temperature and loading time increased, the heating capacity and COP increased. However, the change in COP showed different trends depending on the outdoor temperature. The evaporation temperature according to the loading time is a good estimate of the outdoor temperature. However, as the temperature difference between indoor and outdoor rooms decreases and the loading time increases, the condensation pressure increases significantly, so the condensation temperature increases. The maximum deviation between the correlation and the experimental value for compressor discharge temperature was within approximately 2℃.

The present study investigates the impact of freeze–thaw deterioration on the electrical properties and electric-heating capabilities of cement mortar incorporating with carbon nanotubes (CNT) and carbon fibers (CF). Mortar samples, containing 0.5 wt.% CNT and 0.1 wt.% CF relative to the mass of cement, were prepared and subjected to freeze–thaw tests for up to 300 cycles. The electrical properties and electric-heating capability were evaluated every 30 freeze–thaw cycles, and the physicochemical characteristics of the samples were analyzed using X-ray diffraction and mercury intrusion porosimetry. The results indicate a decline in both electrical conductivity and heat-generation capability as the freeze–thaw cycles progress. Furthermore, changes in the pore structure of the mortar samples during the freeze–thaw cycles contributed to damage in the conductive network formed by CNT and CF, resulting in decreased electrical conductivity and heat-generation capabilities of the mortar samples.

We investigated dynamic interaction between adjacent magnetic loops in the solar atmosphere, which is a process of volume shrinkage with nonuniform acceleration caused by Lorentz force. When these loops locally have different thermal and dynamic properties, a significant discrepancy between their translational motions driven by means of that force may arise, leading to the dynamic interaction. We use both numerical simulation and analytic model of magnetic piston-driven wave to evaluate how much a single event of the interaction contributes to increasing the temperature in the upper chromosphere. The model shows a possibility that a chromospheric plasma is heated by the single event to have transition region temperature, which is typically several tens of times higher than chromospheric temperature. The model also provides an insight into the formation height of the transition region.

In the present study, a calorimeter was used to experimentally investigate the heating capacity and COP changes according to the pipe length of a variable capacity A/C system with long pipes. Cooling capacity, COP, and compressor discharge temperature were obtained by changing pipe lengths and loading duties at fixed indoor and outdoor temperatures. And the operation status and cycle change process of the A/C system were investigated using some experimental data and P-h diagrams. As the pipe length changes, the heat transfer within the cycle and the operating load of the compressor change, so the heating capacity and COP of the system change. At the same loading duty, as the pipe length increases, the heating capacity and COP decrease. As the loading duty increased, the heating capacity increased almost linearly, but the COP decreased. Since the long pipe experimental value for the compressor discharge temperature has a temperature deviation of up to 1 7℃(50m, L/D : 10/10) from the correlation equation, the optimal correlation equation must be derived through additional research.