• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권4호
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• pp.273-280
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• 2012

전산유체역학의 격자볼츠만법은 Navier-Stokes방정식의 시뮬레이션 기법 보다 비교적 간략한 이산화 방식으로 인하여 공학적 응용성을 더욱 넓혀 가고 있다. 본 논문에서는 단일 완화계수 및 D2Q9 방식으로 중력장하에서 액체영역에서의 다이나믹스만 계산하는 자유수면 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 활용성을 검증하였다. 자유표면의 재구성방법, 분포함수의 조합으로 이루어진 경계조건, 표면장력, 중력장의 안정화, 격자의존성, 자유수면 끝단의 하단 벽면 이동 검증등을 수행하였으며, 그 결과치가 실험치의 데이터와 일치함을 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2005

본 연구에서는 다양한 재료의 시트(Sheet)를 각각 절단하여 적층하는 방법으로 기존 적층조형법과는 다른 쾌속 임의형상제작 시스템인 CAFL/sup VM/(Computer Aided Fabrication of Lamination for Various Material)을 제안한다. 이러한 조형 방법은 가공 속도를 빠르게 하며 복잡한 후처리 과정을윽 대폭 줄일 수 있고, 여러 가지 재료가 사용 가능한 장점을 지니고 있다. 이러한 목적으로 개발된 2자유도의 X-Y테이블 형태의 CAFL/sup VM/은 레이저빔으로 시트(Sheet)를 절단, 적층하여 조형물을 완성하는 새로운 고속적층 시스템으로 가능성을 검증하였다. 하지만 2자유도 시스템은 X-Y 평면을 이동하는 작업공간에 수직으로 레이저 가공이 이루어지는 방법으로, 조형된 사물의 표면에 계단 형상이 나타나는 표면정밀도상의 문제점을 드러낸다. 이러한 문제점을 해결하고자 2자유도에 3자유도를 추가한 5자유도 시스템을 제안하여 레이저의 경사절단이 가능하게 함으로서 조형된 사물의 표면 정밀도를 높이고, 일정한 패턴의 모양을 갖는 조형물 가공의 경우 여러 시트(Sheet)가 적층되는 부분을 한번에 가공할 수 있도록 하여 보다 빠르고 정밀한 5자유도 매니퓰레이터 CAFL/sup VM/ 시스템을 설계한다. 즉, 정속경로제어와 경사각절단제어를 구현하고 그 외에 수반된 자동화 CAFL/sup VM/ 시스템을 구현하는 것이 본 논문의 목적이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.405-414
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• 2015

유체이송 기술은 마이크로 유체시스템 개발에서 핵심문제로 인식되고 있다. 최근 명(2014)은 외부 동력을 사용하지 않고 액적을 이동시킬 수 있는 새로운 개념을 제안하고, 초기에 반원통형 형상을 가지는 가상의 2차원 액적에 대한 수치해석을 통해 이 개념이 성립함을 보였다. 본 논문에서는 친수성/소수성 표면위에서 초기 3차원 반구형상의 실제 물 액적이 가지는 움직임을 상용소프트웨어 Fluent의 VOF 방법을 사용하여 수치해석하였다. 해석결과는 명(2014)의 2차원 수치해석 결과와 비교하였으며, 또한 물 액적이송의 메커니즘을 시간에 따른 액적형상과 액적 내부의 운동에너지, 중력에너지, 표면자유에너지 및 압력에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.8-19
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• 1998

본 논문에서는 자유수면하에서 이동하는 2차원 수중익 주위의 비선형 유동문제를 포텐셜 이론을 바탕으로 특이점 분포법을 도입하여 해석한 결과이다. Hess & Smith[12]의 방법에 따라 수중익의 표면에 소오스와 보텍스패널을 분포하고, 비선형해를 구하기 위해서 자유수면 위 일정 거리에 랜킨소오스패널(Rankine Source Panel)을 분포하는 수치기법(Raised Panel Method)을 사용하였다. Neumann-Kelvin 선형해로부터 반복계산법을 통해 비선형 자유수면 조건을 엄밀히 만족하는 비선형해를 구하였다. 수치계산결과에서 비선형해가 Duncan[11]의 실험결과(NACA0012, 입사각$(\alpha)= 5^{\circ}$)와 비교적 잘 일치함을 보였으며 수치계산결과의 타당성을 검증할 수 있었다. 잠수깊이가 얕은 경우와 고속 영역에서도 수렴된 해를 구할 수 있었으며, 고속으로 갈수록 비선형해와 선형해의 차이는 미미함을 볼 수 있었다. 수중익의 두께 및 캠버(camber)등 기본적인 단면변화와 속도변화에 대한 수중익의 유체역학적 특징을 살펴보았다.

• 한국해양공학회지
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• 제2권1호
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• pp.78-82
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• 1988

자유표면 유동을 시뮬레이션할 수 있는 수치 알고리듬 중 가장 최근에 개발된 volume of fluid (VOF) 방법을 이용하여 뚜껑이 닫힌 사각 컨테이너 속의 슬라싱을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 유동이 작은 경우에는 알고리듬이 불안정하게 되어 장기간 시뮬레이션을 어렵게 하는 문제점이 발견되었다. 이 문제점을 해결하기 위해 VOF 알고리듬이 불안정하게 되어 장기간 시뮬레이션을 어렵게하는 문제점이 발견되었다. 이 문제점을 해결하기 위해 VOF 알고리듬 중 유량이동 알고리듬을 수정하여 원래의 알고리듬으로 시뮬레이션한 결과와 비교 분석하였다

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.137-144
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• 2012

대기압 플라즈마 처리 및 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate, GMA) 그래프트 공중합을 통해 폴리에틸렌(polyethylene, PE)의 표면을 개질하였다. 우선 RF-power, 플라즈마 처리시간, Ar의 유량, 처리 시편의 이동속도를 변화시켜 PE의 표면을 플라즈마 처리하고, 처리된 각 시편들의 접촉각 측정과 표면자유에너지 계산을 통하여 최적의 플라즈마 표면처리 조건을 구하였다. 그 결과 최적 표면처리 조건은 RF-power 200W, 플라즈마 처리시간 600 sec, Ar 유량 5 LPM, 처리 시편의 이동속도 20 mm/sec 이었다. 이 조건하에서 처리된 PE 표면에 GMA를 최대한 많이 도입하기 위하여 GMA 농도와 반응온도, 반응시간을 변수로 그래프트 공중합을 수행하였다. 반응전후 시편의 질량차이 분석을 통하여 각 시편들의 그래프트도(grafting degree, GD)를 측정하고, 가장 높은 GD를 얻을 수 있는 그래프트 공중합 반응조건을 결정하였다. 그 결과 GMA 최대 도입 조건은 GMA 농도 20 vol%, 반응온도 $80^{\circ}C$, 반응시간 4 hr 이었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권11호
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• pp.871-884
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• 2015

유체이송 기술은 마이크로 유체시스템 개발에서 핵심문제로 인식되고 있다. 최근 명(2014)은 외부동력을 사용하지 않고 액적을 이동시킬 수 있는 새로운 개념을 제안하고, 초기에 반원통형 형상을 가지는 가상의 2차원 액적에 대한 수치해석을 통해 이 개념이 성립함을 보였다. 또한 명과 권(2015)은 친수성/소수성 표면위에서 초기 3차원 반구 형상의 실제 물 액적이송의 메커니즘을 시간에 따른 액적형상과 액적 내부의 운동에너지, 중력에너지, 표면자유에너지 및 압력에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다. 본 연구는 새로운 개념을 확립시키기 위해 초기 구형액적에 대한 3차원 수치해석을 수행하고, 액적이송의 메커니즘을 모세관력 힘의 불균형 관점에서 액적 형상과 다양한 에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권2호
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• pp.347-357
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• 2009

본 연구의 목적은 농구 자유투 동작 시 근전도 분석 및 지면 반력 분석을 통해 숙련자와 미숙련자 간의 차이를 비교분석하는데 있다. 근전도 분석을 위해 7쌍의 표면전극을 피험자의 요측수근굴근, 장요측수근신근, 상완이두근, 상완삼두근, 대퇴직근, 전경골근, 내측 비복근, 접지전극은 상전장골근에 부착하였다. 두 대의 지면반력기를 통해 전 후, 좌 우, 수직 방향에 작용하는 지면반력과, 압력 중심 이동을 측정하였다. 숙련자의 경우 볼을 투사하기까지 근육활동이 미숙련자에 비해 상대적으로 낮은 근육활동을 나타내었다. 이는 자유투 동작 시 볼 을 투사하는데 있어서 숙련자가 미숙련자보다 낮은 근육활동으로도 효율적으로 볼을 투사 한다는 것을 알 수 있다. 미숙련자는 불필요한 좌우 방향의 힘의 이동을 발생시켜 자유투를 안정적으로 수행하지 못하는 것으로 나타났으며 숙련자의 경우에는 원활한 전후 방향의 지면반력과 압력 중심 이동을 통해 안정적으로 볼을 투척하는 것으로 판단되어진다. 따라서 자유투 동작은 상지와 하지의 협응성과 유연성을 통해 안정된 슈팅 동작이 이루어질 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.24-24
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• 2000

작업 중 공구를 관에 떨어뜨리거나 작업하기 위해 관을 이동하던 중 다른 물체에 부딪힐 경우 복합재로 만들어진 관이 손상을 입게 되는 경우가 생기는데 관이 상황에 따라 얼마나 손상을 입었는지가 본 연구의 관심이다. 충격자는 직경이 25.4mm와 12.7mm인 반구형 2종류와 모서리의 직경이 15mm인 원추형 1종류로 각각 무게가 다르며, 떨어뜨리는 자유낙하 높이는 120mm에서 700mm로 종류에 따라 간격을 달리했다. 실험 장치로는 Dynatup 8250을 사용했으며 충격에너지, 최대충격하중, 충격변위, contact diameter를 측정했다. 시험 후 시편은 방사선 촬영을 하여 충격자의 종류에 따라 손상의 정도가 어떻게 다른지를 파악했다. 직경이 25.4mm인 반구형의 충격자는 표면의 손상은 적었으나 복합재 관의 내부에 delamination이 많이 생겼으며 직경이 12.7mm인 반구형의 충격자는 표면의 손상이 심했으나 내부의 delamination이 상대적으로 적었다. Contact diameter와 최대충격하중과의 관계는 실험치와 이론치가 잘 일치했으나 Kinetic energy와 최대충격하중과의 관계는 실험치와 이론치의 차이가 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권3호
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• pp.34-39
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• 2002

본 논문에서는 수면파(Surface wave)와 수중파 (Internal wave)간의 동적 상관관계에 관하여 수행된 연구결과를 정리하였다. 표면파의 비선형 문제는 파의 경사매개변수를 2차원으로 가정하여 해석하였으며, Cauchy 문제는 불균일 조류상의 균일 수면중력파에 대하여 해석하였다. 또한, 파의 경사, 주기의 범위(Frequency range) 그리고 자유표면하의 조류의 분포들간의 조화에 대한 연구가 수행되었으며 해류 및 이동파와 연계되어 수중파의 최전 후방에 형성될 수 있는 정적 파형 (Steady wave pattern)이 수면파형에 포함되었다.