• 한국진공학회지
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• 제3권4호
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• pp.457-465
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• 1994

유도결합 플라즈마의 해석식으로 양극성 확산, 정상상태를 가정한 확산식, 열평형식과 변위전류 를 무시한 맥스웰 식을 사용하였다. 해석기법으로는 유한 차분법과 적분법을 축대칭 2차원(R, Z)모델에 적용하였다. 유도 결합 플라즈마장치의 RF 전력, 압력, 석영창 두께, 차폐부 높이에 따른 전자온도, 전자 밀도, 등가 정항 등가 인덕턴스 효율 결합계수 K, Q-factor의 변화를 구하였다. 특히 등가정항은 진공챔 버, 차폐부 및 코일의 손실저항을 고려하여 구하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.38-44
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• 2007

Bennet 등(1992)이 제안한 수학적 모델을 사용하여 원형 파일 방파제에 의한 반사율과 투과율을 살펴보았다. 파가 파일 방파제를 통과하면서 갑작스런 단면형상의 변화로 박리현상이 발생하며 이로 인하여 파 에너지의 일부분이 소멸된다. 따라서 수학적 모델의 신뢰성을 높이기 위해서는 에너지 손실계수를 정확히 산정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 FLUENT 상용코드를 사용하여 2차원 난류유동을 해석하고 파일 방파제 전후의 압력차로부터 에너지 손실계수를 구하였다. 에너지 손실계수는 공극률의 함수이며, 둘 사이의 관계식을 제안하였다. 손실계수 산정식의 타당성을 검증하기 위하여 수리모형실험결과와 비교하였다. 4가지 공극률에 대하여 반사율과 투과율을 비교한 결과 해석결과와 모형실험결과는 잘 일치하고 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.39-41
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• 2008

본 논문에서는 PEM(Proton Exchange Membrane) 연료전지 스택의 동적 특성에 관한 시뮬레이션에 대하여 기술한다. 연료전지의 출력은 부하 변동에 따른 가스 압력의 변화와 동작 온도의 변화 등에 민감하게 반응하는 특성을 갖고 있다. 본 논문에서는 부하 변화에 따른 스택 내부 채널의 가스 압력 변화를 계산하고 이를 Nernst 방정식에 적용하여 출력전압의 변동을 계산한 뒤 부하에 따른 손실을 계산하는 방법으로 동적 모델링을 수행하고 이를 이용한 시뮬레이션을 실시하였다. 스택의 각종 파리미터는 실험을 통해 추출되었고, 이를 적용한 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 통해 제안된 모델이 연료전지 스택의 정특성 및 동특성을 적절하게 추종함을 확인하였다.

• 기계저널
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• 제32권11호
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• pp.947-954
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• 1992

이 글에서는 엔진 윤활 시스템해석 프로그램의 구성 요인 및 프로우차트를 열거했으며 이렇게 만들어진 프로그램을 이용하여 엔진의 개선 및 신엔진 개발 시에 매개변수를 변화시켜가며 오일 유로의 설계와 요구되는 오일량을 결정하여 최적의 윤활시스템을 설계할 수 있다고 본다. 참고로 밸브시스템의 정상적인 작동을 유지하는 상태에서 요구되는 토출 유압과 유량이 줄어들면 오일 펌프의 용량을 줄일 수 있고 그로 인해 오일 펌프 구동손실도 줄일 수 있다. 또한 최적 유량이 공급될 때 엔진 구동손실을 최소화할 수 있다. 더나아가 본 해석으로 얻은 최적화된 유량이 만족 된 이상적인 윤활 부위의 치수가 결정된 상태에서 운동부의 마찰을 최소화하는 엔진 마찰의 수치해석적 모델을 개발하는 것도 흥미있는 과제이다. 또한 간단한 테스트 리그 제작에 의한 각 윤활 부품에서의 압력-유량 관계 실험식의 정확도를 높이는 것도 앞으로의 과제이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-40
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• 2001

압력기반의 유한체적법과 k-$\varepsilon$난류모델을 이용하여 신생아 보육기 내의 삼차원 정상난류유동해석과 대류현상에 의한 열전달을 해석하였다. 보육기 내의 주된 공기유동은 입구에서 유입된 공기가 보육기 위쪽을 지나 출구로 이동하며 각진 구석에서 작은 와류들이 관찰되었다. 보육기의 입구부를 제외한 대부분에서의 유속은 0.1m/s 이하로 나타났으며, 신생아의 다리부분에서의 속도가 머리부분보다 다소 크게 관찰되었다. 입구쪽의 온도가 출구쪽의 온도보다 1~2$^{\circ}C$ 높게 나타났으며 속도 크기가 큰 다리부분에서의 온도가 머리 또는 목부분보다 다소 낮았다. 보육기 내의 온도변화는 약3~4$^{\circ}C$로 다소 크게 나타났는데 이는 입구에서 유입된 공기가 상벽과 직각으로 만나며, 보육기 외벽의 각진 구석부분에 의한 영향으로 생각된다. 따라서 입구속도를 적절히 줄이거나 유선형의 유동을 갖도록 설계하여 열손실을 최소화한다면 보다 효율적인 보육기가 될 것으로 생각된다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.122-132
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• 2001

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 팽창하는 열팽창 기능을 가지고 있으면서 부피의 감소에 의하여 발생하는 압력의 손실을 상쇄시킬 수 있는 고무 치공구를 열가소성 고분자의 필름 함침공정에 적용하였다. 일반적인 압축성형공정에서는 온도의 상승에 의하여 수지가 용융되고 이에 수지가 함침됨에 따라 압력이 감소하지만, 고무 치공구를 사용한 경우에는 수지의 함침을 보상한 고무 치공구가 팽창하여 감소된 압력을 보상하기 때문에 급격한 압력의 강하를 억제할 수 있었다. 이렇게 수지의 함침에 따른 고무 치공구의 부피 팽창 그리고 이에 따른 수지 함침속도의 변화를 고려하여 고무 치공구를 이용한 필름 함침공정 모델을 제안하였다. 또한 고무 치공구를 사용하지 않는 일반적인 압축공정에 있어서 수지의 함침에 따른 섬유층 탄성력의 변화를 실험적으로 측정하여 단계적인 압축공정에 있어서 수지의 함침속도를 예측할 수 있는 모델을 제안하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.201-203
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• 2007

본 논문에서는, 연료전지 시스템의 기계적 주변장치 (MBOP)와 전기적 주변장치 (EBOP)의 최적 설계를 위해서 PEMFC 스택을 전기화학반응을 기초로 모델링한다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 구조와 동작 원리를 설명한다. 연료전지의 이론적 최고 전압인 평형전위를 깁스 자유에너지와 네른스트 방정식으로 유도한다. 전류밀도에 따른 전압 손실인 활성화, 저항, 농도 분극현상을 표현하기 위해서 수식을 유도한다. 수소가 이온화되지 못하고 산소극으로 넘어가서 발생되는 연료손실 및 내부전류와 지속적인 정역반응인 교환전류도 모델링된다. 평형전압에서 각 분극을 뺀 실제 운전 전압을 시뮬레이션하고, 유량과 압력에 따른 출력 특성을 시뮬레이션 한다. 부하변동 시 출력특성을 시뮬레이터와 실험결과로 비교한다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.44-50
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• 2012

팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.676-681
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• 2001

We usually divide the noise of exhaust system into pulsation noise and flow noise. Pulsation noise is the shock wave to occur when the burning gas of low pressure emits and include harmonic having basic frequency as the exhaust cycle of engine. Flow noise is the noise that is produced when gas flow emits into the atmosphere through the pipe and has the character of frequency like pink noise which has the high level of high frequency component. A muffler is divided into reflective type and absorptive type. We usually use the muffler compounding the property of them. In this study, it is the case of transfer matrix method that a muffler is compounded to analyze the elements of each section according to sound wave's proceed direction. But we use simple model. So, we use finite element method that takes short time to analyze. Acoustic analysis gives us transfer matrix to use FEA of SYSNOISE and we use STAR-CD for fluid analysis. We made database that is based on analytical results about the muffler of expansion type, extended type, offset type, reverse type, and perforated type and developed the muffler design system to perform work efficiently.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.253-258
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• 2010

암모니아수를 이용한 이산화탄소 흡수분리공정에서 흡수액의 재생조건(온도, 압력)이 이산화탄소 흡수성능에 미치는 영향을 조사하였다. 실험에 사용된 흡수액은 탄산암모늄($(NH_4)_2CO_3$)을 물에 용해시키어 $CO_2$ 로딩($mol\;CO_2/mol\;NH_3$)이 0.5, 용액 내의 암모니아수 농도가 14, 20, 26 및 32 wt%로 되도록 제조하였고, 이산화탄소의 흡수에 앞서 재생압력(6~18 bar)을 조절하면서 $120{\sim}160^{\circ}C$의 온도범위로 제조된 흡수액을 가열하여 재생하였다. 재생된 흡수액을 기포 반응기에 넣고 12 vol%의 $CO_2$를 함유한 기체를 주입하여 흡수반응을 수행하였다. 실험결과 26 wt%의 암모니아수가 대체적으로 $CO_2$ 흡수량이 높았으며, 특히 재생온도가 $150^{\circ}C$, 재생압력이 14 bar일 때의 $CO_2$ 흡수량은 본 연구의 실험조건에서 $45ml\;CO_2/g$ solution으로 가장 높은 값을 보였다. 적정을 통해 재생된 용액을 분석한 결과 재생압력이 높아질수록 암모니아 손실량은 감소하고, 재생온도가 높아질수록 암모니아 손실량이 증가하였다. 또한 암모니아 농도증가에 따라 암모니아 손실량이 비례적으로 증가하였다. Electrolyte NRTL 모델을 사용하여 Aspen Plus에 적용한 결과 실험 데이터와 거의 일치함을 보였다.