• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.659-673
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• 2021

This study aims to investigate the impact of the High Pressure Selective Catalytic Reduction system (SCR-HP) on a large marine two-stroke engine performance parameters by employing thermodynamic modelling. A coupled model of the zero-dimensional type is extended to incorporate the modelling of the SCR-HP components and the Control Bypass Valve (CBV) block. This model is employed to simulate several scenarios representing the engine operation at both healthy and degraded conditions considering the compressor fouling and the SCR reactor clogging. The derived results are analysed to quantify the impact of the SCR-HP on the investigated engine performance. The SCR system pressure drop and the cylinder bypass valve flow cause an increase of the engine Specific Fuel Oil Consumption (SFOC) in the range 0.3-2.77 g/kWh. The thermal inertia of the SCR-HP is mainly attributed to the SCR reactor, which causes a delayed turbocharger response. These effects are more pronounced at low engine loads. This study supports the better understanding of the operating characteristics of marine two-stroke diesel engines equipped with the SCR-HP and quantification of the impact of the components degradation on the engine performance.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권2호
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• pp.25-32
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• 2022

캡 루프 페어링은 상용차가 주행 시 전면부에서 발생하는 유동 박리의 저항을 제어하여 상용차 항력 계수를 줄이는 장치이다. 상용차는 구조적으로 후방의 컨테이너를 적재해야 되기 때문에 차량의 주행방향으로부터 공기역학적 저항력을 피할 수 없게 설계되어 있다. 이러한 이유 때문에 유류비, 환경오염물질과 밀접한 연관을 가진다. 본 연구에서는 랭킨 반체 이론을 바탕으로 3D 페어링 형상을 설계하고 공력 해석을 통해 설계 결과를 검증하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권1호
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• pp.1-11
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• 2023

Lubricant-impregnated nanoporous surfaces (LIS), which is created by impregnating water-immiscible oil into nanoporous surface structure, have been explored considering wide range of application fields. Due to the lubricant impregnated in nanoporous structure, the surface shows extreme de-wetting with a high mobility of water droplets, so that various functionalities can be realized. The lubricant layer inhibits the contact of corrosive media to porous structure as well as metal substrate, thus the surface improves the corrosion resistance. The water on the surface freeze without any contact to solid porous structure, showing a low ice adhesion for de-icing an anti-icing. The extremely high mobility of water droplets on lubricant-impregnated porous surfaces also contributes the enhancement of condensation heat transfer as well as water harvesting from fog and moisture. Moreover, the bacteria adhesion on metal surface forming biofilms causing serious hygiene issues can be inhibited on the lubricantimpregnated surfaces. Despite of such superior functionalities, the lubricant-impregnated porous surface has a limitation of lubricant depletion by external flow of fluids. Therefore, extensive efforts to improve the durability of lubricant-impregnated surface are required for practical applications.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권5호
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• pp.641-652
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• 2022

Fluid-conveying tubes are widely used to transport oil and natural gas in industries. As an advanced composite material, functionally graded carbon nanotube-reinforced composites (FG-CNTRC) have great potential to empower the industry. However, nonlinear free vibration of the FG-CNTRC fluid-conveying pipe has not been attempted in thermal environment. In this paper, the nonlinear free vibration characteristic of functionally graded nanocomposite fluid-conveying pipe reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWNTs) in thermal environment is investigated. The SWCNTs gradient distributed in the thickness direction of the pipe forms different reinforcement patterns. The material properties of the FG-CNTRC are estimated by rule of mixture. A higher-order shear deformation theory and Hamilton's variational principle are employed to derive the motion equations incorporating the thermal and fluid effects. A two-step perturbation method is implemented to obtain the closed-form asymptotic solutions for these nonlinear partial differential equations. The nonlinear frequencies under several reinforcement patterns are presented and discussed. We conduct a series of studies aimed at revealing the effects of the flow velocity, the environment temperature, the inner-outer diameter ratio, and the carbon nanotube volume fraction on the nature frequency.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권2호
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• pp.15-22
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• 2024

The objective of this study was to examine whether a gerotor pump used in a transmission could be converted into an electric vehicle thermal management system pump using a virtual design environment. To achieve this objective, we first built an environment that could analyze the performance of a gerotor pump in heat transfer fluid. Flow rate, pressure, and volumetric efficiency were then analyzed when using heat transfer fluid in a gerotor pump. Finally, how large the displacement volume of the pump should be designed when using a heat transfer fluid other than oil was determined. Based on results of this study, it is expected that gerotor pumps will be applied to new business fields such as electric vehicle cooling systems.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.80-87
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• 2010

본 연구는 Athabasca 오일샌드광구의 역청 생산방법인, SAGD 수행에 영향을 주는 불균질한 유효투수도의 분포도를 만드는 저류층 모델링 작업 공정을 개발하기 위한 것이다. 암석학적 상 분포는 연구 지역 역청 저류층 내의 불균질성의 주요 원인이다. 대상 매질은 사암과 이암으로 구성된 하천에서 바다로 이어지는 채널로서 이암이 유체의 흐름을 방해해 유효 투수도를 감소시키고 있다. 본 연구에서는 암석학적 상등을 이암의 모양에 따라 마른 특성의 유효투수도를 갖는 세 종류로 분류하였다. 본 연구의 저류층 모델링 작업과정은 상 모델과 투수도 모델링, 두 가지 주요 모듈로 구성되어 있다. 상 모델링은 확률적인 접근을 이용하여 유효투수도 결정에 중요한, 세가지 상등 중에 어떤 종류에 속하는지를 알려준다. 투수도 모델링은 먼저 이암의 체적율을 구하고 그것을 유효투수도로 변환시킨다. 암석상들의 소형 모델에 대한 일련의 시뮬레이션 적용을 통해 이암 체적율을 유효투수도로 변환시키는 변환함수를 얻는다. 탄성파 자료는 지구통계학적 방법으로 상 모델링에 입력되는 상등의 우선 확률을 제공함으로써 상 모델링에 기여한다. 특히, 본 연구에서는 상들의 우선 확률을 개선하기 위해 상등의 예측 시 다양한 탄성파 속성들을 복합적으로 사용하는 신경망 방법을 이용하였다. 상 구분에 있어서의 얼마만큼 개선되었는지를 보여주기 위해 상 모델링 시 개선된 우선 확률을 사용한 결과를 단일 탄성파 속성을 이용하는 기존 방법의 결과와 비교하였다. 다중 탄성파 속성들의 복합적인 사용에서 밀도와 P파 속도를 조합해서 이용하는 것이 상구분을 향상시키는데 필수적이다. 또한 본 연구에서는 검층으로부터 얻은 공극률과 P파 속도, 사진찍은 것 같이 예측된 이암의 부피를 이용하여 sand matrix의 공극률이 정확하게 평가원 연구지역에서, 다른 상등 사이에서 P파 속도가 달라지게 하는 sand matrix의 공극률에 대해서도 논의하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.144-149
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• 2020

기포 저감 장치는 기름의 정량 공급과 관련된 문제 해결의 목적을 둔 장치이다. 따라서 본 연구에서는 기포 저감 장치의 작동 중 기포 입자의 크기별 유동특성을 확인하고자 수치해석을 진행하였다. 기초해석을 진행한 결과, 기포의 상승과 하강이 가장 활발하게 나타나는 영역을 발견하였고, 그 지점을 중심으로 수치적 계산을 수행하였다. 수치적 계산에 앞서 각 변수들 간의 동차성을 확보하기 위하여 무차원 유도를 수행하였다. 무차원 유도를 수행한 데이터를 바탕으로 각 입자의 크기별, 유체의 속도별 25개의 변수 조건을 설정하여 별도의 계산을 통해 기포 상승과 하강의 대한 수식을 도출하였다. 각 변수별로 항력과 부력의 비를 계산하여 기포에 작용하는 항력이 부력보다 큰 경우 기포가 하강하며 기포는 저감되지 않는다고 판단하였고, 부력이 항력보다 큰 경우 기포는 상승하며 기포가 저감된다고 판단하였다. 수치 계산 데이터를 바탕으로 유동 해석을 진행하였다. 유동 해석을 통하여 기포의 상승과 하강을 확인하였고, 수치 계산의 결과와도 일치하는 것을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권1호
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• pp.35-40
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• 2008

석유화학 공정의 증류탑은 공정유체를 분리, 정제하는 중요한 장치 중의 하나로 가동효율은 설비의 생산성에 큰 영향을 미친다. 본 연구는 밀봉 감마선원을 이용하여 투과 감마선의 세기를 높이별로 측정함으로써 내부 밀도의 변화를 분석하여 공정의 가동 중 내부 상황에 대한 정보를 얻고자 하였다. 이를 위하여 한국원자력연구원에서 개발된 자동 증류탑 검사장치를 이용하여 증류탑 상부 양쪽에 밀봉 감마선원과 방사선검출기를 매달아 수직으로 내리면서 실험을 수행하였으며, 이때 감마선원으로는 Co-60 150 mCi과 방사선검출기로 BGO detector를 각각 사용하였다. 진단결과 설비 내부의 tray에는 구조적 결함이 관찰되지 않았으나, 유체분포를 고려할 때 상부는 기포층(vapor)의 밀도분포가 지배적인 반면에, 하단부에는 기포에 비해 유체가 상대적으로 많이 분포하는 것으로 계측되었다. 본 실험으로부터 밀봉 감마선원을 이용한 가동 중에 있는 대형 증류탑의 tray에 대한 구조적 건전성 및 내부 유체분포에 대한 정보를 성공적으로 제시하였다.

• 한국경제지리학회지
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• 제1권1호
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• pp.57-74
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• 1998

국제물류를 국제무역의 물적유통과 국제 화물유동으로 정의하고 방법론상의 변화를 고찰한 결과 다음과 같은 과제를 제시할 수 있다. 첫째, 국제물류에 관한 연구방법의 개발로 물류를 단지 수송의 현상으로써 인식하는 것이 아니라 생산과 소비를 결합하고 정보류를 포함한 종합적 로지스틱으로써 이해할 필요성이 있다. 둘째, 국제물류 유동의 모델화에 관한 연구는 장차 도시를 포함한 지역간의 관계를 주목하는 미시적 관점에서의 연구가 필요하다. 그리고 글로벌 경제로 국가뿐만 아니라 다국적 기업도 무역의 주체로 등장하기 때문에 문화적.행동론적 요소를 가미한 입지론과 경제지리학은 새로 구축되어야 할 것이다. 셋째, 국제물류를 배경으로 한 항만과 그 후배지와의 관계에 대한 연구는 기업의 의사결정 행동으로서 항만의 이용을 야기시키는 요인까지 분석할 필요가 있다. 넷째, 석유파동 이후 輕薄短小 화물, 유연적 전문화로 인한 다품종 소량 생산체제와 자유무역주의의 등장과, 신선도를 요하는 식료품이나 화훼 등의 고속수송의 필요성으로 항공 화물수송이 중요시되고 있기 때문에 국제공항을 중심으로 화물의 후배지와 지향지에 대한 연구의 필요성이 제기된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1123-1129
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• 2015

자동차부품 세척장비는 엔진과 변속기 블록 등의 가공과정에서 잔류하는 기름때를 제거하며, 잦은 수류방향 전환과 고압수의 분사를 위해 한 쌍의 2 방향 밸브를 사용한다. 그러나 정교한 밸브제어장치 없이 2 방향 밸브를 사용하는 경우 급격한 수류방향 전환에 따른 맥동현상이 발생하여 사용에 어려움이 따른다. 대안으로 하나의 3 방향 절환밸브를 사용하는 방법은 정교한 제어장치 없이도 정확한 수류방향 절환이 원활히 이루어져 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 복잡한 유로 및 바텀플러그 형상으로 인해 유속변화가 심하게 발생하여 공동현상이 나타날 수 있다. 본 연구에서는 3 방향 절환밸브 내의 유동특성을 해석적으로 평가하였으며, 바텀플러그 하부에서 나타나는 공동현상을 공동화지표와 POC(Percent of cavitation)를 도입하여 정량화하였다. 공동현상의 저감을 위해 바텀플러그 형상을 매개변수화하고, 해석의 수렴성 개선과 해석시간을 단축시킬 수 있는 단순 유한요소모델을 이용하여 유동해석을 통한 형상최적설계를 실시하였다. 완전요인배치법을 통한 실험계획법과 인공신경망 기반 반응표면모델을 적용하여 공동현상이 발생하지 않는 POC 가 30% 미만인 바텀플러그의 형상을 제시하였다. 얻어진 최적해는 POC 27%에 대하여 바텀플러그의 허리길이와 꼬리길이가 각각 6.42mm 및 6.96mm 이다.