• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.391-395
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• 2012

본 논문에서는 서로 다른 밀도의 유체 내 바이오 물질이 받는 중력과 부력 차를 이용한 연속적 세포 분리기를 제안하였다. 종래의 크기별 세포분리는 서로 다른 크기의 동일한 밀도를 가지는 세포를 분리하는데 한계가 있다. 반면, 본 논문에서 제안하는 세포 분리기는 미소유로 상하부에 밀도가 다른 다층 유체층 내에서 세포가 받는 중력과 부력 차이로 크기는 다르지만 동일한 밀도를 가지는 세포를 효율적으로 분리할 수 있다. 밀도가 다른 유체층(PBS, 밀도=1.0g/ml, Ficoll, 밀도=1.1g/ml) 내에서 전혈로부터 백혈구(직경=$6-10{\mu}m$, 밀도=1.06~1.1g/ml), 적혈구(직경=$4-6{\mu}m$, 밀도=1.09~1.2g/ml)를 밀도에 따라 분리한 효율이 각각 $90.9{\pm}9.1%$와 $86.4{\pm}1.99%$로 측정되었다 따라서, 본 세포 분리기는 크기 편차가 있는 동일 밀도의 세포를 크기에 둔감하고 밀도에만 민감한 분리가 가능하다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.34-40
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• 2005

본 논문은 파티클을 이용하여 다상의 기체에 대한 형상 제어를 수행하는 기법을 제안한다. 유체를 하나의 목표 형상으로 변형시키기 위한 힘만 샐에 적용하는 기존 연구와 달리, 본 논문에서는 단일 밀도장내에서 파티클마다 다른 목표 형상으로 가고자 하는 힘을 정의하여 서로 다른 성질의 유체를 구성하는 파티클이 각자의 목표 형상으로 진행하는 동시에 상호작용이 가능하도록 하였다. 또한, 목표 형상 내부에서의 분산력을 정의하여 파티클들이 목표 형상에 도달한 후에도 목표 형상의 세밀한 특징을 표현하기 위해 멈추지 않고 고르게 분산되게 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3611-3616
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• 2013

MR 유체의 물리특성은 자기장에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 MR 유체의 자기장에 의한 유동변화를 실험적으로 조사하고자, MR 유체의 밀도와 점도를 변경하면서 자기장에 의한 유동 가시화와 전단응력 변화를 측정하였다. 이를 위해 밀도 3종, 점도 3종에 대한 MR 유체를 제조하였고 MR 유체 가시화 실험장치를 제작하였다. 자기장이 인가되면, MR 유체 파우더의 유동흐름은 띠를 형성하면서 자기장이 인가되지 않은 경우와는 다른 유동흐름을 보여주었다. 또한 전단응력은 인가전류와 밀도가 높을수록 더 크게 증가하였으며, 인가전류 2.0A에서 MR 유체의 밀도가 $1300kg/m^3$에서 $1700kg/m^3$ 로 변하면 전단응력은 33% 정도 증가하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.548-553
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• 2016

본 연구는 타원형 물체가 유체 중에서 침강할 때 물체의 형상과 밀도에 따른 침강특성을 분석하는 것이며, 이로 인해 종단속도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 복잡한 형태의 물체를 타원기둥으로 단순화하였고, 낮은 Reynolds 수(=0.5~100)에 대하여 연구를 진행하였다. 또한 침강형태가 종단속도에 미치는 영향을 연구하였다. 수치해석 검증을 통해 정확하고 효율적인 격자 크기를 결정하였다. 정확한 분석을 위해 단순히 종단속도의 변화를 본 것이 아니라 진동하지 않은 물체의 이론적 속도와 비교하여 이와 얼마나 차이가 있는지를 확인하였다. 수치해석 결과 장단축비에 따라 물체의 침강특성이 크게 변하였고 그 경향은 밀도비에 따라 다른 양상을 보였다. 또한 각의 진동에 대한 진폭과 진동수가 물체의 침강속도에 영향을 주는 것을 확인하고 그 원인에 대해서도 연구하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.1-8
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• 1997

두개의 서로 다른 밀도를 가지는 유체의 경계면에서 발생하는 내부고립파의 특성에 대하여 검토하였다. 해밀톤원리를 이용하여 내부고립파 문제의 지배방정식을 얻었다 이 지배방정식을 이용하여 고립파의 파고와 전파속도의 관계식을 얻었으며 계산된 전파속도는 실험 결과와 잘 일치하는 것을 보였다. 내부고립파가 전파 가능한 속도 영역이 존재하며, 전파속도의 최소값과 최대값을 두 층의 수심비와 밀도비의 함수로 나타내었다. 파고가 주어진 경우 KdV방정식에 의해서 계산된 전파속도는 실제보다 큰 값을 주며, 전파속도를 가지고 파고를 계산한 경우에는 실제보다 작은 값을 준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.245.1-245.1
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• 2014

교차하는 전기장과 자기장으로 플라즈마를 방전하고, 이온 빔을 효과적으로 가속하는 원형 이온 빔 소스를 개발하였다. 방위각 방향으로 비대칭적인 중성 가스와 전자 빔의 공급으로 이온 빔 소스에서 불안정하고 불균일한 플라즈마가 방전되어, 이온 소스의 효율을 저하시킨다. 본 연구에서는 플라즈마 이미지를 이용하여 이온 소스 내부에서의 중성입자 밀도 분포를 측정하는 방법을 개발하였다. 자기장의 방향이 서로 다른 방전조건에서 얻어지는 한 쌍의 플라즈마 이미지로부터 티코노프 정형화 기법을 이용하여 방위각에 대한 중성입자의 밀도 분포를 재구성한다. 본 재구성 기법을 이용하여 얻어진 밀도 분포는 유체흐름 등가회로 모델을 바탕으로 한 수치해석을 이용하여 분석하였다. 중성입자 밀도의 공간분포는 인가 전압, 자기장의 세기 및 유량과 같은 방전조건의 변화에 크게 영향을 받지 않고, 가스 공급부의 내부 구조에 의해 결정되는 것을 확인하였다. 또한, 등가회로 모델을 이용하여 균일한 공간분포를 얻기 위한 공급부 설계를 수행하였다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.291-295
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• 2006

본 연구에서는 아임계 및 초임계 이산화탄소하의 에틸 아세토아세테이트의 케토-에놀 토토머릭 평형상수를 후리에 적외선 분광기를 이용하여 세 가지 다른 온도에서 측정하였다. 케토-에놀 토토머릭 평형상수의 용매에 대한 밀도 의존성을 연구하기 위하여 정온하에서 이산화탄소의 압력을 변화시켰다. 용매인 이산화탄소의 밀도를 증가 시키면, 케토 토토머의 양이 증가하게 되어 케토-에놀 토토머릭 평형상수값이 감소한다. 에틸 아세토아세테이트의 케토-에놀 토토머릭 평형상수의 밀도의존성을 연구하기 위하여 변형된 격자유체수소결합 모델을 적용하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.112-119
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• 2012

한국 동해안 영일만 쇄파대에 서식하는 두 종의 곤쟁이, Archaeomysis kokuboi와 Acanthomysis nakazatoi의 성장 단계에 따른 주야 및 조석간의 분포에 관해 조사하였다. 곤쟁이의 채집은 썰매형 채집망을 이용하여 3 지점, 즉 수심 1 m의 해수 표층과 해저 모래 표면, 물가장자리에서 2시간 간격으로 24시간 동안 이루어졌다. Archaeomysis kokuboi의 유체는 주야간 모두 출현개체수가 없거나 매우 적어 주야간의 차이를 알 수 없었다. A. kokuboi의 미성숙개체는 해수표층에서 야간의 밀도가 주간보다 유의적으로 더 높았으나, 다른 곳에서는 주야간 밀도 차이가 없었다. A. kokuboi 성체, 특히 숫컷에서는 바닥에서 주간의 밀도가 야간보다 유의적으로 더 높았으며, 해수표층에서는 주야간 모두 전혀 출현하지 않았다. 그에 비해서 Acanthomysis nakazatoi의 경우, 유체는 모든 정점에서 주야간에 유의적인 밀도 차이가 없었으나, 바닥에서 가장 높은 밀도로 분포하였다. A. nakazatoi의 미성숙단계에서도 모든 곳에서 주야간에 유의적인 밀도 차이가 없었으며, 해수표층에는 전혀 출현하지 않았다. A. nakazatoi의 성체, 특히 암컷에서는 바닥에서 야간의 밀도가 주간보다 유의적으로 높았고, 다른 장소에서는 주야간 밀도 차이가 없었다. 두 종 곤쟁이의 밀물과 썰물 간의 밀도 차이는 A. kokuboi의 미성숙개체를 제외하고는 유의적인 차이가 없었다. A. kokuboi의 미성숙개체, 특히 숫컷은 해수표층에서 썰물 때의 밀도가 밀물 때보다 유의적으로 높았다. 쇄파대 모래해변에서 두 종의 주야간 분포는 종간에는 물론이고 종내의 성장단계에 따라서도 약간의 차이가 있었으며, 밀도변화는 주로 주야간에 의해 일어나고 조석의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 또 쇄파대에서 A. nakazatoi의 개체수 밀도는 주야간 모두 A. kokuboi보다 훨씬 더 높았으며, 유체단계부터 성체에 이르기까지 높은 밀도로 주로 모래바닥에 서식하였다. 이러한 결과는 A. nakazatoi는 유체단계부터 모래 저층으로의 잠입능력이 A. kokuboi보다 더 뛰어나며 동해안 쇄파대에서 매우 잘 적응한 곤쟁이라는 것을 의미한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제1권1호
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• pp.142-149
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• 1996

이차원 노즐을 통하여 저밀도 환경으로 팽창하는 희박류의 분석에 있어서 불연속좌표법과 결합된 유한차분법(finite-difference method coupled with the discrete-ordinate method, FDDO)과 직접모사법(direct-simulation Monte-Carlo method, DSMC)이 비교되었다. FDDO를 이용한 분석에서는 충돌적분모델을 도입하여 간단해진 볼츠만식(Boltzmann equation)이 불연속좌표법을 이용하여 물리적 공간에서는 연속이나 분자속도 공간에서는 불연속좌표로 표시되는 편미분방정식군으로 변환되어 유한차분법에의하여 수치해석 되었다. 직접모사법에서는 분자모델로 가변강구모델(variable hard sphere model, VHS)이, 충돌샘플링모델로는 비시계수법(no time counter method, NTC)이 채택되었다. 전혀 다른 두 가지 방법에 의한 노즐 내부에서의 유체흐름 해석결과는 매우 잘 일치하였으며, 노즐 외부의 plume 영역에서는 FDDO에 의한 해석결과가 직접모사법에 의한 해석결과에 비하여 약간 느린 팽창을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.285-291
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• 2015

원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.