• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.105.2-105.2
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• 2013

배기속도 2500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar의 구현을 목표로 하는 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 3차원 유동해석을 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102 이상이 되어러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct simulation Monte Carlo 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합할 수 있다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법을 적용하여 유동해석을 실시하였다. 다양한 변수의 조합에 대한 수치적 해석에서, 복합분자펌프의 성능에 영향을 미치는 중요한 설계변수는 rotor-stator의 날개각, 유동방향 회전축의 두께 변화 등, 진행방향 분자의 모멘텀에 직접적인 영향을 미치는 변수들임이 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.90-90
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• 2011

배기속도 2,500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar를 구현할 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 2차원과 3차원 형상을 대상으로 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102~107에 이르러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합하게 된다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법과 DSMC 방법을 모두 적용하여 유동해석을 실시하였다. 먼저 2차원 모델에 대한 해석을 실시하여 분자펌프의 성능에 중요한 영향을 미치는 설계변수로 날개각과 날개간격이 현저함을 확인하였으며, 이 설계변수들이 펌프의 주요성능 지표인 최대펌핑효율과 최대압축비에 미치는 영향을 다양한 3차원 유동해석을 통해 도출하였다. 유동해석 결과, 기체분자와 rotor 날개사이의 충돌 확률을 높이는 방안이 대체적으로 펌프의 성능을 향상시키는데 도움이 되는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.22-22
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• 2010

배기속도 2500 L/s, 최고진공도 $10^{-10}$ mbar를 구현할 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 3차원 유동해석을 실시하였다. 진공도가 $10^{-5}$ mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 $10^2{\sim}10^7$에 이르러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct simulation Monte Carlo 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합하게 된다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법을 적용하여 유동해석을 실시하였다. 먼저 2차원 해석을 실시하여 분자펌프의 성능에 중요한 영향을 미치는 설계변수들을 도출하고, 이 설계변수들의 최적값을 다양한 3차원 유동해석을 통해 도출하였다. 해석결과는 펌프설계에 적용되어 펌프 성능시험결과를 통해 확증된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.83-83
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• 2015

터보 분자 펌프는 수 만 rpm의 고속으로 회전하여 분자 유동 영역에서 효율적으로 기체를 배기하는 특성을 가지고 있지만 실제 플라즈마 공정에서는 챔버의 압력이 수 mTorr이상이므로 점성 유동 영역이나 전이 유동 영역에 해당한다. 따라서 터보 분자 펌프의 rotor, blade, stator등의 설계가 점성 유동 영역에서 반응성 가스 및 플라즈마 특성에 의해서 어떤 영향을 받는지 수치 모델을 통하여 해석을 시도하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.98-98
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• 2012

최고진공도 10-10 mbar, 배기속도 2500 L/s를 구현할 대용량 복합 분자펌프(TMP) 설계를 위한 3차원 유동해석을 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102~107에 이르러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) 방법이나 Continuum fluid에 대한 Navier-Stokes 해석보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합할 수 있다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법을 적용하여 유동해석을 실시하였다. 해석 방법의 타당성을 확인하기 위해 동일한 형상에 대해 Navier-Stokes 해석과 DSMC 해석을 병행하였다. 각각의 수치적 해석에서 공통적으로, TMP의 성능에 지배적인 영향을 미치는 설계변수는 rotor-stator의 날개각임이 확인되었고, 이 설계변수들의 최적값을 다양한 3차원 유동해석을 통해 도출하였다. 해석결과는 펌프설계에 적용되어 펌프 성능시험결과를 통해 확증된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.6
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• pp.429-434
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• 2017

A molecular-continuum hybrid method was developed to simulate microscale and nanoscale fluids where continuum fluidics cannot be used to predict Couette flow. Molecular dynamics simulation is used near the solid surface where the flow cannot be predicted by continuum fluidics, and Navier-Stokes equations are used in the other regions. Numerical simulation of Couette flow was performed using the hybrid method to investigate the effect of solid-liquid interaction and surface roughness in a nanochannel. It was found that the solid-liquid interaction and surface roughness influence the boundary condition. When the surface energy is low, slippage occurs near the solid surface, and the magnitude of slippage decreases with increase in surface energy. When the surface energy is high, a locking boundary condition is formed. The roughness disturbs slippage near the solid surface and promotes the locking boundary condition.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.05a
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• pp.300-302
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• 2001

폴리카본산계 기능성 고분자를 합성해서 고성능 감수제 원료로 활용하여 고유동화 혼화제를 개발하고자 한다. 폴리카본산계 기능성 고분자를 합성한 후, 이를 고유동, 고강도 혼화제 원료로의 제반 물성을 확인하고, 이를 현장에 적용하여 현재의 제품을 획기적으로 개선하고, 혼화제 품질의 우위성을 확보하기 위해 1) 시멘트 및 골재 표면에서의 적절한 계면활성을 갖는 분자설계를 하였으며, 2)분자량의 조절 기술의 개발을 개발하였다. 합성에 있어서 첫째, 시멘트 및 골재 표면에서의 적절한 계면활성을 갖는 분자설계와 둘째, Mw 5,000정도의 분자량을 갖는 감수제의 합성기술을 개발하였다. 이렇게 제조된 고성능 유동화제의 화학구조 해석을 해석하고 분자량 및 분자량 분포를 측정한 다음, 시멘트 페이스트의 유동성, 점도, 슬럼프로스 등을 측정하여 고성능 유동화제의 성능인 시멘트 페이스트의 유동성을 시험하였다. 그 결과 고유동성을 갖는 것과 장시간 안정한 유동성을 나타내었으며, 경과 시간에 따른 겉보기 점도변화를 측정한 결과 점도의 상승이 초기에 일어나다가 시간의 경과에 따라 점도가 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 경과시간에 따른 유동성 손실을 억제할 것으로 기대한다.

• Journal of the KSME
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• v.53 no.5
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• pp.51-55
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• 2013

이 글에서는 단분자해석방법을 이용하는 3세대 DNA 시퀀싱에 나타나는 다중물리-다중스케일 유동에 대한 해석방법들을 소개하고, 관련된 예제로 탄소나노튜브을 통한 DNA를 포함한 전해질 유동의 최신결과들을 소개하고자 한다.

• 레미콘
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• no.7 s.88
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• pp.37-51
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• 2006

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.45-50
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• 2008

Molecular flows inside a guide block in the OLED(organic luminescent emitting device) deposition process have been simulated using DSMC(direct simulation Monte Carlo) method. Because the organic materials are evaporated under vacuum, molecules flow at a high Knudsen number of the free molecular regime, where the continuum mechanics is not valid. A guide block is designed as a part of the linear cell source to transport the evaporated materials to a deposition chamber, When solving the flows, the inlet boundary condition is proved to affect significantly the whole flow pattern. Thus, it is proposed that the pressure should be specified at the inlet. From the analysis of the density distributions at the nozzle exit of the guide block, it is shown that the longer nozzle can emit molecules more straightly. Finally, a nondimensionalized mass flow profile is obtained by numerical experiments, where various nozzle widths and inlet pressures are tested.