• The Korean Journal of Rheology
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• v.6 no.2
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• pp.104-118
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• 1994

단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.18 no.1
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• pp.47-53
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• 1982

An analysis of convection, in a fully developed laminar steady flow through the vertical square duct under the condition of variational symmetric heat flux, is considered. Finite element solution algorithm by Galerkin's method with triangular elements and linear interpolation polynominals for the temperature and velocity profiles are derived for the vertical square duct. The comparison of temperature distribution due to variational symmetric heat flux in the duct were made with available the other data when the condition of peripheral heat flux were uniform and zero. Numerical values for the dimensionless temperatures and Nusselt numbers at selected Rayleigh numbers and pressure gradient parameters were obtained at a few nodal points for the vertical square ducts and effects of corner in the duct were investigated.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.3-10
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• 1997

제염농축공정은 증류, 증발법을 일반적으로 사용하나, 에너지 절약차원에서 전기투석 (Electro dialysis)장치를 증발기 선단에 도입한 복합공정을 국내에서도 사용하고 있는 실정이다. 그러나, 전기투석장치는 전기적인 소모와 막의 재생, 교체처리비가 문제점이 되므로 역삼투 장치를 제염농축 공정 최선단에 도입한 복합공정을 이용할 경우 전기 투석 및 증발 복합공정에 비해 40%의 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 장점에도 불구하고 역삼투 공정은 공급용액의 삼투압보다 큰 적용압력을 막표면에 가하여 물질분리를 수행하므로 농축공정에서 유발되는 배제액 농도의 상승은 삼투압의 증가를 일으켜 실적적용압력의 효과를 떨어뜨리게 되며 결과적으로 농축효과를 감소시키게 된다. 본 연구에서는 효과적인 염농축 공정을 위하여 막모듈 투과부에 고농도 삼투압 감소액(osmotic sink solution)을 향류식(막투과흐름을 맞받아치며 흐르는 방식)으로 유입시키는 향류식 역삼투 (counter-current reverse osmosis, CCRO) 나권형 모듈을 고안 제작하였으며, 제작된 모듈을 기존 역삼투 공정과 향류식 염삼투 공정에 적용하여 염농축도의 성능을 상호 비교하고 염농축에 관계되는 공급농도, 공급유량, 투과유량, 배제유량, 향류 유입유량, 압력구배, 삼투압차 및 농축단수 등의 인자들을 이용하여 두 공정에 대한 염농축 분리조작의 제반조건과 제작된 모듈 내의 농축관련 특성을 실험 및 수치적으로 비교, 고찰하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.8
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• pp.1103-1112
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• 2001

The effect of pressure gradients on the hairpin structures in three different turbulent boundary layers (ZPG : Re(sub)$\theta$=910, FPG : Re(sub)$\theta$=575, APG : Re(sub)$\theta$=1290) has been examined with instantaneous velocity fields obtained in streamwise-wall-normal planes using PIV (particle image velocimetry) method. In the outer layer hairpin vortices occur in streamwise-aligned packets that propagate with small velocity dispersion. The signature pattern of the hairpin consists of a spanwise vortex core located above a region of strong second quadrant fluctuation (u<0 and v>0 : Q2 event) is clearly observed. The formation of packets explains the occurrence of multiple VITA events in turbulent burst. Noticeable differences are found in the average inclination angles of hairpin vortex packets which are 45$^{\circ}$, 35.7$^{\circ}$, and 51.9$^{\circ}$in the case of ZPG, FPG and APG, respectively. It is found that the large, time-varying, irregularly shaped zones with nearly constant streamwise momentum exist throughout the boundary layer. Within the interior of the envelope the spatial coherence between the velocity fields induced by the individual vortices leads to strongly retarded streamwise momentum, explaining the zones of uniform momentum. The formation of the uniform momentum zone is remarkably different with respect to the pressure gradients especially in the logarithmic layer.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.17-17
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• 1998

연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.7
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• pp.1-8
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• 2005

For study on the unsteady wall interference effect, flows around a circular cylinder in closed test-section wind tunnels have been numerically investigated by solving compressible Navier-Stokes equations. The numerical scheme is based on a node-based finite-volume method with the Roe's flux-difference splitting and an implicit time-integration method coupled with dual time-step sub-iteration. The computed results showed that the unsteady pressure gradient over the cylinder is enhanced by the wall interference, and as a result the fluctuations of lift and drag are augmented. The drag is further increased because of the lower base pressure. The vortex shedding frequency is also increased by the wall interference. The pressure on the test section wall shows the harmonics having the shedding frequency contained in the wall effect.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.1 no.1
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• pp.73-81
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• 1997

Numerical analysis on turbulent flow and heat transfer in the rocket nozzle has been studied using the mass-weighted-averaged full Navier-Stokes equations, the Morkovin hypothesis on turbulent flow, the $\textsc{k}$-$\varepsilon$ turbulence model with the wall function specially designed to be able to consider the effects of pressure gradients, heat transfer and compressibility, and the numerical scheme of Karki. The present results are in good agreement with the experiments of Back et al.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.1282-1291
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• 1989

본 연구에서는 이러한 연구의 시작단계로 노즐내의 열 경계층 방정식을 정리하고 압축성 와점도모델을 도입하여 유한 차분법을 이용한 전산프로그램을 작성 하였다. 한편 실제로 추진모테에서는 고온 고속의 열기류가 분출되기 때문에 추진 하고 있는 동안 노즐벽을 형성하고 있는 내열재가 심하게 손상되어 표면의 상태가 매우 거칠게 된다. 더구나 경우에 따라서는 내열재가 용발(ablation)하게 된다. 이러한 상태를 감안하여 마찰계수와 열전달 계수를 합리적으로 추정해야만 노즐의 설계와 주변장치를 합리적으로 수행할 수 있다. 따라서 본 연구에는 주로 경계층 내의 압력구배, 압축성의 효과, 물성치의 변화를 고려한 기존 난류모델에 근거하여 프로그램을 작성하고, 이것을 토대로 노즐표면 조도의 영향 및 분출(blowing)의 영 향을 중점적으로 고려하여 그 특성을 연구하였다. 노즐벽에서 분출을 고려한 이유는 표면이 용발할 때 표면의 온도가 거의 일정하게 유지된 상태로 노즐표면이 화학작용을 수반하면서 가스화됨을 초보적으로 고려해보기 위함이다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.46-55
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• 1994

오늘날 막분리공정의 응용은 다른 분리공정에 비해 경제성과 편리성으로 비교우위에 있어 점차로 사용규모면에 있어서 증대되고 있다. 예를 들면, 바닷물을 음용수로 전환하거나 식품이나 의약공업에서 고분자화합물을 정제, 농축, 분리할 뿐만아니라 신장에서 불순물을 제거에 이르기까지 확대발전되어오고 있으며 화공약품의 분리회수, 초순수화나 환경산업의 폐수처리, 가스의 분리와 회수등의 응용에 이르기까지 쓰임새가 다양하며, 앞으로의 응용범위는 새로운 기능의 분리막개발과 함께 점점 확대되고 있다. 이와같은 막분리공정상 물질전달의 기본적특성인 추진력과 물리적인 성질의 중요성을 이해하는 것은 막분리공정을 설계제작하는데 필요하다. 막내에서 물질전달은 분리코져하는 물질의 확산, 전기장에의한 대류속도, 농도, 압력, 흡착 그리고 온도구배 등 물질이동현상을 조절하는 인자들 뿐만아니라 막의 물리적, 화학적 특성과 분리대상물질의 물리화학적 특성등에 의해 결정된다. 이러한 막내에서의 추진력들은 서로 상호 보완적이고 경우에 따라서는 새로운 효과를 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 추진력에 따른 막물질이동에 영향을 주는 요소들을 저자가 경험한 결과들을 토대로 총론형식으로 열거하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.571-575
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• 2016

두꺼운 에어포일은 받음각이 클 때 역압력 구배가 일어날 수 있기 때문에 날개의 중앙부 후방에서 유동박리(Flow separation)와 와류 진동(Vortex shedding)이 쉽게 발생할 수 있다고 알려져 있다. 항공기가 이 착륙할 때 받음각이 커짐에 따라 유동박리에 의한 실속이 발생할 수 있는데 이를 지연 시켜 실속각을 크게 하면 안전성이나 효율 면에서 유리하다. 이를 위해 날개에 Hole을 만들어 와류를 잡아 유동의 박리를 지연시키고자 하였다. 본 연구에서는 EDISON_CFD 시스템의 2D_Incomp_P 솔버를 사용하여 NACA0018 에어포일의 윗면에 다른 위치의 Hole이 있을 때와 크기가 다른 Hole이 있을 때의 실속각이 가장 커지는 경우를 찾아보았다. Hole의 위치와 반지름 크기를 변화시켰을 때 각각의 최대 양력 계수를 비교하여 실속각의 증가와 Streamline을 그려 유동박리가 지연됨을 확인하였다.