• 제목/요약/키워드: 입자운동분석시스템

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생태학적 모형화를 위한 수중에서의 유동 입자의 가시화 연구 (The Visualization of Moving Particles for Ecological Modeling)

  • 신복숙;김경현;차의명
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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    • pp.582-584
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    • 2003
  • 본 논문은 수중에서 유동하는 입자의 움직임을 추적하고 유체의 흐름에 따라 분산되는 입자의 분산정도 그리고 입자의 침강패턴을 분석하기 위한 계산형 3차원 시스템을 제안한다. 이러한 계산형 시스템은 물과 같은 공간에서 움직이는 입자들을 고려하고 있는데, 물의 흐름을 위해 운동량방정식과 연속방정식을 일반화하여 흐름을 제어하고 있다. 또한 물이라는 공간 특성을 고려하여, 입자간에 작용하는 부력, 침강력등의 물리적인 힘을 적용시키고 있다. 이렇게 제안된 시스템을 통해 다양한 외부적 요인에 따라 움직임을 달리하는 유동 입자들은 실제 울에서와 같이 유사하게 가시화되도록 한다. 이렇게 가시화된 유동 입자의 움직임을 추적하여 입자들의 침전패턴까지도 미1리 예측해 낼 수 있게 된다.

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단층 활동 추적 연구에서의 Shape Preferred Orientation (SPO) 분석법 (The Shape Preferred Orientation (SPO) Analysis in Estimation of Fault Activity Study)

  • 심호;송윤구;박창윤;서재원
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.293-300
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    • 2023
  • Shape Preferred Orientation (SPO) 분석법은 단층의 운동학적 연구에 기초자료로 사용되는 단층면 운동 방향 분석을 위해 사용할 수 있는 방법으로 이용되어왔다. 단층비지 내 석영, 장석 등의 암편들로 이루어진 강성체들은 주어진 전단력에 의해 강성체 회전을 통해 P-전단 방향으로 배열되며, 이 특성을 이용해 역으로 SPO로부터 단층 운동 방향을 추정할 수 있다. 최근 X-선 CT 영상을 활용해 3D-SPO를 측정하여 빠른시간 내에 다수의 입자들의 형태를 조사함으로서 정밀도와 신뢰성을 확보하는 방법이 개발되었다. 이로서 SPO 분석법은 수천~수만개 이상의 입자들의 방향성을 빠른 속도로 분석하여 단층 운동 방향을 제시하며 용이한 접근성과 신뢰도 높은 데이터를 제공한다. 더불어 SPO 분석과정에서 획득되는 부산물인 입자들의 형태학적 정보와 방향성 분포 데이터는 단층 활동 당시 일어난 단층암의 국부적 변형, 단층 발생 메커니즘과 같은 다양한 연구를 진행할 수 있는 기초데이터로서 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

저압 분사시 캐비테이션에 의한 단공 노즐의 미립화 향상 (The Enhacned Atomization of Single Hole Nozzle by Cavitation at The Low Pressure Injection)

  • 손종원;차건종;김덕줄
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.952-957
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    • 2001
  • The objectives of this investigation were to obtain an excellent spray by cavitation under the low injection pressure. When cavitation occurs in the nozzle hole, the atomization of the liquid jet enhanced considerably. In this experiments, a acrylic nozzle made the gap and installed the bypass in the nozzle hole was used to enhance the atomization of the liquid jet at the low injection pressure. The liquid flow in the nozzle hole was photographed by a transmitted light using a micro flash. The spray angle was measured macroscope images of PMAS and the Sauter mean diameter was measured PDA system. To measure the pressure of the nozzle hole, pressure transducer was used. The results of this study indicated that enhanced atomization of the liquid jet at the low injection pressure was obtained by making the gap and installing the bypass at the single hole nozzle.

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오리피스 형상에 따른 단공 노즐의 내부 가시화와 분무 특성 (The Effects of the Orifice Shapes on the Internal Visualization and The Spray Characteristics of the Single Hole Nozzle)

  • 손종원;차건종;김덕줄
    • 한국분무공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.36-42
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    • 2002
  • The objective of this investigation was to obtain an excellent spray at the low injection pressure. When cavitation occurred in the nozzle hole the atomization of the liquid jet enhanced considerably. In this experiments, a acrylic nozzle which was installed the gap and installed the bypass in the nozzle hole was used to enhance the atomization of the liquid jet at the few injection pressure. The liquid flow in the nozzle hole was photographed by a transmitted light using a micro flash. The spray angle was measured by macroscope images of PMAS and the Sauter mean diameter was measured by PDA system. The pressure of the notate hole was measured by pressure transducer. It was found that enhanced atomization of the liquid jet at the low injection pressure was obtained by installing the gap and the bypass at the single hole nozzle.

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사중극자 유전영동 트랩에서의 입자의 동특성에 관한 연구 (Analysis of Particle Motion in Quadrupole Dielectrophoretic Trap with Emphasis on Its Dynamics Properties)

  • 니치 찬드라세카란;이은희;박재현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권10호
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    • pp.845-851
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    • 2014
  • 유전영동(DEP)이란 비균질의 전기장과 그에 따라 입자 내부에 형성되는 극성힘에 의해 용매에 분산되어 있는 입자에 야기되는 운동을 의미하며, 세포, 바이러스, 나노입자 등의 트래핑, 입자분류, 셀분리 등과 같은 다양한 생물학적 응용에 이용되어 왔다. 지금까지 유전영동트랩에 대한 해석은 주기평균 ponderomotive force 에 기반한 정특성 해석이 주를 이루고 있으며, 동특성에 대해서는 많은 연구가 이루어져 있지 않다. 이는 지금까지 유전영동트랩이 적용된 입자들의 크기가 상대적으로 매우 크기 때문으로, 분석입자의 크기가 매우 작은 나노단위 분석에서는 적절하지 않다. 본 연구에서는, 다양한 시스템 파라미터들에 대한 트래핑의 동역학적 반응 및 그들의 트래핑 안정성에 대한 영향을 심도깊게 관찰하고자 한다. 특히, 입자의 전도율에 따른 입자의 동특성의 변화 또한 관찰하고자 한다.

Full Cone Type 스월노즐에서 단일분무와 이중분무의 중첩영역에 대한 충격력 평가 (Evaluation of the Impact Force on the Single Spray and Overlap Region of Twin Spray in Full Cone Type Swirl Nozzle)

  • 김태현;성연모;정흥철;김덕줄;최경민
    • 한국분무공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-36
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    • 2011
  • The impact force on the single and overlap region of twin spray was experimentally evaluated using visualization method in full cone type swirl nozzle spray. Visualization of spray was conducted to obtain the spray angle and breakup process. The photography/imaging technique, based on Particle Image Velocimetry (PIV) using high-speed camera, was adopted for the direct observation of droplet motion and axial velocity measurement, respectively. Droplet size was measured by Particle Motion Analyze System (PMAS). The purpose of this study is to provide fundamental information of spray characteristics, such as impact force, for higher etching factor in the practical wet etching system. It was found that the spray angle, axial velocity and impact force were increased with increasing the nozzle pressure while droplet size decreased with increasing the nozzle pressure. Droplet size increased as the distance from nozzle tip was decreased. The impact force of twin spray in the overlap region was about 63.29, 67.02, 52.41% higher than that of single spray at 40, 50 and 60 mm of nozzle pitch, respectively. Also, the nozzle pitch was one of the important factors in the twin spray characteristics.

입자법을 이용한 멤브레인 타입 슬로싱 시뮬레이션 (Simulation of Membrane Sloshing Tank by Using MPS)

  • 김경성
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.117-122
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    • 2019
  • 슬로싱 현상은 현상의 특성인 격렬한 자유표면을 가지는 유동 문제뿐만 아니라, 슬로싱이 발생하는 유체 탱크가 부유체 혹은 어떠한 물체에 탑재되어 전체 시스템에 영향을 줄 수 있다는 것이 가장 큰 논의점이다. 이러한 이유로 일반적인 슬로싱에 대한 해석은 탱크의 움직임에 의한 내부 유동의 발생, 그리고 그로 인해 야기되는 충격하중의 해석이 주를 이룬다. 이러한 슬로싱 현상은 비선형성이 강하며 자유표면에서의 대-변형이 발생한다. 매우 높은 비선형성으로 인해 실험에서는 재현성이 낮고, 수치 시뮬레이션에서는 정확도가 낮다는 것이 지속적으로 문제시 되어 왔다. 본 연구에서는 높은 정확도를 가지는 카메라 비전 기술을 이용한 실험과 입자법을 이용한 시뮬레이션을 비교하였다. 탱크의 주요 제원을 통해 구해진 고유 주기와 그 주변 주기를 가지는 운동에서의 슬로싱 현상을 수치적으로 시뮬레이션 하였으며, 비교를 통해 탱크 내 슬로싱 하중을 분석하였다.

가솔린 자동차의 희박연소시스템 적용을 위한 연료공급 최적화에 관한 연구 (I) - 가솔린 인젝터의 연료분열특성에 관한 연구 - (A Study on the Optimization of Fuel Metering for the Lean Combustion System in a Gasoline Engine (I))

  • 윤석주;조대진;방두열
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.33-41
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    • 1998
  • In recently, a study on the lean combustion is investigated intensively, because it is expected that this method may decrease the harmful exhaust gas and improve fuel economy in gasoline engine. The problems of lean combustion system in gasoline engine are ignition difficulty, misfire and instability of combustion. The investigation on the optimization of fuel metering and the control of mixing gas flow may be critical to improve the performance of lean combustion. In the fuel injection gasoline engine, the formation of mixture influences strongly on the engine performance such that the importance of fuel metering system becomes apparent. First of all, a study on the fuel breakup characteristics of gasoline fuel injector was carried out in this paper. Fuel injectors are pintle and 4hole-2spray type. The purpose of this study is to clarify the atomization mechanism of spray injected into atomosphere field through electronic controlled-fuel injectors, and to analyze spray characteristics such as drop size distribution and mean drop diameter produced at fuel injector. In this paper, the spray development is observed by taking photograps using 80mm still-camera system, and drop sizes are measured by PMAS. From these experiment, spray pattern injected from gasoline fuel injectors was investigated clearly. Also, it was found that SMD and drop size distribution of injected fuel spray from gasoline fuel injectors.

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목포해역의 해수유동 및 담수확산 예측시스템 (Prediction System of Hydrodynamic Circulation and Freshwater Dispersion in Mokpo Coastal Zone)

  • 정태성;김태식
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.13-23
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    • 2008
  • 연안해역의 부영양화, 빈산수괴 형성 그리고 유해적조류 출현과 같은 수질오염은 하계 담수의 대량유입에 의해 빈번하게 발생한다. 따라서 연안해역의 수질오염 현상을 정확히 예측하기 위해서는 담수가 해수유동에 의해 이송-확산되어 해역수질 및 생태계에 미치는 영향범위에 대한 예측 및 분석기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 GUI(Graphic User Interface)를 이용하여 연안해역 해수유동과 담수 확산을 쉽게 예측하고, 그 결과를 효과적으로 검토할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 3차원 유한요소모형을 사용하여 조석에 의한 해수유동을 계산하였고, 담수 확산 계산에는 통계학적인 개념을 이용하여 담수 입자의 운동을 묘사하는 2차원 Random-Walk 모형을 사용하였다. 개발된 시스템을 이용하여 목포해역의 2차원 조류 분포와 담수 확산을 모의하였다. 사용한 입자추적모형의 검증을 위해 다른 이송확산 수치해석 방법에 의한 결과 및 1, 2차원 해석해와 비교하였다. 본 연구에서 개발한 예측시스템은 GUI 환경에서 작동되므로 누구나 쉽게 자료의 입력 및 수정이 가능하며, 계산된 모형결과를 그래픽을 이용해 효과적으로 가시화 하여 계산결과를 누구나 쉽고 정확하게 볼 수 있다. 따라서 본 시스템을 이용하여 연안해역으로 유입되는 담수의 확산 범위를 수시로 예측하여 신속하게 대책을 수립한다면, 오염된 담수유입으로 인한 인근해역의 환경피해를 줄일 수 있을 것이다.

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홉킨슨 압력봉(Hopkinson pressure bar)을 이용한 동적 충격센서 보정기술 연구 (A Study on the Calibration Method for Dynamic Shock Sensor Using Hopkinson Pressure Bar System)

  • 오세욱;민경조;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제38권1호
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    • pp.23-29
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    • 2020
  • 발파나 충격과 관련된 연구에서 충격센서를 이용한 하중 및 진동의 계측이 널리 사용되고 있다. 하지만 대부분의 충격센서는 고가이며 외부로부터의 손상에 대해 보호할 필요성이 존재한다. 본 연구에서는 충격센서의 외부 구조적 변화에 따른 계측 대상 매질로부터 입사되는 하중정보의 왜곡현상을 보정할 수 있는 방법에 대해 고찰하였다. 홉킨슨 압력봉 시스템을 이용해 충격센서로 전달되는 충격가속도를 산출하였으며, 이와 동시에 충격진동의 감쇠를 야기하는 센서 홀더를 고안 및 적용하여 센서의 출력 값에 대한 비교분석을 수행하였다. 결과적으로 센서에 적용된 외부 구조적 변화가 센서의 진동운동 자체를 왜곡시키는 비선형 거동이 아닌 경우 본 방법을 통한 충격센서 보정기술이 합리적으로 작용할 수 있을 것으로 판단하였다.