• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.73-82
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• 2009

포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권3호
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• pp.389-396
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• 2001

Direct numerical simulation of bubble growth and merger process on a single nucleation site during partial nucleate boiling is performed. The equations governing conservation of mass, momentum and energy are solved using a finite difference method combined with a level set method for capturing the vapor-liquid interface. The level set method is modified to include the effects of phase change at the interface and contact angle at the wall. Also, a simplified formulation for predicting the evaporative heat flux in a thin liquid micro-layer is developed and incorporated into the level set formulation. Based on the numerical results, the bubble growth and merger pattern and its effect on the heat transfer are discussed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권4호
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• pp.692-699
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• 2017

The determination of the shape and rising velocity of gas bubbles in a liquid pool is of great importance in analyzing the radioactive aerosol emissions from nuclear power plant accidents in terms of the fission product release rate and the pool scrubbing efficiency of radioactive aerosols. This article suggests a simple parameterization for the gas bubble rising velocity as a function of the volume-equivalent bubble diameter; this parameterization does not require prior knowledge of bubble shape. This is more convenient than previously suggested parameterizations because it is given as a single explicit formula. It is also shown that a bubble shape diagram, which is very similar to the Grace's diagram, can be easily generated using the parameterization suggested in this article. Furthermore, the boundaries among the three bubble shape regimes in the $E_o-R_e$ plane and the condition for the bypass of the spheroidal regime can be delineated directly from the parameterization formula. Therefore, the parameterization suggested in this article appears to be useful not only in easily determining the bubble rising velocity (e.g., in postulated severe accident analysis codes) but also in understanding the trend of bubble shape change due to bubble growth.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.915-924
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• 2016

After a severe accident to the nuclear reactor, the in-vessel retention strategy is a key way to prevent the leakage of radioactive material. Nanofluid is a steady suspension used to improve heat-transfer characteristics of working fluids, formed by adding solid particles with diameters below 100nm to the base fluids, and its thermal physical properties and heat-transfer characteristics are much different from the conventional working fluids. Thus, nanofluids with appropriate nanoparticle type and volume concentration can enhance the heat-transfer process. In this study, the moving particle semi-implicit method-meshless advection using flow-directional local grid method is used to simulate the bubble growth, departure, and sliding on the downward-facing heating surface in pure water and nanofluid (1.0 vol.% $Al_2O_3/H_2O$) flow boiling processes; additionally, the bubble critical departure angle and sliding characteristics and their influence are also investigated. The results indicate that the bubble in nanofluid departs from the heating surface more easily and the critical departure inclined angle of nanofluid is greater than that of pure water. In addition, the influence of nanofluid on bubble sliding is not significant compared with pure water.

• 대한수학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.155-172
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• 2000

Mode interactions at Unstable fluid interfaces induced by a shock wave (Richtmyer-Meshkov Instability) are studied both analytically and numerically. The analytical approach is based on a potential flow model with source singularities in incompressible fluids of infinite density ratio. The potential flow model shows that a single bubble has a decaying growth rates at late time and an asymptotic constant radius. Bubble interactions, bubbles of different radii propagates with different velocities and the leading bubbles grow in size at the expense of their neighboring bubbles, are predicted by the potential flow model. This phenomenon is validated by full numerical simulations of the Richtmyer-Meshkov instability in compressible fluids for initial multi-frequency perturbations on the unstable interface.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.110-110
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• 1999

• 한국결정성장학회지
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• 제33권3호
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• pp.91-96
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• 2023

석영유리 도가니(QC)의 사용 중 기포 품질을 검증하기 위하여 적절한 가속 시험 방법을 제안하였다. 실제 Czochralski(Cz) 공정에서 얻어진 폐기물 도가니의 기포 상태를 분석하고 QC 시험편을 이용하여 온도, 압력, 시간을 변화시켜 최적의 열처리 조건을 제시하였다. Cz 공정에서 생성되는 유사한 기포 크기와 밀도로 제어하기 위해서는 1450℃, 0.4 Torr 및 40시간의 열처리 조건이 적절하였다. 특히 Cz 공정에서 적용하는 압력인 10~20 Torr보다 상대적으로 낮은 압력인 0.4 Torr를 선택함으로써 기포 형성 가속시험의 시간을 단축시킬 수 있었다. 열처리 온도를 1550℃ 높일 경우, Ostwald ripening 현상으로 인하여 기포가 커지고 밀도가 급격히 낮아지며, 결정화 발생으로 적절한 가속시험 조건은 아닌 것으로 판단하였다.

• 전기화학회지
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• 제16권2호
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• pp.70-73
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• 2013

산화 이리듐은 물의 산화반응에 대해 좋은 전기촉매 물질로서 많은 연구가 이루어 지고 있다. 최근 전기화학적 증폭방법을 이용하여 산화 이리듐 나노입자의 개별적인 촉매특성을 연구한 결과를 보면 촉매반응에 의한 전류가 지속적으로 유지되지 않고 시간에 따라 감소하는 결과가 얻어 졌다. 이러한 촉매특성의 사라짐에 대한 원인을 규명하고자 사이즈가 큰 이리듐전극을 산화시킨 산화이리듐 전극에서 물의 산화반응을 진행시켰다. 그 결과 나노입자에서와 유사하게 전류가 감소하는 현상이 관찰되었다. 큰 전극에서의 실험에서는 발생하는 산소방울을 관찰 할 수 있었는데 산소방울의 발생 주기가 전류의 증감주기와 일치하는 것으로 보아 전류의 감소는 산소방울에 의한 버블 과전압 때문으로 생각된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.419-423
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• 1998

형석$(CaF_2)$ 단결정 내부에 형성되는 다양한 결함에 대하여 현미경관찰, 성분분석 및 투과율분석을 하고 광투과에 미치는 영향을 고찰하였다. 내부 cavity의 종류로는 bubble과 결정면을 포함하는 공공형태의 negative crystals이 있으며, 특히 negative crystals이 결정에 고루 퍼져있는 경우, UV-Visible 파장영역에서 약 3%의 투과율 저하현상이 나타났다. 또한, 결정내부의 석출물은 주로 내부 cavite에 형성됨을 WDX 분석을 통하여 확인할 수 있었다. Violet colored 결정은 non-colored 결정에 비하여 전위밀도가 3배 정도 높았고, 성분분석 F이온이 적은 Ca와 F의 원자비가 나타내었다. 이러한 결과로 F이온의 부족으로 인하여 형성된 violet 색상이 발생되었음을 간접적으로 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1491-1498
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• 2003

Droplet evaporation can be used to transfer large amounts of energy since heat is transferred across a thin liquid film. Spreading the drop over a larger area can enhance this heat transfer. One method of accomplishing this is to dissolve gas into the liquid. When the drop strikes the surface, a gas bubble nucleates and can grow and merge within the liquid, resulting in an increase in the droplet diameter. In this study, time and space resolved heat transfer characteristics for a single droplet striking a heated surface were experimentally investigated. The local wall heat flux and temperature measurements were provided by a novel experimental technique in which 96 individually controlled heaters were used to map the heat transfer coefficient contour on the surface. A high-speed digital video camera was used to simultaneously record images of the drop from below. The measurements to date indicate that significantly smaller droplet evaporation times can be achieved. The splat diameter was observed to increase with time just after the initial transient dies out due to the growth of the bubble, in contrast to a monotonically decreasing splat diameter for the case of no bubbles. Bursting of the bubble corresponded to a sudden decrease in droplet heat transfer.