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냉동공조공학과

냉동공조공학과

Dept. of Refrigeration and Air Conditioning Engineering
TEL : 051-629-6171,6172
FAX : 051-629-6174

냉동공조공학과는 산업기술의 고도화에 따른 생활수준 향상과 더불어 그 중요성이 더욱더 부각되고 있는 냉동공조분야와 관련된 이론과 응용 기술을 체계적으로 교육 및 연구하는 학과이다. 냉동공조기계 관련분야는 매년 생산 규모가 크게 향상되고 있는 유망한 산업분야로서, 냉장고 및 에어컨으로 대별되는 가전제품분야, 자동차 및 선박과 같은 수송분야, 건물의 냉난방 및 열펌프분야, 클린룸과 같은 공기조화분야, 태양열 및 미활용에너지 이용과 같은 신재생에너지분야, 고부가 제품을 보관하는 초저온분야 등으로 그 적용 범위가 점차 확대되고 있다. 본 학과에서는 이 분야의 우수한 교수진을 중심으로 이와 관련된 이론 강의 및 실험을 통한 실무 교육을 통해 21세기 우리나라 냉동공조분야를 선도할 탁월한 전문 인력을 양성하는 것으로 목표로 하고 있다. 매년 학과 편제정원의 80%이상의 졸업생들이 국내외 굴지의 대기업 및 공기업에 취업하고 있어, 편제 정원 기준으로 대학 전체에서 취업률 1위를 지속적으로 유지하고 있으며, 중견기업들로부터도 졸업생 구인 요청이 쇄도하고 있는 전도유망한 학과이다.


교육목표

냉동공조분야의 종합적 설계능력을 갖춘 인력양성

국제적인 기술환경 변화에 대처할 수 있는 인력 양성

정보화시대의 공학인으로 정보기술 활용능력을 갖춘 인력양성


졸업 후 진로

· 독립된 분야의 기술인력을 양성하여 우리나라의 냉동공조공학 관련 산업에 중추역할을 담당하고 있다. 본 전공 졸업생의 진출분야는 다음과 같이 다양하며, 앞으로 진출 분야가 더욱 확대될 것으로 기대된다.

· 가전업체 분야(냉동공조기기 제조)

· 기계 및 조선 관련 분야(중공업계열, 자동차, 조선, 건설, 항공, 기계계열)

· 건설 및 엔지니어링 분야(냉동공조 관련기기 설비설계업체, 클린룸)

· 에너지 관련 분야(열관리분야, 대체에너지 개발 및 저장분야)

· 식품관련 분야(냉동식품분야, 저온유통분야)

· 교육 분야(중등 및 대학교원)

· 연구소, 공무원 및 공기업, 대학원(석사, 박사)

· 자영업(설계, 제조, 냉·난방설비)


취득자격증

공조냉동기계기사 건축설비기사 소방설비기사 일반기계기사 건설기계기사 선박기계기사 열관리기사 전산응용가공기사 공업계측제어기사 전산응용설계기사 건축기사 고압가스기계기사 자동차검사기사 자동차정비기사 소음진동기사 시스템제어기사 기계전자기사 정밀기계기사 공정설계기사 기계제도기사

교수진

교수명 전공 이메일
김종수 공기조화,열교환기 jskim@pknu.ac.kr
금종수 공조설비공학 jskum@pknu.ac.kr
최광환 신재생에너지이용공학 choikh@pknu.ac.kr
윤정인 냉동,에너지시스템공학 yoonji@pknu.ac.kr
정석권 전자정보공학, 전기제어 skjeong@pknu.ac.kr
김은필 전산열유체역학 ekim@pknu.ac.kr
손창효 냉동시스템설비, 초저온 sonch@pknu.ac.kr

연구실 소개

Dept. of Refrigeration and Air Conditioning Engineering

소개 및 분야안내

  • 공기조화 연구실
    김종수 jskim@pknu.ac.kr TEL.051)629-6176

    진동 세관형 Heat Pipe를 이용한 바닥 난방 시스템의 개발

    진동 세관형 Heat Pipe, Pulsating Heat Pipe

    고성능 열교환기

    냉동 및 공기조화 시스템

    극세관 헬리컬 코일형 열교환기

    HVAC 시스템

    주택의 난방은 동서양의 차이를 보이는데 특히 우리나라는 전통적으로 온돌 시스템을 이용해 왔다. 기존의 온돌 시스템은 보일러 등의 가열기로부터 온수나 증기를 공급받아 방바닥에 매설된 동관이나 XL 관등의 내부로 통과시켜 난방을 하게 된다. 연중 5~6개월 동안 난방을 해야 하고, 또 그 에너지의 대부분을 석유로 충당하고 있는 우리나라의 현실을 고려할 때, 이러한 난방 시스템의 효율을 높일 수 있다면 에너지 절감에 따른 경제적인 효과는 대단히 클 것이다.히트파이프를 바닥난방에 적용할 경우 기존의 바닥 난방 방식보다 온수가 통과하는 전열관의 길이가 짧아져서 그에 따른 순환량이 줄어들고, 히트파이프의 간격이 기존의 전열관의 간격보다 조밀하므로 바닥의 온돌 분포가 균일하다는 장점이 있다. 진동세관형 히트파이프형 온돌시스템에서는 바닥 명의 온도를 상승시키고, 그 온도를 유지하는데 드는 연료 소비량이 XL pipe형 온돌에 비해 더 적었다. 하루 10시간씩 30일동안 보일러를 사용하였을 경우, 진동세관형 히트파이프형 바닥 난방은 XL pipe 형 바닥난방보다 약 30%의 연료비를 절약할 수 있는 것으로 나타났다.

    진동 세관형 Heat Pipe를 이용한 바닥 난방 시스템의 개발
  • 친환경공조시스템 연구실
    금종수 jskum@pknu.ac.kr TEL.051)629-6178

    감성공학을 응용한 친환경 공조시스템 개발

    감성공학을 응용한 쾌적 공조 기술

    대온도차 공조시스템 개발

    크루즈선박 공조시스템 개발

    인간의 쾌적감에 영향을 미치는 요인들은 물리ㆍ화학적인 요인, 환경적인 요인, 개인적인 요인, 생활 및 문화적인 요인으로 나눌 수 있다. 쾌적감을 증대시키기 위한 쾌적기술은 주변환경의 온도 및 습도, 공기질(air quality) 등과 같은 물리ㆍ화학적 요소들을 직접적으로 조절하는 기술뿐만 아니라 개인, 생활, 문화적 요인 등을 함께 고려해야 한다. 그러므로 친환경공조시스템을 개발하기 위해서는 온열환경의 환경측 4요소인 공기온도, 상대습도, 기류속도, 복사온도와 인체측 2요소인 착의량, 대사량을 에너지 절약적인 측면과 쾌적감의 측면에서 제어 및 평가하는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구실에서는 상기의 기술을 활용하여 친환경 공조시스템을 연구 개발하고자 한다.

    감성공학을 응용한 친환경 공조시스템 개발
  • 신재생에너지 연구실
    최광환 choikh@pknu.ac.kr TEL.051)629-6179

    태양열 이용 냉난방 공조시스템 제습/냉방에 관한 연구

    태양열을 이용한 냉난방 공조시스템 개발에 관한 연구

    태양열 온수기를 이용한 히트펌트 냉난방시스템 개발에 관한 연구

    배열가스의 온수 전환용 최적 급탕시스템 구축 및 성능에 관한 연구

    연료전지 시스템에서의 효율 향상 및 성능 평가를 위한 시뮬레이션에 관한 연구

    한국이나 동남아시아 같이 여름에 덥고 습한 지역에서는 냉방을 필요로 한다. 따라서 여름에 강한 일사량을 냉방에 활용할 수 있는 기술을 개발하면 그 만큼 여름에 냉방부하가 경감될 것이다. 따라서 본 연구실은 이렇게 겨울에 태양열을 난방 및 급탕에 활용하는 것은 물론, 여름에 활용되지 않고 있는 태양열을 활용하여 흡수제를 재생시킴으로써 제습효과를 초래하여 냉방효과를 얻는 시스템 개발에 박차를 가하고 있다.
    또한 배열가스 및 공기가열기로부터 얻어진 가열공기를 온수를 효율성 높게 전환하는 열회수시스템의 최적 구조 및 성능에 관한 연구를 하고 있으며, 더 나아가 연료전지시스템에서 변환효율 향상을 위한 요소 기술에 대해서 시뮬레이션으로 그 기여도를 조사하는 연구도 본 연구실에서 수행하고 있다.

    태양열 이용 냉난방 공조시스템 제습/냉방에 관한 연구
  • 에너지시스템 연구실
    윤정인 yoonji@pknu.ac.kr TEL.051)629-6180

    냉동공조시스템이 고효율 기술개발에 관한 연구

    수소액화용 극저온 열교환기 개발 - 국토교통과학기술진흥원, (주)동화엔텍

    반도체 공정 냉각을 위한 초저온 칠러의 고효율화 연구 - 한국연구재단

    응축수 자기증발 시스템을 적용한 고효율 포터블 공조기 개발 - 한국연구재단, (주)정인 하이테크

    하이브리드 쿨링시스템 개발 - 중소벤처기업부, (주)정인 하이테크

    신형식 온도차발전 효율향상 해석모델 개발 - 한국해양과학기술원, 선박해양플랜트연구소

    선망어선용 해수 냉각 시스템 도입연구 - 해양수산과학기술진흥원, (주)코리아씰테크

    냉매응축열을 이용한 냉매회수 및 정제장치 개발 - 한국연구재단, (주)이엠이

    이산화탄소 등 온실가스 배출량이 많을수록 기온이 높아지는데 이러한 기후변화는 폭염과 집중호우 증가, 가뭄과 태풍의 세기가 강해질 것으로 예상된다. 우리가 사용하고 있는 가정용 에어컨, 공기조화용 칠러, 산업용 냉동기 등에는 거의 대부분 프레온계 냉매가 충전되어 있다. 프레온계 냉매는 지구온난화지수(GWP)가 CO에 비해 1,400 ~ 13,800배 높아 지구온난화에 심각한 영향을 미친다. 이러한 상황에 고효율 기술개발, 친환경 대체 냉매개발, 냉매 회수 의무화등 많은 노력이 이루어지고 있다. 따라서 본 연구실은 GWP가 높은 냉매의 대기방출 예방을 위한 냉매 회수에 있어 응축열을 이용하는 방식을 개발하였다. 반도체 공정 냉각을 위한 냉동사이클을 제작하여 혼합냉매의 냉매조성비에 따른 성능특성을 확인하였다. 그리고 공조시스템, 이동식 에어컨의 실외기를 물과 열교환을 통해 냉각하여 소비전력 감소, 냉각능력 향상을 확인할 수 있었다. 이에 외도 선망어선용 해수냉각시스템의 국내 도입, 온도차 발전 사이클의 효율 향상 등의 연구를 진행하였다. 이에 따라 기후변화에 영향이 큰 온실가스 배출량의 감소 및 에너지 절약 효과가 기대된다.

    정밀 온도제어를 위한 산업용 냉각기 개발에 관한 연구
  • 냉동공조자동제어실험실
    정석권 skjeong@pknu.ac.kr TEL.051)629-6181

    가변속냉동시스템의 고효율 고정밀 자동제어

    가변속 냉동시스템의 에너지 절약 및 고정밀 온도제어

    가변속 냉동시스템의 고장진단 및 고장허용 제어

    터보냉동기의 동적 모델링 및 Smart 제어

    HVAC의 압축기 모터(I.M, BLDC, PMSM)에 따른 제어 성능 분석

    냉장고, 냉동기 신뢰성

    가변속 냉동시스템은 에너지절약 성능 및 넓은 범위의 부분부하 대응 능력, 그리고 제어 속응성이 우수관계로 그 사용범위가 점차 확대되고 있다. 본 연구실에서는 가변속냉동시스템의 동적 모델링과 이에 기반한 Smart 제어 실현을 목표로 한다. 전달함수 모델에 기반한 다양한 고전제어 방법과 상태공간 모델에 기반한 현대제어 수법들을 적용하여 환경변화, 외란과 잡음 인가, 모델 불확실성에 강인한 Robust 제어계설계와 구현을 목표로 한다. 그 외에도 각종 AC 모터의 고성능 제어 기술을 바탕으로 압축기의 성능 향상, 전류 정보를 이용한 고장진단, 고장허용 제어도 다룬다.

    가변속냉동시스템의 고효율 고정밀 자동제어
  • 응용열전달 연구실
    김은필 ekim@pknu.ac.kr TEL.051)629-6182

    밀폐식 냉각탑의 최적화 설계

    열유체 기계 최적화 설계

    자동차 라디에이터의 통과풍량의 최적화 설계

    셀-튜브 열교환기에서 경사진 배플에 대한 최적화 설계

    액정을 이용한 열전달 특성 연구

    밀폐식 냉각탑의 최적화 설계 / 열교환기 이상유동의 수치적 해석

    최근 들어 CFD는 하드웨어와 소프트웨어의 눈부신 발달로 보다 신뢰성을 갖추고 열유체 해석분야에서 널리 사용되고 있다. CFD는 보다 빠르고 정확하게 조건에 따른 결과를 보여주고 이를 실제 실험에 적용시킬 수 있도록 해준다. 본 연구에서 FLUENT를 이용한 열유동 해석은 멀티패스 밀폐식 냉각탑의 성능특성을 파악하기 위한 열교환기의 유동특성에 관한 변화를 찾아내는 것이다. 이를 위해 여기서는 관의 직경, 인접한 관 사이의 거리, 패스변화 등을 변수로 하여 열 및 유동특성 변화를 예측할 것이다. 그 결과는 실제 실험장치를 제작하는데 있어 중요한 데이터로 제공될 것이다.

    밀폐식 냉각탑의 최적화 설계
  • 냉동시스템 연구실
    손창효 sonch@pknu.ac.kr TEL.051)629-6183

    R744와 R404A용 캐스케이드 냉동시스템과 R404A용 2단 압축 냉동시스템의 성능 비교에 관한 연구

    이산화탄소의 초임계와 증발 열전달 특성에 관한 연구

    이산화탄소의 저온 비등 열전달 특성에 관한 연구

    저온용 캐스케이드 및 2단 압축 냉동시스템의 성능 특성에 관한 연구

    천연가스 액화사이클의 성능 특성에 관한 연구

    고효율 열펌프 및 냉동시스템의 성능 특성에 관한 연구

    본 연구의 목적은 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템과 R404A용 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템의 성능을 서로 비교하는 것이다. -30℃~-50℃의 증발온도 범위에서 2단 압축 1단 팽창식 냉동시스템의 성능계수가 캐스케이드 냉동시스템 보다 높다. 하지만, 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템의 경우 증발온도와 압축효율 감소시에 성능계수의 변화가 커서 안정적이지 못하다. 특히, 압축효율 감소시에 성능계수가 크게 감소하는데, 이는 장기간 냉동 시스템의 사용시에 단점이 될 수 있다. 반면, R744-R404A용 캐스케이드 냉동 시스템은 고온과 저온 사이클에 사용되는 냉매의 적절한 선택에 의해서 다양한 온도대에서 고효율 냉동 시스템을 구성할 수 있다.

    R744와 R404A용 캐스케이드 냉동시스템과 R404A용 2단 압축 냉동시스템의 성능 비교에 관한 연구