• Journal of the KSME
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• v.34 no.9
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• pp.688-697
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• 1994

유체유동이나 열전달 그리고 물질전달 (물질의 혼합 및 확산) 또는 이들 현상이 복합적으로 나 타나는 각종 기계의 설계와 성능 해석을 하기 위해서는 그 현상을 지배하는 편미분 방정식들의 해를 수치적으로 구해야 한다. 유동 상태가 충류 유동인 경우는 지배 방정식의 수가 알고자 하는 미지변수 즉 속도, 압력, 온도, 농도 등의 개수와 같고 또한 이들 변수들의 변동이 그리 심하지 않기 때문에 적절한 수치 해법을 사용하면 그 해를 구할 수 있다. 그러나 난류유동의 경우에는 변수들이 시간상으로 또한 공간적으로 대단히 심하게 변동(fluctuation)하기 때문에 공 학적으로 우리가 원하는 정보들, 즉, 표면 마찰저항이나 양력, 얼전달 계수, 물질 확산계수 등을 현재 수준의 전자계산기로 계산하는 데는 계산시간이 엄청나게 소요될 뿐만 아니라 변수 저장 메모리도 과도하게 차지하기 때문에 실제적인 계산 방법이 되지 못하고 있다. 이러한 이유로 변수들의 순간 변화 상태를 나타내는 지배 방정식들을 해석하는 대신에 이들 지배 방정식의 시 간평균을 취하여 유도한 난류 방정식들을 사용하게 된다. 그러나 이 시간 평균 과정에서 파생 되는 또 다른 미지의 난류 변수들 때문에 난류 지배 방정식에 있어서는 그 지배 방정식의 개수 보다 미지 변수의 개수가 많아져서 난류 지배 방정식을 풀기 위해서는 시간평균 과정에서 나타난 난류 변수들을 원래 있던 미지 변수들의 함수나 방정식의 형태로 가정할 필요가 있게 되는데 이 가정되는 함수 관계들을 난류 계산 모형이라고 한다. 난류 계산 모형은 물리적인 통찰과 직관에 의해서 실용적인 형태로 가정되기도 하지만 최근에는 논리적으로 엄격한 모형 원칙에 따른 수 학적인 방법으로 유도되고 있는데 이 글에서는 일반 독자들이 쉽게 이해할 수 있도록 마하수가 낮은 2차원 비압축성 난류 유동을 예로 들어 x-y 직교 좌표계에서 표현되는 난류 계산 모형들을 소개하고 앞으로듸 발전 방향을 개관하며 현재의 응용 사례들을 예로 들어 모형의 성능을 비교 하여 보기로 한다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.58 no.3
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• pp.144-157
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• 2021

Brake Horse Power (BHP) reduction ratios by air injection to the underside of the hull surface in an actual ship are predicted using an unstructured finite-volume CFD solver and compared with the sea trial results. In addition, air lubrication system installed on the existing vessel is investigated to find a good solution for additional drag reduction. As a results, it is found that the thickness of the air layer should be minimized within a stable range while securing the area covered by the air layer as much as possible. Furthermore, the amount of frictional drag reduced by air injection is found to be independent of surface roughness and still effective on rough surface. Based on the results of this study, it is expected that systematic and reliable air lubrication system can be designed and evaluated using the proposed method.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2006.08a
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• pp.397-400
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• 2006

In this study, we experimentally investigate the possibility of skin-friction drag reduction by series of transverse cavities in a turbulent boundary layer flow. The effects of cavity depth (d), cavity length (l) and cavity spacing (s) on the skin friction drag are examined in the range of $Re_{\theta}\;=\;4030\;{\sim}\;7360$, $d/{\theta}_0\;=\;0.13\;{\sim}1.03$, l/d = 1 ~ 4 and s/d = 5 ~ 20. We perform experiments for twenty different cavity geometries and directly measure total drag force using in-house force measurement system. In most cases, the skin friction drag is increased. At several cases, however, small drag reduction is obtained. The variation of the skin ftiction drag is more sensitive to the cavity length than to the cavity depth or cavity spacing, and drag is reduced at $s/l\;{\geq}\;10$ and $l/{\theta}_0\;{\leq}\;0.26$ irrespective of the cavity depth. At $l/\bar{\theta}_0\;=\;0.13$ and s/l = 10, maximum 2% drag reduction is achieved. When the skin friction drag is reduced, there is little interaction between the flows inside and outside cavity, and the flow changed by the cavity is rapidly recovered at the following crest. A stable vortex is formed inside a cavity in the case of drag reduction. This vortex generates negative skin friction drag at the cavity bottom wall. Although there is form drag due to the cavity itself, total drag is reduced due to the negative skin friction drag.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.1
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• pp.55-60
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• 2007

The codeposition behavior of submicron sized diamond with nickel from nickel electrolytes has been investigated. Electroplating of diamond dispersed nickel composites was carried out on a rotating disk electrode (RDE). The effects of current type and current density on the electrodeposited Ni-diamond composite coating were investigated. The effects of surfactants on the composite coating were also investigated. The hardness of coating was measured with varying electroplating conditions using Micro Vickers. As diamond was incorporated into the coating, the hardness of coating as well as the wear resistance was improved. The hardness of the coating was increased as much as 100% and the wear resistance was improved as much as 27%. The hardness of composite coating layer increased slightly at the diamond content of above 20 gpl.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.5 no.4
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• pp.371-388
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• 2003

The tunnels that longer than 2km which have been recently constructed have serious noise problems resulting from the friction of vehicle wheels and pavement. In special, concrete pavement inside tunnels with a closed characteristic increases discomfort due to the traffic noise and the dust of pavement pollutes the air in tunnels. Therefore, it is urgent that we find out ways to cope with. This study purported to reduce noise inside tunnels covers the investigation of various pavement surface treatment methods adapted in developed countries, the analysis of the effect in noise reduction and construction methods and cases. The surface treatment method for silent pavement in tunnels reduced noise to 5dB (A)~10dB (A). Aggregate treatment method is evaluated the most appropriate method in that, related with other surface treatment method, it reduces noise and improves skid resistance. It is necessary for us to introduce equipments and design and rearrange of specification for the development of the silent pavement method in Korea.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.18 no.3
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• pp.8-13
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• 2013

Drag reduction of a running vehicle is very important issue for the energy savings and emission reduction of its power train. Especially for a solar powered electric vehicle, the drag reduction and weight lightening are two serious problems to be solved to extend its driving distance under the given energy condition. In this study, the ground effect of an airfoil shaped road vehicle was studied for an optimum body design of an ultra-light solar powered electric vehicle. Clark-Y airfoil type was adopted to the body shape of the model vehicle to reduce aerodynamic drag. From the study, it was found that the drag of the model vehicle was reduced as the height(h) between ground and the lower surface of the model vehicle was decreased. It is due to the reduction of the down-wash decreasing the induced drag of the vehicle. The lift was also decreased as the height decreased. It is due to the turbulent boundary layer developed beneath the vehicle body. The drag is classified into two types; the form and friction drag. The fraction of form drag to friction one is 76 to 24 on the model vehicle. As the height(h) of the model vehicle from the ground surface increases the form drag also increases but the friction drag is in reverse.

• Geotechnical Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.43-58
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• 1990

In order to get ultimate pullout resistance of ground anchor, the position of failure surface, normal stress and friction angle on the failure surface should be known. In this study, the position of failure surface is obtained by observing deformation of ground around anchor, and stresses on the anchor surface are analyzed by measuring normal and shear stresses on the anchor surface through model anchor test in plane strain. In addition, the relationship between lateral earth pressure and the position of failure surface is analyzed and the formula for calculating ultimate pullout resistance of anchor is proposed by using non-dimensional coefficient of ultimate pullout resistance.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.116.1-116.1
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• 2017

본 연구는 PVD와 CVD를 동시에 사용한 하이브리드 공정시스템을 이용하여 Ti를 도핑한 Diamond-like carbon(DLC) 코팅 전극의 특성 분석에 대한 내용을 다루고 있다. DLC는 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 화학적 안정성 등의 좋은 기계적 물성을 가지고 있어 주로 내마모성이 요구되는 분야에 주로 적용되어 왔다. 또한 DLC는 넓은 전위창 및 낮은 백그라운드 전류 등의 전기화학적 특성을 가지고 있어 최근 전극용으로 전도유망한 소재로 주목받고 있지만, 높은 비저항과 낮은 접착력은 여전히 극복해야할 문제로 남아있다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 법과 High power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) 기법을 동시에 사용하여 Ti/TiC 하지층과 그 위에 Ti-DLC 막을 증착하였고, Ti 함량에 따른 DLC 박막의 특성변화를 살펴보았다. PVD/CVD 하이브리드 증착법에 의한 하지층은 DLC막과 기판사이의 밀착력을 향상시켰고, 기존 PECVD법과 비교하였을 때 하이브리드 증착법은 DLC 박막의 증착률을 크게 증가시켰다. DLC 박막에 소량의 Ti가 들어가면 C-C $sp^2$ 구조가 증가하여 전기적, 전기화학적 특성이 향상되었고, Ti의 함량이 일정 이상 증가하면 TiC의 영향을 받아 전기적, 전기화학적 특성이 나빠지는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 DLC를 전극으로 활용하기 위해 전기적 및 전기화학적 특성을 향상시키는 연구에 집중하였지만, 산업에 활용하기 위해서 기계적 물성향상과 수명에 관한 추가적인 연구가 이루어 진다면 DLC 전극 분야 발전에 많은 기여를 할 수 있을 것이라 생각한다.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.4011-4020
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• 1976

본논문은 북해도대학심사학위논문으로 총면수 143면인 영문으로 되어 있고 도 48, 표 7, 문묵 66부도, 부표 20면이있음. Plow는 옛부터 발달한 농구이기 때문에 많은 연구가 행하여졌지만 복잡한 물리성을 가준 토양을 대상으로 하는 기계이기 때문에 미해결의 문제도 적지않다. 이견인저항에 대하여 토양의 종류 및 조건을 변경하면서 실제의 포장에서 조직적으로 행한 실험은 극히 적고, 하물며 우리나라의 쟁기에 관한 연구는 거의없다. 본논문은 쟁기의 특징을 구명하고, 그의 개량, 발달에 기여하기 위한 기기자료를 획득코저 실시한 것이다. 1. 쟁기와 플라우의 구조 및 그의 차이 특징을 명백히하고 이체에 걸리는 각종의 저항의 내용 또는 그 비율등에 대하여 과거의 연구성과를 소개하였다. 2. 발달사 ; 플라우는 B.C. 2000년경에 녹각, 목지의 인력용의 경운용구에서 발달하고, 동양이도 기원은 대체로 같고 발달과정이 다를 뿐이다. 쟁기는 양자강연안에 기원을 가진 지나이가 신라와 백제에 도입되여 차차 발달하고, 지역적인 특징을 가지게 되었다. 3. 본장은 쟁기의 견인력에 관한 이론적해석을하고, 쟁기의 진행에 의해 층상으로 전단되는 전단저항을 구하고 쟁기의 표면 및 지측판과 토양과의 마찰력, 그리고 토양의 이동의 관성력을 쟁기의 견인저항에 관련되는 주요한 "힘"으로 생각하고 진행방면, 수직방면의 힘의 성분의 평형을 고려하여 식 10. 12를 유도 하였다. 4. 본장에서는 실험계획, 방법 공시기, 공시포장등을 기록하고, 축력용의 쟁기와 플라우를 사용하여 전지 4종 답 2종의 포장에서 실험하는데 견인력계와 자동경심측정기를 사용하였다. 5. 실험결과 및 고찰; 경심과 견인저항 Dp와의 관계는 식 10. 12와 갈이 표시되고, 실제의 제치를 대입하여 이론식을 유도하였으니 직선에 가까운 관계가 있고, 실험결과는 조금 곡선에 가까워졌다. 그리고, 토양의 물리성이 견인력Dp에의 영향을 세밀히 검토하였다. 쟁기의 견인비저항에 있어서도 식 12에서 {{{{K=AT+ { B} over {T } +C}}}}로 표시할수 있기 때문에 최소치를 표시하는 경심이 존재하고 이값은 쟁기나 플라우폭의{{{{ { 1} over {2 } }}}} 즉 10m정도이고 쟁기는 비저항이 0.llkg/$\textrm{cm}^2$에서 0.39kg/$\textrm{cm}^2$이였다. 그러나 이 비저항도 토양의 물리성이 많은 영향을 미치고 있다. 6. 요약 및 결론 ; 이상의 장에서 검토 고찰한 결과만을 기재하고 플라우는 쟁기에 비해 견인저항 및 비저항이 논에서나 밭에서 대로 나타난 것이 특이하다. 이상의 내용을 지면관계로 3회에 거쳐 요약 발표합니다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.142-142
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• 2016

무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.