• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.177-177
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 침/퇴적실험을 위한 실험장치로서, 수조내부의 수면과 접하여 회전하는 상부링(top ring)의 마찰력에 의해 흐름이 생성되며, 시간의 제약없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류가 형성되어 바닥전단응력이 불균일해지는 단점을 가지고 있으며, 이러한 이유로 인하여 환형수조를 이용한 침/퇴적실험 수행시 수조의 외벽부근에서 더 큰 침식이 발생한다. 따라서, 2차 순환류의 발생을 줄이고 바닥전단응력의 분포를 균등하게 하기 위해 양방향 회전(환형수조의 몸체를 상부링의 회전방향과 반대방향으로 회전)이 가능한 환형수조가 고안되었는데, 이러한 방법으로 2차 순환류의 크기를 저감시키고, 바닥전단응력을 균일하게 만들 수 있다. 한편, 환형수조의 양방향 회전(counter-rotation)은 현장용 환형수조에는 적용될 수 없는 단점을 갖는다. 현장실험에서는 바닥면이 없는 현장용 환형수조를 해저면에 거치시켜 자연상태의 비교란 퇴적물 시료를 저면으로 형성시키는데, 바닥면이 존재하지 않는 환형수조 본체는 회전시킬 수 없으므로 양방향 회전을 통한 2차 순환류의 저감 및 바닥전단응력 균일화의 효과를 기대할 수 없다. 이러한 이유로 환형수조의 양방향 회전은 단지 실내실험용 환형수조에만 적용된다. 이에 본 연구에서는 환형수조 본체를 회전시키지 않고 수조의 측벽과 상부링의 각도 조절을 통해 수조단면의 형상을 변화시켜 2차 순환류를 저감시키고 바닥전단응력을 균등하게 하는 방법에 대한 연구가 수행되었다. 이 방법은 본체의 회전이 필요 없으므로 현장용 환형수조에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 실험장치의 구조가 단순해져 실험장치의 제작비가 절감될 수 있다. 또한 원주속도에 수직한 단면에서 속도구배가 감소되어 2차 순환류가 저감됨과 동시에 바닥전단응력이 균등하게 됨으로서 양방향 회전시와 동일한 효과가 얻어질 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.21 no.2
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• pp.200-206
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• 2015

In order to verify the lift enhancement of the 2D hydrofoil with trailing edge rotor and check the ability of its practical use, experimental studies were conducted in the caviation tunnel using the test model with NACA0020 section. The three-component forces acting on the model could be measured by exclusively designed sting type multi-component load cell. The trailing edge of the model has been replaced with rotor which could be controlled by DC servo motor installed at the exterior of the tunnel. A typical effect of the trailing edge rotor has been introduced among the systematic experiments on various angular deviation of the model and the rotational velocity of the trailing edge rotor. It is appeared that the circulation control effect could be easily adjusted by selecting the rotational velocity of the trailing edge rotor and the lift force was augmented more than two times. Thus the proposed lifting device could be utilized as a novel high lifting device which has adjustability of lift force.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.48-50
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• 2010

Stommel(1948)은 서안경계류의 원인이 베타효과($\beta$-effect)라 일컫는 코리올리 파라미터(f)의 위도 변화 때문인 것을 밝혔다. 서안경계류는 고등학교나 대학 교양에서 중요하게 다뤄지고 있다. 학생들은 보통 이론 수업만으로 서안경계류의 발생 과정, 이에 관련된 코리올리 힘, 베타효과 등을 이해해야 한다. 때문에 서안경계류와 관련된 실험이 있다면 이를 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 또한 연구에서 검토한 6종의 고등학교 지구과학 2 교과서는 서안경계류를 본문과 더불어 삽화로 설명하고 있다. 그러나 이 중 3종의 교과서 삽화에서는 서안경계류의 발생 원인을 코리올리 힘만으로 지적하고 있다. 따라서 일부 학생은 서안경계류의 원인을 코리올리 힘으로 오해 할 수 있다. 위와 같은 이유로 우리는 서안경계류가 코리올리 힘의 작용과 베타효과에 의해 나타나는 것을 쉽게 확인 할 수 있는 실험 장치와 다양한 실험 방법을 개발하였다. 개발한 실험 장치는 직육면체의 수조와 회전 속도를 조절할 수 있는 테이블로 구성된다. (Fig. 1) 이와 같은 회전수조는 대기와 해양의 움직임을 실험실에서 모사하기 위해 자주 사용되었다(Beardsely 1969, 소선섭 등 1995; 1997). 우리의 수조는 경사진 바닥과 평평한 바닥으로 두종류를 제작하였다. 바닥이 경사진 수조는 베타효과를 구현하기 위한 것이다. 반시계 방향으로 회전하는 테이블은 중위도 어떤 위도에 접하는 가상의 평면이 지구 자전에 의해 회전하는 것을 나타낸다. 그리고 수조 상부에는 회전원판을 물에 접하여 시계방향으로 회전시킨다. 회전원판은 북반구 중위도 해양에 작용하는 바람 응력을 나타낸다. 우리는 테이블의 회전유무와 바닥의 경사유무에 따라 4개 실험을 수행하였다(Table. 1). 각 실험에서 물을 채운 수조를 원판에 올려놓고, 회전원판을 작동시킨 후 20분 동안 그대로 두어 수조안의 미세규모의 운동을 최소화 시킨 후 잉크를 떨어뜨리고 관찰하였다. 그 결과 실험 SB_f1은 베타효과와 코리올리 힘이 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 흐름을 만들고 수조의 중간 부근에서 경계를 벗어나 동쪽으로 향하고 있다. 이 모습은 실제 해양의 서안경계류의 분리 현상과 비슷하다. FB_f1은 코리올리 힘만 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 순환과 경계를 벗어나 동쪽으로 분리되는 흐름이 나타나지 않으며 전반적으로 크게 회전하는 모습을 보인다. SB_f0은 바람의 응력만 존재하는 경우로 잉크가 확산하는 모습을 보이며 나선팔의 모양으로 회전하면서 넓게 퍼져나간다. FB_f0의 모양도 이와 비슷하게 나타난다. 실험 SB_f1과 FB_f1을 비교하여 서안경계류는 코리올리 힘의 위도변화 효과인 베타효과가 있을 때 발생한다는 것을 알 수 있다(Fig. 2). 이 결과는 "단순히 코리올리 효과에 의해 서안경계류가 발생한다"는 생각을 바꾸게 할 것이다. 덧붙여 서안경계류 분리와 수조 바닥의 경사의 관계를 살펴보기 위한 실험을 실시하였다. 경사가 더 급하면 ($\alpha=20^{\circ}$) 서쪽 경계를 벗어나는 지점이 좀 더 북쪽에 나타났다. 현재 서안경계류는 개발한 실험 장치와 방법을 학교 현장에 적용하여 그 교육적 활용 가치를 평가하는 연구를 진행하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.39-39
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• 1998

본 연구는 500KW급 수평축 풍력발전기용으로 개발된 회전날개의 시제품 제작에 앞서 축소모델에 대한, 이론적으로 예측된 공력성능과 신축에 의한 공력성능을 비교 검토함으로서, 설계결과를 검증하고, 필요한 경우 설계를 보완하여 개발위험도를 최소화하기 위해 수행되었다. 시험모델의 크기는 실제의 5%로서 직경이 2.1m이며 날개의 시위길이는 0.2r/R에서 0.101m, 날개끝에서 0.043m 이고, 날개단면형 상온 FX-S-03-182이다. 블레이드의 재질은 Glass/Epoxy 복합재료로 제작되었으며, 실제 풍황을 모사하기 위해 자연풍 상태에서 실험하였다. 실험장치의 구성은 15m 높이의 타워에 회전날개와 전자브레이크 및 각종 센서를 장착하였고, 날개가 회전하기 시작하면 제동장치에 의해 부하를 주면서 토크, 회전수, 풍속 등을 각각의 센서로부터 자료획득장치를 통해 자료처리를 할 수 있도록 하였다. 실험하는 동안 풍속은 4m/s-13m/s 정도로서 시동 풍속인 4m/s와 정격풍속인 12m/s를 포함하여 회전날개의 전체적인 특성을 파악하기 용이하였고, 이론적인 예측성능과 측정된 성능을 비교 검토한 결과 비슷한 결과를 얻어 공력설계 및 해석 방법을 검증하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.2
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• pp.31-37
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• 2017

This paper investigates the effect of the rotational motion of a driving fluid generated by a rotational motion device at the inlet of a driving nozzle for a gas-liquid ejector, which is the main device used for ozonated ship ballast water treatment. An experimental apparatus was constructed to study the pressure and suction flow rate of each port of the ejector according to the back pressure. Experimental data were acquired for the ejector without rotational motion. Based on the data, a finite element model was then developed. The rotational motion of the driving fluid could improve the suction efficiency of the ejector based on the CFD model. Based on the CFD results, structure optimization was performed for the internal shape of the rotation induction device to increase the suction flow rate of the ejector, which was performed using the kriging technique and a metamodel. The optimized rotation induction device improved the ejector efficiency by about 3% compared to an ejector without rotational motion of the driving fluid.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.240-243
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• 2008

An experimental study was conducted to understand spray characteristics of rotating fuel nozzle by using high speed rotational system. The experimental apparatus consist of a fuel injection system, high speed rotational system, and acrylic case. The test is performed with several diameters and number of injection orifices. Spray characteristics such as droplet size and velocity are measured by PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer). From the test results, we could understand the spray characteristics of rotating fuel nozzle with orifice number and diameter.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.74-79
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• 1997

본 논문은 현재 사용되고 있는 가솔린엔진의 전기불꽃방전 점화장치의 점화전압에 대하여 조사하고, 점화전압을 엔진의 다양한 회전형태에 따라 적절하게 제어하는 방법에 대하여 연구하고 실험한 것이다. 기존의 점화장치는 고속회전에서는 통전시간의 제한으로, 그리고 기동시 에는 전지의 단자전압이 저하하여 높은 전기불꽃방전용 고전압을 얻을 수 없음으로 인하여, 고속성능이 저하하고 기동이 불확실해 진다. 이 실험에서 엔진의 회전형태에 따라 점화전압을 적절하게 제어함으로서 이러한 문제점들을 실용적으로 개선할 수 있음을 보여주었다.

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2001.11a
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• pp.176-176
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• 2001

목적： 기존의 역수신코일(inside-out receiver coil)로 관벽의 MR 영상을 얻을 때 영상영역이 좁고 수신감도가 불균일한 단점을 보완하면서 신호대 잡음비(S/N ratio)도 높일 수 있는 회전자계역수 신코일(quadratic inside-out receiver coil)의 개발을 목적으로 한다. 대상 및 방법： 8극형코일, 선형자계수신코일, 회전자계수신코일에 대하여 컴퓨터 모의실험으로 영상영역 및 감도의 균일성을 비교하였다. 회전자계수신코일은 안장 모양을 한 두 개의 선형자계코일이 서로 간섭이 일어나지 않도록 수직 방향으로 배열된 구조를 갖도록 하였다. 지름 3 cm 크기로 각 코일을 제작하였으며 지름 20 cm의 원통 중앙에 내경 4 cm의 관이 있는 팬텀을 만들어 MnC1$_2$를 섞은 물을 채운 다음 1.5T 초전도 MRI 장치와 0.3T 영구자석 MRI 장치에서 팬텀의 관벽 영상을 얻었다. 본 실험을 시행한 1.5T 장치의 구조 때문에 회전자계코일의 두 안장코일을 결합하는 회로를 제작하여 사용하였고 0.3T에서는 장치에 내장된 결합회로를 사용하였다. 또한 포르말린 용액에 보관된 소의 대장 조직 단면 영상을 FOV 10-12 cm로 얻어 회전자 계안장코일의 성능을 평가하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.4
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• pp.544-549
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• 2017

This paper aims to examine the effect of rotational fluid motion about the efficiency of the gas - liquid ejector, which is a core unit in a ship equilibrium water treatment system. The ejector is a device for injecting ozone into ship equilibrium by the negative pressure generated by exchange of momentum between water and ozone. The existing ejector ejects the driving fluid with a simple form. In this paper, however, a rotation induction device is applied to the driving nozzle so that the driving fluid can be rotated and injected. To investigate the flow characteristics by the rotational movement of the driving fluid, CFD was used. The pressure and flow rate of the driving fluid, the negative pressure and suction flow rate of the suction fluid in the suction part, and the discharge pressure were predicted. On the basis of the results, the efficiency of the ejector using the rotation induction system was 22.25%, which was about 1.7% better than that of the existing ejector. Finally, to verify the feasibility of the CFD, an experiment was conducted on the ejector using the rotation induction device and the results were similar to those of the CFD.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.5 no.3
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• pp.563-572
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• 2001

A conventional motor in a crane has a taco generator to feed back the number of turns to a main controller. The taco generator is contacted to a motor shaft through the coupling. Errors in a crane have often occurred because the coupling has worn out while the motor is turning. In this paper, we design the device of the frequency to voltage transducer in a motor. The device is composed of a rotary encoder, a speed measurement using PIC16F84 controller, a display, and a direction-decision block. The rotation of a motor is recognized by the rotary encoder and microcontroller counts the number of turns of a motor. The emergency signal is generated if the frequency goes over or below the speed limit of a motor. And the device can acknowledge the rotation direction of the motor after 6。 rotation. The simulation results and the test for a implemented device have shown that the transducer of a frequency to a voltage can replace a taco generator in a crane.