• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1119-1126
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• 2011

기존 마이크로채널 열교환기는 한 플레이트에 고온 또는 저온, 한 종류의 유체만이 흐르고 있다. 채널 내부를 흐르는 유체의 수직 방향으로는 다른 종류의 유체가 존재하지만, 수평 방향으로는 같은 종류의 유체가 존재한다. 그로 인해 수평 방향의 열전달률은 수직 방향에 비하여 낮게 나타나게 된다. 열교환기 성능 향상을 위하여 한 플레이트에서 고온, 저온 유동이 번갈아가며 존재하는 새로운 채널 배열을 제안하였다. 새로운 채널 배열을 위해서는 특별한 입구 및 출구 설계가 필요하다. 제안된 채널 배열을 통하여 기존 열교환기보다 높은 열전달률을 얻을 수 있다. Reynolds 수와 Prandtl수가 증가할수록 새로운 채널 배열로 인한 열 성능 향상이 증가하고, 고체와 유체의 열전도계수 비가 증가할수록 열 성능 향상은 감소한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권2호
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• pp.195-202
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• 2004

This paper presents the fabrication and evaluation of mechanical behavior for a peristaltic micropump by flow simulation. The valve-less micropump using the diffuser/nozzle is consists of the lower plate, the middle plate, the upper plate and the tube that connects inlet and outlet of the pump. The lower plate includes the channel and the chamber, and the plain middle plate are made of glass and actuated by the piezoelectric translator. Channels and a chamber on the lower plate are fabricated on high processability silicon wafer by the DRIE(Deep Reactive Ion Etching) process. The upper plate does the roll of a pump cover and has inlet/outlet/electric holes. Three plates are laminated by the aligner and bonded by the anodic bonding process. Flow simulation is performed using error-reduced finite volume method (FVM). As results of the flow simulation and experiments, the single chamber pump has severe flow problems, such as a backflow and large fluctuation of a flow rate. It is proved that the double-chamber micropump proposed in this paper can reduce the drawback of the single-chamber one.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권5호
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• pp.482-490
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• 2007

When a molten corium is relocated in a lower head of a reactor vessel, the ERVC (External Reactor Vessel Cooling) system is actuated as coolant is supplied into a reactor cavity to remove a decay heat from the molten corium during a severe accident. To achieve this severe accident mitigation strategy, the two-phase natural circulation flow in the annular gap between the external reactor vessel and the insulation should be formed sufficiently by designing the coolant inlet/outlet area and gap size adequately on the insulation device. For this reason, one-dimensional natural circulation flow tests and the simple analysis were conducted to estimate the natural circulation flow under the ERVC condition of APR1400. The experimental facility is one-dimensional and scaled down as the half height and 1/238 channel area of the APR1400 reactor vessel. The calculated circulation flow rate was similar to experimental ones within about ${\pm}$15% error bounds and depended on the form loss due to the inlet/outlet area.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.69-76
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• 2018

본 연구에서는 가스터빈 블레이드의 필름 냉각에서 45도 리브가 있는 냉각채널의 필름 홀 위치가 블레이드의 표면냉각 성능에 미치는 영향을 전산유체해석 기법을 통하여 분석하였다. 또한 냉각채널의 리브 유무의 영향을 동일 분사율에 대해서 고찰하였다. 수치해석 도메인은 3차원으로 구성하였고 상용코드(Fluent ver. 17.0)를 사용하여 정상상태 조건 하에서 수치해석을 진행하였다. 그 결과를 바탕으로 블레이드 표면에서의 냉각효율, 유속, 유선, 압력 계수를 비교 분석하였고 홀 위치의 변화가 리브 구조에 의해 유발되는 이차 유동의 토출에 미치는 영향을 고찰하였다. 수치해석 결과로부터 리브가 설치되어 있는 경우 냉각채널의 내부유동은 상부에서 반시계 방향 및 하부에서 시계 방향의 와류쌍을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 리브가 있는 채널의 경우 리브에 의하여 발생한 와류유동이 홀 출구 부근에서 더 높은 압력 차이를 유발하여 리브가 없는 경우보다 최소 12% 이상의 높은 냉각 효율을 나타냈다. 또한 리브가 있는 채널 중에서 홀이 좌측에 위치한 경우(Rib-Left) 리브에 의하여 발생한 이차 유동이 홀 부근의 벽면에 부딪혀 홀 경사각 방향으로의 유동이 형성되는 것을 확인하였다. 블레이드 표면으로 토출된 냉각기체가 주 유동 경계층 내부에서 머무는 영역이 다른 케이스에 비하여 넓기 때문인 것으로 사료된다. 또한 이 경우 홀 출구 부근에서 가장 큰 압력 계수 차이를 나타내었고 이로 인하여 냉각기체의 토출이 촉진되어 냉각효율이 다소 증가하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권7호
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• pp.727-734
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• 2012

A new advanced safety feature of DVI+ (Direct Vessel Injection Plus) for the APR+ (Advanced Power Reactor Plus), to mitigate the ECC (Emergency Core Cooling) bypass fraction and to prevent switching an ECC outlet to a break flow inlet during a DVI line break, is presented for an advanced DVI system. In the current DVI system, the ECC water injected into the downcomer is easily shifted to the broken cold leg by a high steam cross flow which comes from the intact cold legs during the late reflood phase of a LBLOCA (Large Break Loss Of Coolant Accident)For the new DVI+ system, an ECBD (Emergency Core Barrel Duct) is installed on the outside of a core barrel cylinder. The ECBD has a gap (From the core barrel wall to the ECBD inner wall to the radial direction) of 3/25~7/25 of the downcomer annulus gap. The DVI nozzle and the ECBD are only connected by the ECC water jet, which is called a hydrodynamic water bridge, during the ECC injection period. Otherwise these two components are disconnected from each other without any pipes inside the downcomer. The ECBD is an ECC downward isolation flow sub-channel which protects the ECC water from the high speed steam crossflow in the downcomer annulus during a LOCA event. The injected ECC water flows downward into the lower downcomer through the ECBD without a strong entrainment to a steam cross flow. The outer downcomer annulus of the ECBD is the major steam flow zone coming from the intact cold leg during a LBLOCA. During a DVI line break, the separated DVI nozzle and ECBD have the effect of preventing the level of the cooling water from being lowered in the downcomer due to an inlet-outlet reverse phenomenon at the lowest position of the outlet of the ECBD.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.467-475
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• 1997

본 연구에서는 실험개수로에 온수방류용 방류규가 있는 방파제의 모형을 설피하여 바닥\ulcorner의 유속분포를 측정하였다. 또한 3차원의 모형인 Fluent 모형을 이용하여 방파제의 방류구로부터 배출된 바닥젵의 유속구조를 수치모의하여 실험결과와 비교.검증하였으며 흐름특성을 규명하였다. 바닥젵은 자유젵에 비하여 흐름의 확립구간이 짧았으며, 종방향거리에 대한 젵 중앙유속의 감쇠율이 자유젵보다 크게 나타나고 있음이 밝혀졌다. 단순젵과 부력젵의 젵 중앙선에서의 종방향유속을 비교한 결과, 방류구 근처에서는 부력\ulcorner의 유속이 크게 발생하나 x/lQ가 15보다 큰 구간에는 도리어 작게 된다. 종방향유속의 연직분포를 비교한 결고, 방류구로부터 멀어질수록 저층에서는 단순젵의 유속이 크게 나타나며 상충에서는 단순젵의 부의 유속이 크게 나타나고 있음이 밝혀졌다. 또한 부력젵의 경우 자유수면에서의 유속의 분리가 단순젵보다 방류구로부터 가까운 거리에서 발생한다. 부력젵의 연직방향으로의 폭은 단순젵의 폭보다 빨리 확장된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.187-196
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• 2013

화력발전용 관류보일러 화로벽관에서의 밀도파 불안정 예측을 목적으로 수치모델을 개발하였다. 시간 도메인에서 1 차원 유한체적법을 적용하여 관내 비정상상태의 유동장을 계산하였으며, 화로벽관의 평행관 연결을 모사하기 위해 헤더의 모델도 포함하였다. 평행관들 가운데 하나의 관에 열 섭동을 부가 후 관 입출구 유량의 변동을 관찰함으로써 밀도파 불안정을 찾았다. 개발된 모델은 문헌의 실험결과와 검증을 거쳐 700MW 보일러 화로벽관에 적용하였다. 그 결과 Takitani 의 실험결과에서는 평행으로 연결된 우회 유량이 줄어들수록 불안정 경계 열량이 상승하는 경향이 있었던 반면, 보일러 화로벽관의 경우에는 평행관 모델링에 크게 영향을 받지 않음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.154-156
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• 2008

A prototype of the desiccant cooling system with a regenerative evaporative cooler was built and tested for the performance evaluation. The regenerative evaporative cooler is to cool a stream of air using evaporative cooling effect without an inc6rease in the humidity ratio. It is comprised of multiple pairs of dry and wet channels and the evaporation water is supplied only to the wet channels. By redirecting a portion of the air flown out of the dry channel into the wet channel, the air can be cooled down to a temperature lower than its inlet wet-bulb temperature at the outlet end of the dry channels. Incorporating a regenerative evaporative cooler eliminates the need for deep dehumidification in the desiccant rotor that is necessary to achieve low air temperature in the system with a direct evaporative cooler. Subsequently, the regenerative evaporative cooler enables the use of low temperature heat source to regenerate the dehumidifier permitting the desiccant cooling system more beneficial compared with other thermal driven air conditioners. At the ARI condition with the regeneration temperature of $60^{\circ}C$, the prototype showed the cooling capacity of 4.4 kW and COP of 0.75.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.336-340
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• 2009

This paper presents experimental results carried out on the purge characteristic of the anodic dead-end mode fuelcell and how to improve the cell performance by pulsation effects. The dead-end mode fuelcell has some merits that a fuel supplying device is not needed and the cell power is higher than that in the open mode fuelcell. However, the purge is necessary for preventing the porous media from being flooded by liquid water formed in the channel. At this time, the un-reacted fuel is discharged with the liquid water together in purge process. The discharged fuel can make the fuel efficiency lower. Therefore, the number of purge times should be decreased for the better fuel efficiency. In this study, the outlet of the anode channel was equipped with a purge solenoid valve and a pulsation generator. The purge times was decreased when the current density decreased and operation pressure increased without the pulsation effects. In addition, when the pulsation effects such as various frequencies or amplitudes were applied, purge times was alleviated up to 40%.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권9호
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• pp.1429-1434
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• 2004

Immunoassay is one of the important analytical methods for clinical diagnoses and biochemical studies, but needs a long time, troublesome procedures and expensive reagents. In this study, therefore, we propose the micro filter chip with microbeads for immunoassay, which has pillar structures. The advantage of the proposed micro filter chip is to use simple fabrication process and cheap materials. The mold was made by the photolithography technique with Si wafer and negative photoresist SU-8. The replica was made of PDMS, bonded on the pyrex glass. The micro filter chip consists of inlet channel, filter chamber and outlet channel. HBV (Hepatitius B virus) monoclonal antibody (Ag1) labeled with biotin were immobilized onto streptavidin coated beads of 30∼50 $\mu$m size. Fluorescein isothiocyanate (FITC)-labeled HBV monoclonal antibody (Ag8) was used to detect HBsAg (Hebatitis B virus surface Antigen), and fluorescence intensity was monitored by epi-fluorescence microscope. In this study, the immune response of less than 30 min was obtained with with the use of 100 $m\ell$ of sample.