공기부양 펌프는 액체 내 공기부양 효과에 의해 양수 조작이 어려운 액체 및 액체 내의 침전물을 손상 없이 토출할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 이용하여 DCFC(Direct Carbon Fuel Cell)에서 고온의 용융된 연료를 혼합 및 순환시키기 위해 공기부양 펌프를 적용할 수 있다. 이를 위한 연구의 일환으로 공기부양 특성을 파악하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 공기부양 펌프 시스템을 구축하여 저수통 내에 모사 액체로 물을 채우고 관(tube)을 삽입한 후, 관 하단부에 가스유량을 공급하여 상단부의 토출유량을 측정하였다. 설계 인자로서 관직경과 잠수비를 변경하면서 이에 맞는 공기유량을 공급하였고, 정해진 각 조건에서 생성된 관 내부의 기포(bubble) 형상을 디지털 카메라로 촬영, 그 형상을 네 단계로 구분하였다. 펌프의 성능을 이론식을 모델링하여 실험 데이터와 비교하였고, 토출 유량을 측정하여 물이 토출되는 시작점인 가스유량과 전체 유량비와의 상관관계를 분석하였다.
본 연구에서는 고-액 상변화 시의 잠열을 이용한 축열방법 중에서 고상파라핀을 충전한 수직원관의 관벽을 가열하여 축열하는 경우에 대하여 관 내에서 일어나는 열전달 특성과 축열속도를 이론적으로 해석하였다. 액상에서는 자연대류를 고려하였고 고상에서는 순수 열전도 모델을 사용하였다. 고상파라핀의 초기온도와 관벽의 가열온도 그리고 관의 형상비가 축열속도에 미치는 영향을 알아보았으며, 전체 열전달과정을 순수열전도 모델로 해석하여 자연대류가 축열에 미치는 영향을 고찰하였다. 용융초기에는 관벽과 고액경계면의 영향으로 자연대류에 의한 유동은 장애를 받으나, 40% 정도의 용융이 진행된 후 부터는 내부 액상에서의 자연대류가 활발히 일어나고, 용융중기로 갈수록 관의 상부에 뜨거운 액상층이 축적되므로 자연대류는 소멸하게 된다. 전체적인 융용속도는 순수열전도에 의한 용융속도보다 빨라지게 된다. 관벽의 가열온도와 형상비가 증가할수록 관 내에서의 자연대류가 활발하게 일어나므로 용융속도는 빨라지며, 형상비가 클수록 상하부 간에 불균등한 용융이 일어난다. 고상의 초기온도는 초기의 용융속도에 큰 영향을 미치고 용융이 진행될수록 그 효과는 줄어든다.
핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는 데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공리측 성능을 해석하기 위해서 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 개발하였으며 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법(upwind differencing)을 사용한다. 서로 다른 3개의 핀형상(평판핀, 슬릿핀, 파형핀)을 고려하였고 이들의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다.
모세관(capillary tube)은 일정면적식 팽창기구의 대표적인 것으로서 사용역사가 길고, 신뢰성이 높고, 가격이 저럼하므로 냉동공조시스템의 냉매제어장치로 매우 많이 사용되고 있다. 이것은 냉동시스템의 응축기와 증발기 사이에서 유입하는 고압의 액상냉매를 증발기에서 증발하기 쉬운 증발압력까지 압력을 강하시키는 감압팽창작용과 증발기의 증발 용량에 적당한 냉매 질량유량을 공급하는 역할 (이 작용은 냉동시스템의 용량과 작동범위를 결정하는데 매우 중요하다.)을 한다. 이 글에서는 모세관의 형상, 재질 및 그장 . 단점과 작동원리, 내부 유동현상 등 일반적인 사항에 관하여 기술한다.
지체균열전파(DHC)는 중수로 압력관의 수명에 근 영향을 미치는 중요한 현상 중의 하나이다. 본 연구에서는 열처리를 통하여 압력관 재료인 Zr-2,5Nb의 기계적 성질, 집합조직을 변화시켜 각 인자들이 DHC에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 지체균열전파속도(DHCV)는 항복강도와 경도와 비례한다는 것과 유사한 미세구조와 집합조직을 갖는 Zr-2.5Nb의 경우 항복강도와 Puls의 모델을 이용하여 지체균열전파속도(DHCV)를 예측할 수 있었다. 그리고 secondary cracking이 annealing한 시편들에서는 관찰되었으나 $\beta$열처리 후 급냉한 시편에서는 관찰되지 않았다. 이것의 수소화물 형상의 차이에 의한 것으로 생각된다.
냉동공조설비, 발전설비, 화학플랜트설비 등에 사용되는 응축기는 주로 증기가 관의 외부에서 응축을 하고 냉각수가 관 내부로 흐르는 쉘-튜브(shell and tube)형 태를 취하고 있다. 초기투자비용 및 운전비용을 줄이기 위해서는 응축기의 열교환 성능을 향상시키는 일이 필수적이며 이를 위해 코팅 표면(coated surfaces), 거친 표면(rough surfaces), 코일 튜브(coiled tubes), 선회 흐름장치(swirl flow), 전열면적을 넓힌 낮은 핀관과 3차원 형상을 갖는 열전달 촉진관의 사용이 제시되고 있다.
연구목적(硏究目的) : 한의학(韓醫學)의 최근(最近)의 연구(硏究) 경향에 있어서 많은 시도와 다양한 접근이 이루어지고 있음을 우리는 알 수 있다. 그 중 형상의학(形象醫學)이라는 분야는 기존 한의학(韓醫學)의 전통적(傳統的) 이론(理論)을 근거로 하고 다양한 임상적 지식을 결합하여 이루어진 것으로서 의학적(醫學的) 진단(診斷)과 치료(治療), 예후(豫後) 그리고 예방적(豫防的) 차원(次元)에서 유용하게 응용(應用)되고 있다. 이러한 형상의학(形象醫學)은 다양한 연구와 임상적 지식, 그리고 깊이 있는 한의학(韓醫學) 이론 (理論)의 이해를 필요로 하고 있으며 그 의학적(醫學的) 가치는 더욱 증가하고 있다. 사상의학(四象醫學)에서도 이와 같은 형상의학(形象醫學)적인 내용이 중요하게 다루어지고 있는데, 이는 사실상 사상체질변증(四象體質辯證)이라는 사상의학(四象醫學)의 주요 과제와 맞물려 있는 내용이기도 하다. 사상의학(四象醫學)에서의 형상적(形象的)인 개념이 비교적 종합적으로 제시되어 있는 부분은 <변증론(辦證論)>이라 할 수 있는데 <변증론(辯證論)>에는 태소음양인(太小陰陽人)의 네 가지 체질(體質)에 따른 체형기상(體形氣象)과 용모사기(容貌詞氣) 등이 설명되어 있다. 그러나 보다 원리적인 설명은 <변증론(辯證論)>에는 생략되어 있다. 사상의학(四象醫學)을 관통하고 있는 근본 정신은 사상정신(四象精神) 즉 사심신물(事心身物)이라는 사물류적(四物類的) 요약정신(要約精神)이다. 따라서 사상의학(四象醫學)의 형상(形象) 에 관한 부분도 기본적인 이론(理論)이나 정신(精神)에 입각한 연구(硏究)가 선행되는 것이 바람직하다 할 수 있다. 이에 저자(著者)는 사상의학(四象醫學)의 원리론(原理論)이라 할 수 있는 <성명론(性命論)>에서 <직부록(職腑論)>까지의 고찰(考察)을 시도하여 이제마 의 형상관(形象觀)이 어떻게 표현되고 있으며 사심신물(事心身物)의 정신(精神)에 입각하여 이들이 어떠한 관계를 가지고 있는지 살펴보고자 한다. 연구방법(硏究方法) : 먼저 사상(四象)의 개념에 대한 기원(起源)을 살펴보고 <성명론(性命論>, <사단론(四端論)>, <확충론(擴充論)>, <직부론(職腑服論)>에 나타난 형상(形象)과 관련 있는 대상을 정리하였으며 고찰(考察)을 통해 그들이 가지는 사심신물(事心身物)이라는 사상정신(四象精神)에 입각한 관계성을 알아보고자 하였다. 그리고 그러한 형상적(形象的) 대상들을 사상구조(四象構造)로 분류하여 사상의학(四象醫學)의 형상적(形象的) 대상들을 사상정신(四象精神) 속에서 전체적으로 이해(理解)하고자 하였다. 추가적(追加的)으로 오행적(五行的) 관점(觀點)에서의 인체(人體) 형상(形象)과 사상적(思想的) 관점(觀點)에서의 인체(人體) 형상(形象)을 비교(比較)함으로써 사상의학(四象醫學) 형상관(形象觀)의 특징(特徵)을 <변증론(辨證論)>을 비롯한 기존(旣存)의 연구(硏究) 자료(資料)를 바탕으로 살펴보았다. 연구결과(硏究結果) 형상적(形象的) 대상으로서 제시된 각 부위는 모두 사심신물(事心身物)의 정신(精神) 속에서 분류되어 있고 이를 바탕으로 일관적으로 설명되고 있다. 이들 형상(形象)은 오행적(五行的) 관점(觀點)의 형상(形象)과 달리 기능적(機能的) 측면이 중시되어 있는데 이는 단순한 형상(形象)의 모습만이 아닌 수행하는 기능이나, 그 형상(形象)을 통해 드러나는 심욕(心慾)을 관찰하는 대상으로서의 형상(形象)이 중시됨을 의미한다. 내경의학(內經醫學) 즉 오행적(五行的) 관점(觀點)에서의 인체(人體) 형상(形象)은 오직배속(五職配屬)이 기본이 되어 있으며, 형상(形象)의 관찰을 통해 직부(職服)의 허실(虛實)이나 병(病)의 상태를 알아내는 진단적(診斷的) 성격의 형상(形象)인 반면 이제마의 사상의학(四象醫學)에서의 형상(形象)은 직부(職服)의 대소(大小), 성정(性情), 심욕(心慾) 등을 모두 반영하는 것으로서 사상체질변증적(四象體質辯證的) 성격을 갖고 있는 형상(形象)이다. 사상의학(四象醫學)에서의 형상(形象)들을 다시 군(群)으로 묶어 사적(事的)인 형상군(形象群)(이목비구(耳目鼻口) 등), 물적(物的)인 형상군(形象群)(폐비간신(肺脾肝腎) 등), 심적(心的)인 형상군(形象群)(함억제복), 신적(身的)인 형상군(形象群)(두견요둔(頭肩腰臀))으로 분류할 수 있다. 이때 사물적(事物的)인 형상(形象)은 이목비구(耳目鼻口)와 폐비간신(肺脾肝腎) 등 천품적(天稟的)으로 타고난 편차를 드러내는 정적(靜的)인 형상(形象)이라 할 수 있고 심신적(心身的)인 형상(形象)은 함억제복과 두견요둔(頭肩腰臀) 등 심욕(心慾)을 반영하는 동적(動的)인 형상(形象)이라 할 수 있다. <변증론(辯證論)>에 제시되고 있는 체형기상(體形氣象), 성질재간(性質材幹), 용막사기(容貌詞氣) 등은 사물적(事物的)인 형상(形象)으로 살펴볼 수 있다. 따라서 이것 이외에 <성명론(性命論)>에서 <직부론(鐵腑論)>까지의 원리론적(原理論的)인 과정에서 제시된 심욕(心慾)을 관찰하는 함억제복과 두견요둔(頭肩腰臀)의 형상에 대한 고찰이 필요하다고 하겠다.
지하에 매설된 가스관의 경우 MFL(Magnetic Fluk Leakage, 자기누설탐상) PIG를 이용하여 금속관의 여러 가지 기계적인 손상을 감지하여 사고예방이나 유지관리의 정보로 활용하고 있다. 이러한 비파피검사는 당장 수리가 필요한 손상에서부터 장래에 위협이 될 수도 있는 지하 매설관 외부의 금속물체(Metal object)까지 찾아낼 수 있어야 한다. 이 논문은 지하 매설관 외부의 금속물체의 크기, 모양 및 이격거리 등에 따른 자기누설 신호를 유한요소법을 이용하여 simulation 하고, MFL PIG를 이용하여 지하 매설관에 대한 비파괴검사를 할 경우 나타나는 여러 가지 자기적 신호를 보정하여 metal object의 크기나 위치 등을 판별할 수 있도록 기본적인 자기누설 정보를 제공하기 위한 연구이다. NMFL PIG의 형상과 금속물체의 크기 종류 의 정확한 분석을 위하여 3차원 해석을 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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