• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1137-1145
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• 2013

본 연구에서는 열 구동 냉동사이클로서 유기 랭킨사이클 (ORC)과 증기 압축 냉동사이클(VCC)의 복합 사이클에 대한 엑서지 해석을 수행하였다. 시스템의 열원으로는 다양한 재생 에너지 열원이나 산업체에서의 폐열 등 현열 형태의 저온 열원을 고려하였으며 작동유체로서 R143a, R22, R134a, 프로판, 이소부탄, 부탄, R245fa 및 R123 등 여덟가지 작동유체들을 고려하였다. 터빈 입구 압력의 변화나 작동유체의 종류에 따라 시스템의 COP 나 엑서지 효율은 물론 시스템의 각 요소에서의 엑서지 파괴 (아너지)에 미치는 다양한 영향에 대해 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 주어진 열원 온도에 대해 시스템에서 가장 엑서지 파괴가 큰 구성 요소는 터빈 입구 압력과 작동유체에 따라 민감하게 변화하는 사실을 보여준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.61-69
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• 2015

본 논문은 수직 오리피스 이젝터의 혼합유동 및 산소전달 특성에 대한 실험적 연구를 목적으로 한다. 실험장치는 전동 모터-펌프, 오리피스 이젝터, 순환 수조, 공기압축기, 고속 카메라 시스템 그리고 제어 및 측정기기로 구성하였다. 측정된 구동유체 및 유입공기의 유량을 이용하여 유량비를 도출하였다. 이적터에서 분출된 혼합유동의 가시화를 통해 정성적 거동을 고찰하였으며, 용존산소 농도를 측정하여 총괄 산소전달계수를 도출하였다. 구동유체의 유량이 일정하고 압축기의 공기압이 높아지면 유량비와 산소전달계수는 증가하며, 압축기의 공기압이 일정하고 구동유체의 유량이 증가하면 유량비는 감소하지만 산소전달계수는 증가하였다. 기포의 크기에 따른 체류시간 및 확산도와 수직 혼합유동의 도달거리는 2 상의 접촉면적과 시간에 크게 영향을 미치기 때문에 산소전달율의 중요한 변수임을 유추할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.448-448
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• 2013

최근 생물학적 분석 기구에서 시료를 처리, 분리, 검출, 샘플링 또는 분석하기 위해 사용되는 마이크로펌프(Micropump)에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한 전자소자의 성능과 신뢰성의 증진을 위한 전자소자의 열 문제를 해결하기 위해 냉각장치로 마이크로 펌프가 적용되기도 한다. 그 외에도 마이크로펌프는 다양한 분야에 응용이 가능하다. 마이크로펌프는 작동 방식에 따라 압전형, 공압형, 열공압형, 연동형 등의 여러 종류로 분류되고 있다. 그중에서도 최근에는 연동형 마이크로 펌프의 개발이 각광받고 있다. 기존의 연동형 펌프들은 다중 챔버를 가지고 있으며, 각각의 챔버 내에서 Dead volume이 많이 발생할 뿐만 아니라 이상적인 연동운동과는 차이가 많이 나는 문제점을 가지고 있다. 또한 압전방식과 열공압방식은 느린 응답성으로 인해 효율적인 유체 이동이 어렵다. 본 논문에서는 이상적인 연동운동을 구현하기 위하여 기존의 연동형 펌프의 단점을 보완하고, 하나의 챔버에 다중전극 구조를 가지는 정전기력방식의 연동형 펌프를 개발하였다. 정전기력방식으로 펌프를 구동함으로써, 저전력으로 펌프구동이 가능하며, 하나의 챔버에 다중전극을 설치함으로써 이상적인 연동운동을 재현하였다. 그리고 Dead volume을 최소화 하였다. 또한, 빠른 반응속도로 인해 효율적인 유체 이동을 실현시킬 수 있었다. 본 연구에서 제안된 마이크로 펌프의 구성은 크게 챔버, 박막, Inlet/outlet hole으로 구성되었다. 챔버는 Si-wafer에 wet etching 공정으로 제작 하였고 그 위에 알루미늄 박막을 200 nm 증착시켰다. 챔버는 가로 32 mm, 세로 5 mm, 깊이는 $15{\mu}m$, 부피는 $200{\mu}l$으로 제작되었다. 박막은 폴리이미드(polyimide)를 사용하여 $3{\mu}m$의 두께로 제작 되었으며, 폴리이미드 박막 사이에는 200 nm 두께의 4개의 알루미늄 박막 전극을 삽입시켰다. 삽입된 4개의 전극에 개별적인 전기신호를 보냄으로써 연동운동이 가능하다. Inlet/outlet hole은 직경 2 mm의 크기로 제작되었으며, 튜브를 연결하여 유체가 흐를 수 있는 체널을 형성하였다. 제작된 마이크로 펌프의 구동전압은 115 V이며, 인가되는 주파수를 1 Hz~100 KHz까지 변화시켜 유량을 측정하였다. 작동 유체는 공기이며, 유량측정은 튜브 내에 물방울을 삽입하여 시간에 따른 이동거리를 관측하였다. 측정결과 2.2 KHz에서 2.4 mm/min의 가장 높은 유량을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 제안된 연동형 마이크로펌프는 이상적인 연동운동이 가능함으로써 기존의 연동형 방식의 문제점을 보완하였으며, 생명과학, 의학, 화학 등의 분야에서 적용이 가능하리라 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.699-707
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• 2017

본 연구에서는 아홉 종류의 작동유체를 고려하여 저온 열원으로 구동되는 아임계 및 초월임계 유기 랭킨 사이클의 열역학적 성능 특성을 비교 해석한다. 터빈입구압력, 열원온도 및 작동유체가 열교환기 내 온도분포와 핀치포인트, 작동유체의 유량, 시스템 출력 및 열효율 등 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 해석 결과는 작동유체의 압력이 아임계 영역에서 초임계 영역으로 높아지면 열교환기에서 열원과 작동유체 사이의 온도 불균일 정도가 감소하면서 시스템 출력이나 열효율 등은 증가하나 시스템의 단위출력당 터빈 크기는 작아짐을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.283-285
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• 2003

본 연구에서는 기존 광 스위치의 기계적 거동 방법과 달리 유체 자체의 거동만으로 광 진행을 차단시킬 수 있는 광 스위치를 제작하였다. 본 연구에서 광의 진행을 차단시키기 위해 사용한 자성 유체란 자성 재료로써 자기 특성과 액체의 유동성을 갖고 있으며, 자기장에 즉각 반응하여 자기장 인가시 고체와 같은 형태를 갖게 된다. 한편, 기존 광 스위치에서 빛의 방향을 변화시키는 스위칭의 원리로 대부분 마이크로 미러의 구동 기술이 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 기계적인 거동에 의한 마모와 Crack 등이 발생할 수 있는 단점이 있으며, 마모와 Crack의 단점을 극복하기 위해, 본 연구에서는 포화 자화도가 600G인 자성 유체의 유극 거동을 이용하여 기계적 거동에 의한 문제점을 개선하는데 목적을 두었다. 또한 실험적으로 영구 자석을 이용하려 광 스위칭작용과 광 스위치로의 적용가능성을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제4권2호
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• pp.31-38
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• 1999

Numerical analysis is conducted on the deformation of free surface of magnetic fluid. Steady magnetic fields are induced by a circular current loop. Governing equations of magnetic fields are solved by using the concept of vector potential. The free surface of magnetic fluid is formed by the balance of surface force, gravity, pressure difference, magnetic normal pressure and magnetic body force. The deformations of free surface of magnetic fluid are qualitatively clarified. And, the patterns of steady non-uniform magnetic fields induced by a circular current loop are quantitatively presented. The shape of free surface attained by the polar fluid approach is rougher and higher than that attained by the quasi-steady approach.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.31-38
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• 2014

이젝터는 고압의 주유동을 통해 저압의 부유동을 이동시키는 단순한 장치이다. 이젝터의 효율은 주방향으로 작동하는 다른 이송 장치에 비해 매우 낮다. 그러나 구동장치가 없어 간단한 구조를 가지고 있으며, 낮은 구동에너지로 많은 양의 유체를 이송시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 선박에서 많이 사용되고 있는 side-type 액체용 이젝터에 작동유체의 유량을 변화시키면서 정상, 비압축성 유동에 대해 실험 및 CFD 분석을 통하여 직관부 및 디퓨저의 길이변화에 따른 이젝터의 유동 패턴과 흡입 현상을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.556-557
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• 2010

본 논문은 하이브리드 자동차의 구동모터용 인버터에 적용되는 수랭 히트싱크의 설계 타당을 수치해석을 통해 검증하는 방법을 제시한다. 전력변환장치의 손실 계산, 발열체 모델링, 히트싱크 형상 모델링, 수랭 조건 입력, 히트싱크상의 열적 분포 해석, 유체 거동 시뮬레이션의 과정을 거치며, 본 논문에서는 650Vdc, 150kW급의 시리즈 하이브리드 차량의 구동 모터용 인버터를 예로 그 과정을 설명하고자한다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.284-285
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• 2000

분산된 공기 기포에 의해 고형물을 제거하는 포말분리법은 30 $\mu\textrm{m}$이하의 미세 입자와 용존 고형물을 매우 효율적이면서도 경제적으로 운전을 할 수 있고 연속 운전이 가능하며 역세척이 필요 없다는 장점을 지니고 있다((Clarke and Wilson. 1983). 현재 사용되고 있는 포말분리장치는 공기의 공급방식과 유체과 공기의 접촉방향에 따라 항류 공기구동식(counter current air driven type, CCAD), 고속 폭기식(high speed aeration type, HSA), 벤튜리식(venturi type) 등이 있으나 현재까지 우리나라에서 연구되어 오고있는 포말분리 장치는 공기구동 방식이 전부이다. (중략)

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.33-36
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• 1997

1. 서론 : 압력-구동 막공정을 분리공정에 응용시 커다란 장해는 막표변과 내부에 용존 및 부유물질들의 성장과 침착현상이다. 지난 수년 동안에 여러 연구자들이 유체의 불안정성을 이용하여 농도분극과 오염현상을 효과적으로 제거할 수 있음을 보였다.(생략)