• 제목/요약/키워드: 중첩 입자

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Development of 3-Dimensional Puff Model for Pollutant Transport Modeling (오염물질의 이송${\cdot}$확산 모의를 위한 3차원 퍼프모형의 개발)

  • Kim, Young Do;Seo, Il Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.537-542
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    • 2004
  • 오염물질의 이송${\cdot}$확산 과정을 해석하기 위하여 계산효율이 높은 3차원 퍼프모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 퍼프모형은 추적방법에 따라 전방추적모형과 후방추적모형으로 나눌 수 있으며, 이 두 가지 추적방법은 계산효율과 수치오차에 있어서 상이한 특성을 나타내었다. 전방추적 퍼프모형은 일정한 시간간격을 가지므로 정상상태의 연속오염원의 경우에 각각의 퍼프들이 동일한 질량을 갖는다. 그러므로 전방추적 퍼프 모형은 각 퍼프들간의 중첩정도가 일정하지 않다. 이에 관한 오차분석을 수행하기 위하여 본 연구에서는 무차원 퍼프중첩계수를 정의하였다. 퍼프중첩계수란 퍼프의 크기에 대하여 퍼프중심간의 거리가 떨어진 정도를 나타내는 무차원수로서 너무 작은 경우에는 정확도가 떨어지고 너무 큰 경우에는 계산효율이 감소한다. 전방 추적 퍼프모형의 경우, 중첩계수가 작은 초기구간에는 정확도가 떨어지며, 시간이 지남에 따라 중첩계수가 필요이상으로 증가하여 계산효율이 떨어지는 것으로 나타났다. 이에 비해 일정한 중첩정도를 갖는 후방추적 퍼프모형의 경우에는 전 영역에 걸쳐서 정확도와 계산효율이 높은 것으로 나타났다. 하지만 일정한 시간간격 마다 농도장을 계산하고자 할 때, 전방추적법은 단 한번의 전체계산을 통하여 수행가능하지만 후방추적법의 경우에는 매 출력시간마다 초기시점까지 반복해서 계산해야하는 단점이 있다. 경계처리에 있어서 입자추적모형과 상이한 방법을 사용하는 퍼프모형은 폐경계에서는 입자추적모형과 동일한 결과를 나타내지만 개경계에서는 다른 결과를 나타내었다. 또한 오염원이 임의의 공간적 분포를 갖는 경우, 퍼프모형은 입자추적모형보다는 적은 수의 퍼프를 사용할 수 있지만 이에 따른 경계면에서의 수치오차를 발생하였다. 본 연구에서는 개발된 퍼프모형을 검증하고 장${\cdot}$단점을 분석하기 위하여 흐름이 일정한 경우와 전단흐름의 경우에 대하여 이송${\cdot}$확산 수치모의를 수행하였으면, 이를 각각의 경우의 해석해 결과와 비교${\cdot}$분석하였다. 후방추적 퍼프모형은 전방추적 퍼프모형에 비하여 사용된 퍼프수와 관계없이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

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Combustion Modeling of Nano/Micro Aluminum Particle Mixture (나노-마이크로 알루미늄 혼합 입자의 공기와의 연소 모델링)

  • Yoon, Shi-Kyung;Shin, Jun-Su;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.15 no.6
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    • pp.15-25
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    • 2011
  • One dimensional combustion modeling of aluminum combustion behavior is proposed. Combustion model is assumed that region consists as follows ; preheat, reaction, post reaction region. Flame speed as a function of particle size, equivalence ratio for unitary particles and fraction ratio of micro to nano particle size for binary particles were investigated for lean burn condition at 1 atm. Results were compared with experimental data. For unitary particles, flame speed increase as particle size decreases, but opposite trend with equivalence ratio. For binary particles, flame speed increases proportionally as nano particle fraction increases. For flame structure, separated or overlapping flames are observed, depending on the fraction of nano sized particles.

Development of Separation Algorithm of Overlapped Particles in Spay Flow (분무 유동에서 중첩 인자 분리 알고리즘의 개발)

  • Yang, C.J.;Kim, J.H.;Cho, D.H.;Oh, J.H.;Lee, Y.H.
    • Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.118-119
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    • 2005
  • Recently, fire extinguishing systems based on water mists have been attracting public attentions in marine engineering. Performance of the fire extinguishing systems is influenced by the size and distribution of spayed water mists. Droplet analyzing method based on image processing technique for measuring droplet size and distribution has been developed. The morphological method based on partial curvature information of pre-processed images was adopted for recognition and separation of overlapped particles. Tested results show that the present method may be reliable for the analysis of the size and distribution of droplets produced by water mist spay flow.

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Size Dependence of FMR Linewidth in Iron Oxide Nanoparticles (산화철 나노입자의 크기에 따른 강자성 공명 신호의 선폭 특성)

  • Kim, Dong Young;Yoon, Seok Soo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.24 no.1
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    • pp.11-17
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    • 2014
  • We measured the ferromagnetic resonance (FMR) signal using the monodisperse iron oxide nanoparticles with size D=4.67 nm, 5.64 nm and 6.34 nm synthesized by using the thermal decomposition method, respectively. The measured ferromagnetic resonance signals were compared with the calculated ones for superparamagnetic nanoparticles with lognormal volume distribution. The FMR linewidth broadening was propositional to tanh($V^2$), where V was volume of nanoparticles. The narrow linewidth of small size nanoparticles was due to the surface spins, while the broad linewidth of large size nanoparticles was due to the bulk spins affected by the crystalline structure of iron oxide nanoparticles. The superposition of surface and bulk effect was confirmed at D=5.64 nm nanoparticles, which was near the critical size for linewidth transition from surface effect to bulk effect.

DC/RF 중첩형 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 ITO 초박막의 SnO2 함량에 따른 전기적 ,광학적 특성 및 미세구조 변화

  • Gang, Se-Won;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.280-281
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    • 2012
  • 차세대 디스플레이에서 3차원 감성 터치 또는 플렉시블 기판 등에 사용되고 있는 ITO(Tin-doped Indium Oxide) 박막은 고 해상도 및 소자 효율 향상을 위해 전 가시광 영역에서 높은 투과율이 요구되고 있다. 일반적으로 ITO 박막은 두께 감소에 따라 빛의 두께 산란 없이 전 가시광 영역에서 높은 투과율을 가지는 반면, 두께가 감소할수록 박막 성장 시 비정질 기판의 영향을 크게 받아 박막 결정성 감소와 더불어 전기전도성이 감소되는 경향을 보인다. 특히, 매우 얇은 두께에서의 ITO 박막 물성은 초기 박막 핵 생성 및 성장과 증착 공정 중에 발생하는 고 에너지 입자(산소 음이온, 반사 중성 아르곤 등)의 박막 손상에 대한 영향을 크게 받을 뿐만 아니라 ITO 박막 내의 SnO2 도핑함량에도 매우 의존한다. 따라서, 매우 얇은 두께에서 높은 투과율과 뛰어난 전기전도성을 동시에 가지는 고품질 ITO 초박막 제조를 위해서는 박막 초기 핵 성장 제어기술 및 SnO2 함량에 따른 ITO 초박막의 전기적, 광학적 거동에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 SnO2 함량에서 고품질의 ITO 초박막을 DC/RF 중첩형 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막 증착 중에 발생하는 고에너지 입자의 기판충격으로 인한 박막손상을 최소화하여 증착된 박막의 전기적, 광학적 특성 및 미세구조를 관찰하였다. 그리고 전체파워에서 RF/(RF+DC) 비율을 제어하여 증착한 ITO 초박막의 물성을 최적화 하였으며, 상온 및 결정화 온도 이상에서 다양한 SnO2 함량을 가진 ITO 박막을 두께(150 nm, 25 nm)에서 각각 증착하여 전기적, 광학적 거동 및 XRD를 통한 박막의 미세구조 변화를 비교 분석하였다. 그리고 증착된 모든 ITO 초박막에서 가시광 투과율은 빛의 두께 산란 없는 높은 투과율(>85 %) 을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 증착된 ITO 박막의 전기적 특성 및 미세구조는 RF/(DC+RF)비율 50%에서 최적임을 확인하였다. 이는 RF/(DC+RF) 비율 증가에 따른 캐소드 전압 최적화로 박막의 초기 핵 성장 과정에서 기판상의 고에너지 입자로 인한 박막 손상의 감소 및 리스퍼터 되는 산소량을 최적화 시키고, 이는 박막의 결정성 향상으로 이어져, 박막내의 결함 밀도 감소 및 SnO2 고용 효율을 증가시켜 전기전도성 향상에 기인하였다고 판단된다. 또한, 증착된 ITO 초박막은 SnO2 함량 변화에 따라 박막의 결정성 및 전기적 특성에서 미세한 변화를 보였다. 이러한 ITO 박막의 물성변화는 박막 두께 감소에 따른 결정성 감소와 함께 SnO2의 고용 한계 변화로 인한 것으로 판단된다. 또한, RF/(DC+RF) 비율의 증가에 따른 ITO 초박막의 전기적, 광학적 및 미세구조는 Vp-Vf의 변화와 관련하여 설명되어 진다.

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스펙트럼 선윤곽의 도플러 해석

  • Kim, Gap-Seong;Sim, Gyeong-Jin;Park, Yeong-Deuk;Yun, Hong-Sik
    • Publications of The Korean Astronomical Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.16-26
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    • 1991
  • 스펙트럼선의 선폭증대 현상을 방출영역 내 기체입자들이 열운동에 의한 단순 도플러 효과로 가정하여 중심에서 어느 한쪽으로 심하게 치우친 스펙트럼 선윤곽를 해석한다. 본 연구에서는 태양활동영역에서 흔히 관측되는 좌우 비대칭의 선윤곽을 서로 다른 가우스속도분포의 기체성분들이 시선방향으로 중첩된 결과라 해석하고, 최소자승법을 이용한 비선형 선윤곽 맞춤질에 의해 스펙트럼 방출영역에서 떨어져 나가는 기채들의 온도 및 분출속도에 관련된 도플러선폭과 도플러이동량을 구하였다.

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선박용 미분무 소화기노즐 수적 입자경 계측기법 개발

  • Kim, Tae-Hyeong;Kim, Jeong-Hwan;Yang, Chang-Jo;O, Jong-Hwan;Choe, Jang-Un
    • Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.307-308
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    • 2006
  • Recently, fire extinguishing systems based on water mists have been attracting public attentions in marine engineering. Performance of the fire extinguishing systems is influenced by the size and distribution of spayed water mists. Droplet analyzing method based on image processing technique for measuring droplet size and distribution has been developed. The morphological method based on partial curvature information of pre-processed images was adopted for recognition and separation of overlapped particles. Tested results show that the present method may be reliable for the analysis of the size and distribution of droplets produced by water mist spay flow.

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Measurement Technique of Particle Sizing in Spay Flow (분무 유동의 입경 계측 기법에 관한 연구)

  • Yang, Chang-Jo;Kim, Jeong-Hwan;Oh, Jong-Hwan;Kim, Mann-Eung;Lee, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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    • 2005.06a
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    • pp.534-539
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    • 2005
  • Particle image analyzer for measuring droplet size has been developed. Image processing technique was used with relaxation method. The morphological method based on partial curvature information of pre-processed images was adopted for recognition and separation of overlapped particles. The measurement results show that the present method may be reliable for the analysis of the size and distribution of droplets produced by water mist spay flow.

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Gelatinization Properties of Legume, Cereal and Potato Starches (두류, 곡류 및 감자전분의 호화 특성)

  • 김향숙;안승요
    • Korean journal of food and cookery science
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    • v.10 no.1
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    • pp.80-85
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    • 1994
  • Studies were carried out to investigate physicochemical and gelatinization properties of legume, cereal and potato starches. Cowpea, mung bean, acorn, and buckwheat starches showed similar moisture content and amylose content, however, there is neither similarity nor certaion trend in WBC, swilling power, and solubility among them. DSC thermograms of cowpea, mung bean, acorn, and buckwheat starches showed similar patterns with two endothermic peaks and relatively broad gelatinization ranges. SEM photomicrography of gelatinized cowpea, mung bean, acorn and buckwheat starches showed highly swollen and extremely disintegrated, folded structure.

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Fabrication of Fluorescent Labeled Bi-compartmental Particles via the Micromolding Method (미세 성형 방법을 이용한 형광 표지된 이중 분획 입자의 제조)

  • Shim, Gyurak;Jeong, Seong-Geun;Hong, Woogyeong;Kang, Koung-Ku;Lee, Chang-Soo
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.56 no.6
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    • pp.826-831
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    • 2018
  • This study presents fabrication of bi-compartmental particles labeled by multiple fluorescence. To compartmentalize fluorescent expression at the particle, two fluorescent dyes with less overlap of the excitation and emission spectra are selected. To ensure the fluorescence stability, the fluorescent dyes contain acrylate functional groups in the molecules so that they can be cross-linked together with monomers constituting the particle. Strong fluorescent expression and compartmentalization were observed at the particle fabricated using the selected fluorescent dyes through confocal microscopy. Furthermore, long-term fluorescence stability was verified by measuring fluorescent expression and intensity for 4 weeks. We anticipate that the bi-compartmental particles labeled by multiple fluorescence can be widely used for multi-target drug delivery system, analysis of 3 dimensional Brownian motion, and investigation of 3 dimensional complex self-assembled morphologies.