• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.8-8
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• 1999

2-유체 인젝터의 분무연소에 대한 통찰 및 구조에 대한 이해와 연료-공기 혼합과 연소반응의 물리적 이해에 필요한 수치적 모델의 개발 및 검증을 위해서는 2유체 시스템에서 액체 및 기체 각각의 기본적 특성인 액적크기, 액적속도, 액적의 질량플럭스(flux), 가스상의 속도측정 등이 필요하다. 특히, 액체분무에서는 액적의 크기를 예측하는 것이 매우 중요한 과제이며, 액적의 크기에 영향을 주는 인자들로는 노즐의 형태, 분사액체의 물성치(점도, 표면장력, 밀도), 주위기체의 조건(온도, 압력, 응축과 증발현상), 분사압력 등이 있다. 그러나, 실제 분무액적의 크기는 분포를 가지므로 같은 SMD를 가지더라도 그 분포의 정도는 크게 다를 수 있어 결과적으로 분무액적의 크기를 평균값만으로 표현하는 것은 불충분할 뿐만 아니라 그 적용에도 한계를 가지게 된다. 따라서 분무액적의 평균크기와 함께 그 분포의 정도 등을 함께 나타내려는 시도가 많은 과학자들에 의하여 연구되었다.

• 한국분무공학회지
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• 제23권3호
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• pp.149-153
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• 2018

The present study investigates the heat transfer characteristics of droplet growth during dropwise condensation on the hydrophobic copper surface. We use the copper specimen coated by the self-assembled layer and conduct the real-time measurement of droplet size and spatial distribution of condensates during condensation with the use of the K2 lens (long distance microscope lens) and CMOS camera. The temperatures are measured by three RTDs (resistance temperature detectors) that are located through the holes made in the specimen. The surface temperature is estimated by the measured temperatures with the use of the one-dimensional conduction equation. It is observed that the droplets on the surface are growing up and merging, causing larger droplets. The experimental results show that there are three distinct regimes; in the first regime, individual small droplets are created on the surface in the early stage of condensation, and they are getting larger owing to direct condensation and coalescence with other droplets. In the second and third regimes, the coalescence occurs mainly, and the droplets are detached from the surface. Also, the fall-off time becomes faster as the surface wettability decreases. In particular, the heat transfer coefficient increases substantially with the decrease in wettability because of faster removal of droplets on the surfaces for lower wettability.

• 설비공학논문집
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• 제29권12호
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• pp.621-627
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• 2017

Nitrogen ion with various levels of dose and irradiation energy was irradiated on aluminum surfaces. Contact angle of surface was increased and surface color was changed by nitrogen ion implantation. During steam condensation experiment using nitrogen ion implanted specimen, dropwise condensation initially occurred on specimens. However, condensation mode eventually changed into filmwise condensation. The color of the surface was also changed from yellow-brown to silver-white. This change of surface color and condensation mode were results of hydrolysis reaction between condensate and nitrogen ion implanted on aluminum surfaces.

• 설비공학논문집
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• 제13권4호
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• pp.295-303
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• 2001

Condensation of vapor on solid inherently accompanies generation of liquid drops on the solid surface. However, these drops prevent the solid surface from directly contacting the saturated vapor, thus causing thermal resistance. This work investigates a novel mechanism for enhancing the condensation process, in which the condensed drops are rapidly removed from a solid surface by imposing vibration on them. In the experiments, a water drop pendant from a solid surface is vibrated at a fixed frequency while increasing the vibration amplitude. Upon repeating the experiments using various frequencies, it is revealed that there exist resonant frequencies at which the minimum vibration amplitudes inducing a fall-off of the pendant drops are remarkably less than those at neighboring frequencies. These frequencies are supposed to correspond to the resonant frequencies for different modes of drop shape oscillations. They are compared with the resonant frequencies predicted by relatively simple analyses, and the factors causing discrepancy between then are discussed.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제12권4호
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• pp.135-143
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• 2016

Removal of water contents in a gas is needed in industrial field of gas processing related on energy production/conversion, and environmental treatment. Inertial separators are economic devices for separating droplets from the gas stream. For accurate understanding of removal process in a curved vane mist eliminator, a numerical model including turbulent dispersion, evaporation and condensation of water vapor at surface of droplets is required. A two-stage curved vane mist eliminator has been modeled, and fluid flow of mixture of air and water vapor and droplet trajectories were solved simultaneously with taking into account two-way coupling. Removal efficiency of droplets with various inlet condition of relative humidities (RH, 40%, 90%, and 100%) were compared. As RH increased, the effect of evaporation decreased and inertial separation efficiencies of droplets obtained increased especially for droplets of diameter below 10 micrometers.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권7호
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• pp.946-955
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• 1998

Local condensation heat transfer coefficients in tubes were calculated by solving momentum and energy equations for annular film with liquid entrainment. The turbulent eddy distribution across the liquid film has been proposed and the calculated heat transfer coefficients were presented. Also turbulent Prandtl number effects on condensation heat transfer were discussed from three Pr$\_$t/ models. Finally, the calculated condensation heat transfer coefficients of R22 were compared with some correlations frequency referred to in open literature. This calculation model considering liquid entrainment predicted well the in-tube condensation heat transfer coefficient of R22 than the model not considering liquid entrainment. The effect of entrainment on heat transfer was predominant for high quality and high mass flux when the liquid film was turbulent.

• 공기청정기술
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• 제17권4호통권67호
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• pp.39-57
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• 2004

첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.326-334
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• 1986

The effects of flow interaction between adjacent sprays in twin-spray system on the spatial distribution of injected liquid (water) and drop size distribution in condensable (steam) environment were carefully observed through experiments. The spatial distribution of injected liquid in twin-spray system appears to be more uniform than the simple superposition of the spatial distributions of liquid obtained from each individual spray. Drop size distribution was obtained by using the immersion sampling technique. It was found that, in the twin-spray, the larger numbers of small drops are collected throughout the spraying region due to the increase of entrainment velocity of ambient steam compared with the case of simple superposition of each individual spray. Moreover, in the overlapped portion of the twin-spray, the drop size distribution was changed also due to the collision between large drops. As a result, the behavior of twin-spray system (and eventually multiple-spray system) can not be predicted precisely by simple superposition of the behaviors of each constituting spray. Hence, for the design of multiple spray system, the effect of flow interaction between sprays should be taken into account seriously.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.582-589
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• 1988

본 연구에서는 작동유체로서 습공기를 사용하였을때 수반되는 응축에 의한 전 압손실을 실험과 수치해석을 통하여 정체점에 있어서의 습공기의 온도, 과포화도 및 노즐 팽창율의 효과와 액적 질량비 (g)과의 관계로서 구명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.21-29
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• 2002

본 연구는 다공벽과 공동을 사용한 피동제어법을 천음속 습공기 유동에서 발생하는 충격파와 경계층 간섭에 적응하였다. 지배방정식은 액적성장 방정식과 완전히 결합된 2차원, 비정상, 압축성 Navier-Stokes 방정식이며, 3차 오더 MUSCL 타입의 TVD 기법을 사용하였다. 또 난류모델로는 Baldwin-Lomax 모델을 적용하였다. 본 연구에서 적용한 제어법의 유용성을 조사하기 위해 유동의 전압손실과 충격파 변위의 시간의존성 거동을 해석하였다. 수치계산 결과로부터 본 연구의 피동제어기법을 통해 천음속 습공기 유동에서 발생하는 충격파/경계층 간섭으로 인한 전압손실이 상당히 감소하였고, 익에서 충격파 운동을 억제하는 것으로 나타났다. 또 다공영역의 위치가 본 연구의 제어법의 효과에 상당한 영향을 준다는 것이 발견하였다.