• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.7
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• pp.599-607
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• 2015

In this study, we theoretically investigate the thermal performances of heat pipes that have different nano-fluid properties. Two different types of nano-particles have been used: $Al_2O_3$ and CuO. The thermal performances of the heat pipes are observed for varying nano-particle aggregations and volume fractions. Both the viscosity and the conductivity increase as the volume fraction and the aggregation increase, respectively. Increasing the volume fraction helps increase the capillary limit in the well-dispersed condition. Whereas, the capillary limit is decreased under the aggregate condition, when the volume fraction increases. The dependence of the heat pipe thermal resistance on the volume fraction, aggregation, and conductivity of the nano-particles is analyzed. The maximum thermal transfer of the heat pipe is highly dependent on the volume fraction because of the high permeability of the heat pipe. For the proposed heat pipe, the optimum volume fraction of the nano-particle can be seen through 3D graphics.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.8
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• pp.857-864
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• 2012

A linear stability analysis of a diffusion flame with radiation heat loss is performed to identify linearly unstable conditions for the Damk$\ddot{o}$hler number and radiation intensity. We adopt a counterflow diffusion flame with unity Lewis number as a model. Near the kinetic limit extinction regime, the growth rates of disturbances always have real eigenvalues, and a neutral stability condition perfectly falls into the quasi-steady extinction. However, near the radiative limit extinction regime, the eigenvalues are complex, which implies pulsating instability. A stable limit cycle occurs when the temperatures of the pulsating flame exceed the maximum temperature of the steady-state flame with real positive eigenvalues. If the instantaneous temperature of the pulsating flame is below the maximum temperature, the flame cannot recover and goes to extinction. The neutral stability curve of the radiation-induced instability is plotted over a broad range of radiation intensities.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.921-925
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• 2007

하천의 유량자료는 수위, 우량 등과 함께 수문 해석을 위해 매우 중요하다. 유량자료는 수자원을 정확하게 파악하기 위해 가장 중요한 자료이기 때문에 측정을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 유량측정은 다른 수문관측과는 달리 변동성이 크고 오차의 범위가 커서 실제 활용에 많은 한계가 있는 것도 사실이다. 유량은 유속계를 이용하여 현장에서 인력으로 직접 측정되기 때문에 현장의 측정조건, 측정하는 사람의 기술적 숙련도 등에 따라 크게 변화할 수 있는 요소를 가지고 있다. 또한 유량자료는 대부분의 경우 연속적인 자료획득이 곤란하기 때문에 수위-유량관계를 이용하여 연속측정된 수위를 유량으로 환산한다. 이와 같은 수위-유량관계는 현장의 조건이 변화하지 않는다는 가정하에서 이루어지는 것이므로 실제 현장에서 발생하는 변화를 고려할 수 없는 한계가 있다. 본 연구에서 유량 모니터링 대상인 서낙동강은 정체수역으로서 하천의 상류와 하류에 대저수문과 녹산수문이 위치해 있고, 두 수문의 개방시 일정시간 동안의 연속적이고 정확한 유량변화의 측정을 필요로 한다. 서낙동강은 녹산수문에서 바다와의 수위차를 고려하여 수문을 개방하기 때문에 대저수문과 녹산수문의 개방 시기 및 시간이 매 순간 유동적이다. 본 연구에서는 서낙동강의 수질 및 수량 관리를 위하여 수문운영에 따른 유량변화를 측정하고자 하였으며, 전술한 바와 같은 한계를 극복하기 위해 유량측정장비는 최첨단 장비인 ADCP를 활용하였다. ADCP(Accoustic Doppler Current Profiler)는 최근에 하천유량측정을 위해 활용되고 있는 장비로서 음파의 도플러 효과를 이용하여 하천을 횡단하면서 단시간에 유속과 유량을 측정한다. 국내의 경우 1990년대 후반부터 도입된 ADCP는 유량측정 기법과 현장 적용상의 문제가 일정부분 검토되고 있다. 본 연구에서는 기존의 유속계를 이용해서 측정한 유량값과 비교하여 ADCP에 의한 결과를 검증하고, 수문운영에 따른 비정상 유량변화를 모니터링하고자 하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.3
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• pp.275-282
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• 2010

The purpose of culvert design is to determine optimum size for a safe drainage of flood discharge. The present method of culvert design in Korea is generally carried out by using "Road Drainage Design" of Korea Expressway Corporation (1991), which is based on the manual of Federal Highway Association (FHWA) of USA. However, this method may result in subjective error because of using graphs and the usage of nomograph can be a major obstacle for computer modelling. Some errors found in the previous works of culvert design are corrected, and a new logic has been developed for a simple determination of culvert size in this study. FHWA (1985) presents a nomograph to determine the critical water depth and the velocity head for a circular pipe, but in this study simple explicit equations have been developed to determine both respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.132-132
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• 2017

큰 하상계수를 가지는 국내 중소하천의 특성상 농업용수 등의 수자원 이용을 위해 국내에는 약 10,000개 정도의 하천 횡단구조물이 설치되어 있다. 그러나 느려진 유속으로 인하여 횡단구조물 상류에 유사가 퇴적될 확률이 높아지며, 이러한 유사는 부착된 오염물에 의한 수질 및 하상오염, 좁아진 유수단면적에 의한 통수능 저하로 발생하는 홍수위 증가 등 많은 위험성을 내포하고 있다. 이에 대한 해결책 중의 하나로 저층수 배사관(bypass pipe)을 활용하여 쌓여진 유사를 하류로 흘려보내는 방법이 있다. 저층수 배사관은 횡단구조물 상류와 하류의 하상을 연결하는 관으로써 상류와 하류의 수두차에 의해 흐름 특성이 결정된다. 하지만 배사관 내 사석이 유입되어 배제되지 않는 경우 배사관의 효율이 현저하게 저하될 가능성이 있다. 본 연구에서는 FLOW-3D를 이용하여 배사관내 사석이 유입되었을 때, 어떠한 조건에서 배제되고 배제되지 않는지를 명확히 하고자 한다. 하상이 평탄한 수로$(13.0(L){\times}5.0(B){\times}1.0(H)m)$를 재현하였으며, 배출관의 직경은 10cm로 결정하였다. 사석의 종류는 4가지(3cm, 5cm, 7cm, 9cm)로써 이를 고려하여 격자크기를 0.5cm로 결정하였다. 이는 사석의 구형형상이 충분히 잘 재현될 수 있는 격자크기이다. 모의 수행은 하류의 수위를 변화시켜가며 수행하였다. 저층수 배사관 내 유동 특성이 상류와 하류의 수두차에 의해 결정되기 때문에, 모의의 효율성을 위해 상류의 수위는 일정한 값으로 진행하였다. 모의 결과 수위차가 클수록 배제가 잘되는 경향을 보였다. 입자의 크기와 상하류 수위차를 무차원화 한 변수를 결정하였다. 분석결과 이 변수가 일정 값을 넘어서는 경우 배제가 되며, 반대로 이 값을 넘어서지 못한 경우 배제가 되지 않음을 확인하였다. 향후 다양한 관의 형상에 대해서도 배사관 내 한계조건을 도출하여, 저층수 배사관의 설계 및 시공에 도움이 되고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.1
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• pp.63-71
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• 2017

Liquid methane ($CH_4$)/oxygen ($O_2$) bipropellants have been recently considered as a next-generation propellant due to eco-friendly and non-toxic properties, low cost and high performance. In this study, the combustion characteristics of gaseous $CH_4/O_2$ nonpremixed coflow flames in a model combustor with variation of internal pressure are investigated through measuring the combustion stability limits and visualizing flames. Results show that the combustion stability limits are extended and the reaction region is widened with increasing internal pressure of the combustion chamber for fuel-rich condition.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.35 no.6
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• pp.581-590
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• 2017

This study analyzes the effect of floating population, locational characteristics and spatial autocorrelation on foodservice sales using big data provided by the Seoul Institute. Although big data provided by public sector is growing recently, research difficulties are occurred due to the difference of aggregation units of data. In this study, the aggregation unit of a dependent variable, sales of foodservice is SKT unit but those of independent variables are various, which are provided as the aggregation unit of Korea National Statistical Office, administration dong unit and point. To overcome this problem, we convert all data to the SKT aggregation unit. The spatial error model, SEM is used for analysing spatial autocorrelation. Floating population, the number of nearby workers, and the area of aggregation unit effect positively on foodservice sales. In addition, the sales of Jung-gu, Yeongdeungpo-gu and Songpa-gu are less than that of Gangnam-gu. This study provides implications for further study by showing the usefulness and limitations of converting aggregation units of heterogeneous spatial data.

• Fire Science and Engineering
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• v.24 no.5
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• pp.32-38
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• 2010

Multi-dimensional fire dynamics were studied numerically with the change in ventilation conditions in a full-scale ISO 9705 room. Fire Dynamic Simulator (FDS) was used for the identical conditions conducted in previous experiments. Flow rate and doorway width were changed to create over-ventilated fire (OVF) and under-ventilated fire (UVF). From the numerical simulation, it was found that the internal flow pattern rotated in the opposite direction for the UVF relative to the OVF so that a portion of products recirculated to the inside of compartment. Significant change in flow pattern with ventilation conditions may affect changes in the complex process of CO and soot formation inside the compartment due to increase in the residence time of high-temperature products. The fire behavior in the UVF created complex 3D characteristics of species distribution as well as thermal and flow structures. In particular, additional burning near the side wall inside the compartment significantly affected the flow pattern and CO production. The distribution of CO inside the compartment was explained with 3D $O_2$ distribution and flow patterns. It was observed that gas sampling at local positions in the upper layer were insufficient to completely characterize the internal structure of the compartment fire.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.383.1-383.1
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• 2016

열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하기 때문에 비등 열전달에서 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 또는 안전성을 나타낸다. 따라서 열전달 시스템의 안정성을 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이다. 최근에는 나노유체를 열전달 시스템에 적용할 경우 임계 열유속이 증가한다고 보고되었다. 하지만 나노유체는 원전 및 각종 열전달 시스템에 적용 시 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 파울링 현상을 발생시킬 수 있으며, 이 때문에 시스템의 열효율이 크게 감소할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 열전달 시스템에 나노유체를 적용했을 때, 나노유체의 침착현상이 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 유속과 코팅시간이 증가할수록 산화처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 하지만 나노입자 침착정도와 유속이 증가할수록 비등 열전달 표면과 유체의 포화온도의 차이인 과열도가 상당히 크게 증가함을 알 수 있었으며, 열전달 계수는 순수 물의 0 m/s의 비등 열전달 계수와 비교하면 감소하는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.6 no.1
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• pp.49-56
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• 2003

Based on the flow patterns of cylindrical vessel, the flow patterns of conical vessel, spherical vessel, rectangular vessel and cylindrical vessel with baffles were visualized by a trace method using aluminum powder. In addition, the correlations of the critical circulating frequency for mixing were derived from the experimental results. The conical and spherical vessels which have circular cross sections were same effective as cylindrical vessel for the shake mixing due to developing the rotational flow. Both a rectangular vessel and a cylindrical vessel with baffles should not be adapted for shake mixing because of not developing rotational flows in these type of vessels.