• Tribology and Lubricants
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• v.27 no.1
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• pp.34-39
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• 2011

In this study, finite element analysis of particle-surface collision using 2-dimensional elements was performed to observe the effects of abrasive size and impact angle. The result of the simulation on the change in abrasive size revealed that larger abrasive particle induced larger contact stress due to force transfer through slurry fluid as the particle moved and pushed the fluid. This observation brought an important finding that the slurry fluid could make the workpiece surface soften and then change the mechanical properties of the surface layer such as elastic modulus and yield strength. As for the impact angle, it was found that the contact stress increased with the angle of impact and jumped up at a specific angle. Such result would be attributed to the complex effects of the impact velocity and angle.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.16 no.6
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• pp.655-662
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• 2002

Separation characteristics of inorganic particles occurred during heavy rainwater were investigated in DAF (dissolved air flotation) process. In order to remove the inorganic particles effectively, the collision and flotation efficiencies were examined from a hydrodynamic point of view. Generally, the collision efficiency increased with floc size under the variation of fluid dynamic conditions including inertial force. However, more precise model should be required to analysis the collision efficiency expressed both the physical properties for inorganic particles and hydrodynamic conditions for a reactor.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.10a
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• pp.488-491
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• 2005

Abrasive Jet Micromachining (AJM) is a process that uses high pressure air with micron-sized particles to erode a substrate. It has been considered as the most economic and appropriate technique to pattern glass surfaces for the flat panel applications. To accelerate the industrialization of AJM, it is necessary to understand the erosion mechanisms thoroughly. Thus, this paper introduces a new method to model the erosion mechanism in AJM. The model is developed by using the concept of the accumulation of the microdeformation caused by each particle. And this paper proposes the model added the effects of second impact. The developed model is used to simulate the erosion profile, and is compared with the model considered only first impact. It can be concluded that the proposed model predicts the erosion profile more accurately.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.108-108
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• 2016

마그네트론 스퍼터링은 박막의 증착에 널리 사용되는 기술로 음극의 설계가 핵심적이다. 영구 자석과 전자석을 겸용하는 경우도 있고 고주파 코일을 추가하여 2차 플라즈마 발생을 유도하여 공정의 유연성을 한층 높인 방법도 오랫동안 사용되어 왔다. 전자의 자기장 하에서의 운동은 Lorentz force를 적분하여 예측할 수 있으며 가장 중요한 전자 - 중성간의 충돌 과정인 탄성 충돌, 여기 충돌, 이온화 충돌을 고려하면 보다 실질적인 마그네트론 플라즈마의 거동을 이해하고 그 결과를 기반으로 자석 배치를 설계할 수 있다. PIC (particle-in-cell) code를 이용하면 플라즈마 내의 전자기장 효과를 상세히 검증해볼 수 있지만 계산 시간의 부담 때문에 고성능 병렬 컴퓨터를 사용하여야 한다. 그 이유는 하전입자(전자, 이온)의 공간적인 분포에 변화가 발생하면 전위가 영향을 받고 전자의 가속이 발생하는 쉬스(sheath)의 두께가 따라서 변화하기 때문이다. 여기서 계산 시간의 단축을 위한 가정, 즉, 쉬스의 두께가 일정하다는 사실을 적용하면 계산시간을 획기적으로 단축 시킬 수 있으며 병렬 계산의 효율성도 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 원리에 입각한 코드를 개발하고 평판 디스플레이용 사각형 음극에 대해서 적용했던 경험을 바탕으로 원형의 스캔형 마그네트론 음극 구조의 이해와 설계에 적용하고자 코드를 개발하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.17 no.4
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• pp.43-57
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• 2023

The hypervelocity impact simulations of space objects and structures are performed using LS-DYNA. Space objects with spherical, conical, and hollow cylindrical shapes are modeled using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). The direct and indirect impact zones of a space structure are modeled using the SPH and finite element methods, respectively. The Johnson-Cook material model and Mie-Grüneisen Equation of State are used to represent the nonlinear behavior of metallic materials in hypervelocity impact. In the hypervelocity impact simulations, various impact conditions are considered, such as the shape of the space object, the thickness of the space structure, the impact angle, and the impact velocity. The shapes of debris clouds are quantitatively classified based on the geometric parameters. Conical space objects provide the worst debris clouds for all impact conditions.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.36 no.2
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• pp.67.2-67.2
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• 2011

은하단에 속한 은하들의 광도함수에 의하면, 어두운 은하들(MB>-18,확인요망)의 수가 이 론적 예측에 비해 현저하게 적게 관측된다. 우리는 이와 같은 "어두운 은하들의 결핍 현상"을 설명하기위해 은하단 간의 충돌/병합과 같은 역학적 기원론을 제시하고자 한다. 본 연구는 은하단 간의 충돌/병합 과정에서 비교적 작은 질량의 은하들이 은하단의 중력적 구속에서 벗어날 가능성이 높다는 점에 착안하였다. 이러한 가능성을 검증하기 위해 (ㄱ) 우주론적 다. 체수치모사의 방법을 활용하고, (ㄴ) 유체수치모사에서 도입하여 발전시킨 "어떤 주어진 입자로부터 N번째 떨어진 입자의 거리 분석(N-th Particle)"이라는 새로운 방법으로 다체입자들의 공간분포 해석을 시도하였다. 이러한 방대한 자료를 효과적으로 분석하기 위해, GPU(Graphic Processing Unit)를 기반으로 설계된 분석 알고리즘을 독자 개발하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1998.10a
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• pp.31-33
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• 1998

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.25 no.2
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• pp.403-408
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• 2001

The flow characteristics of impinging jet flow are affected greatly by nozzle plate to distance. An sharp edge nozzle was used to achieve uniform mean velocity at the nozzle inlet, and its diameter is 10 mm(d). Therefore, the flow characteristics on the impinging jet plate can be changed largely by the control of main flow. In the parent study, we investigate the effects of main flow length, its variable is nozle plate to distances(12d, 10d, 8d, 6d and 4d)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.21.2-21.2
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• 2011

에어로졸 데포지션(Aerosol deposition) 기술은 상온에서 초음속 유동을 통해 분사된 미세 입자가 기판에 충돌하면서 강력한 결합을 형성하는 방식으로 코팅이 이루어진다. 이 방법은 별도의 소결과정 없이 상온에서도 조밀하고 균일한 박막을 형성할 수 있다. 또한 세라믹, 금속 재질의 다양한 입자를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 금속, 유리 기판등에 적용이 가능하다. 본 논문은 이러한 에어로졸 데포지션 기술을 이용하여 광촉매 효과가 뛰어난 $TiO_2$ 입자를 대면적 코팅에 적용가능한 초음속 노즐을 통해 분사하여 ITO기판 위에 박막을 형성하였다. $TiO_2$ 입자의 크기, 기판의 이송 속도와 왕복횟수, 공급 유량 등이 코팅면의 특성과 조성 등에 미치는 영향을 분석하였다. $TiO_2$ 박막층의 형상과 두께는 주사전자현미경(SEM)을 통해 확인하였고, X-ray diffraction (XRD)를 이용하여 코팅 입자와 박막 층의 조성을 각각 확인하였다. 에어로졸 데포지션을 이용한 $TiO_2$ 코팅층은 염료감응형 태양전지(DSSC), 자정작용(self-cleaning), 살균작용(antibacterial effect) 등의 적용분야에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.11
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• pp.1065-1075
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• 2017

In this study, high velocity impact tests along with modeling of material behavior and numerical analyses were conducted to predict the dispersion behavior of the debris resulting from a high velocity impact fracture. For the impact tests, two different materials were employed for both the projectile and the target plate - the first setup employed aluminum alloy while the second employed steel. The projectile impacts the target plate with a velocity of approximately 1 km/s were enforced to generate the impact damages in the aluminum witness plate through the fracture debris. It was confirmed that, depending on the material employed, the debris dispersion behavior as well as the dispersion radii on the witness plate varied. A numerical analysis was conducted for the same impact test conditions. The smoothed particle hydrodynamics (SPH)-finite element (FE) coupled technique was then applied to model the fracture and damage upon the debris. The experimental and numerical results for the diameters of the perforation holes in the target plate and the debris dispersion radii on the witness plate were in agreement within a 5％ error. In addition, the impact test using steel was found to be more threatening as proven by the larger debris dispersion radius.