• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.42-52
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• 1997

수중램제트(underwater ram-jet)는 램흡입부(ram intake), 혼합실(mixing chamber) 및 노즐(nozzle)로 구성되어 있으며, 램흡입부로 유입된 작동유체는 압력이 증가되며 이 증압된 작동유체에 혼합실로부터 고압공기를 분사하여 기 액이상류를 형성하여 노즐을 통과하면서 대기압까지 팽창을 하여 작동유체를 고속으로 가속시켜 노즐출구로부터 추력을 얻는 방식으로 차세대 초고속 선박추진장치이다. 본 연구에서는 80노트를 낼 수 있는 선내관통형(buried type vessel) 램제트의 최적 노즐형상데이터를 이용하여 제반변수(벽마찰계수, 가스속도, 기포반경, 대기온도, 질량유량비, 디퓨저면적비, 작동유체의 속도구배)의 변화가 추진특성에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.101-105
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• 2011

본 연구는 초음파를 이용한 토양세척 공정에서 주파수를 결정하고 그 조건에서 공정을 최적화 하기 위한 실험적 접근 방법에 대한 연구이다. 초음파 주파수는 35, 72, 100 kHz를 적용하여 최적 주파수를 결정하였다. 최적 토양 세척 조건을 위한 실험 설계는 $MINITAB^{(R)}$ 프로그램을 이용하였다. 실험은 초음파의 적용, 물리적 교반의 적용, 계면활성제의 적용의 세 가지와 각각의 조합이 적용되었다. 실험 결과 초음파의 최적 주파수는 35 kHz로 확인되었다. 높은 주파수에서 초음파의 공동화 기포 개수가 많아 효과가 좋을 것으로 예상되지만, 낮은 주파수에서 높은 에너지를 가진 공동화 기포가 더 효과적이다고 설명할 수 있다. 그러나, 실제 공정에 적용하기 위해서는 유입되는 에너지에 대한 고려를 해야 한다. 통계적 요인실험설계법에 의해 설계된 실험 결과를 적용한 결과, 초음파와 물리적 교반에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 그러므로 실제 공정을 위해서는 이 두 가지 공정에 대한 실내 실험이 필요할 것으로 보인다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권6호
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• pp.1487-1503
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• 2019

The methods and performance of a pin-level nuclear reactor core thermal-hydraulics (T/H) code ESCOT employing the drift-flux model are presented. This code aims at providing an accurate yet fast core thermal-hydraulics solution capability to high-fidelity multiphysics core analysis systems targeting massively parallel computing platforms. The four equation drift-flux model is adopted for two-phase calculations, and numerical solutions are obtained by applying the Finite Volume Method (FVM) and the Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equation (SIMPLE)-like algorithm in a staggered grid system. Constitutive models involving turbulent mixing, pressure drop, and vapor generation are employed to simulate key phenomena in subchannel-scale analyses. ESCOT is parallelized by a domain decomposition scheme that involves both radial and axial decomposition to enable highly parallelized execution. The ESCOT solutions are validated through the applications to various experiments which include CNEN $4{\times}4$, Weiss et al. two assemblies, PNNL $2{\times}6$, RPI $2{\times}2$ air-water, and PSBT covering single/two-phase and unheated/heated conditions. The parameters of interest for validation include various flow characteristics such as turbulent mixing, spacer grid pressure drop, cross-flow, reverse flow, buoyancy effect, void drift, and bubble generation. For all the validation tests, ESCOT shows good agreements with measured data in the extent comparable to those of other subchannel-scale codes: COBRA-TF, MATRA and/or CUPID. The execution performance is examined with a mini-sized whole core consisting of 89 fuel assemblies and for an OPR1000 core. It turns out that it is about 1.5 times faster than a subchannel code based on the two-fluid three field model and the axial domain decomposition scheme works as well as the radial one yielding a steady-state solution for the OPR1000 core within 30 s with 104 processors.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권2호
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• pp.189-196
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• 1995

Materials retaining electrolyte of a phosphoric acid fuel cell (PAFC) have been prepared with SiC powder to SiC whisker mixing ratios of 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 0:1 by a tape casting method. When 3wt% dispersant (sorbitan monooleate) is added to a matrix, the porosity of the matrix decreases a little while the bubble pressure and area of the matrix increase remarkably in comparison with no dispersant content. Effect of the electrolyte resistance and the polarization resistance on perfomance of a PAFC has been investigated using A.C. impedance spectroscopy. With the increase of whisker content, the electrolyte resistance decreases due to the increase of porosity and acid absorbancy, and the polarization resistance increases due to the increase of surface roughness. The polarization resistance affects current density predominantly at the higher potential than 0.7V becuase the polarization resistance is considrably larger than the electrolyte resistance. Both the electrolyte resistance and the polarization resistance affect current density near 0.7V of the fuel cell operating potential because they have similar values. The electrolyte resistance affects current density predominantly at the lower potential than the fuel cell operating potential because the electrolyte resistance is larger than the polarization resistance.

• 설비공학논문집
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• 제27권2호
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• pp.75-80
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• 2015

The effect of inlet mixer geometries on the two-phase flow patterns in square micro-channel with $600{\times}600{\mu}m$ was investigated experimentally in this paper. The 4 different mixer configurations based on the Y, Impacting, and two T types (gas and liquid inlets were switched) were used. The test fluids were nitrogen and water. The liquid and gas superficial velocities were 0.01~10 m/s and 0.1~100 m/s, respectively. Several distinctive flow patterns, namely, annular, slug-annular, slug, slug-bubbly, bubbly, and churn flow could be seen. The flow pattern maps for each mixer were suggested, and it can be concluded that two-phase flow patterns are not very sensitive to the mixer geometries. But the mixing behaviors of gas and liquid for each mixer were different for slug and bubbly flow. Thus, the characteristics of slug and bubble for each case were not same.

• Fibers and Polymers
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• 제3권4호
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• pp.159-168
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• 2002

Polyurethane foams were produced by using a homogenizer as a mixing equipment. Effects of stirring speed on the foam structure were investigated with SEM observations. Variation of the bubble size, density of the foam, compressive strength, and thermal conductivity were studied. A hybrid foam consisting of polyurethane foam and commercial polystyrene foam is produced. Mechanical and thermal properties of the hybrid foam were compared with those of pure polyurethane foam. Advancement of flow front during mold filling was observed by using a digital camcorder. Four types of mold geometry were used for mold filling experiments. Flow during mold filling was analyzed by using a two-dimensional control volume finite element method. Variation of foam density with respect to time was experimentally measured. Creeping flow, uniform density, uniform conversion, and uniform temperature were assumed for the numerical simulation. It was assumed for the numerical analysis that the cavity has thin planar geometry and the viscosity is constant. The theoretical predictions were compared with the experimental results and showed good agreement.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권3호
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• pp.109-114
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• 2022

This paper reports the development of an oil flushing system combined with a microbubble generator. Oil flushing plays a crucial role in regulating the lubricant's performance during the lubricant replacement process. Moreover, harmful contaminants, such as sludge, wear particles, and rust, from piping systems or lubrication system can be removed by oil flushing. Oil flushing aims to increase the system's efficiency using a dedicated flushing oil, increasing of the supply pressure and generating a vortex. In addition, it helps the mechanical system or equipment achieve peak performance and reduces the potential for premature failure. However, the contaminant-removal applications of existing oil flushing system are limited. In this research, we aim to improve the performance of oil flushing system by incorporating a microbubble generator, which uses the venture effect to generate microbubbles and mixes them with lubricant. The microbubbles in the blended lubricant remove contaminants from the lubrication system more effectively. Structural mechanics and fluid dynamics are analyzed through fluid-structure interaction (FSI) analysis, and the numerical analysis results are used for the designing the system. The magnitude of the maximum stress is investigated based on the pressure results obtained by the CFD analysis; through the CFD analysis, the mixing ratio of air (bubble) and lubricant is evaluated using the volume of fluid (VOF) model according to the working conditions.

• 대한환경공학회지
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• 제35권10호
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• pp.710-716
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• 2013

대기 오염, 기후 변화 등 환경 문제와 자원 고갈로 인해 화석 연료를 대체할 에너지에 많은 관심이 집중되고 있다. 폐바이오매스의 에너지화 분야에서도 다양한 연구가 이루어지고 있다. 폐목질계 바이오매스의 급속열분해는 바이오매스 에너지화 기술 중 하나로 액상 연료를 생산할 수 있다. 바이오매스의 급속열분해에는 주로 기포유동층 반응기가 쓰이고 있으며, 기포유동층 급속열분해 반응기에서는 반응물에 열을 효과적으로 전달하기 위하여 고체입자의 유동매체를 이용한다. 이러한 기포유동층 반응기에서 유동층 내 고체 입자의 움직임과 혼합은 기포의 거동에 영향을 받는다. 이로 인해 열전달 현상이 달라지고 결과적으로는 폐목질계 바이오매스의 급속열분해 반응 속도가 변한다. 따라서 본 연구에서는 기포유동층 반응기 내부의 수력학적 특성과 폐목질계 바이오매스 급속열분해 반응에 관한 연구를 수행하였다. 반응기내의 기체-고체 유동에 대해 Eulerian-Granular 방법을 사용하여 반응기를 시뮬레이션 하였으며, two-stage semi-global reaction model로 폐바이오매스의 급속 열분해반응을 모사하였다. 결과를 살펴보면, 유동층 내에서 기포들이 생성되고 상승하면서 크기가 증가한다. 이러한 기포의 거동에 의해 기포 주위의 고체 입자는 여러 방향으로 움직이게 된다. 고체 입자상의 활발한 움직임으로 바이오매스 입자가 유동층에 골고루 퍼져 일차 반응이 유동층 전반에서 일어난다. 그리고 일차 반응 중 타르가 생성되는 반응 속도가 가장 높게 나타난다. 그 결과 기체상 생성물 중 타르가 약 66 wt.%로 가장 많이 발생한다. 반면 이차 반응은 유동층에서보다 freeboard에서 더 많이 일어난다. 따라서 기포의 거동이나 입자의 움직임에 의한 영향은 일차 반응보다 상대적으로 적을 것으로 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제47권4호
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• pp.38.1-38.15
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• 2022

Objectives: This study investigated the cytotoxicity, radiopacity, pH, and dentinal tubule penetration of a paste of 1.0% calcium-doped zinc oxide nanocrystals (ZnO:1.0Ca) combined with propylene glycol (PRG) or polyethylene glycol and propylene glycol (PEG-PRG). Materials and Methods: The pastes were prepared by mixing calcium hydroxide [Ca(OH)₂] or ZnO:1.0Ca with PRG or a PEG-PRG mixture. The pH was evaluated after 24 and 96 hours of storage in deionized water. Digital radiographs were acquired for radiopacity analysis and bubble counting of each material. The materials were labeled with 0.1% fluorescein and applied to root canals, and images of their dentinal tubule penetration were obtained using confocal laser scanning microscopy. RAW264.7 macrophages were placed in different dilutions of culture media previously exposed to the materials for 24 and 96 hours and tested for cell viability using the MTT assay. Analysis of variance and the Tukey test (α = 0.05) were performed. Results: ZnO:1.0Ca materials showed lower viability at 1:1 and 1:2 dilutions than Ca(OH)₂ materials (p < 0.0001). Ca(OH)₂ had higher pH values than ZnO:1.0Ca at 24 and 96 hours, regardless of the vehicle (p < 0.05). ZnO:1.0Ca pastes showed higher radiopacity than Ca(OH)₂ pastes (p < 0.01). No between-material differences were found in bubble counting (p = 0.0902). The ZnO:1.0Ca pastes had a greater penetration depth than Ca(OH)₂ in the apical third (p < 0.0001). Conclusions: ZnO:1.0Ca medicaments presented higher penetrability, cell viability, and radiopacity than Ca(OH)₂. Higher values of cell viability and pH were present in Ca(OH)₂ than in ZnO:1.0Ca.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.189-197
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• 2003

건설공사에서 발생되는 건설잔토는 처리 및 운반에 소요되는 비용이 고가이기 때문에 현장에서 재활용하기 위한 공법의 개발이 오래 전부터 요구되어 왔다. 본 연구는 현장에서 발생하는 토사를 아스팔트에 혼합하여 제조된 아스팔트 안정처리토의 역학적 특성을 평가하기 위한 실내시험 연구이다. 아스팔트와 토사의 혼합은 폼드(foamed)장치라고 불리는 장치를 사용하여 아스팔트에 거품을 발생시켜 토사와 혼합하는 방법을 사용하였다. 아스팔트가 토사와 혼합되었을 때 성능 향상을 조사하기 위해서 마샬안정도, 간접인장강도, 회복탄성계수, 크리프 시험 및 비압밀 비배수 삼축압축시험을 실시하였으며 조건을 달리하여 제작한 시료(일반토사, 시멘트 2% 보강 토사)와 결과를 비교 분석하였다. 시험 결과 아스팔트의 혼입은 안정도, 회복탄성계수, 수분저항성이 향상되는 것으로 나타났으며 시멘트의 첨가는 이러한 역학적 성능을 더욱 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 아스팔트 안정토는 토사의 혼합 함수비, 습윤상태는 시험 결과에 영향을 미치는 것이 확인되었는데 배합 설계시 혼합함수비, 세립분의 량을 조절함으로써 아스팔트 안정토의 역학적 특성을 향상시킬 수 있는 것으로 발견되었다.