• 제목/요약/키워드: 음향 불안정

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승화법에 의한 단결정성장공정에서 이중온도구배가 대류현상에 미치는 영향 (Effects of stabilizing temperature gradients on thermal convection in rectangular enclosures during phsysical vapor trnasport)

  • 김극태;최장우;이민옥;권무현;권순길
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.94-100
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    • 1999
  • 음향광 소재와 광전자 재료용으로 적합한 염화제일수은은 밀폐된 용기에서 승화법에 의한 결정성장으로 제 조된다. 온도경계조검으로 밀폐된 용기의 측면에 각각 다른 온도로 부하하였을 때에는 수직적과 수평적 대류현상이 동 시에 일어난다. 수직적 레이 무차원수에 대한 수평적 레이 무차원수의 비율이 1.5 보다 클 때, 대류유동구조는 $2.79{\times}10^4$, Pr = 0.91, Le = 1.01, Pe = 4.60, Ar = 0.2 and $C_v$ = 1.01에서 한 개의 셀에서 여러개의 셀로 변한다. ${Delta}T_H{\ge}0.3$에 대하여, ${Delta}T$의 증가함과 엑스펙트 비율의 감소함에 따라 $$\mid$U$\mid$_{max}$이 증가한다. 0.1에서 1까지의 엑스펙트 비율의 범위에서는 $$\mid$U$\mid$_{max}$$\sqrt{{\Delta}T^_H\;^{\ast}}$와 직접적이며 선형적인 관계에 있다. 엑스페트 비율이 감소함에 따라 대류의 흐름은 불안정 하게 되며, 그 결과 대류의 크기는 증가한다. 수직적 온도구배는 대류의 흐름을 불안정하게 하여 진동하게 하며, 그 반면 에 수명적 구배는 흐름을 안정화시킨다.

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광물찌꺼기적치장의 안전관리를 위한 적정 모니터링 방안 연구 (Proper Monitoring Methods for Safety Management of Tailings Dam)

  • 정명채;김정욱;황인호;양인재;박제현;박주현;김대엽
    • 한국자원공학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.576-587
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    • 2018
  • 광물찌꺼기적치장 안전 모니터링을 위한 적치장 안전에 영향을 미치는 요소를 분석하고 이러한 요소를 감시할 수 있는 계측장비를 검토하였다. 또한, 이러한 결과를 국내 광물찌꺼기 적치장(20개소, 18개 광산)에서 발생되는 결함에 대해 적용 가능한 계측장비를 선정하였다. 요소분석은 표면 침식, 파이핑 및 사면 불안정으로 구분하여 평가하였으며, 이를 다시 세분하여 표면 침식은 식생, 복토층 및 광물찌꺼기, 파이핑은 차수층, 우수배제시설 및 침출수, 사면불안정은 사면, 콘크리트 옹벽 및 석축으로 구분하여 결함의 지표 및 계측항목을 설정하였다. 계측은 주로 상시 및 변위계측이 가능한 CCTV의 활용이 높게 평가되었으며, 전기비저항탐사, 음향계측기, 다점온도모니터링, 구조물경사계, 강우량계 및 유량계 등의 활용도가 높은 것으로 평가되었다. 또한, 국내 적치장에서 발생되는 결함에 적용한 결과, 주로 파이핑과 관련된 차수층, 우수배제시설 및 침출수에서 결함이 주로 발견되어 이와 관련된 계측장비의 활용이 높은 것으로 평가되었다.

큰돌고래의 휘슬음 특성 (Characteristics of Bottlenose Dolphin(Tursiops truncatus) Whistle)

  • 신형일;서두옥;이대재;황두진;배문기;이유원
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권4호
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    • pp.271-277
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    • 2002
  • 고래류의 어업공해를 최소화하고 환경친화적으로 이용할 수 있는 음향 유인/경고시스템을 개발하기 위한 기초연구의 일환으로 우리 나라 연근해에 자주 출현하는 큰돌고래의 휘슬음을 서울대공원 돌고래 쇼장에서 측정, 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 수족관 내에서 생활하고 있는 큰돌고래의 평상시 휘슬음의 중심 주파수대와 스팩트럼 레벨은 각각 6~10KHz 와 85㏈을 나타내었고, 이들을 서로 격리시킨 경우, 중심 주파수는 6.7KHz대와 21.3KHz대 두 개의 고조파를 나타내었으며, 스팩트럼 레벨은 각각 110㏈와 94㏈를 나타내어 평상시보다는 불안정한 휘슬음의 주파수대와 다른 형태를 나타내었다. 2. 평상시의 휘슬음 주파수 변동폭은 평균 3.86KHz이었고, 지속시간은 평균 0.08sec를 나타내었다. 그러나 격리시킨 경우는 평상시와는 달리 그 변동폭은 평균 l4.06KHz이었고, 지속시간은 평균 0.l9sec를 나타내어 평상시와 비교하여 주파수 변동폭이 10.20KHz 높아지고 지속시간은 0.11sec 길어짐을 알 수 있었다. 더욱이 Mann-Whitney 검정을 통하여 휘슬음의 주파수 변동폭과 지속시간 모두 평상시와 1마리를 격리시켰을 때는 상이함에 유의성을 확인할 수 있었다. 3. 돌고래 쇼장에서의 휘슬음의 패턴 모델을 6가지 형태로 분류할 수 있었고, 평상시에는 5~10KHz 범위의 주파수로 서서히 상승하는 형이 거의 대부분이었으나, 격리시킨 경우에는 5~20KHz의 폭 넓은 주파수대에 걸쳐 여러 가지 패턴을 관찰할 수 있었으며, 특히 주파수가 상승한 후 일정하게 유지되는 형태의 패턴이 많이 관찰되었다. 한편, 휘슬음은 종간 및 생활환경에 따라 사용되는 주파수 대역폭이 서로 다른 것을 예상할 수 있으므로 우리 나라 연안에는 큰돌고래, 참돌고래, 낫돌고래, 상괭이 등 비교적 많은 돌고래류가 자주 출현하고 있어 이들 종들에 대한 위협음 및 유인음에 대한 대역을 파악하기 위해서는 각 종들에 대한 수중음향은 물론 행동도 함께 분석할 필요가 있으며 더욱이 폭 넓은 현장실험과 데이터 축적을 병행하여야 할 것이다.

연소해석을 이용한 충돌형 제트분사기의 연소 안정성 평가에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Combustion-Stability Rating of Impinging-Jet Injectors Using Hot-Fire Simulation)

  • 최효현;손채훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.24-31
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    • 2010
  • 충돌형 분사기가 장착된 모델 연소실에서 연소장 수치 해석을 이용하여 연소 안정성을 평가하였다. 충돌형 분사기로는 F(fuel)-O(oxidizer)-O-F형 분사기를 채택하였다. 본 연구에서는 연료와 산화제의 제트 혼합과정이 지배적이라는 가정하에 순간 화학 반응 모델을 채택하여 수치해석을 수행하였다. 선행 연구를 통해 제안된 방법론을 토대로 모델 연소실 형상이 설계되고 연소실 작동 조건이 결정되었다. 본 연구에서 제시한 방법을 토대로 얻은 연소 안정성 경계는 공기 분사 음향 실험과 연소 실험결과와 정성적으로 잘 일치하였다. 연료와 산화제의 분사와 혼합이 연소 불안정 유발에 지배적인 경우, 본 연구에서 제안된 수치해석 기법을 이용하여 효과적으로 분사기의 연소 안정성을 평가할 수 있다.

동축형 스월-제트 인젝터의 음향가진에 따른 동특성 (Dynamic Characteristics of Coaxial Swirl-Jet Injector with Acoustic Excitation)

  • 배진현;김태성;정석규;정찬영;최정열;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.691-698
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    • 2017
  • 본 연구에서는 스피커를 사용하여 Jet와 Swirl 유동에 각각 가진을 가함으로써 기체-기체 동축형 제트-스월 인젝터의 Injector transfer function (ITF)을 측정하였다. Feed system의 길이를 변화시켜감에 따라 ITF를 측정한 결과 섭동이 가해진 유동이 흐르는 공간의 공진주파수에서 ITF의 peak가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. Jet 유동을 변화시키면서 Jet 유동에 가진을 줄 때, ITF의 크기는 감소하다가 56 slpm 이후부터는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, Jet와 Swirl 유동의 속도차가 클수록 ITF의 크기가 커지는 것을 확인할 수 있었다. Swirl 가진 시에는 Jet 유동이 증가함에 따라 ITF가 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 후단에서 일정 유량 대비 가진 에너지가 감소하기 때문이며, 이러한 차이는 후단의 Hot wire anemometer가 인젝터 중심축에 위치하기 때문이다.

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열음향학적 불안정성 검출에 대한 개선된 힐버트-후앙 변환의 적용 (Applications of the improved Hilbert-Huang transform method to the detection of thermo-acoustic instabilities)

  • 차지형;김영석;고상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.555-561
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    • 2012
  • Empirical Mode Decomposition(EMD)을 통한 Hilbert Huang Transform(HHT)은 시간-주파수 영역분석 방법 중 하나로 기존의 다른 분석 방법에 비해 비선형, 비정상 신호를 해석 가능하다는 등 여러가지 이점이 있다. 그러나 인접한 주파수를 분별하기 힘들고 잡음에 취약하다는 결점이 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 HHT와 정상신호 분석에 효과적인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 비교하여 각 방법의 장 단점을 분석하고 Rijke 튜브 실험에서 얻은 열음향학적 불안정 데이터에 적용하여 잡음에 취약한 점을 보완한 Improved HHT와 비교한다. 그 결과, EMD를 이용한 Original HHT보다 EEMD를 이용한 Improved HHT가 잡음의 영향을 적게 받아 보다 정확한 신호분석이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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동축형 스월-제트 분사기의 음향가진에 따른 동특성 (Dynamic Characteristics of Coaxial Swirl-jet Injector with Acoustic Excitation)

  • 배진현;김태성;정석규;정찬영;최정열;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.99-107
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    • 2018
  • 본 연구에서는 제트 유동 증가에 따라 스피커로 제트와 스월 유동에 각각 가진을 가하여 기체-기체 동축형 제트-스월 분사기의 분사기 전달함수(Injector Transfer Function, ITF)을 측정하였다. 공급시스템의 길이를 변화시켜 ITF를 측정한 결과 공급시스템의 공진주파수에서 피크가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 제트 유동에 가진을 줄 때, 제트 유동이 증가함에 따라 ITF의 크기는 감소하다가 다시 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 두 유동의 속도차가 클수록 ITF의 크기가 증가하였다. 스월 가진 시 제트 유동이 증가함에 따라 ITF가 감소하는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 후단에서 일정 유량 대비 가진 에너지가 감소하기 때문이다.

모델 가스터빈 연소기에서 인젝터 형태에 따른 종-방향 불안정성 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Longitudinal Instability Characteristics with Injector Type in Model Gas Turbine Combustor)

  • 안지환;강연세;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.12-23
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    • 2021
  • 이 연구에서는, 모델 가스 터빈 연소기에서 발생하는 저선회 인젝터와 강선회 인젝터의 열-음향불안정성을 비교하고 있다. 인젝터 형태에 다른 불안정한 거동의 비교를 위하여, 다양한 당량비와 연소실 길이의 광범위한 범위의 실험이 수행되었다. 실험 결과, 연소기에서 발생된 대부분의 불안정성은 종-방향 불안정성이라는 것이 확인되었다. 또한, 강선회 인젝터가 저선회 인젝터에 비하여 더 넓은 연소실 길이 영역에서 강한 연소 불안정성이 발생됨이 발견되었다. 저선회 인젝터의 막힘률은 전체적인 거동 측면에서 큰 의미를 보이지 않았다. 또한, 인젝터의 형태에 무관하게 연소실 길이가 동일한 경우에 연소 불안정성이 발생한 경우에는 불안정성의 특성이 유사함이 발견되었다.

환형연소기에서 불안정성에 따른 유동적인 대칭성파괴 효과 Part I : 노즐 배치의 특성 (Flow Symmetry Breaking Effect According to Instability in Annular Combustor Part.I : Characteristics of Nozzle Arrangement)

  • 이희도;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.62-73
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    • 2022
  • 본 연구에서는 환형연소기 형태를 가지는 가스터빈 연소기에서 연소불안정성을 제어하는 방법을 제시하고자 하였으며, 노즐 배치와 이에 따른 당량비 변화를 통한 유동적인 대칭성파괴(Flow symmetry breaking) 효과를 비교하였다. 이를 위하여 FFT, Time signal 및 위상궤적의 모드 분석을 통하여 대칭성파괴 효과를 확인하였다. 또한, 모드분석으로 불안정한 영역과 안정된 영역을 확인하였고 이를 등고선 지도에 나타내었다. 본 연구를 통해 노즐의 당량비와 배치가 대칭이거나 노즐이 연속적으로 배치되면 불안정성이 발생하였으나, 노즐의 배치 및 당량비가 대칭성을 가지질 않는다면 당량비의 차이가 작더라도 연소불안정성이 극적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

다중빔 음향 측심기를 이용한 독도 동도와 서도 남부 연안 해저지형 비교 분석 (Comparative Analysis of Bathymetry in the Dongdo and the Seodo, Dokdo using Multibeam Echosounder System)

  • 이명훈;김창환;박찬홍;노현수;김대철
    • 자원환경지질
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    • 제50권6호
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    • pp.477-486
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    • 2017
  • 본 연구에서는 독도, 동도와 서도 연안에서 정밀 해저 지형과 해저면 영상 자료를 획득하여 해수면 아래에서 나타나는 해저 지형 및 해저면 환경 특성을 비교 분석하였다. 독도 섬 육지부와 바로 연장되는 동도와 서도 각 남부 연안 해역의 약 $250m{\times}250m$ 범위에서 정밀 수심 자료와 해저면 영상 자료를 획득하였다. 동도 남부 연안은 최대 수심 약 50 m 범위이며, 서도 남부 연안은 최대 수심 약 30 m 범위에 해당한다. 동도와 서도 연안은 섬 육지부에서부터 연장되는 모암이 해수면 아래로 그대로 이어져 해저면에서 큰 수중 암반 지대를 형성하고 있는데, 그 규모는 서도 남부 연안이 동도 연안에 비해 비교적 크게 나타난다. 동도와 서도 연안 모두 유사한 수중 암반 지대가 형성되어 있지만, 주변으로 형성된 해저면 환경은 동도와 서도 남부 연안에서 상이하게 나타나는 특징을 보이고 있다. 동도 남부 연안은 섬 육지부에서 기인한 크고 작은 암설들로 인해 형성된 테일러스(Talus) 형태의 해저면 환경이 수심 약 15 m 범위까지 형성된 특징을 보이며, 수중 암반 지대와 해저면의 경계면이 모호하게 형성되어 있다. 반면에 서도 남부 연안은 비교적 큰 규모의 수중 암반들과 고른 퇴적물이 분포하여 해저면과 접하고 있는 섬 육지부터 연장되는 암반들의 경계면이 확실하게 구분되는 특징을 보이고 있다. 이는 동도의 해안 절벽에 많이 노출되어 있는 응회암층이 풍화나 침식에 약하여, 서도 연안에 비해 섬 육지부로부터 운반된 쇄설성 퇴적물이 흘러내린 영향이 많은 것으로 판단되는데, 특히 동도는 서도에 비해 선착장이나 통행로 개설공사 등의 활동이 계속되어 섬 육지부의 지반 불안정과 단층, 절리, 균열이 높은 편으로 나타난 바 있다. 또한 과거 연구 결과들에서 동도와 서도에 나타나는 괴상 응회질 각력암층이 서로 다르게 형성되어 있음이 제시된 바 있는데, 이러한 요소가 동도와 서도 남부 연안 해저면에서 구별되어 나타나는 쇄설성 퇴적물 환경에 영향을 주었을 것으로 판단되며, 동도와 서도 남부 연안의 상이한 해저면 환경적 특성이 나타나는 것으로 생각된다.