• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.103-103
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• 2021

실험실에서의 파랑생성에 흔히 사용되는 피스톤형 조파장치는 수심에 따라 유속이 동일하게 생성된다는 제약이 있어 주로 천해파의 생성에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 제약조건 없이 다양한 유속분포의 파형을 생성하는 수직 다열화된 조파장치가 개발되었다. 우선, 수심방향으로 이산화된 각 패들(paddle)의 스트로크에 대해 선형해석해가 유도되었다. 개발된 해석해는 패들의 수 및 유속분포에 따라 기존의 피스톤형 혹은 플랩형 조파장치 해석해로 근사함이 밝혀짐으로써 포괄적으로 활용될 수 있음이 확인되었다. 즉 개발된 해석해를 활용하면 선택적으로 피스톤형 및 플랩형 조파성능이 구현될 수 있다. 더불어 개발된 해석해는 다상유체의 내부파 생성에도 확정되어 적용가능함이 확인되었다. 다음으로, 개발된 조파장치를 수치적으로 구현하였다. 오픈소스 3차원 수치모형인 OpenFOAM 중, 두 개 이상의 불연속 및 비압축 유체에 대한 Navier-Stokes 방정식을 해결하는 수치 모듈을 사용하여 제안된 수직다열화된 조파장치의 성능이 평가되었다. 이때 동적격자모델(olaDyMFlow)을 결합함으로써 개발된 조파장치 움직임이 물리적 조파장치와 흡사하도록 수치적으로 구현하였다. 모의결과, 여러 개의 다열화된 패들이 층류 흐름 조건에서 심해파를 효율적으로 생성시키고, 중간수심 파랑조건에서는 제안된 조파장치가 상대적으로 덜 유리함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 공기, 기름 및 물 등 3상의 흐름조건에서 단 두 개의 패들을 활용하여 각각 내부파 및 표면파를 생성하되었으며, 모의 결과는 해석해과 비교됨으로써 개발된 조파장치의 성능이 검증되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.61-61
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• 2021

온도 성층화는 많은 저수지와 댐에서 흔히 발생하는 현상으로 호수나 저수지의 표면 온도가 바닥보다 상대적으로 높아 깊이에 따른 열 구배를 나타낸다. 이러한 온도 성층화 현상은 여름철과 같이 상부와 하부의 온도 차가 클수록 안정적이게 나타나며 이러한 층화 현상으로 수직 확산이 제어되어 수질에 영향을 미친다고 알려져 있다. 따라서 댐이나 호수 등 층화 현상이 심한 유체 내부 바닥에 물순환장치를 설치하여 외부로부터 공기를 끌어와 하부에서 공기를 분출하여 온도 성층을 약화시키기도 한다. 물순환 장치를 설비하면 수체의 혼합이 용이해지며 물질전달이 개선되어 수질이 향상된다. 국내의 경우 대청댐, 보령댐, 영주 댐 등 많은 국내 댐 내부에 물순환장치가 설비되어있다. 본 연구에서 댐의 물순환장치의 성능을 파악하기 위해 산기식 물순환 장비가 설치되어있는 영주댐을 연구 대상 지역으로 잡았다. 연구지역의 계절별 성층구조 및 특성을 조사하기 위해, 봄, 여름, 가을 영주댐에 방문하여 관측 자료를 취득하였으며 물순환 장치는 봄철의 경우만 가동하였다. 봄철의 물순환 장치 가동 전후 관측 데이터를 바탕으로 수치모형실험을 실행하여 관측 결과와 비교 및 검증하였다. 이를 바탕으로 여름, 가을에 물순환장치를 가동하였을 경우 댐 내부 수체의 혼합과정을 살펴보는 연구를 진행하였다. 본 연구는 CFD (Computational Fluid Dynamic) 시뮬레이션을 수행하기 위해 오픈 소스 소프트웨어 OpenFOAM(version 4.0)에서 열 전달이 포함되어있는 비압축성 VOF 솔버를 사용하였다. 본 솔버는 물과 공기를 동시에 나타낼 수 있으며 온도의 확산 방정식을 포함하고 있다. 또한 유동해석 수행 시 사용한 물순환장치의 효울은 실제 장치의 효율과 동일하다. 본 연구의 목표는 다음과 같다. (1) 관측만으로 파악하기 어려운 수체의 혼합거동을 유동해석 자료를 통해 면밀히 살펴보고 (2) 봄철 물순환 장치가 작동하기 전후 자료를 바탕으로 여름 및 가을철 물순환장치 가동 전후 데이터를 유동해석 자료로 취득한다. (3) 또한 물순환장치 가동 전후 데이터를 통해 계절별 혼합 효율을 취득한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.698-704
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• 2005

Power consumption for paddle impeller in spherical and cylindrical agitated vessel was measured over a wide range of Reynolds number from laminar to turbulent flow regions. The power correlation was obtained for both spherical and cylindrical vessels, where the apparent diameter of the spherical vessel was equal to the diameter of the cylindrical vessel (height equal to its diameter and had the same volume as the spherical vessel). The power consumption well correlated with the experimental results of Nagata, et al. and Hixson-Baum. Also the critical Reynolds numbers was directly related to the transition coefficient $C_{tr}$ characterizing the transition from a laminar to a turbulent flow region in the correlation proposed here.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.13 no.4
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• pp.279-286
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• 2002

In this study, quantitative nitric oxide concentration distributions are investigated in the laminar non-premixed $H_2/N_2$ flames by laser-induced fluorescence (LIF). The measurements are taken in flames for different $N_2$ dilution ratios varying from 20~80%, and fuel flow rate is fixed as Islpm. The NO A-X (0,0) vibrational band around 226 nm is excited using a XeCl excimer-pumped dye laser. We applied same excitation line used in $CH_4$, premixed flame. Overall, NO concentration was rapidly decreased with Na addition and we could not measure the concentration any longer for $N_2$ dilution above 80%.

• The Korean Journal of Nuclear Medicine
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• v.27 no.1
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• pp.18-21
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• 1993

이상에서 $^{99m}Tc$-MAA 도관스캔을 고찰하여 보면 다음과 같이 요약할 수 있다. 1) $^{99m}Tc$-MAA 도관스캔은 반복 시행할 수 있고, 그 방법이 간단하나 도관의 위치를 알아내는데 매우 정확하다. 2) 방사선학적 방법인 혈관조영술은 조영제 주입시 실제 항암제를 주입하는 속도보다 매우 빠르게 주입하므로써 야기될 수 있는 동맥의 연축(spasm), 층류 등의 원인에 의하여 항암제를 주입할 때와 다른 양상을 보여 암종의 헐류분포나 주변의 다른동맥으로 항암제가 주입 되는지의 여부를 정확히 알 수 없는 반면, $^{99m}Tc$-MAA 도관스캔은 항암제 주입속도와 동일하게 주입하므로써 보다 정확하게 암종의 혈류분포나 부작용을 예측할 수 있다. 3) 골반내 종양의 경우와 같이 도관을 양측의 동맥에 삽입하여야 하는 경우에는 암종에 대한 각 동맥으로부터의 혈류분포를 비교하여 항암제의 투여량을 변화시키므로써 치료효과의 상승과부작용의 감소를 꾀할 수 있다. 나아가서 둔부동맥으로의 혈류가 많은 경우에는 둔부동맥을 색전화하여 부작용을 극소화할 수도 있다. 4) 여러 종류의 종양, 특히 간종양의 경우에는 폐의 방사능섭취를 측정하여 종양내 동정맥단락을 정량화 할 수 있어 치료후 그 변화를 관찰하여 치료효과를 추측할 수도 있다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.378-381
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• 2011

대표적 가스계 소화약제인 $CO_2$의 소화기구(Extinguishing mechanism)를 재조명하기 위하여, $CH_4$/air 저 신장율 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$가 소화에 미치는 영향에 대한 수치해석이 수행되었다. 부력이 지배적인 화염의 소화현상은 복사 열손실에 의해 큰 영향을 받기 때문에, 소화농도 예측에 대한 복사모델의 성능평가가 우선적으로 이루어졌다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도는 복사모델이 고려되지 않은 경우 과다 예측되는 반면에, 간략화된 광학적으로 얇은 근사(Optically thin approximation) 모델과 비교적 높은 정확도를 갖는 좁은 밴드(Statistical narrow band) 모델은 실험의 오차범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았다. $CO_2$가 소화에 미치는 순수 희석효과, 희석에 의한 복사효과, 화학적 효과 및 열적효과를 정량적으로 분석하기 위하여 가상의 소화약제의 개념을 도입하였다. 이를 통해 화염의 총괄신장율에 따른 $CO_2$ 소화효과에 대한 구체적인 이해가 시도되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.425-436
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• 1987

Accurate predictions of heat transfer coefficient of vertical laminar film-boiling are very important in many engineering applications. There are many predictions, however they are not exact as yet, since they have used the assumption of constant thermodynamic properties in the analysis. In this paper, heat transfer of vertical film boiling was analysized by Runnge Kutta method using veriable thermodynamic properties. 1/4 interval method was exployed for the prediction of unknown wall boundary condition. Numerical computations were performed with varying the wall temperature and the free stream velocity of liquid. Results show that assumption of constant thermodynamic properties induced considerable error in predicting the heat transfer coefficient, friction factor, film thickness, and critical length for transition to turbulent flow. Comparision of the predicted heat transfer coefficient of present analysis with that from Bromley's correlation shows that the use of general latent heat in Bromely equation instead of modified latent heat is more desireable since it makes the coefficient of Bromley equation into constant.

• Journal of the Korean Society of Combustion
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• v.16 no.2
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• pp.23-32
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• 2011

To investigate cell formation in hydrocarbon/hydrogen/carbon monoxide-air premixed flames, the outward propagation and cellular instabilities were experimentally studied in a constant pressure combustion chamber at room temperature and elevated pressures. Unstretched laminar burning velocities and Markstein lengths of the mixtures were obtained by analyzing high-speed schlieren images. In this study, hydrodynamic and diffusional- thermal instabilities were evaluated to examine their effects on flame instabilities. The experimentally-measured unstretched laminar burning velocities were compared to numerical predictions using the PREMIX code. Effective Lewis numbers of premixed flames with methane addition decreased for all of the cases; meanwhile, effective Lewis numbers with propane addition increased for lean and stoichiometric conditions and increased for rich and stoichiometric cases for hydrogen-enriched flames. With the addition of propane, the propensity for cell formation significantly was diminished, whereas cellular instabilities for hydrogen-enriched flames were promoted. However, similar behavior of cellularity was obtained with the addition of methane to the reactant mixtures.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.3
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• pp.254-259
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• 2011

In electrospraying of polymer solutions, metal sample collectors are often ineffective in fully removing solvent from sprayed particles and recovering redispersable sprayed particles. Herein, a novel electro spraying system, where sprayed particles were dispersed into laminar flow of dispersant (coagulation liquid), was designed for the nano-encapsulation of protein drugs. Chitosan and polyacrylic acid were used as the encapsulation materials. Aggregation of particles could be prevented by using this new electrospraying system, and unimodal size distribution was observed at an applied voltage between 4~16 kV and a low flow rate. The effects of the applied voltage on mean particle size were not significant on the other hand.

• Journal of Energy Engineering
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• v.11 no.2
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• pp.166-177
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• 2002

The present study is described of the flame structure of one-dimensional, flat, premixed, laminar, coal-air flame with some addition of methane for the flame stability. A low pressure burner operating at a combustion pressure of 0.3 arm was employed in order to extend the reaction zone. Predicted results from the models considered in the present study are compared with experimental results. Comparisons are included gas temperatures, species concentrations, char analysis and measured burning velocity. Among the models, Model II $I^{*}$-d, which specified devolatilization rate constants and a char surface area factor S=4, resulted in good agreement within the present experimental ranges. The results of char analysis suggest that the extent of the reaction occurring on the panicle might be underestimated in the model so that the char surface area should be increased. A value of 4 for this factor was given by sensitivity analysis of change in char surface area. Again, model II $I^{*}$-d gave satisfactory predictions of burning velocities over most of the experimental range studied. It has been clearly shown that the particle diameter appreciably affects the rates of devolatilisation and char oxidation through the effects of thermal lag and volumetric reactive surface area, consequently laminar burning velocity.ity.