• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.214-222
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• 2001

The purpose of this research it to develop gas-air rotary heat exchanger using heat pipe and the performances were examined by way of the theoretical analysis and the experiment. Centrifugal force to return the working fluid in heat pipe elements with different radius was evaluated as a function of the revolution speed and inclination angle, and a rotary heat exchanger with 60 heat pipes in 3 rows was designed and manufactured. The inclination angle of a heat pipe relative to the revolving axis was designed to be 2$^{\circ}$and water was used as a working fluid. Experimental result showed the heat exchange rate was enhanced by 16% with compared to the calculated value.

• Solar Energy
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• v.17 no.4
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• pp.45-56
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• 1997

The purpose of this research was to study the characteristics of heat transfer of snow removing facilities using heat pipe by experimental method. Heat pipes was constructed a flexible tube connected between evaporator and condenser ends for altitude adjustment of evaporator and it was constituted an internal diameter of 25.4mm, a length of 950mm for heating section and a length of 6000mm for condenser section with copper material for closed system. The results showed that the effect of heat transfer was increased when inclination angle and inlet temperature of heating water increased. Wall temperature response by inclined angle $4.5^{\circ}c-9^{\circ}c$ and working fluid amount 0.96 from to 1.3 times of evaporator volume were better than those of other working fluid and angle.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.21 no.6
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• pp.50-59
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• 2022

The design of the substrate significantly affects the thermal history and the residual stress formation in the vicinity of a repaired region by a directed energy deposition (DED) process. The occurrence of defects in the repaired region depends on the thermal history and residual stress formation. The objective of this study was to investigate the influence of the inclined angle and depth of the substrate on the thermal and residual stress characteristics in the vicinity of a repaired region by a DED process through two-dimensional finite element analyses (FEAs). The temperature and residual stress distributions in the vicinity of the repaired region were predicted according to the combination of the inclined angle and depth of the substrate. The effects of the inclined angle and depth on the depth of the heat affected zone and the maximum value of the residual stress were examined. A proper combination of the inclined angle and depth of the substrate was estimated to decrease the residual stress in the vicinity of the repaired region.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.6
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• pp.758-765
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• 2016

In this study, wave damping due to a permeable bed of finite depth was modelled using a complementary mild-slope equation for stream function. The energy dissipating term in the mild-slope equation was presented in terms of stream function. In order to prevent re-reflection of reflected waves along the outer boundary, a delta-function-shaped source function was derived to generate a wave in a computational domain. Numerical experiments were conducted to measure the reflection coefficient of waves over a planar slope for various incident wave periods. The numerical result of the proposed model was compared with that of an integral equation method, showing good agreement in general. However, the proposed model showed relatively higher transmission rate for the larger permeability and the longer wavelength.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.236-236
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• 2011

진천지역의 지하수 유동체계를 분석하기 위해 진천지역 내 530개 공의 지하수위를 1년간 관측하였다. 이중 360개 공에서는 분기별로 한번씩 총 4회, 130개 공에서는 월1회씩 총 12회 지하수위를 관측하였으며, 40개 공에 대해서는 1시간 간격으로 자동관측을 실시하였다. 관측결과를 수집하여 지하수위의 변동특성, 지하수위 분포, 지하수 심도분포 등을 실시하였으며, 이와 같은 지하수위 분석 결과를 바탕으로 지하수 유동체계를 분석하였다. 조사지역의 평수기 지하수위 분포에 대해 수리학적인 접근법(hydraulic approach) 및 동수역학적 접근법(hydrodynamic approach)에 근거하여 수리수두(hydraulic head) 및 전수두(total head)를 분석하여 2차원 및 3차원 수리경사도를 작성하였다. 이러한 지하수위 분포에 따른 분석 성과와 지형 및 수문지질을 고려하여 함양 및 배출지역을 분류하였으며, 이와 함께 기분석된 지하수위 등고선에 따른 유선망도를 작성하였다. 지하수는 지하수위의 표고 및 압력에 따른 위치 에너지 차에 의하여 대수층 매질을 통하여 유동하며 수두가 높은 곳에서 낮은 곳으로 일정한 수리경사를 갖고 지하수 등수위선에 연직 방향으로 형성된 유선을 따라 이동한다. 따라서 지하수의 유동방향은 지하수 수리경사 분석이 이루어진 8개 방향의 지하수위 경사 중 최대경사를 갖는 방향으로 지하수 유동이 발생하므로, 이를 지하수위 유동방향으로 결정하였다. 이와 같이 분류된 지하수 함양 중간 및 배출 지역과 지하수의 함양과 배출의 양적인 측면에 서 유동체계의 규모를 고려하여 조사 지역을 8단계로 구분하였다. 또한 조사지역의 지하수 유동체계를 종합적으로 규명하기 위하여 기 분석한 조사지역의 지하수위 등고선, 지하수위 등심도선, 지하수 수리경사, 지하수 유동방향 및 지하수 함양-배출체계와 지형기복, 그리고 주요 하천 등의 제반 요소를 중첩 분석하여 종합적으로 규명하고, 그 결과를 지하수 유동체계도로 작성하였다. 지하수 유동체계 분석결과는 수문지질 평가와 오염취약성 평가 및 지하수 관리 방안 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.20 no.1
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• pp.44-53
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• 2011

The laminar natural convection of air in 2-D rectangular enclosure in which two opposing isothermal walls were kept at different temperatures is investigated numerically for Rayleigh number up to $10^6$. Computations were performed for the width-to-height ratios of 1, 2, and 4, and for the inclination angle range of $0^{\circ}{\leq}{\theta}{\leq}90^{\circ}$. For each aspect ratio, the influence of the inclination angle on the flow patterns and heat transfer rates were examined for $10^3{\leq}Ra{\leq}10^6$. It is found that the growth of secondary flow in the corners led to the decrease in overall heat transfer for small aspect ratio case, and the transition from a three-cell structure to a unicell flow pattern in large aspect ratio led to a step-like change in heat transfer. A new correlation of mean Nusselt number is presented for the vertical case of ${\theta}=90^{\circ}$.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.3
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• pp.189-198
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• 2011

The aim of this study is to compare k-$\varepsilon$ and k-$\omega$ closures under the condition of oscillatory layer flow at high Reynolds number. A one dimensional vertical model incorporated with flow momentum equations and turbulence models (k-$\varepsilon$ and k-$\omega$) is applied to the laboratory measurements in the turbulent oscillatory boundary layer. The numerical simulation reveals that both turbulence models calculate similar velocity profiles and turbulent kinetic energy (TKE). In addition, both deliver high accuracy under the condition of negligible spanwise pressure gradient. Therefore, it is recommended in this study to use k-$\varepsilon$ closure, of which numerical coefficients have been calibrated from many studies, for the cases of straight channel, estuary, and coastal environment where the spanwise pressure gradient is not significant.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.6-6
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• 2019

상수관망시스템은 공급원으로부터 수요처까지의 용수공급을 위해 구축된 관수로 기반의 사회기반시설물로서, 주로 생활 및 산업 용수를 공급하므로 대규모 사회 경제적 피해를 방지하기 위해서는 안정적인 용수공급 능력이 요구된다. 네트워크의 다양한 특성에 의해 표현되는 상수관망시스템의 신뢰도(reliability)는 크게 시스템 내 구성요소의 안정성(mechanical reliability)과 용수공급의 기능적 안정성(hydraulic reliability)으로 구분할 수 있다. 특히, 시스템의 용수공급 안정성에 주목한 수리학적 신뢰도 연구는 많은 연구자들에 의해 지속적으로 수행된 바 있으며, 다양한 평가방법 및 지표들이 제시되어 활용 중에 있다. 기존의 수리학적 신뢰도 지표들은 주로 수요절점(demand node)에서의 공급가능 수량 및 수압을 바탕으로 산정되었다. 그러나, 절점(node)에서의 공급 상태는 결과에 해당하며, 원인 분석을 위해서는 관로(pipe)의 배치 및 규격을 분석해야 하는 번거로움이 존재한다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 직접 관로(pipe)의 공급 특성을 분석하여 네트워크의 신뢰도를 평가함으로써, 신뢰도 저하의 원인 분석 및 시스템 개선에 효율적으로 활용할 수 있는 신뢰도 지표를 산정하고자 하였다. 본 연구에서는 상수관로 내 수리학적 기울기가 전반적으로 균등할수록 설계 비용대비 공급 신뢰도, 즉 용수공급 효율이 개선되는 특징을 바탕으로, 네트워크 내 총 에너지 손실로부터 각 관로의 길이, 유량 등의 특성을 고려한 등가 수리경사(Equivalent hydraulic gradient)를 유도하여 모든 관로의 적정 수리경사로 제안하였다. 따라서 각 관로의 실제 수리경사를 대상으로 관로별 수리학적 균등성 지수(pipe hydraulic uniformity index)를 산정하였으며, 더 나아가 전체 시스템의 균등성 지수(system hydraulic uniformity index)를 산정하였다. 제안된 신뢰도 지표는 가상의 네트워크에서 지역 내 용수 사용량이 증가하는 등 용수공급 안정성을 저해하는 몇 가지 시나리오를 바탕으로 검증하였으며, 또한 기존 지표들의 신뢰도 평가 결과와 비교, 분석하였다. 본 연구는 향후 네트워크 최적 설계의 목적함수로 활용하거나, 네트워크의 보강계획 수립에 기여할 것으로 기대된다.

• Solar Energy
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• v.11 no.1
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• pp.61-68
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• 1991

Steady laminar natural convection heat transfer from the isothermal square beam attached to an adiabatic plate has been studied for various inclination angles of the adiabatic plate and Rayleigh number by using Mach-Zehnder interferometer in air. As the inclination angles change, the different temperature and fluid flow field were obtained by the ascending heated fluid and the adiabatic plate. In this study, the inclination angles were $0^{\circ}$(positive & negative), $45^{\circ}$(positive & negative), and $90^{\circ}$. The maximum total mean Nusselt number value was found at a positive inclination angle ${\theta}=45^{\circ}$.

• Composites Research
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• v.22 no.5
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• pp.8-14
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• 2009

Interfacial evaluation of glass fiber reinforced carbon nanotube (CNT)-epoxy nanocomposite was investigated by micromechanical technique in combination with wettability test. The contact resistance of the CNT-epoxy nanocomposite was measured using a gradient specimen, containing electrical contacts with gradually-increasing spacing. The contact resistance of CNT-epoxy nanocomposites was evaluated by using the two-point method rather than the four-point method. Due to the presence of hydrophobic domains on the heterogeneous surface, the static contact angle of CNT-epoxy nanocomposite was about $120^{\circ}$, which was rather lower than that for super-hydrophobicity. For surface treated-glass fibers, the tensile strength decreased dramatically, whereas the tensile modulus exhibited little change despite the presence of flaws on the etched fiber surface. The interfacial shear strength (IFSS) between the etched glass fiber and the CNT-epoxy nanocomposites increased due to the enhanced surface energy and roughness. As the thermodynamic work of adhesion, $W_a$ increased, both the mechanical IFSS and the apparent modulus increased, which indicated the consistency with each other.