• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.30-33
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• 2007

고고도에서의 노즐 플룸 해석에 가장 일반적으로 사용되는 CFD 기법은 DSMC 방법이다. 본 논문에서는 DSMC 방법으로 만들어진 러시아 ITAM 연구소의 SMILE 코드를 사용하여 Rothe 마이크로노즐 내부유동을 시뮬레이션 하였다. 또한, SMILE 코드 결과의 유효성(신뢰성)을 확보하기 위하여 레이놀즈 수에 따른 노즐 내부 centerline의 온도를 Rothe의 실험치와 비교하여 검증하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.281-288
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• 2009

한반도의 감쇠상수에 대한 고유 및 산란감쇠 분리가 최근 해석적인 방법으로 수행되었으나, 깊이에 따라 변하는 산란구조를 고려하기 위해서는 해석적인 방법보다는 수치적인 방법을 써야한다. 그런데, 수치적인 방법의 일종인 Direct Simulation Monte Carlo(DSMC)법은 1차원부터 3차원에 이르기까지 확장성이 좋은 방법이나, 이를 이용한 조사는 잘 이루어지지 않고 있는 상황이다. 븐 연구에서는 해석적인 방법과 DSMC법을 소개하고, 균일한(isotropic)산란 모델에 대하여 두 방법의 결과 값을 비교하였다. 그 결과, 산란감쇠계수$\eta_s$는 동일하나 고유감쇠계수($\eta_i$)의 경우 해석적인 방법이 DSMC 방법보다 값과 그 오차 범위가 더 컸다. 더욱이 DSMC법으로 구한 $Q^{-1}_t$값이 한반도의 기존 연구결과에 가까운 것으로 보아, DSMC법이 한반도의 감쇠상수 분리에 보다 신뢰도 높은 결과를 도출할 수 있는 것으로 보인다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.769-771
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• 2011

KSLV-I 2단에 탑재된 위성은 KM과 충돌하지 않도록 오염 및 충돌 회피 기동(CCAM)을 수행하게 된다. 이때 위성이 KM 잔류 추력 Plume의 밀도가 충분히 낮은 영역을 통과해야만 오염을 피할 수 있으며, 이를 확인하기 위해서는 Plume 유동장의 정확한 예측이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 희박기체 유동해석에 사용되어 그 정확도가 검증된 DSMC 기법을 사용하는 러시아 ITMA 연구소의 SMILE Code를 이용하여 위성과 분리된 KM의 잔류추력에 의한 Plume의 밀도장을 시뮬레이션 하여 분포를 예측하였고, 그 결과의 신뢰성을 확인하기 위하여 KM 노즐 내부의 밀도장은 Fluent의 결과와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.62.1-62.1
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• 2005

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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• pp.235-240
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• 1995

The paper describes hypersonic rarefied flow of helium and nitrogen over a flat plate by the direct simulation Monte Carlo (DSMC) method. The effect of incomplete accommodation and plate thickness are analyzed and the computational results are compared with wind tunnel test data. Also computational aspects of the method are outlined.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.532-532
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• 2013

세계의 반도체, 의료, 금속, 섬유 등의 분야에서 기술이 고도화됨에 따라서 나노 입자, High quality 박막 등에 대한 수요는 커져가고 있다. 이를 제조하기 위한 공정은 극 저압 상태에서 이루어진다. 따라서 극 저압 기체 흐름에 대한 이해는 필수적이다. 하지만 일반적으로 수 mTorr 이하의 압력에서는 유체 시뮬레이션으로 해석하는 것이 불가능하다. 그러므로 우리는 DSMC 방법을 이용하여 극 저압 CCP 챔버 내의 기체의 흐름을 해석하고 특성을 살펴보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.27-33
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• 2014

KSLV-I 나로호 2단은 희박영역에서 킥모터 연소 종료 후 탑재된 나로과학위성과 분리한다. 위성과 분리된 나로호 2단은 킥모터 잔류추력 플룸을 고려하여 위성에 대한 오염 및 충돌 회피 기동(CCAM)을 수행한다. 이때 위성 예상 궤도는 킥모터 잔류추력의 Plume Density가 충분히 낮은 영역을 통과해야만 위성의 성능 보증 및 오염을 피할 수 있다. 이를 확인하기 위해서는 CCAM을 수행하는 나로호 2단 킥모터 잔류추력 Plume Density에 대한 정확한 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 희박영역에서 널리 사용되는 DSMC 방법을 이용하여 고고도에서의 킥모터 노즐 내부를 해석하여 연속체방정식의 해와 비교하여 그 타당성을 검증한 후, 커플링 방법을 사용하여 계산 영역을 확장하여 킥모터 잔류추력의 Plume Density를 시뮬레이션 함으로써, 나로호 2단과 분리된 위성의 궤도가 킥모터 잔류추력의 Plume Density로부터 안전하다는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-11
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• 2021

2000년 대에 들어 가파르게 성장하고 있는 우주비행체용 전기추진시스템의 안정적인 운영기술 개발을 위해, PIC-DSMC를 이용하여 전기추력기의 배기플룸의 거동을 해석하였다. 해석 방법에서 Boltzmann 관계식을 이용한 Simple Electron Fluid Model을 적용하였고, 원자-이온 간 충돌에 의해 발생하는 전하 교환 및 운동량 교환을 함께 고려하였다. 본 연구의 해석결과는 실험에서 계측한 플라즈마 전위값을 비교적 잘 예측하였다. 추력기 출구 근처에서는 활발한 입자 간 충돌 및 원자-이온 간 전하 교환으로 인해, 느린 이온 및 빠른 원자가 생성되었으며, 추력기 배기플룸의 궤적 및 속도에 중요한 영향을 미칠 것으로 예측되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.90-90
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• 2011

배기속도 2,500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar를 구현할 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 2차원과 3차원 형상을 대상으로 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102~107에 이르러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합하게 된다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법과 DSMC 방법을 모두 적용하여 유동해석을 실시하였다. 먼저 2차원 모델에 대한 해석을 실시하여 분자펌프의 성능에 중요한 영향을 미치는 설계변수로 날개각과 날개간격이 현저함을 확인하였으며, 이 설계변수들이 펌프의 주요성능 지표인 최대펌핑효율과 최대압축비에 미치는 영향을 다양한 3차원 유동해석을 통해 도출하였다. 유동해석 결과, 기체분자와 rotor 날개사이의 충돌 확률을 높이는 방안이 대체적으로 펌프의 성능을 향상시키는데 도움이 되는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1667-1672
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• 2003

In contrast to the high demand for MEMS devices, microflow analysis is not feasible even for single-phase flow with conventional Navier-Stokes equation because of non-continuum effect when characteristic dimension is comparable with local mean free path. DSMC is one of particle based DNS(Direct Numerical Simulation) methods that uses no continuum assumption. In this paper, gas flow in microchannel is studied using DSMC. Interfacial shear and flow characteristics are observed and compared with the results of gas flow that is in contact with liquid case and solid wall case. The simulation is limited to the case of equilibrium steady state and evaporation/condensation coefficient is assumed to be the same and unity. System temperature remains constant and the interfacial shear appears to be small compared to the result with solid wall. This is because particles evaporated and reflected from the liquid surface form high density layer near the interface with liquid flow.