• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.37.2-37.2
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• 2009

다이렉트 프린팅 방식에 대한 수요가 높아지면서 마이크로 노즐에 대한 수요도 높아지고 있다. 마이크로 노즐은 Nano particle deposition system (NPDS)에서 가장 중요한 부분으로 금속이나 세라믹 분말을 음속으로 가속시키는 역할을 한다. 또한 마이크로 노즐은 마이크로 스페이스 셔틀과 주사바늘이 없는 약물 주사 시스템 등의 많은 분야에서 사용 가능하다. 이러한 마이크로 노즐은 대부분 기계적 절삭법을 이용하여 알루미늄으로 만들어져왔다. 하지만 알루미늄으로 만들어진 마이크로 노즐은 경도가 낮아 세라믹 나노 입자를 적층하는 것에 적절치 못하며 사용가능한 수명이 짧다는 단점을 가지고 있다. 또한 가장 큰 단점으로 노즐목을 1mm이하로 제작하는 것이 어렵다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 Si wafer를 Deep RIE 방식을 이용하여 3차원적으로 제작하였다. Deep RIE 방식 중 BOSCH process를 이용하였다. 이렇게 만들어진 마이크로 노즐은 다이렉트 프린팅 방식중 하나인 NPDS에 적용하였다. Si wafer로 만들어진 마이크로 노즐이 적용된 NPDS를 이용하여 graphite 분말을 가속하여 적층 실험을 실시하였다 이와 함께 전산 유체 역학(CFD)를 이용하여 마이크로 노즐일 이용한 초음속 가속 가능 여부를 판단하였다. 전산 유체 역학은 유한 요소법을 이용하여 유체의 거동을 시뮬레이션을 통하여 예측하는 것으로 마이크로 노즐 내에서 유체의 흐름을 예상할 수 있다. 실제 실험의 결과와 전산 유체 역학을 이용한 시뮬레이션 결과dml 비교 분석을 실시하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.192-195
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• 2010

본 논문에서는 해상 크레인과 중량물의 동적 거동을 시뮬레이션하기 위해, 유한 요소 정식화(finite element formulation)를 이용하여 해상 크레인의 붐(boom)을 탄성체로 모델링 하였다. 붐은 3차원 탄성 빔(beam) 요소로 가정하고, 각 요소의 변형에 의한 변위는 형상 함수(shape function)과 절점 좌표(nodal coordinate)를 이용하여 정의하였다. 변형 변위를 이용하여 탄성 붐의 강성 행렬(stiffnes matrix)을 유도하고, 탄성 변위를 포함하는 위치 벡터를 이용하여 질량 행렬을 유도한다. 해상 크레인과 중량물로 이루어진 운동 방정식에 탄성 붐을 포함하여 유연 다물체계(flexible multibody system) 운동 방정식을 구성한다. 외력으로는 선박 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘, wire rope의 장력, 중력 그리고 계류력(mooring force)이 고려되었다. 먼저 요소의 개수를 변경하며 탄성 붐의 동적 거동을 시뮬레이션 하여, 유한 요소 정식화를 이용한 모델링의 타당성을 검증하였다. 그리고 해상 크레인과 중량물의 동적 거동 시뮬레이션에 탄성 붐 모델을 적용하였다.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.15 no.3
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• pp.450-458
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• 2019

Purpose: The purpose of this study is to develop a new sewage bay that has removed its previous problems and verify the excellence of the maintainability of the new sewage bay. Method: The fluid characteristics in the developed sewage bay was analysed with computer simulation tool(COMSOL MultiphysicsTM ver. 3.2 ; COMSOL) and clarified the problems of the existing sewage bay. In addition, the durability of the newly developed sewage bay was verified by the long-term usability testing. Results: As a result of the simulation of a blocked drainage trap, an whirlpool and blockage did not occurred at the flow rate of 0.6m/sec, and we verified that switch device of drain trap was in good condition durably with 6 months long-term usability test. Conclusion: In this study, a newly advanced sewage bay was developed that solved the problems of the existing sewage bay structure. With the fluid simulation and the long-term usability tests, the excellence of the maintenance ability of the newly developed sewage bay was proved.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.21 no.1
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• pp.35-43
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• 2012

In this study, underwater behaviors of negative buoyant body and positive buoyant body, which are ejected from a platform, are compared through eject test and simulation. CFD(Computational Fluid Dynamics) method is used to calculate the hydrodynamic derivatives of negative buoyant body with varied hull. Hydrodynamic derivatives that cannot be calculated with CFD are used with the same values of base shape. The pitch angles of test data are much bigger than those of simulated data, and the reason is supposed to be the trailing air effect. A more accurate simulation is possible via modified force modeling which reflects this phenomenon. The underwater behaviors of positive buoyant body and negative buoyant body are somewhat different with each other at the same eject condition, but it may not be a problem in the view of operation.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.2 no.1
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• pp.60-66
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• 1990

혼합공정은 화학공학, 식품공학, 건축공학등 여러 가지 산업분야에 걸쳐 이용되는데 최근 고분자 분야에서도 신소재 개발 또는 제품의 물성을 향상시키기 위하여 이에대한 연구 가 활발해지고 있다. 고분자 가공에서 혼합에 이용되는 대표적인 기계로는 twin screw extruder, internal mixer, two roll mill 등이 있는데 본 연구에서는 internal mixer에서의 고 분자 유동 및 혼합거동을 파악하고자 하였다. 실험적으로는 flow visualization 방법을 써서 순환시간을 측정하였고, 시뮬레이션을 통하여 이론적으로 이를 검토하였다. 고분자 거동은 비뉴우톤을 유체로서 설명되기 때문에 본 연구에서는 혼합기의 구조적 특성을 고려한 모델 로서 $\eta$ = $\frac{\eta_o}{1+A[2trd^2]^\frac{1-n}{2}}$

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.1
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• pp.115-120
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• 2011

The dynamic responses of a 5 MW wind turbine lifted by a floating crane with two elastic booms are analyzed. Dynamic equations of motions of a multibody system that consists of a floating crane, two elastic booms, and a wind turbine are derived. The six-degree-of-freedom (DOF) motions for the floating crane and the wind turbine are considered in the equations of motions. The hydrostatic force, the hydrodynamic force due to a regular wave, the mooring force, the wire rope force, and the gravitational force are considered as external forces. By solving the equations numerically, the dynamic responses of cargo are simulated. The simulation results are compared with those in the case of one elastic boom. Finally, the dynamic responses of the wind turbine lifted by the floating crane are analyzed under regular wave condition.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.1
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• pp.61-66
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• 2010

In our previous work, 3-dimensional hydrodynamic focusing microfluidic device (3D-HFMD) has been developed with the help of locally increased aspect ratio of thickness to width without any horizontal separation wall. In this study, we have investigated 3-dimensional hydrodynamic focusing behaviors inside the 3D-HFMD according to the various geometric and flow conditions. The parametric study has been extensively carried out for the effects of geometric and flow conditions on 3-dimensional hydrodynamic focusing with both 3D-HFMD and previous microfluidic device design based on three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulations. The CFD simulations suggested the proper design window of channel geometry and flow conditions.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.6
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• pp.681-689
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• 2012

In this study, we performed a simulation of the dynamic response of a multibody system to calculate the tension acting on wire ropes connecting floating cranes and a heavy cargo such as a Giga Block weighing over 5000 tons when the cargo is salvaged using parallel connected floating cranes. In this simulation, we supposed that the motion of the floating cranes, barge ship, and heavy cargo has 6 degrees of freedom and that the interaction is determined by constraints among them. In addition, we considered independent hydrostatic and hydrodynamic forces as external forces acting on the floating cranes and barge ship. The simulation result can be a basis for verifying the safety of construction methods in which heavy cargo is salvaged by parallel connected floating cranes, and it can also be used to guide the development of such construction methods.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.546-550
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• 2010

무인잠수정이 원하는 경로를 추종할 수 있도록 안정적인 운항제어를 수행하기 위해서는 잠수정의 동역학적 특성을 정확히 파악하는 것이 필요하다. 수중에서 거동하는 무인잠수정의 동역학적 특성은 제어입력뿐만 아니라 유체력계수에 의해 주로 결정되므로, 이러한 계수값을 정확하게 아는 것이 중요한 요소라 할 수 있다. 일반적으로 유체력계수는 PMM 시험과 같은 실험적 방법을 통하여 얻게 되지만 실험방법의 어려움과 실험장비들의 부정확성으로 인한 오차에 의하여, 얻어진 값들의 신뢰성이 많이 저하된다. 계수값들을 구할 수 있는 다른 방법으로는, 확장칼만필터 등과 같은 모델기반 추정 알고리즘을 통하여 유체력계수를 추정하는 것이다. 본 논문에서는 확장칼만필터를 이용하여 유체력계수를 추정하도록 하였으며, 설계된 추정 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 기존에 수행된 PMM 시험에 의해 얻어진 유체력계수의 실험값과 비교 분석하였다. 또한 본 논문에서는 만타형 무인잠수정을 이용하여 원하는 경로를 추종할 수 있도록, 추정된 유체력계수를 사용하여 수심제어 및 방향제어를 위한 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였으며, 충분한 정확도를 가지고 원하는 경로를 추종함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.17 no.1
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• pp.26-34
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• 2013

The multiphase flow analysis related to phase change can be adapted to lots of areas such as evaporation and condensation has many interesting branches due to complicated phenomenon. In this study, the experimental investigation of cryogenic liquid in the porous media with various densities was shown how the cryogenic liquid behaves in the porous structure. For this study, permeability behaviors under different applying pressure of the glass wool with different bulk densities are discussed. Experimental investigation on the behavior of cryogenic liquefied nitrogen in the porous media is conducted. The result was that the non linearity of pressure gradient with location is increased and the permeability is decreased as the bulk density of glass wool increased. Lastly, simulation results with CFD commercial package program are used to realize the cryogenic liquid's flow in porous media to compare the finding with experimental results.