• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.4
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• pp.293-299
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• 2003

In this paper, the correlation of Pressure drop about the Newtonian and non-Newtonian fluid was investigated experimentally for vibrating intravascular lung assist device (VIVLAD) and we determined correlation equation to make a prediction about Pressure drop for designing VIVLAD. Design conditions to predict the pressure drop of the modules were studied through an experimental modeling before inserting the artificial lung assist device into as venous. Experiments were performed by distilled water, glycerol/water mixed solution(40% glycerol) of Newtonian fluids. and the bovine blood of non-Newtonian fluids. These fluids were flowed outside and parallel of hollow fiber membranes. Also we measured pressure drop according to the number of the fiber membranes which ware inserted into the inside diameter of shell of 3 cm, and developed the prediction equations by curve fitting method based on correlation between the experimental pressure drop and the frontal area or the packing density of device. The result showed that the Pressure drop and the friction factor of the water/glycerol mixed solution were similar to that of bovine blood. It was showed that the water/glycerol mixed solution (40% glycerol) could be used for measuring the pressure drop and the friction factor instead of the bovine blood. Also, we could estimate the prediction equation of pressure drop and friction factor as the function of Packing density at the number of hollow fibers. We obtained the reliance of the prediction equations because the pressure drop and the friction factor measured from the experiments were similar to that from the prediction equation. These results may be used to further usefulness for the design of VIVLAD.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.33 no.1
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• pp.13-20
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• 2008

The flow rate measurements in a multi-phase flow pipeline were evaluated quantitatively by means of a clamp-on sealed radioisotope based on a cross correlation signal processing technique. The flow rates were calculated by a determination of the transit time between two sealed gamma sources by using a cross correlation function following FFT filtering, then corrected with vapor fraction in the pipeline which was measured by the ${\gamma}$-ray attenuation method. The pipeline model was manufactured by acrylic resin(ID. 8 cm, L=3.5 m, t=10 mm), and the multi-phase flow patterns were realized by an injection of compressed $N_2$ gas. Two sealed gamma sources of $^{137}Cs$ (E=0.662 MeV, ${\Gamma}$ $factor=0.326\;R{\cdot}h^{-1}{\cdot}m^2{\cdot}Ci^{-1}$) of 20 mCi and 17 mCi, and radiation detectors of $2"{\times}2"$ NaI(Tl) scintillation counter (Eberline, SP-3) were used for this study. Under the given conditions(the distance between two sources: 4D(D; inner diameter), N/S ratio: $0.12{\sim}0.15$, sampling time ${\Delta}t$: 4msec), the measured flow rates showed the maximum. relative error of 1.7 % when compared to the real ones through the vapor content corrections($6.1\;%{\sim}9.2\;%$). From a subsequent experiment, it was proven that the closer the distance between the two sealed sources is, the more precise the measured flow rates are. Provided additional studies related to the selection of radioisotopes their activity, and an optimization of the experimental geometry are carried out, it is anticipated that a radioisotope application for flow rate measurements can be used as an important tool for monitoring multi-phase facilities belonging to petrochemical and refinery industries and contributes economically in the light of maintenance and control of them.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• v.34 no.6
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• pp.467-476
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• 2009

The aim of this study was to measure the dentinal tubular fluid flow (DFF) during and after amalgam and composite restorations. A newly designed fluid flow measurement instrument was made. A third molar cut at 3 mm apical from the CEJ was connected to the flow measuring device under a hydrostatic pressure of 15 $cmH_2O$. Class I cavity was prepared and restored with either amalgam (Copalite varnish and Bestaloy) or composite (Z-250 with ScotchBond MultiPurpose: MP, Single Bond 2: SB, Clearfil SE Bond: CE and Easy Bond: EB as bonding systems). The DFF was measured from the intact tooth state through restoration procedures to 30 minutes after restoration, and re-measured at 3 and 7days after restoration. Inward fluid flow (IF) during cavity preparation was followed by outward flow (OF) after preparation, In amalgam restoration, the OF changed to IF during amalgam filling and slight OF followed after finishing. In composite restoration, application CE and EB showed a continuous OF and air-dry increased rapidly the OF until light-curing, whereas in MP and SB, rinse and dry caused IF and OF, respectively. Application of hydrophobic bonding resin in MP and CE caused a decrease in flow rate or even slight IF. Light-curing of adhesive and composite showed an abrupt IF. There was no statistically significant difference in the reduction of DFF among the materials at 30 min. 3 and 7 days after restoration (p > 0.05).

• Tunnel and Underground Space
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• v.33 no.2
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• pp.83-94
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• 2023

Unlike the conventional triaxial test cells for cylindrical specimens, which impose uniform lateral confining pressures, the GREAT (Geo-Reservoir Experimental Analogue Technology) cell can exert differential radial stresses using eight independently-controlled pairs of lateral loading elements and thereby generate horizontal stress fields with various magnitudes and orientations. In the preceding companion paper, GREAT cell tests were numerically simulated under different mechanical loading conditions and the validity of the numerical model was investigated by comparing experimental and numerical results for circumferential strain. In the present study, we simulated GREAT cell tests for an artificial sample containing a fracture under both mechanical loading and fluid flow conditions. The numerical simulation was carried out by varying the mechanical properties of the fracture surface, which were unknown. The numerical responses (circumferential strains) of the sample were compared with experimental data and a good match was found between the numerical and experimental results under certain mechanical conditions of the fracture surface. Additionally, the effect of fluid flow conditions on the mechanical behavior of the sample was investigated and discussed.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.10
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• pp.1188-1194
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• 2019

Among the many ways to measure the flow of fluid the hot air wind speed sensor is a device for measuring the speed or temperature by heat transfer of a fluid. However, the hot wire wind speed sensor is sensitive to external environmental factors, and has a disadvantage of inaccuracy due to ambient temperature, humidity, and signal noise. In order to compensate for this disadvantage, advanced technology has been introduced by adding temperature compensation circuits, but it is expensive. In order to solve this problem, this paper studies the wind speed sensor that does not need temperature compensation. Heated wind speed sensors are very vulnerable to the ambient temperature, which is generated by electronic circuits, even among external environmental factors. in order to improve this, the auxiliary heating element is additionally installed in the heating element to control a constant temperature difference between the auxiliary heating element and the heating element.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.14 no.6
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• pp.9-16
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• 2010

The SFRJ(Solid Fuel Ram-Jet) propulsion is attractive for projectiles because of the combination of high propulsive performance and low system complexity more than conventional projectiles. The Objective of this research was to characterize the inlet aerodynamic characteristics (center-body & pitot type) in SFRJ. Diffuser static pressure & combustion chamber pressure was tested and the AoA was changed $0^{\circ}$ and $4^{\circ}$ at Mach number of 3.0 for performance estimate. The performance study of inlet was carried out with the Schlieren system and Supersonic cold-flow system. Under mach 3.0, the center-body showed twice higher total pressure recovering ratio than the pitot type. A Computational fluid dynamic solution is applied internal flow of inlet and the solutions are compared with experimental results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.463-463
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 Epi wafer공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 제거를 위하여 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만들고 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 코일에 교류전류를 흘려주면 이 코일 안 또는 근처에 있는 도전체에 와전류가 유도되어 가열되는 유도가열 방식은 가열 효율이 높아 경제적이고, 온도에 대한 신속한 응답성으로 인하여 열 손실을 줄일 수 있으며, 출력 온도 제어의 용이성 및 배출 가스 등의 오염 없다는 장점이 있다. 본 연구에서는 유도가열방식의 induction heater를 이용하여 회전에 의한 기판의 온도 균일도 측정을 하였다. 기초 실험으로 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가하였다. 그 결과 gap이 3 mm일 때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$ 에서 불균일도 6.5 %를 얻었으며 이를 바탕으로 induction heater와 graphite susceptor의 간격이 3 mm일 때, 회전에 의한 온도 균일도를 측정을 하였다. 가열원은 induction heater (viewtong, VT-180C2)를 사용하였고, 가열된 graphite 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라(Fluke, Ti-10)을 이용하여 온도를 측정하였다. 기판을 회전하면서 표면 온도의 평균과 표준 편차를 측정한 결과 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$ 에서 가장 좋은 5.5 %의 불균일도를 확인할 수 있었고, 이를 상용화 전산 유체 역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.58-58
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• 2017

점적 호스의 원통형 미로 구조물내의 유동특성을 분석하기 위해 금속판에 동일한 구조의 미로가 가공된 시험부를 활용하여 압력과 유량의 변화에 대한 실험을 CFD 해석하였다. 해석은 미로의 길이에 따른 유량 특성을 정밀하게 분석하기 위해 전체 미로에 구간별 총 8개의 배출구를 배치하고 밸브 조절을 통해 구간별 압력에 따른 유량을 측정함으로서 실험에 의한 압력과 유량의 관계를 검증하고 새로운 경질 미로를 설계하는데 응용하고자 한다. 경질 미로의 이론적인 해석에서 정밀도가 실험을 대신할 가능성이 있는지에 관심을 두었다. 점적관수의 경질 미로는 디자인을 달리함으로써 성능이 높고 미세한 스케일이 침착되지 않는 고성능의 점적관수 장치의 개발이 가능할 것으로 판단하였다. 미로 입구의 공급 유체 압력(Gauge pressure)을 0.5, 1.5, 2.5, 3.0 bar로 나누어 공급하였으며, 8개의 구간별 유출되는 유량은 전자저울에서 측정하였다. 향후 최적 미로의 새로운 설계를 위해 미로구조 전체를 CFD 해석하였고 그 결과를 실험치와 비교 분석하였다. 또한 경질 미로내 각 구간별 세부적인 유동구조를 분석하였고 해석결과와 실험결과를 통해 향후 새로운 경질 구조의 개발이 가능 할 것으로 판단되었다. 경질 미로의 입구압력에 따른 미로의 길이 #1과 #2에 대한 CFD 분석에서는 전체적으로 경질 미로에 압력이 증가할수록 미로의 유체 속도가 증가됨을 알 수 있었으며 이것은 #2에서도 거의 같은 양상을 나타내었다. 미로 통로에서는 와류로 인한 이물질의 멈춤 현상이 발생하지 않을 만큼 흐름이 원활함을 알 수 있었다. 미로의 길이 #3과 #4에 대한 CFD 분석과 미로의 길이 #5와 #6에 대한 CFD 분석에서는 압력이 증가하고 미로의 길이가 길어질수록 속도에도 영향을 미치고 있는 것으로 나타났으며 미로와 미로 사이의 넒은 통로에서는 유속이 크게 떨어지고 있음을 알 수 있었다. 따라서 이 부분에는 유체속의 이물질이 침착할 수 있는 가능성이 있으며 통로가 좁은 곳에서는 유속이 증가되는 것으로 나타났다. #7과 #8은 미로의 상하단으로 유출되는 부분의 차이이므로 실질적으로 해석의 결과는 차이가 없었다. 경질 미로에 대한 압력에 따른 미로의 길이별 유출량은 지수적인 반비례 현상을 나타내어 앞서 실험한 연구의 결과와 1~2% 오차 범위에서 잘 일치하였다. 따라서 점적 호스의 경질 미로에 대한 설계는 이론적인 해석을 통하여 새로운 디자인이 가능할 것으로 판단되었다. 경질 미로의 미로의 길이에 따른 CFD 분석의 결과는 실험적인 유출량의 값과 거의 일치하였다. 미로와 미로 사이의 넒은 통로에서는 유속이 크게 떨어져 이물질들이 침착될 가능성이 있었으며 실질적으로 넓게 설계하는 것이 유리하지 않을 것으로 판단되었다. 경질 미로에 대한 압력에 따른 미로의 길이별 유출량은 지수적으로 반비례 하였으며 점적 호스의 경질 미로에 대한 새로운 설계는 이론적인 해석을 통하여 가능할 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.115-115
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.2
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• pp.126-133
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• 2014

The main source of bridge destruction is due to scour. The bridge scour is the result of erosive action of flowing water taking away ground materials from near the abutment or pier. Furthermore, the water level must be also monitored whiling flooding, because it dangers not only the stability of bridge itself, but the safety of bridge users. This study is intended to develop a new measuring system for bridge scour by overcoming the current limitation of scour measurement technique. This measuring system is confirmed its excellence and validity through this study. The newly developed measuring system finds the distance between the water surface and the ground surface by detecting temperature difference along the abutment vertically. The measuring mechanism for monitoring the bridge scour and water level is based on identifying the temperature difference among mediums, including air, water and ground. In order to validate the new measuring system, the lab experiments and the field tests are conducted and compared. It has been confirmed that this system can effectively measure the bridge scour and the water level by analyzing the temperature distribution between mediums and the temperature variation over time.