• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.20 no.4
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• pp.5-13
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• 2004

Strength and compressibility characteristics of Light-Weighted Foam Soil (LWFS) are experimentally investigated in the paper. LWFS is composed of the dredged soils, cement and air foam to reduce unit-weight and to increase compressive strength. For these purposes, both unconfined compression tests and triaxial compression tests are carried out fer artficially prepared specimens of LWFS with various initial water contents, cement contents, mixing ratio of silty dredged soils and different confining stresses. The experimental results of LWFS indicate that the stress-strain relationship and the compressive strength are strongly influenced by cement contents rather than intial water contents of the edged soils. In this paper, the normalizing scheme considering the ratio of initial water contents, cement contents, and air foam contents has been proposed to evaluate the relationship between compressive strength of LWFS and a normalized factor.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1544-1545
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• 2007

본 논문은 피에조방식으로 구동하는 MEMS 구조의 산업용 잉크젯 헤드를 제작하여 잉크를 충진하여 토출하는 과정에서 토출이 되지 않는 원인 중 하나인 기포에 대해서 연구하였다. 기포를 직접 관찰하기 위한 방법으로 투명한 유리로 Membrane을 제작하여 기포가 발생하여 거동하는 모습을 관찰하였으며 Actuator가 구동하는 헤드내 기포를 구동 중에 관찰하기 위한 방법으로 LDV(Laser Doffler Vibrometer)를 이용하였다. 그 결과, 구동하면서 발생하는 변위의 미세한 차이를 관찰할 수 있었으며 주파수 data의 차이를 관찰함으로써 기포의 크기에 따른 토출의 양태를 구별할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.5
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• pp.471-479
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• 2010

The adiabatic two-phase flow in single rectangular microchannels was studied for different aspect ratios. The working fluids were liquid water and nitrogen gas. The hydraulic diameters of the rectangular microchannels were 490, 322, and $143\;{\mu}m$, and the widths of the microchannels were around $500\;{\mu}m$. The two-phase flow pattern was visualized using a high-speed camera and a long-distance microscope. This study was focused on bubble flow regimes. From the visualized images, the bubble velocity, bubble length, number of bubbles, and void fraction were evaluated. Further, the pressure drop in a single bubble was evaluated by using a unit cell model. The bubble velocity is proportional to the superficial velocity. Further, the relationship between the void fraction and the volumetric quality is linear. The pressure drop in a single elongated bubble is strongly related to the aspect ratio. Finally, the new correlation about the pressure drop of a single elongated bubble in the rectangular microchannel was proposed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11a
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• pp.234-237
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• 2001

고온초전도 기기의 냉매로 사용되는 액체질소($LN_2$)의 절연파괴 특성을 평가하고 기존 변압기에 사용되는 변압기유의 절연파괴 특성에 대하여 비교하였다. ��치에 따른 기포발생을 모의하여 순수 액체와 기포가 포함된 액체의 절연내력을 평가하였으며 기포의 거동에 따른 절연내력을 고찰하였다. 또한, 고온초전도 변압기, 케이블 및 한류기 등은 괜치 발생위치가 명확하지 않으므로 기포의 발생위치를 세 부분으로 모의하여 절연파괴 특성을 고찰하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.133.1-133.1
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• 2010

슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기 내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 실험에 사용된 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m의 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축공기를 이용하였다. Tray의 기공크기는 1.1 mm부터 14.0 mm까지 변화시키면서 높이별 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 포집율의 변화를 균일흐름 영역과 불균일 흐름 영역에서 그 양상이 다르게 나타났다. 즉 균일계 영역에서는 기공의 크기가 1.1 mm부터 2.9 mm까지 증가시면 기체포집율이 감소하는 반면 2.9 mm 이상에서는 증가하는 것으로 관찰되었다. 반면 불균일 흐름 영역에서는 전반적으로 기공의 크기가 작아질수록 기체포집율이 증가하였다. 또한 각각의 흐흠 영역에서의 기체포집율 증가정도는 확연한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 이것은 흐름영역의 유체거동에 따라서 기포와 tray 기공사이의 상호작용 메커니즘이 달라지기 때문인 것으로 보인다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.7
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• pp.669-679
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• 2008

The present study examines similarity of behavior between an overtopping wave generated by a plunging wave and a dam-break flow through hydraulic model tests. The dam-break flow has been employed to estimate the overtopping effect on the basis of the dam-break flow's behavior similar to the overtopping. In this study, the overtopping velocity was measured by a modified image technique using bubble and bubble texture images called bubble image velocitmetry. From the measurements, the vertical profiles of horizontal overtopping velocity at cross-sections along the deck were presented and discussed. Maximum velocity and depth-averaged velocity at each cross-section were compared with an analytical solution solving the dam-break flow, Ritter's solution. The initial water depth of importance for the solution was determined from the tested wave condition and the overtopping measurements. The comparison shows that the solution with the initial water depth estimated using the front velocity of the overtopping wave is in good agreements with the measurements.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.69-75
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• 2016

Bubble size is a key parameter for an accurate prediction of bubble behaviours in the multi-dimensional two-phase flow. In the current STAR CCM+ CFD code, a mechanistic bubble size model $S{\gamma}$ is available for the prediction of bubble size in the flow channel. As another model, Yun model is developed based on DEBORA that is subcooled boiling data in high pressure. In this study, numerical simulation for the gas-liquid two-phase flow was conducted to validate and confirm the performance of $S{\gamma}$ model and Yun model, using the commercial CFD code STAR CCM+ ver. 10.02. For this, local bubble models was evaluated against the air-water data from DEDALE experiments (1995) and Hibiki et al. (2001) in the vertical pipe. All numerical results of $S{\gamma}$ model predicted reasonably the two-phase flow parameters and Yun model is needed to be improved for the prediction of air-water flow under low pressure condition.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.112.2-112.2
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• 2010

슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.443-443
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• 2010

액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.4
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• pp.40-47
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• 2000

The cavitation noise of a hydrofoil is measured in a cavitation tunnel. It is exhibited that the noise level sharply increases with the inception of cavitation and increase with the decrease of the cavitation number until a moderate cavitation number. Below the cavitation number, the trend is reversed, which may be resulted from the interference effect between cavities. The trajectory of bubble is predicted by using the Lagrangian method. Meanwhile the size of the bubble is predicted based on the Kirkwood-Bethe approximation. The predicted results for the bubble size are compared with the experimental results. It is shown that the numerical method predicts the time history of cavities fairly well.