• Title/Summary/Keyword: 공기체적

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RANS 모형을 이용한 자유도수 2상흐름 수치모의 (Numerical simulation of two-phase flows in hydraulic jump using RANS model)

  • 최성욱;최성욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.98-98
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    • 2022
  • 도수는 사류가 상류로 천이되며 흐름이 불연속적으로 변하는 현상이다. 도수는 롤러와 벽 제트와 같은 흐름이 발생하는 영역으로 구분되며 큰 에너지 손실을 발생시키므로, 보나 댐과 같은 수리시설물에서는 에너지 소산을 위한 목적으로 도수를 발생시킬 수 있다. 도수구간 중 롤러 영역에서는 공기가 유입되어 복잡한 3차원 2상 흐름을 발생시키므로 공기방울의 거동에 대한 정밀한 모의는 매우 중요한 것으로 평가된다. 그러나 현실적으로 롤러 영역에서의 작은 공기방울까지 재현하는 것은 어려운 일이다. 본 연구에서는 k-ω SST 난류모형을 이용하여 수문 아래에서 발생하는 자유도수를 수치모의하고 연행된 공기량에 대한 특성을 검토하였다. 롤러 영역에서 격자의 해상도를 다르게 하여 도수구간 내 공기의 체적비와 공기방울의 크기 및 공기방울의 거동을 분석하였다. 실내 실험자료에 난류모형을 적용하고 그 결과와 비교하여 모의 결과의 적정성을 확인하였다. 또한 도수구간에서 공기방울 거동의 정밀한 모의가 평균흐름 및 난류량의 종방향 변화에 미치는 영향을 검토하였다.

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가솔린 엔진의 흡기효율 데이터 측정 (Data Measurement for the Volumetric Efficiency of SI Engines)

  • 장현탁
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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    • pp.1163-1165
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    • 2010
  • 가솔린 기관의 체적 효율은 흡기 장치의 효율의 척도로 표현된다. 현재 체적효율은 4행정 가솔린 엔진의 흡기장치의 특성과 공연비 제어를 위한 중요한 파라미터로 사용되고 있다. 체적 효율은 이론적으로 실린더로 흡입 가능한 양에 대한 실제로 실린더로 흡인한 공기량의 비율이다. 체적효율은 엔진회전 속도와 흡기다기관 부압에 따라 결정되는 종속변수이다. 체적 효율은 정상상태와 과도상태와 같은 엔진의 모든 운전조건을 시험하는데 한계와 제약이 매우 크다. 이 논문에서는 선형 알고리즘을 사용하여 체적 효율의 파라미터를 규명하여 선형 다항식 모델을 개발한다. 그리고 실험으로 구한 체적효율 데이터와 다항식 모델을 비교하고 객관적인 타당성을 평가 하였다.

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탄소입자 치료 시 열가소성 고정기구의 공기층에 따른 선량 변화 평가 (Evaluation of Dose Variation according to Air Gap in Thermoplastic Immobilization Device in Carbon Ion)

  • 나예진;장지원;장세욱;박효국;이상규
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제35권
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    • pp.33-39
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    • 2023
  • 목 적: 환자 체표면과 고정기구 사이에 발생하는 공기층 두께에 따른 선량 변화를 치료 계획을 통해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 팬텀과 열가소성 고정기구 사이에 5 mm 두께의 Bolus를 0, 1, 2, 3장을 놓아 공기층의 두께를 조절하였고 고정기구를 씌워 총 4가지 조건으로 전산화 모의단층촬영을 시행하였다. 430 cGy (Relative Biological Effectiveness,RBE)씩 6번이 조사 되도록 계획하였으며, 임상표적체적의 95% 부피에 전달된 선량이 2580 cGy (RBE)가 되도록 치료 계획을 수립하였다. 임상표적체적의 선량은 Lateral dose profile의 반치폭값으로 평가하였고 피부 선량은 선량 체적 곡선으로 평가하였다. 결 과: 임상표적체적에서 Lateral dose profile 반치폭 값은 4.89, 4.86, 5.10, 5.10 cm로 나타났다. 피부에서 4가지 조건의 선량의 평균값은 D95%3.25±1.7 cGy (RBE), D30%1193.5±10.2 cGy (RBE)의 차이를 보였으며 처방 선량 1%에서의 피부 부피 값 평균은 83.22±4.8% 이내의 차이를 확인하였다. 공기층 두께 변화에 따른 임상표적체적과 피부에서의 선량 모두 큰 변화를 보이지는 않았다. 결론 : 탄소입자 치료를 위해 Solid 형태의 고정기구 제작 시 약간의 공기층은 CTV의 선량 적용 범위를 벗어나지 않는다.

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공기역학적 검사 (Aero-dynamic Study)

  • 김영호
    • 대한음성언어의학회:학술대회논문집
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    • 대한음성언어의학회 1994년도 제2회 학술대회 심포지움
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    • pp.87-92
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    • 1994
  • - 발성의 공기역학적 측면은 다음 4가지의 인자에 의하여 특징지어진다. a. 성문하부압(Subglottal pressure) b. 성문상부압(Supraglottal pressure), c. 성문저항(Glottal impedance) d. 성문부위의 공기 체적유속(Volume velocity of air of airflow at the glottis) (중략)

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젊은 성인 및 노인 음성장애 환자의 연속발화시 공기역학적 특성 비교 (Aerodynamic Characteristics of Young and Elderly Adult Patients with Voice Disorders during Continuous Speech)

  • 표화영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.270-278
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    • 2019
  • 본 연구는 젊은 성인 음성장애 환자 집단과 노인 음성장애 환자 집단을 대상으로 문단낭독시 공기역학적 특성을 비교해보고자 시행되었다. 20-45세의 남성 음성장애 환자 12명과 60세 이상의 남성 음성장애 환자 9명이 연구에 참여하였다. PAS(Phonatory Aerodynamic System)의 Running Speech를 이용하여 문단을 낭독하게 하고 공기역학 측정치를 구하였다. 그 결과 노인집단은 젊은 성인집단보다 더 긴 지속시간과 더 적은 기류량 및 기류체적을 보였다. 그러나 그 차이는 발성지속시간에서만 유의하게 나타났다. 공기역학 측정치는 일반적으로 노인보다 젊은 성인이 모든 측면에서 비정상 소견을 보일 것이라고 예상하지만 본 연구결과 노인집단이 보인 측정치는 발성지속시간을 제외하고 기류량과 기류체적은 젊은 성인집단과 비슷한 수치를 보인것으로 나타났다. 그러므로 노인 음성장애 환자의 연속발화시 공기역학 측정치가 갖는 의미를 해석할 때 기류와 기류체적은 연령뿐 아니라 발화자료, 폐 기능 등 다양한 요건을 함께 고려해야 한다.

CT영상을 이용한 체지방의 체적 및 비율 계산 (Calculation of the Volume and Ratio of the Fat in CT Image)

  • 이경민;유강민;;성윤창;노승무;조준식;박종원
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.526-528
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    • 2002
  • 본 논문은 CT 영상을 이용하여 체지방과 근육의 체적 및 비율을 분석하는 알고리즘 개발에 대하여 기술한다. CT 영상에는 체지방, 근육, 공기, 뼈등의 구성성분들이 서로 다른 명암값을 가지고 분포한다. 이 논문에서는 히스토그램을 통하여 각 구성성분에 대한 명암값을 찾아내었다. 찾아낸 명암값에 따라 체지방과 근육 그리고 뼈, 공기에 각각 색을 입혀 시각적으로 표현하여 체지방과 근육의 분포와 비율을 볼 수 있는 환경을 만들고 수치적으로 체적 및 비율의 결과 값을 출력하는 알고리즘을 개발하였다. 또한 단계적인 체지방 측정 프로그램을 위해 DB 환경을 구축하여 모든 자료를 저장하고 불러올 수 있는 환경을 만들어 체지방 측정 알고리즘을 완성하였다. 알고리즘은 돼지 실험에서 측정된 체지방과 비교하여 정확성을 검증한 결과 약 92.86%의 정확도를 보였다.

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건물 공조용 냉수 코일의 열 설계 (Thermal Design of a Cooling Coil for Building Air Conditioning)

  • 김내현;변호원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6445-6452
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    • 2015
  • 건물용 공기조화기의 냉수 코일은 작동조건에 따라 건표면, 습표면 또는 부분적인 습표면이 형성된다. 따라서 냉수코일을 적절히 설계하기 위해서는 건표면과 습표면, 그리고 부분적 습표면에 대한 열전달 해석이 필요하다. 본 연구에서는 미소체적에 대한 해석을 통하여 냉수코일의 성능을 계산하는 미소체적 모델을 제시하였다. 해석 모델의 예측치를 냉수코일 실험결과와 비교한 결과 미소 체적 모델은 공기측 전열량을 10.1% 이내에서 예측하고 공기측 압력손실을 11.1%, 현열비도 5.7%내로 예측하였다. 해석 모델을 활용하여 물측 회로의 변화가 냉수코일의 성능에 미치는 영향을 검토하였다.

펌프 관로계의 수격현상 (Waterhammering on Pump Pipeline Systems)

  • 김경엽;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권4호
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    • pp.331-355
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    • 1997
  • 본 연구에서는 에어챔버가 설치된 펌프관로계에서 수격현상에 대한 현장실험을 실시하고, 에어챔버의 입력변수 및 설계인자가 수격현상에 어떠한 영향을 미치는지 수치계산과 실험을 통하여 조사한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 수치계산에 사용된 입력변수중 폴리트로프지수, 오리피스 유량계수, 압력파 전파속도순으로 수격현상에 대한 영향이 크게 나타났으며, 수치계산은 이 변수값이 각각 1.3, 0.7, 1,050m/s일 때 측정된 압력변동 및 공기체적변화를 가장 잘 모사하였다. (2) 에어챔버내 초기공기체적이 증가하면 압축공기의 압력변화율이 작아지기 때문에 수격현상의 주기는 길어지고, 관로내 압력변화는 감소하였다. 측관에 설치한 오리피스 내경을 줄임으로써 상승압은 상당히 완화되었으며, 시간이 지남에 따라 수격작용도 보다 빨리 감쇄되었다. 수치계산결과는 수격현상의 1-2주기까지 측정값과 비교적 잘 일치하였으며, 펌프관로계에 작용하는 최대.최소압력 및 그 발생시간도 합리적으로 예측되었다. (3) 수치계산은 측정된 과도특성 값들을 약 5%이내의 오차로 예측하였으며, 개발된 전산프로그램은 실제 펌프관로계에 대한 수격완화장치를 설계하는데 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

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신생아 보육기 내에서의 삼차원 대류 열전달에 관한 수치해석 (A Numerical Study of the Three-Dimensional Convective Heat Transfer in an Infant Incubator)

  • 전성수;김영호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.35-40
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    • 2001
  • 압력기반의 유한체적법과 k-$\varepsilon$난류모델을 이용하여 신생아 보육기 내의 삼차원 정상난류유동해석과 대류현상에 의한 열전달을 해석하였다. 보육기 내의 주된 공기유동은 입구에서 유입된 공기가 보육기 위쪽을 지나 출구로 이동하며 각진 구석에서 작은 와류들이 관찰되었다. 보육기의 입구부를 제외한 대부분에서의 유속은 0.1m/s 이하로 나타났으며, 신생아의 다리부분에서의 속도가 머리부분보다 다소 크게 관찰되었다. 입구쪽의 온도가 출구쪽의 온도보다 1~2$^{\circ}C$ 높게 나타났으며 속도 크기가 큰 다리부분에서의 온도가 머리 또는 목부분보다 다소 낮았다. 보육기 내의 온도변화는 약3~4$^{\circ}C$로 다소 크게 나타났는데 이는 입구에서 유입된 공기가 상벽과 직각으로 만나며, 보육기 외벽의 각진 구석부분에 의한 영향으로 생각된다. 따라서 입구속도를 적절히 줄이거나 유선형의 유동을 갖도록 설계하여 열손실을 최소화한다면 보다 효율적인 보육기가 될 것으로 생각된다.

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측두골의 함기도와 중이강의 용적이 고막 임피던스에 미치는 영향에 관한 연구 (Experimental and clinical studies with impedance audiometry; the increase in air volume in the middle ear air system and the pneumatization of human temporal bones)

  • 민양기
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1977년도 제11차 학술대회연제 순서 및 초록
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    • pp.4.4-5
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    • 1977
  • 중이의 impedance는 고막, 이소골연쇄 및 중이강.유양동.함기봉와의 공기강에 의해 결정되는 바, 저자는 우선 신선한 개의 중이를 재료로 하여 중이강의 강기체적을 변동시킴으로써 중이강의 공기체적인자가 중이의 impedance를 어떻게 변동시키는가를 조사하였고, 다음으로 과거력과 현재상태에서 외이도, 고막 및 중이에 병변이 없는 환자에서 중이의 impedance를 측정하고 아울러 측두골의 X-녹상을 언어 측두골의 함기도에 따라 중이의 static compliance의 변동을 조사하여 이과학의 임상적인 면에서의 중이의 static compliance의 또 하나의 이용가치를 구명하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 개의 중이는 control state에서 Type A의 tympanogram을 보였으며, 중이강의 공기체적의 변동에 의해 tympanogram curve의 채형은 변동하지 않았다. 2. 개의 중이에 있어서 중이의 static complance는 중이강의 공기체적의 변동에 의해 유의한 직선적인 증가를 보였으며, 중이강의 공기체적 1cc의 증가에 대해 $0.5{\pm}0.1$cc의 증가율을 보였다. 3. 측두골의 함기도가 양호해짐에 따른 중이의 static compliance의 증가경향과 개의 측두골표본에서의 실험적인 근거로부터 측두골의 함기도(x)와 중이의 static compliance (y)사이에 $y=0.19x+0.16{\pm}0.05$의 회귀방정식을 얻을 수 있었다. 따라서 중이강의 공기체적의 변동은 유의한 중이의 static compliance의 변동을 일으키며, electroacoustic impedance bridge (Madsen ZO 70, 220 Hz 의 probe tone을 사용)를 사용하였 중이의 static compliance를 측정함으로써 임상적으로 측두골의 X-선상을 촬영하지 아니하고도 간단히 측두골의 함기도를 알 수 있을 것으로 생각되어, impedance audiometry의 임상진단학적인 견지에서의 또 하나의 가치를 보고하는 바이다.

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