• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.10-17
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• 1999

본 이층 유체 실험의 목적은 하층유체가 외부유체의 유입 유출로 움직일 때 그에 따른 상층유체의 경압적인 응답을 연구하는 것이다. 최근에 관측된 용해 심층해류의 순압성 특성(Takematsu et al., 1994; 한국해양연구소, 1997)을 고려할 때 상층은 이러한 동해 심층수의 움직임을 경계면의 변형을 통해 느낄 수 있을 것이다. 본 실험은 이러한 경계면의 변형에 영향을 주는 요인들을 연구함으로써 전체적인 동해의 해수순환 혹은 국지적인 해수순환을 파악하고자 하였다. 정상적(steady)인 축대칭의 유입 혹은 유출실험은 균질 유체의 경우, 축대칭의 지형류를 야기시키며 이층유체의 하층유체 흐름도 유사한 특성을 가졌다. 그러나 로스비 수(${\varepsilon}$) 혹은 내부 프라우드 수($f_2$)가 증가하면서 하층유체의 운동은 경계면 변형에 영향을 받았다. 상층유체의 최대속도는 ${\varepsilon}f_2$에 매우 의존적이며, 그 흐름은 거의 포물선 형태를 보였다. 관찰된 상 하층유체의 속도로부터 계산된 경계면의 기울기는 ${\varepsilon}f_2$에 따라 커졌다. 즉 ${\varepsilon}f_2$의 증가는 이층유체가 순압적인 구조에서 경압적인 구조로 바뀌게 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.291-298
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• 2017

최근 차량내부에서는 운전과 직접적인 관련이 적은 다양한 편의장치들이 도입되고 있으며, 이러한 장치들의 조작환경을 하나로 통합하려는 노력이 시도되고 있다. 본 논문은 자동차 내의 다양한 편의장치에 대한 통합 조작환경을 구축하기 위해 자기유변유체(magnetorheological fluid; MR 유체)를 이용한 햅틱장치를 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 차량 편의 조작장치들이 갖는 회전과 상하 수직 운동을 동시에 구현할 수 있는 메커니즘을 고안하고 햅틱 기능을 부여하기 위해 MR 유체를 도입함으로써 하나의 장치로 다기능 조작이 가능한 햅틱 장치를 고안한다. 장치에서 발생하는 반향력에 대한 모델링에 근거하여 MR 햅틱 장치의 자료를 설계하고 시작품을 제작한다. 그리고 완성된 장치의 회전 및 수직 운동에 대한 응답 성능시험을 수행하여 제안된 모델을 검정한다. 또한 힘 반향 성능을 구현하기 위해 장치의 반향력 모델을 이용한 역모델 보상기(inverse model compensator)를 설계한다. 마지막으로 실제 자동차의 여러 편의 기능의 작동과정을 고려하여 햅틱 반향력 맵을 구축하고 제어기와 연동하여 제작된 햅틱 장치의 힘반향(force-feedback) 제어 성능을 평가한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권6호
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• pp.389-394
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• 2017

본 논문에서는 수중운동체 중 하나인 잠수함의 코닝타워(Conning tower) 위치 및 제어판 형태에 따라 4가지 타입별로 나누어 회전팔 시험(Rotating arm test)을 실시하였다. 또한 본 RA 시험을 통하여 유체력 미계수를 추정하였으며 수평면 운동에 대한 동적 안정성(Dynamic stability)을 평가하였다. 특히, 자유수면의 영향으로부터 자유로운 심도비(Depth ratio) 6.0에서 힘과 모멘트를 측정한 후, 다중회귀분석을 이용하여 유체력 미계수를 추정하였다. 최종적으로 선형유체력 미계수를 이용한 수평면 동적 안정성 지수를 산정함으로써 잠수함 타입별 특성이 동적 안정성에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국해양학회지
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• 제29권3호
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• pp.296-303
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• 1994

회전하는 원통형 이층 유체에 하층 유체와 동일한 밀도의 유체를 경사진 하층 바 닥의 둘레를 통하여 주입시 하층 내부는 일정한 수직 운동을 하게 되며 이러한 수직운 동은 결국 하층 유체에 Sverdrup type의 운동인 남향의 서안 경계류와 북향의 내부 운 동을 발생시킨다. 이때 $\beta$-효과와 동시에 하층 유체가 상층 경계면과 만나게 하므로써 소위 극전선 효과를 갖고 있는 상층 유체의 운동 특성을 관찰하였다. 서안에서 의 순 압성, 동안에서 의 경압성 운동이 뚜렷하게 나타나고 특히 동안 경계류의 남향과 서안 경계류의 남향은 서안에서 의 이안 현상을 야기시킨다. 상층에 $\beta$-효과를 증가시 서안 경계류의 폭이 감소하는 이안 현상후 내부에 "eddy" 모양의 흐름이 존재한다. 한편 경압성 Rossby wave는 동안 부근에서 뚜렷하게 관측되나 서쪽으로 진행하면서 소멸되 는 현상이 관측되었다. 하층 유체에 국지적 지형 효과서 준 경우 상층수의 서안 경계 류 및 동안 경계류가 민감하게 반응하여 동안에서는 정상파 형태의 운동이 나타나고 서안에서는 이안 현상 없이 경계류의 폭이 증가함을 보인다. 이는 하층의 순압성 운동 이 지형 효과를 느끼는 반면, 그 영향은 상층에 직접전달되지 못하고 있음을 보여주고 있는 것이라 사료된다. 상층의 $\beta$-효과 증가시 internal radius보다 훨씬 큰 규모의 파형이 내부에 존재하는 특성을 보여 주고 있다. 보여 주고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.220-228
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• 2008

반실험적 기법과 CFD 코드를 이용하여 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일의 공력특성을 연구하였다. 반실험적 기법에서는 테일핀의 회전각에 따른 공력계수의 평균을 구한 후 자유회전 테일핀의 공력계수를 계산하였다. 또한 테일핀의 평균 롤링 및 롤 댐핑 모멘트계수를 이용하여 자유회전 테일핀의 회전율을 예측하였다. CFD 계산의 경우 중첩격자를 이용한 6-자유도 해석을 통해 테일핀의 회전율을 계산하였다. 미사일의 공력계수 예측 값들은 풍동실험 결과와 유사하게 나타났고, 커나드 롤 조종 및 요 조종시의 테일핀 회전율 또한 풍동실험결과와 근접하게 나타났다. 본 연구를 통해 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일에 관한 공력해석에 반실험적 기법을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.129.1-129.1
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• 2011

최근 급격한 경제성장과 고도 산업사회로의 전환에 따라 에너지 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 석유, 가스 등 화석에너지의 소비량과 온실가스 배출량이 급격히 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 화석에너지의 소비와 온실가스 배출을 저감시키기 위해 친환경적인 에너지를 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이와 같은 노력 중 하나가 바로 태양열에너지를 이용하는 방법이다. 태양열에너지는 자원 고갈의 우려가 없고, 에너지의 이용 과정에서 공해 물질을 배출하지 않아 대체 에너지원으로 각광을 받고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 에너지의 공급이 기상조건에 따라 큰 영향을 받으므로 태양열에너지를 이용하기 위해서는 효율적인 집열시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우수한 열적특성을 가진 탄소나노유체를 히트파이프 작동유체에 적용하여, 태양열 집열기의 효율을 향상시키기 위해 탄소나노유체의 열전도도 및 점도특성을 비교분석하였다. 나노유체는 에탄올에 산화 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 혼합하고, 초음파 분산하여 제조하였다. 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도와 점도는 저온($10^{\circ}C$), 상온($25^{\circ}C$), 고온($70^{\circ}C$)에서 측정하여 비교분석하였으며, 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하였다. 실험 결과 0.1 vol%의 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도는 기본 유체 대비 33.72%($10^{\circ}C$), 33.14%($25^{\circ}C$), 32.26%($70^{\circ}C$)가 향상되었으며, 점도 또한 기본유체보다 크게 증가하지 않아 히트파이프 작동유체로서 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 태양열 집열기 히트파이프의 효율 향상을 위한 기초자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

• 청정기술
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• 제9권4호
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• pp.163-168
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• 2003

회전형 도장기기의 핵심 부품인 공기 터빈 및 무화 디스크 설계를 위한 기본 설계개념 및 방법을 제시하였고, 이를 이용하여 도장기기를 설계, 제작하였다. 제작된 도장기기의 회전수 및 유량의 측정 결과는 전산유체역 학적 해와 잘 일치하였다. 또한 공기 터빈 및 디스크 설계 사양에 따라 도장기기의 회전수가 현저히 변화됨을 알 수 있었고, 공기 터빈의 유로 기울기 $20^{\circ}$, 노즐 수 2개일 때의 도장기기 성능이 가장 우수하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.423-429
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• 2013

수직축 풍력발전기의 발전 전력을 유동해석을 이용하여 예측하였다. 해석은 블레이드 회전 속도를 고정하고 그 회전 속도에서 토크를 반력으로 추출하였다. 여러 경우의 블레이드의 회전 속도에 대해 토크를 구하고 발전 용량을 계산하였다. 회전 속도에 따른 발전 토크와 발전 용량을 계산함으로써 최적의 발전기와 그 때의 회전 속도를 선정할 수 있었다. 또한, 블레이드의 개수와 블레이드의 형상에 대해 해석을 수행하여 그 영향을 분석하였다. 마지막으로 실험을 수행하여 그 결과를 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.176-176
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1990년도 제11회 학술강연회초록집
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• pp.32-44
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• 1990

유압 Vane pump는 carming, rotor, vane에 의하여 둘러싸인 공간체적이 rotor의 회전과 함께 변화하면서 pump 작용을 한다. 즉 공간체적이 증가하는 동안은 유압이 저압으로 되어 흡입구에서 유압유를 흡입하고 vane의 존환점 (vane이 가장 많이 출한 점)을 지나면 공간용적이 감소하여 유압류는 고압으로 될 수 있도록 되어있다. 이때 vane은 관성력과 점성력 그리고 유압류의 압력에 의한 힘으로 vane 선단이 캠링의 내면에 밀착되어 회전하도록 되어있다. 유압 vane pump 베인 선단부의 윤활문제와 관련된 지금까지의 연구로서는 Hibi 등에 의한 압력평형형 베인모터, W.D Beck, T.C Edwards에 의한 베인형 콤푸렛셔 Ujiie 등에 의한 베인형 진공펌프, Ueno 등에 의한 가변용량형 베인펌프의 마찰특성에 관한 연구 및 베인 이간 현상에 관한 실험적 연구가 있다. 그러나 이와 같은 연구들의 베인과 캠링 슬라이딩 부분에 관한 취급들은 베인선단 슬라이딩 부분에 가해지는 변동가중이 불명확했기 때문데, 단순히 슬라이딩 부분의 면적이 작다는 이유로 단성유체 윤활상태일 것이라는 확정을 하였을 뿐, 실제적으로 어느 정도의 윤활 상태를 파악하기 위하여 회전하는 vane의 가학적인 거동을 확실하게 규명하고자 함이 본 연구의 목적이다.