• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권5호
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• pp.93-102
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• 1996

Laser-induced plume and laser-target interaction during pulsed laser deposition are demonstrated for a lead zirconate titanate (PZT). A KrF excimer laser (wavelength 248nm) was used and the laser was pulsed at 20Hz, with nominal pulse width of 20ns. The laser fluence was~$16J/cm^2,$ with 100mJ per pulse. The laser-induced plasma plume for nanosecond laser irradiation on PZT target has been investigated by optical emission spectra using an optical multichannel analyzer(OMA) and by direct observation of the plume using an ICCD high speed photography. OMA analysis showed two distinct ionic species with different expansion velocities of fast or slow according to their ionization states. The ion velocity of the front surface of the developing plume was about $10^7$cm/sec and corresponding kinetic energy was about 100eV. ICCD photograph showed another kind of even slower moving particles ejected from the target. These particles considered expelled molten parts of the target. SEM morphologies of the laser irradiated targets showed drastic melting and material removal by the laser pulse, and also showed the evidence of the molten particle ejection. The physics of the plasma(plume) formation and particle ejection has been discussed.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.337-345
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• 2019

중국, 한국 그리고 일본을 포함한 동아시아 지역의 백악기 시기 화성 활동을 설명하기 위하여 해령 섭입 가설이 제안되어 널리 받아들여 졌다. 특히, 해령 섭입 가설은 남서일본에서 발견되는 아다카이트의 북동 방향으로의 분출 시기의 감소를 잘 설명하였다. 그러나, 해령 섭입 가설은 이후 밝혀진 지구화학 연구 결과 및 판재구성 모델과 배치되기 때문에 여러 문제점을 지닌다. 따라서, 해령 섭입 가설의 문제점을 극복하고 이 시기 화성 활동을 설명하기 위한 플룸-대륙 및 플룸-슬랩 상호 작용 가설이 제안되었고 이 가설은 해령 섭입 가설이 내포한 문제점을 극복할 뿐만 아니라 동아시아 지역의 백악기 화성 활동을 설명할 수 있다. 이 고찰에서는 해령 섭입 가설과 그 대안인 플룸-대륙 및 플룸-슬랩 상호 작용 가설에 대해 요약하여 소개하고 이 대안 가설을 증명하기 위한 추가 연구에 대해 제언한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.399-402
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• 2005

본 연구에서는 초음속 자유유동과 제트 플룸 간의 간섭에 관련된 유동현상들을 수치해석적 방법을 이용하여 고찰하였다. 수치계산은 유한체적법으로 이산화한 압축성 mass-averaged Navier-Stokes 방정식에 표준 $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하여 수행하였으며, 계산에 사용된 모델은 음속노즐을 가지는 동체후미부 만으로 단순화하였다. 수치계산결과는 플룸압력비, 기류마하수 및 베이스 직경이 플룸의 부족팽창에 의해서 동체후미부 상에 발생하는 plume-induced shock wave의 위치에 주는 영향에 대하여 주로 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.118-128
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• 2004

화염에 의한 종방향 공력 특성의 변화를 해석하기 위하여 고형 화염 모형을 이용한 풍동 시험과 고형 화염 모형과 제트 화염 모델을 이용한 난류 유동 수치 해석을 실시하였다. 화염 경계면 근사 가법을 이용하여 산출한 형상을 본떠 화염 모형을 제작하였으며 제트 화염 모델링 기법을 이용하여 공기와 실제 화염의 열역학적 차이로 인한 오차를 보정한 공기 제트 화염을 생생하였다. 화염과 외부 공기의 간섭에 대해 난류 모델간의 비교를 통하여 정확도와 격자 의존성 등에서 Spalart-Allmaras 모델이 좋은 결과를 주었다. 수치 해석을 통하여 고형 화염 모형과 제트 화염의 차이를 분석하였으며, 실제 비행 시험에 대한 화염 영향을 분석하기 위하여 연소실과 대기 압력 비와 레이놀즈수에 따른 변화를 해석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.664-671
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• 2017

수직 발사대는 발사체에서 나오는 화염에 의하여 구조체의 손상이 일어날 수 있고 특히 후방덮개는 화염에 의하여 직접적으로 변형이 일어나므로 이를 해석하기 위해서는 유체-고체 연성해석 기법을 필요로 한다. 본 연구에서 발사체의 화염은 Eulerian 기법을 이용하여 해석하였고, 발사대의 후방 덮개는 Lagrangian 기법을 사용하여 해석하였다. 서로 다른 두 물질간의 경계면은 레벨을 통하여 추적을 하였고 경계면에서의 경계값은 가상유체 기법을 활용하여 결정하였다. 본 논문에서는 후방 덮개의 변형 형상에 따라 달라지는 유동의 변화를 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권3호
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• pp.18-25
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• 2004

Multi plume effects on the base heating have been Investigated with a CFD program. As the flight altitude increases, the plume expansion angle increases regardless of the single or clustered engine. The plume interaction of the clustered engine makes a high temperature thermal shear in the center of four plumes. At low altitude, the high temperature shear flow stays in the center of plumes, but it increases up to engine base with the increasing altitude. At high altitude, the flow from plume to base and the flow from base into outer free stream are supersonic, which transfers the high heat in the center of plumes to the base region. The radiative heat of the clustered engine varies from 220 kW/m² to 469 kW/m² with increasing altitude while those of the single engine are 10 kW/m² and 43.7 kW/m². And the base temperature of the clustered engine varies from 985K to 1223K, and those of the single engine are 483K and 726K. This big radiative heat of clustered engine can be explained by the active high temperature base flow and strong plume interactions.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1056-1062
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• 2008

인공위성의 추력기에서 발생되는 플룸과 기저면의 상호 작용에 관한 연구를 직접모사법을 사용하여 실시하였다. 질소와 수소 분자의 충돌에 의한 회전-병진 에너지의 교환을 정확하게 모사하기 위하여 최근에 연구 되어진 질소와 수소 분자의 회전 에너지 이완 모델을 사용하였다. 추력기 플룸과 기저면의 상호 작용 해석을 위하여 플룸 분자들의 수밀도 분포와 회전, 병진 온도 분포, 열전달량, 압력 등에 대하여 다양한 운영 조건에 맞추어 해석을 실시하였다. 그 결과 기저면에서는 질소 분자보다 수소 분자의 분포가 매우 큰 것과, 분포하는 대부분의 수소 분자가 회전 에너지에 대해 비평형 상태로 분포 하는 것을 확인 하였다. 이는 수소 분자의 정확한 회전 에너지 이완 모델의 필요성을 보여주고 있는 결과이며, 본 연구의 경우 가장 최근의 수소의 회전 에너지에 관련된 모델을 사용함으로써 플룸과 기저면의 상호 작용 해석에 대한 정확도를 증진 시켰다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.37-45
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• 2003

Pulsed laser ablation is important in a variety of engineering applications involving precise removal of materials in laser micromachining and laser treatment of bio-materials. Particularly, detailed numerical simulation of complex laser ablation phenomena in air, taking the interaction between ablation plume and air into account, is required for many practical applications. In this paper, high-power pulsed laser ablation under atmospheric pressure is studied with emphasis on the vaporization model, especially recondensation ratio over the Knudsen layer. Furthermore, parametric studies are carried out to analyze the effect of laser fluence and background pressure on surface ablation and the dynamics of ablation plume. In the numerical calculation, the temperature, pressure, density, and vaporization flux on a solid substrate are obtained by a heat-transfer computation code based on the enthalpy method. The plume dynamics is calculated considering the effect of mass diffusion into the ambient air and plasma shielding. To verify the computation results, experiments for measuring the propagation of a laser induced shock wave are conducted as well.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1645-1651
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• 1990

본 연구에서는 두 개의 수직 등온 평판이 평행하게 배열된 경우의 혼합대류 열전달에 대하여 무차원 평판 간격, b/l와 Grashof수, 레이놀즈수를 변수로 유한차분 법을 사용 수치해석하고, 두평판사잉의 간섭현상과 열전달을 최대로 하는 최적 평판간 격을 구하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.598-605
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• 1985

본 논문에서는 공기(Pr*0.72) 중에서 등온으로 가열된 유한한 길이의 수평평 판과 수직평판이 직각을 이루는 경우의 2차원 유동 및 열전달 현상을 G $r_{LH}$ ＜1.25 $\times$$10^{6}$인 층류영역에서 고찰하였다.수평부위 및 수직부위로 부터 발생하는 평 면 열상승류(Plume)의 상호작용에 의해 독립된 각 평판에 대한 상사해 및 실험과는 다 른 결과를 얻을 수 있었고 이들을 온도장(temperature field)의 변화 및 국소 열유속 의 변화에 촛점을 맞추어 해석하였다. 또한 Nusselt수를 Grashof수와, 수평부위와 수직부위의 종횡비에 대해 정리하였는데 보다 일반적인 종횡비에 대해서도 해석이 가 능하도록 이 형상에 대한 새로운 특성길이를 제시하였다.이상의 실험을 위해서는 Mach-Zehnder 간섭계(MZI)를 사용하였다.