• 대한기계학회논문집B
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• 제27권6호
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• pp.804-812
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• 2003

This paper introduces optical methods for in-situ measurement of surface temperature and pressure transient in thermal processes having nanosecond time scales. In the temperature measurement, a p -Si thin film whose refractive index is calibrated as a function of temperature is embedded beneath the sample surface and the photothermal reflectance is monitored for estimating the surface temperature. The pressure transients are measured using the photoacoustic optical deflection method. The experimental technique is used to analyze the nanosecond laser induced vaporization process that is central to numerous engineering and bio-medical applications. Based on the experimental results, discussions are made on the experimental technique and the physical mechanisms of laser-driven explosive vaporization phenomena.

• 한국레이저가공학회지
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• 제4권2호
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• pp.39-45
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• 2001

This paper introduces a cleaning process for removing submicron-sized particles from NiP hard disk substrates by the liquid-assisted laser cleaning technique. Measurements of cleaning Performance and time-resolved optical diagnostics are Performed to analyze the physical mechanism of contaminant removal. The results reveal that nanosecond laser pulses are effective for removing the contaminants regardless of the wavelength and that a thermal mechanism involving explosive vaporization of liquid dominates the cleaning process.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2000년도 추계학술발표대회 논문개요집
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• pp.23-26
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• 2000

This paper introduces a cleaning process for removing submicron-sized particles from NiP hard disk substrates by the liquid-assisted laser cleaning technique. Measurements of cleaning performance and time-resolved optical diagnostics are performed to analyze the physical mechanism of contaminant removal. The results reveal that nanosecond laser pulses are effective for removing the contaminants regardless of the wavelength and that a thermal mechanism involving explosive vaporization of liquid dominates the cleaning process.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권11호
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• pp.832-840
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• 2008

Ablation occurs at irradiance beyond $10^9\;W/cm^2$ with nanosecond and short laser pulses focused onto any materials. Phenomenologically, the surface temperature is instantaneously heated past its vaporization temperature. Before the surface layer is able to vaporize, underlying material will reach its vaporization temperature. Temperature and pressure of the underlying material are raised beyond their critical values, causing the surface to explode. The pressure over the irradiated surface from the recoil of vaporized material can be as high as $10^5\;MPa$. The interaction of high power nanosecond laser with a thin metal in air has been investigated. The nanosecond pulse laser beam in atmosphere generates intensive explosions of the materials. The explosive ejection of materials make the surrounding gas compressed, which form a shock wave that travels at several thousand meters per second. To understand the laser ablation mechanism including the heating and ionization of the metal after lasing, the temporal evolution of shock waves is captured on an ICCD camera through laser flash shadowgraphy. The expansion of shock wave in atmosphere was found to agree with the Sedov's self-similar spherical blast wave solution.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1483-1491
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• 2001

Enhancement of pulsed-laser ablation by an artificially deposited liquid film is presented. Measurements of ablation rate, ablation threshold, and surface topography arc performed. Correlation between material ablation and photoacoustic effect is examined by the optical beam deflection method. The dependence of ablation rate on liquid-film thickness and chemical composition is also examined. The results indicate that photomechanical effect in the phase explosion of liquid is responsible for the enhanced ablation. The low critical temperature of liquid induces explosive vaporization with localized photoacoustic excitation in the superheat limit and increases the ablation efficiency. Experiments were carried out utilizing a Q-swiched Nd:YAG laser at near-threshold laser fluences with negligible plasma effect (up to ∼100 MW/cm$^2$).

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.473-480
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• 2009

폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 고강도콘크리트 기둥의 재하하중비에 따른 내화성능을 검증하기 위하 여 3기의 동일한 기둥시험체를 제작하여 각 시험체에 40%, 50%, 그리고 61%의 설계하중에 해당하는 고정압축하중을 재하한 후 ISO-834 표준내화곡선에 따라 180분간 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면부의 색은 분 홍색을 띤 회색으로 변했다. 시험체의 최대 연직방향 처짐은 1.5~2.2 mm로, 내화시험 중 화재로 인한 시험체의 강도손 실이 발생하지 않았으며, 설계하중의 61%이내에서 시험체의 내화성능은 영향을 받지 않았다. 깊이별 내부 콘크리트의 온도분포, 콘크리트 내부 수분 증발로 인한 온도상승이 변한 점 등 전반적으로 비재하 내화시험 결과와 매우 유사하였다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 491.4oC, 중앙철근이 329.0oC이며, 철근의 총 평균온도는 409.8oC이다. 전 반적인 온도분포의 경향은 비재하 내화시험과 매우 유사하였다. 모서리철근의 열에너지 유입량이 많기 때문에 중앙철 근과의 온도차(153.7oC)가 나타났으며, 가열 후 30~50분 사이에 온도상승추세가 변하였다. 이는 강섬유와 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제42권1호
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• pp.52-58
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• 2015

Background The erbium:yttrium scandium gallium garnet (Er:YSGG) laser differs from other laser techniques by having a faster and higher cure rate. Since the Er:YSGG laser causes an appropriate proportion of ablation and coagulation, it has advantages over the conventional carbon dioxide ($CO_2$) laser and the erbium-doped yttrium aluminum garnet (Er:YAG) laser, including heating tendencies and explosive vaporization. This research was conducted to explore the effects and safety of the Er:YSGG laser. Methods Twenty patients participated in the pilot study of a resurfacing system using a 2,790-nm Er:YSGG laser. All patients received facial treatment by the 2,790-nm Er:YSGG laser system (Cutera) twice with a 4-week interval. Wrinkle reduction, reduction in pigment inhomogeneity, and improvement in tone and texture were measured. Results Study subjects included 15 women and five men. Re-epithelization occurred in all subjects 3 to 4 days after treatment, and wrinkle reduction, reduction in pigment inhomogeneity, and improvement in tone and texture within 6 months of treatment. Conclusions The 2,790-nm YSGG laser technique had fewer complications and was effective in the improvement of scars, pores, wrinkles, and skin tone and color with one or two treatments. We expect this method to be effective for people with acne scars, pore scars, deep wrinkles, and uneven skin texture and color.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.465-471
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• 2009

화재시 고강도콘크리트의 폭렬현상을 막고 내부철근 온도의 상승을 억제하기 위하여 폴리프로필렌섬유와 강 섬유를 동시에 사용하는 섬유혼입공법을 제안하였다. 섬유혼입공법을 40~100 MPa 고강도콘크리트 배합에 적용하여 가 열재하방법으로 열적특성을 평가한 후 내화성능을 평가하기 위하여 구조부재에 내화시험을 실시하였다. 2기의 기둥시 험체를 제작하여 ISO 834 표준내화곡선에 따라 180분 비재하 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면 부의 색은 분홍색을 띤 회색으로 변했다. 깊이 60 mm부터 내부 콘크리트의 온도가 급감하였으며, 60분 가열 후 온도구 배는 보통콘크리트보다 5배 적은 2.2oC/mm로 측정되었다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 488.0oC, 중앙 철근이 350.9oC이며, 철근의 총 평균온도는 419.5oC이다. 모서리철근과 중앙철근의 평균온도차는 137.1oC였다. 가열 후 100~150oC부근에서 콘크리트와 철근의 온도상승추세가 변하는데 이는 강섬유와 폴리프로필렌섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.173-183
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• 2012

최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상에 관한 메커니즘의 연구와 더불어 폭렬을 방지하는 방법으로써 섬유혼입에 의한 콘크리트의 수증기압을 낮추는 방법이 선호되고 있는 실정이다. 주로 단일 형태의 폴리프로필렌 섬유를 혼입하여 폭렬을 저감하는 방법들이 사용하고 있으나 초고강도 콘크리트 영역에서는 실제로 급격하게 온도가 상승하는 경우에 있어서 폭렬 및 급격한 수증기 팽창압을 고려할 수 없다는 점을 들 수 있다. 따라서 이 연구에서는 콘크리트 내부온도상승조건에 따라 섬유의 용융점에 따른 공극의 형성 및 폭렬의 상관성을 분석하고자 하였으며, W/B 12.5%의 초고강도 콘크리트를 대상으로 용융점이 다른 PE섬유, PP섬유, 나일론섬유를 각각 0.15vol%, 0.25vol% 혼입하여 폭렬 성상, 수증기압, 시차열 중량 분석, 해석적 검토를 행하였다. 실험 결과, 동일 섬유 혼입률 조건에서 섬유의 용융점이 낮더라도 초고강도 콘크리트에서는 섬유의 기화에 의한 섬유의 중량손실이 발생하지 않으면 초기 폭렬의 방지가 어렵고, 가열시간 10분 전후의 빠른 공극을 형성하는 섬유가 폭렬의 방지에 효과적인 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.521-531
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• 2021

진공가압함침공정(Vacuum Pressure Impregnation, VPI)은 발전기, 전동기 등 대형 회전기에 사용되는 고정자 권선에 에폭시 계열의 레진을 코팅시켜 물성을 강화하는 공정이다. VPI 공정 중 진공과 가압과정에서 에폭시 레진의 기화에 의해 레진 가스가 발생하고, 함침공정이 끝나고 경화를 위해 탱크 개방 시 레진 가스가 제거되지 않고 탱크 밖으로 유출된다. 유출된 레진 가스가 작업장 전체에 확산 시 화재, 폭발 및 호흡기 문제와 같은 안전 환경 문제가 있으므로 공정 내 레진 가스 배출시스템이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 VPI 공정에서 발생한 레진 가스를 배출하는 시스템을 설계하기 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 이용하여 공기 유입구·배출구의 위치에 따른 배출효율에 대한 사례연구를 진행하였다. 본 연구의 최적의 배출시스템을 활용 시 1,800초 이내 90%이상의 레진 가스를 배출할 수 있으며, 레진 가스의 폭발하한계(Low Explosive Limit, LEL)이하로 레진 가스의 분율을 낮출 수 있었다.