• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.277-277
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• 2011

본 논문은 $CO_2$ 히트펌프용 모세관의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 모세관 길이 예측에 대해서 이론 및 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발온도, 가스냉각기 냉각압력, 냉매유량, 모세관의 관경 등이다. 몇몇연구자들의 자료를 바탕으로 $CO_2$ 모세관 길이를 예측할 수 있는 수학적 모델식을 작성하였다. 그리고 단열 모세관 팽창장치내 $CO_2$의 증발온도, 냉매유량, 냉각압력 등에 대해서 실험한 결과, Fig. 1에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 증발온도는 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 증발온도에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스(flash gas)의 발생으로 인해 액상의 양보다 기상의 양이 많아지고 액상의 압력강하보다 기상의 압력강하가 휠씬 더 크기 때문이다. 또한 증발온도에 대한 실험값과 예측값은 6.5~9.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 2에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량은 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 모세관 길이가 증가할수록 냉매 압력강하가 더욱더 증가하기 때문이다. 그리고 냉매유량에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. 이는 전술한 증발온도와 동일한 이유로 실제 $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스의 발생량이 많아지기 때문이다. 또한 냉매유량에 대한 실험값과 예측값은 0.64~10.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 3에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉각압력은 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 증발온도가 일정한 경우 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량이 감소하여 압축기 토출측 온도(압력)가 상승하기 때문이다. 그리고 냉각압력에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 낮게 나타났으며 실험값과 예측값은 1.04~3.7% 이내에서 좋은 일치를 보였다. 따라서 본 연구에서는 수송기계용 $CO_2$ 열펌프 단열 모세관에 대한 기초설계 자료로서, 냉각압력, 증발온도, 모세관 직경, 냉매유량 등의 조건으로부터 모세관 길이를 계산해낼 수 있는 예측 상관식을 제안하였다.

• 유변학
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• 제6권1호
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• pp.30-40
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• 1994

고분자 물질의 신장점도를 측정하기 위하여 설계된 수렴관을 지나는 시험 유체 M1 에대하여 유한요소방법으로 수치모사를 수행하였다. 구성방정식은 세 개의 이완시간을 가진 적분형 K-BKZ모형을 사용하였다. 신장변형이 지배적이고 변형속도가 매우 큰 흐름에 대하 여 실험적 방법으로 측정이 가능한 범위까지 수치모사를 수행하였다. 두 개의 압력 측정꼬 지 사이의 벽면 압력차에 대하여 압력 신호로 측정한 실험값을 수치모사결과와 비교하였다. 걷보기 전단속도가 매우 큰 1300s-1에 이르는 높은 유속의 전 실험범위에 대하여 안정된 수 치해를 얻을수 있었다. 3$0^{\circ}C$에서는 모든 실험범위의 유속에서 압력차에 대한 수치모사 결과 가 실험값과 잘일치했다. 21$^{\circ}C$에서는 0.1$\times$10-3m3/s보다 낮은 유속범위에서 실험값과 일치하 는 결과를 얻었으나 그보다 높은 유속에서 실험값과 일치하는 결과를 얻었으나 그보다 높은 유속에서 실험값과 다른 경향의 결과를 얻었다. 이것은 낮은 온도 높은 유속 조건에서 M1 유체의 성질이 불안정하고 또한 그러한 조건의 실험에서 발생한 압력 측정꼭지 부근의 기포 들이 정확한 압력측정에 영향을 끼쳤기 때문이다. 수치모사 결과로부터 얻은 압력과 응력분 포로부터 수렴관 유변측정기의 유동특성을 밝힐수 있었다. 이는 실험적 방법을 통해서는 얻 기 어려운 결과들로서 중요한의미를 가진다. 특별한 모양을 갖도록 설계된 수렴관을 통과하 는 M1 유체가 중심부근에서 일정한 신장변형속도로 변형됨을 확인할 수 있었으며 수직응력 은 지수적으로 증가하다가 축소부분을 지난 후 매우 장점도를 얻기 위하여 신장변형속도가 일정한 구역이 두 배로 확장된 수렴관이 수치적으로 다루어졌고 이를 통하여 기존의 수렴관 에서 구한 값보다 큰 신장점도를 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.21-24
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• 2010

화재시 고온에 고강도콘크리트가 노출되었을 경우에는 심각한 성능저하 및 손상이 발생할 가능성이 매우 높다. 화재시 고강도 콘크리트는 수밀성으로 인해 폭렬 현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 열전도율은 전반적으로 물질과 열의 이동에 의존하며, 콘크리트 내부에서 물리 화학적 반응이 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 공기량을 비교하면 실험값과 일치하는 해석 결과를 얻을 수 있었고 공극 중에서 함수와 온도를 고려해 해석하면 실험값과 일치하는 결과를 얻었다. 또한, 콘크리트의 열전도율의 해석 결과 $200^{\circ}C$이상의 고온에서 실험값과 일치하는 결과가 도출 되었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.36-37
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• 1996

폴리술폰을 이용한 분리막의 제조에 있어서 용매 및 조성의 변화에 따른 상도의 작성은 매우 큰 정보를 제공한다. 즉 상도를 통해서 상분리 현상을 예측할 수 있게 되어서 막의 미세구조를 조절할 수 있게 되고, 막의 미세구조를 조절함으로써 투과 분리 특성을 향상시킬 수 있게 된다. 본 실험에서 사용된 고분자는 폴리술폰(Udel P-3500)이며, 용매로는 NMP와 THF를 사용하였다. 실험적으로 흐림점을 측정하여 binodal line을 얻었으며 문헌값, 계산값, 실험값 등을 통한 interaction parameter 값들로 부터 binodal line과 spinodal line을 구하여 실험값과 비교 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.64-68
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• 2011

본 연구에서는 일반 좌표계를 사용함으로써 자유수면이 매시간 변화하는 계산격자를 구성해야하는 문제점을 해결하였고, 또한 유한차분법의 단점인 지형변화의 적용성을 보완할 수 있었다. 자유수면과 동수압을 고려하기 위하여 계산단계를 3단계(정수압 계산단계, 동수압 보정단계, 자유수면 보정단계)로 나누어 해석하였고, 개발된 수치모형을 이용하여 실험값이 존재하는 수중방파제를 지나는 비선형파의 전파문제에 대해 수치모의를 실시하였다. 전반적으로 수치모의에 의한 결과는 실험값과 일치하는 경향을 나타내었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.117-133
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• 2007

이 연구는 중등학교 학생들에게 비행의 원리를 이해하고 항공 기술 분야에 흥미를 가질 수 있도록 하기 위해 학교 현장에 적용 가능한 교수-학습 자료인 학습용 풍동의 힘 측정 장치를 개발하였다. 연구의 내용은 학습용 풍동의 힘 측정 장치 개발과 실험으로 이루어져 있다. 이 연구에서 얻은 주요 결과를 정리하면 다음과 같다. 공과대학 기계계열 학과나 항공연구소 등에서 사용하는 고가의 Load cell을 이용한 장치 대신에 지렛대 원리를 활용한 간단한 구조이다. 종합된 하나의 장치로 양력, 항력 및 유체 저항 비교 실험이 가능하다. 에어포일 받음각에 따른 양력 계수는 실험값과 이론값이 전체적으로 비슷한 경향성을 갖으며, 실속 현상은 실험값이 이론값보다 더 큰 받음각에서 나타났다. 에어포일 받음각에 따른 항력 계수는 실험값과 이론값이 전체적으로 비슷한 경향성을 갖으며, 실험값은 이론값에 비해 항력 계수의 증가 비율이 완만하게 증가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1294-1298
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• 2014

향후 제작 될 솔레노이드 구조의 방향을 제시하고자 실험 및 유동 특성에 대한 비교 분석 연구가 진행 되어졌다. 실험값과 해석값의 비교 분석은 ANSYS CFD와 전자식 측정 기구를 이용하여 수행하였다. 구조의 3D 모델링은 CATIA V5R18을 이용하였으며, 유동구간의 격자 생성은 ICEM CFD 프로그램을 사용하였다. 유동해석 분석은 수치해석 프로그램인 ANSYS CFD를 이용하여 실험값에 대한 검증이 진행되었다. 실험값을 통해 정밀 필터구간에서 나타난 유량은 $0-10{\ell}/min$ 으로 나타났으며 유동해석결과 최대 $0.18{\ell}/min$로 나타났다. 유동 해석 결과와 실험값의 비교분석을 통해 유동환경에 보다 효율적인 솔레노이드 구조를 제시 할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.183-193
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• 1986

실제 발전소규모의 HDR 격납용기 실험에서 기존의 격납용기 해석모델에 많은 문제점들이 있다는 것이 밝혀졌는데, 그 중의 하나가 단기 (0∼2초) 압력 차이 계산이다. 격납용기의 각 구분방 사이의 압력차이는 질량 흐름율, 유체밀도, 마찰상실계수, 흐름면적비 등에 의존하는데, 각 요소가 압력 차이의 실험값과 계산값의 불일치에 어느 정도의 영향을 주는가는 정확하게 알려져 있지 않다 본 연구에서는 기존의 해석모델을 개선하기 위해 지금까지 상수로 간주되어 온 마찰상실계수를 압력과 압력차이 등의 함수로 제시되었다. COMPARE 코드로 수정된 모델을 사용하여 HDR 실험에 대한 압력과 압력차이가 계산되었는데 V.42 실험값에서는 측정치와 잘 맞고, V.43의 측정치 보다는 높게, V.44 실험값보다는 조금 낮은 결과를 보였다.

• 멤브레인
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• 제10권1호
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• pp.30-38
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• 2000

투과증발공정에서 polydimethylsiloxane(PDMS)막에 대한 용매의 수착특성과 투과 플럭스를 예측하는 방법을 제시하였다. 이 방법을 이용하여 chloroform, toluene, methoanol, n-butanol의 수착량과 투과 플럭스를 계산하였으며, 계산값과 실험값을 비교하였다. 팽윤을 촉진시키는 정용매(good solvent)인 toluene과 chloroform의 경우 계산된 수착량과 투과 플럭스는 실험값과 잘 일치하였다. 막의 밀도가 작을수록 수착량과 투과 플럭스는 증가하였다. 팽윤을 억제시키는 부용매(poor solvent)인 methanol, n-butanol의 경우는 실험값과 상당한 오차가 있었다. 따라서, 본 미케니즘에 의해 PDMS막에 대한 정용매의 수착량과 투과 플럭스는 실험에 의하지 않고도 이론적으로 예측할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.25-32
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• 2003

액체로켓용 터보펌프 인듀서에 대한 수치해석적 연구에 이루어졌다. 다수의 유동조건에서의 쉬라우드 표면 정압분포, 수두 및 효율에 대한 계산이 수행되었으며, 실험값과 비교하였다. 쉬라우드 정압의 분포는 실험과 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었으나, 입구의 역류가 심한 지역에서는 실험값과 차이를 보였다. 전체 성능, 즉, 수두 및 효율은 대체로 실험값과 잘 일치하였지만, 고유량에서 계산값이 실험치에 비하여 낮게 예측하는 것이 확인되었다. 본 연구에 채택된 인듀서의 경우, 유량계수가 0.074일 경우에 수력성능이 최고가 되었으며, 유량계수가 0.085이상에서 입사각이 양의 값을 가지게 된다.