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학술저널

캠핑용 EPA급 펠렛난로 형상에 따른 전산유동해석 비교 연구

여가문화의 변화와 코로나 바이 러스의 여파로 인해 캠핑에 대한 수요가 급중하고 있으며, 이로 인한 캠핑장비들이 우후축순으로 제품화되어 시장에 쏟아지고 있다. 여러 캠핑장비 중 동절기 캠핑을 위해서는 난방기구가 필수적이며, 다양한 종류의 화목난로, 석유난로 또는 펠릿난로 제품들이 시중에 판매되고 있다. 그러나 캠핑용 목적의 난로에서 배출되는 미세먼지나 CO₂ 등의 대기오염물질에 대한 규제가 없어 무분별하게 배출되고 있는 실정 이다. 일반적인 화목난로, 보일러 및 펠랫난로는 미국에너지부(DoE) 산하 미국환경보호청 (EPA) 의 대기오염물질 배출기준을 만족하는 숭인된 제품만 판매가 가능하나 캠핑용 펠릿난로는 소용량으로 해당 규제에 제외되어 있어 대기오염물질 배출허용기준을 만족하는 제품의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 EPA 배출허용기준을 수용할 수 있는 캠핑용 펠릿난로의 개발을 위해 3가지 형상의 펄렛난로 전산유동해석을 수행하여 결과를 비교하였다. 기본적인 형상 설계로는 열효율을 고려하여 로켓스토브의 형태를 따랐으며, 연소가스의 유동 흐름, 유속 분포, 압력 구배 및 온도 분포를 해석 하기 위해 ANSYS社 Fluent를 Solver로 사용하였다. 본 전산유동해석 결과를 바랑으로 캠핑용 펠렛난로의 최적 설계 형상을 제안하였으며, 추후 시제품의 테스트를 통해 EPA 승인을 획득할 수 있는 수준의 효율적이고 친환경적인 캠핑용 펠릿난로를 개발하고자 한다.

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