• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.27-36
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• 2013

본 연구에서는 고체로켓 모터의 연소 불안정성을 예측하고 분석 할 수 있는 해석도구의 개발을 위해 음향에너지의 분석과 선형 안정성 해석을 수행하였다. 음향 해석의 경우 상용 프로그램인 COMSOL을 이용하여 단면적이 일정한 실린더 형상의 연소실 음향 해석 및 모드 해를 도출하였다. Culick에 의해 정립된 고체추진 로켓의 선형 안정성 해석에 기초하여 연소 불안정성을 진단하였으며 압력결합, 노즐감쇠, 입자감쇠의 안정성 요소(stability alpha) 외에 유동방향변환(flow turning) 요소와 점성감쇠(viscous loss) 요소를 추가하여 연료 표면 근처의 유동 및 점성효과를 포함하는 연소 불안정의 경향을 파악하였다. 또한 입자의 크기에 따른 주파수 영역별 연소 불안정 감쇠 특성을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권8호
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• pp.497-503
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• 2017

산소호흡기의 실질적인 개발 제작 및 안정성 파악을 위해서는 산소유동의 이론적인 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 상용 해석 툴인 COMSOL 멀티피직스를 이용하여 산소호흡기의 사용시간 연장을 위한 고압용 감압기 설계를 진행하였다. 기존 감압기의 오리피스 내 핀 형태의 실린더 삽입 방법을 제안했으며, 새로 제시한 오리피스에 대해 3 mm, 6 mm 그리고 9 mm의 길이에서 유동 특성 분석 및 최적 길이를 도출하였다. 기존 감압기에서 토출되는 질량유량 0.028 kg/s 을 기준으로, 최대 감압기 입구 압력인 300 bar 경우 약 33%, 감압기 입구 압력조건인 50 bar, 75 bar 그리고 100 bar에서는 평균 32.71% 내외로 기존 질량조건을 만족하였다. 가공 용이성을 고려할 때 기존의 감압기와 길이가 동일하여 별도의 가공이 필요 없는 3 mm가 가장 적합하다고 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-53
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• 2010

본 연구에서는 솔더 페이스트를 이용한 프린팅 공정의 해석에 대해 연구를 수행하였다. 스텐실 프린팅 공정의 설계에서 중요한 인자는 프린팅 조건, 스텐실 설계, 그리고 솔더 페이스트의 물성 등이다. 본 연구에서는 이 인자들 중에서, 솔더 페이스트의 점도와 표면장력, 그리고 솔더 페이스트와 스텐실 사이의 접촉각이 프린팅 공정의 성능에 미치는 영향을 해석을 통해 파악하였다. 실제 해석에 앞서 압력에 의해서 솔더 페이스트가 스텐실에 채워지는 단순화된 형상과 조건으로 해석을 수행하였다. 해석은 마이크로 유동의 해석에 많이 이용이 되고 있는 상용 소프트웨어인 콤솔(COMSOL)을 이용하였고 축대칭으로 해석하였다. 해석 결과, 솔더 페이스트의 점도는 충진률에 큰 영향을 줌을 알 수 있었고 표면장력과 접촉각은 충진되는 형상에 영향을 줌을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1513-1519
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• 2013

유전 알고리즘은 자연의 진화 과정에 기초한 계산 모델로서 전역 최적화 결과를 제공할 수 있다. 변화율(gradient)을 기반으로 하는 방법들과는 달리, 민감도 해석이 요구되지 않으므로 민감도 해석이 어려운 전계(electric field)에서의 나노 단위 구조물의 형상 설계에 적합하다. 본 연구는 유전 알고리즘과 ON/OFF 방법을 기반으로 위상최적화를 수행하여 가시광선 영역에서 새로운 형태의 나노개구 설계를 목표로 하였다. 연구의 목적은 나노개구 아래10nm에 위치한 측정영역에서의 전계 투과효율(transmission rate)을 최대화하며, 동시에 다른 영역에서의 전계 분포를 최소화하는 것이다. 유한요소해석 및 최적화 과정은 상용 프로그램 COMSOl과 Matlab 프로그램의 연동에 의하여 수행되었다. 최적화 모델의 결과는 초기 모델과의 전계 강도 (electric field intensity) 및 근접장의 초점치수(spot size)를 비교하여 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5117-5122
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• 2011

본 논문에서는 열 해석 시뮬레이션 프로그램인 COMSOL Multiphysics를 활용하여, LED Module의 제작 시, 가장 선호되는 패키지 종류인 COB Type과 보드를 생략한 COH Type의 열 해석 시뮬레이션을 진행한다. LED Module의 시뮬레이션 결과 방열판을 통과하는 위치에 따라 COB Type은 Max. 약 $78^{\circ}C$ ~ Min. 약 $62^{\circ}C$, COH Type은 Max. 약 $88^{\circ}C$ ~ Min. 약 $67^{\circ}C$에서 온도가 안정이 됨을 확인하였다. COB Type과 비교하여 Max. 온도는 약 $10^{\circ}C$ 차이가 나지만, Min. 온도에서 약 $5^{\circ}C$정도로 격차가 감소함을 확인하였으며, LED Point 온도특성곡선을 확인 한 결과 COB Type은 Max. 약 $100^{\circ}C$ ~ Min. 약 $77^{\circ}C$, COH Type은 Max. 약 $100^{\circ}C$ ~ Min. 약 $86^{\circ}C$온도가 안정이 됨을 확인하였으며, COB Type에 비해 COH Type이 약 $10^{\circ}C$ 온도가 높게 측정되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.450-458
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• 2019

연구목적: 본 연구는 기존 오수받이의 문제점을 해결하기 위한 새로운 오수받이 개발 및 개발한 오수받이의 유지관리 능력의 우수성 검증을 목적으로 한다. 연구방법: 기존 오수받이 막힘 현상 및 유지관리 어려움 등의 문제점을 분석하고 시뮬레이션을 활용한 오수받이 트랩에서의 유체거동 특성을 분석하였다. 아울러, 배수트랩의 장기사용성 검증을 통해 새로이 개발한 오수받이의 내구성을 검증 하였다. 연구결과: 배수트랩 막힘 현상에 대한 시뮬레이션 결과 유속 0.6m/sec에서 소용돌이현상 및 막힘 현상이 발생하지 않았으며 6개월간에 걸친 장기간 사용테스트를 통해 배수트랩 개폐장치 등의 내구성에 이상이 없음을 검증하였다. 결론: 본 연구를 통해 기존 오수받이의 막힘 현상 및 유지관리의 어려움을 해결할 새로운 오수받이를 개발하였으며 시뮬레이션 및 내구성 검증을 통해 새로 개발한 오수받이의 유지관리 능력의 우수성을 입증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.95-100
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• 2021

조선소에서 선체 블록과 용접 피더의 위치를 알면 작업자의 위치 정보를 쉽게 얻을 수 있다. 이 데이터는 작업장 안전 모니터링 시스템 구축에 매우 유용하다. 그러나 선체 구조와 용접 공정의 특수성 때문에 작업장에 고정 통신망을 적용하기 어렵다. 본 연구에서는 전용 통신선을 대신할 수 있는 유도 전력선 통신을 선체블록과 같은 금속매체에 적용하는 기술을 검토하였다. 용접기의 전원 케이블에 설치할 유도 결합기로 페라이트 코어를 사용하였고, 금속 블록의 지지대에 체결할 결합기로 나노 결정질 코어를 적용하였다. 제안된 커플러는 COMSOL AC/DC 모듈로 3차원 모델링 하였고 동작 원리를 시각화하기 위하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 알루미늄 프로파일을 사용한 금속블록 통신 성능 테스트에서 용접 전극의 블록 접촉으로 통신 채널이 형성되었을 때 대역폭은 6 Mbps 이상 유지되었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권3호
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• pp.227-232
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• 2023

수중 소음 공해는 해양 환경에 막대한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기포층을 갖는 구조물의 음향 방사 효율을 추정하기 위한 간이 해석법을 제안하였다. 선행 연구 결과를 바탕으로 공기층에 의한 삽입 손실은 감쇠량과 동등하다고 가정하고, 기포층에 의한 삽입 손실은 수치해석 결과의 후처리 기법을 사용하여 계산되었다. 제안된 방법의 검증을 위해 판 구조물에 대한 음향-구조 완전 연성 해석을 수행하였다. 음향-구조 완전 연성 해석은 상용 유한 요소 프로그램 COMSOL Multiphysics를 사용하여 수행되었으며, 기포층의 음향 특성은 Commander 및 Prosperetti 이론을 사용하여 구현하였다. 음향 방사 효율 비교를 통해 간이 해석법과 완전 연성 해석 결과의 경향이 유사함을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 기포층을 갖는 쐐기 구조물의 방사 효율 메커니즘을 예측할 수 있음을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제39권6호
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• pp.268-272
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• 2023

This study explores the characteristics of tilting pad journal bearings used in the high-speed rotating shaft systems of centrifugal compressors. A centrifugal compressor is a high-speed rotating machine that is widely used to compress gases or vapors employed in various industrial applications. It transfers the centrifugal force of a fast-spinning impeller to the fluid and compresses it under high pressure. Many high-speed rotating shaft systems, which require high stability, use tilting pad journal bearings. The characteristics of these bearings can vary depending on several properties, and identifying the appropriate characteristics is essential to optimize the design on a case-to-case basis. In this study, the authors perform a time-dependent analysis of the properties of tilting pad journal bearings and the rotordynamics of the rotating shaft system using COMSOL Multiphysics software. Specifically, the authors analyze the characteristics of the tilting pad journal bearings by performing a parametric sweep using parameters such as pad clearance, maximum tilting angle, preload, number of pads, and pad pivot offset. The authors then use the results of the bearing-characteristics analysis to evaluate the vibration of the rotating shaft and verify its operation within a desirable range. The understanding gained from this study will allow us to determine the optimal properties of these bearings and the limiting operational speed using COMSOL Multiphysics software.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.3996-4001
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• 2023

The High-flux Advanced Neutron Application Reactor (HANARO) produces radioisotopes (RIs) (¹³¹I, ¹⁹²Ir, etc.) through neutron irradiation on various RI production targets. Among them, ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho are particularly promising owing to their theranostic characteristics that facilitate simultaneous diagnosis and treatment. Prior to neutron irradiation, evaluating the nuclear heating of the RI production target is essential for ensuring the thermal-hydraulic safety of HANARO. In this study, the feasibility of producing ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho using irradiation holes of HANARO was investigated in terms of thermal-hydraulic safety. The nuclear heating rates of the RI production target by prompt and delayed radiation were calculated using MCNP6. The calculated nuclear heating rates were used as an input parameter in COMSOL Multiphysics to obtain the temperature distribution in an irradiation hole. The degree of temperature increase of the ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho production targets satisfied the safety criteria of HANARO. The nuclear heating rates and temperature distribution obtained through the in silico study are expected to provide valuable insight into the production of ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho using HANARO.