기계공학부 기계시스템공학전공

• “현상 수준의 정밀 해석과 시스템 수준의 통합 설계를 연결한다.”

에너지시스템융합연구실(Energy Systems Convergence, ESC Lab)은 연소 및 열유체 기반의 기초 현상 분석부터 통합 에너지 시스템 설계까지 아우르는 연구를 수행합니다. 본 연구실은 연소 메커니즘, 난류 유동, 열전달과 같은 물리 현상을 정밀하게 해석함과 동시에, 이러한 요소 기술이 실제 시스템에 적용되었을 때의 성능을 통합적으로 평가하고 최적화합니다. 일반적으로 현상 분석과 시스템 설계는 서로 다른 연구 영역으로 구분되지만, ESC Lab은 두 영역을 연결함으로써 장치 수준의 설계 개선과 시스템 수준의 효율 향상을 동시에 달성하는 것을 목표로 합니다. 우리는 “현상 이해 → 장치 설계 → 시스템 통합 → 성능 최적화”로 이어지는 연속적 연구 체계를 기반으로 차세대 에너지 시스템 기술을 개발합니다.

주요 연구 분야

• ESC Lab은 열유동, 연소 등 현상 기반 해석 연구와 시스템 통합 설계 연구를 연계하여 수행하며, 이를 전기자동차, 친환경연소, HVAC 및 지능형 에너지 시스템 분야에 적용합니다.

1. 1. Combustion & Thermal-Fluid Phenomena
   • 수소·암모니아 기반 차세대 가스터빈 및 산업용 버너 연소 특성 해석
   • 저탄소/무탄소 연료의 반응 메커니즘 및 배출 저감 기술 연구
   • 연소기 내부 유동 및 열전달 특성 정량 분석
   • 장치 수준의 연소기 설계 및 성능 개선
2. 2. Next-Generation Thermal Management & HVAC
   • 전기자동차(EV)용 열펌프 및 배터리 열관리 시스템 해석
   • 차세대 냉매(R1234yf, R290 등) 기반 HVAC 사이클 성능 최적화
   • 가전 및 산업용 냉동·공조 시스템(VRF 포함) 열교환기 설계
   • EV–열관리–에너지 효율 통합 성능 분석
   • 항공 및 산업 시설의 열관리 및 소방 유동 실험
3. 3. Integrated Energy Systems & Hybrid Platforms
   • 가스터빈–저장장치–열회수 시스템 통합 설계
   • 다중 에너지 변환 장치의 연계 운전 전략 수립
   • 시스템 단위 효율 분석 및 구조 최적화
   • 장치 성능과 시스템 성능 간 상호작용 정량 평가
4. 4. AI & Machine Learning for Energy Systems
   • 인공신경망(ANN) 기반 가스터빈 및 열시스템 성능 예측
   • 머신러닝 기반 연소 안정성 및 고장 진단(Fault Detection)
   • CFD–AI 연계 모델을 활용한 설계 공간 탐색 및 최적화
   • 데이터 기반 에너지 시스템 운전 전략 개발

박예슬

프로필

• 소 속: 기계공학부(기계시스템공학전공)
• 연구실: 테크노관 318호
• 연락처: ☎054-478-7344
• E-mail: yspark@kumoh.ac.kr
• Homepage: https://sites.google.com/view/esc-kit/

• S Lee, J Lee, B Ahn, D Kang, J Hwang, Y Park, M Choi, CFD study on combustion and emissions characteristics of methane-hydrogen co-firing in an EV burner, Case Studies in Thermal Engineering 73, 106596. doi.org/10.1016/j.csite.2025.106596
• J. Kim, H. Ahn, J. Park, J. Song, M. Choi, W.G. Park, C. Cheong, G. Choi, Y. Park, Effect of discharged pressure for fire extinguishing agent performance (HFC-125) considering fire accident in the aviation, Fire Safety Journal 153 (2025) 104378. doi.org/10.1016/j.firesaf.2025.104378
• C. Jung, S. Lee, J. Jang, S. Na, G. Choi, M. Choi, Y. Park, Performance optimization of static mixer in urea-SCR system considering flow and turbulence characteristics, Results in Engineering 26 (2025) 104951. doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104951
• J. Lee, S. Lee, B. Ahn, D. Kang, M. Kim, Y. Park, M. Choi, 수소 혼합 연소 조건에서 가스터빈 연소기의 연소 특성 연구, 한국연소학회지 29(3) (2024) 1–10. doi.org/10.15231/jksc.2024.29.3.001
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• J. Song, S. Eom, J. Lee, Y. Chu, J. Kim, S. Choi, M. Choi, G. Choi, Y. Park, Experimental study of an air-conditioning system in an electric vehicle with R1234yf, Energies 16(24) (2023) 8017. doi.org/10.3390/en16248017
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• M. Yoon, M. Choi, K. Kang, C. Oh, Y. Park, G. Choi, Effects of n-heptane/methane blended fuel on ignition delay time in pre-mixed compressed combustion, Energies 15(11) (2022) 4081. doi.org/10.3390/en15114081
• M. Choi, Y. Park, K. Deng, X. Li, K. Kim, Y. Sung, T. Hwang, G. Choi, Effects of exhaust tube vortex on the in-furnace phenomena in a swirl-stabilized pulverized coal flame, Energy 239(Part E) (2022) 122409. doi.org/10.1016/j.energy.2021.122409
• Y. Park, M. Choi, D. Kim, J. Lee, G. Choi, Performance analysis of large-scale industrial gas turbine considering stable combustor operation using novel blended fuel, Energy 236 (2021) 121408. doi.org/10.1016/j.energy.2021.121408
• M. Choi, Y. Park, X. Li, K. Kim, Y. Sung, T. Hwang, G. Choi, Numerical evaluation of pulverized coal swirling flames and NOx emissions in a coal-fired boiler: Effects of co- and counter-swirling flames and coal injection modes, Energy 217 (2021) 119439. doi.org/10.1016/j.energy.2020.119439
• Y. Park, M. Choi, X. Li, C. Jeong, J. Lee, G. Choi, 미분탄 스월버너에서 석탄/바이오매스 혼소시 바이오매스 입자 크기가 화염구조 및 연소특성에 미치는 영향, 한국연소학회지 25(4) (2020) 26–36. doi.org/10.15231/jksc.2020.25.4.026
• Y. Park, M. Choi, K. Kim, X. Li, C. Jung, S. Na, G. Choi, Prediction of operating characteristics for industrial gas turbine combustor using an optimized artificial neural network, Energy 213 (2020) 118769. doi.org/10.1016/j.energy.2020.118769
• M. Choi, K. Kim, X. Li, K. Deng, Y. Park, M. Seo, Y. Sung, G. Choi, Strategic combustion technology with exhaust tube vortex flame: Combined effect of biomass co-firing and air-staged combustion on combustion characteristics and ash deposition, Energy 203 (2020) 117839. doi.org/10.1016/j.energy.2020.117839
• Y. Sung, M. Choi, T. Park, C. Choi, Y. Park, G. Choi, Synergistic effect of mixer and mixing chamber on flow mixing and NOx reduction in a marine urea-SCR system, Chemical Engineering and Processing - Process Intensification 150 (2020) 107888. doi.org/10.1016/j.cep.2020.107888
• K. Kim, M. Choi, X. Li, K. Deng, Y. Park, Y. Sung, G. Choi, Effect of exhaust tube vortex on NOx reduction and combustion characteristics in a swirl-stabilized pulverized coal flame, Fuel 260 (2020) 116044. doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116044

• 초대형 풍력용발전기용 변압기 개발, 한국에너지기술평가원 신재생에너지핵심기술개발사업, 2024.12~2027.11
• 고순도 이산화탄소 포집을 위한 SOFC 후처리 연소시스템 개발, 한국연구재단 개인기초연구, 2023.06~2026.052
• 보일링 특성개선 및 화력증대를 위한 트리플버너 설계기술 개발, (주)LG전자, 2024.10~2025.12
• 가열로 버너 수소연료 혼합 사용을 위한 수소 혼소율 증대 연구, (주)포스코, 2023
• 전기차량용 통합 열관리 시스템 개발을 위한 기초연구, (주)코렌스, 2022-2024
• 고효율/저공해 가스터빈 기초 설계 및 플랜트 운영을 위한 제어시스템 개발 인력 육성 고급트랙, 한국에너지기술평가원, 2021-2022