• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.413-421
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• 2006

The bubble dynamics induced by direct laser heating is experimentally analyzed as a first step to assess the technical feasibility of laser-based ink-jet technology. To understand the interaction between laser light and ink, the absorption spectrum is measured for various ink colors and concentrations. The hydrodynamics of laser-generated bubbles is examined by the laser-flash photography. When an Ar ion laser pulse (wavelength 488 nm) with an output power up to 600 mW is incident on the ink solution through a transparent window, a hemispherical bubble with a diameter up to ${\sim}100{\mu}m$ can be formed with a lifetime in a few tens of microsecond depending on the laser power and the focal-spot size. Parametric study has been performed to reveal the effect of laser pulse width, output power, ink concentration, and color on the bubble dynamics. The results show that the bubble generated by a laser pulse is largely similar to that produced by a thin-film heater. Consequently, the present work demonstrates the feasibility of developing a laser-actuated droplet generation mechanism for applications in ink-jet print heads. Furthermore, the results of this work indicate that the droplet generation frequency is likely to be further increased by optimizing the process parameters.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.290-297
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• 2016

사각덕트에서 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 모델, 아격자 스케일 모델 및 공간 차분법에 따른 액적 분열을 조사하였다. 액체 제트의 침투깊이를 경험식과 비교하였으며 경험식보다 약간 높음을 알 수 있었다. 제트 후류에서 사우터 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1105-1114
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• 2010

착빙현상은 크게 서리얼음과 유리얼음으로 구분되며 대기온도 뿐 아니라 자유류 속도, 대기 중 수증기 함유량, 수증기 입자의 크기는 결빙형상에 영향을 미친다. 본 논문에서는 결빙 형상에 영향을 미치는 외기조건에 의해 변화하는 결빙형상을 체계적, 정량적으로 분석하여 다음과 같은 결과 확인하였다. 먼저, 자유류 속도의 증가는 결빙면적, 얼음 진행방향, 최대 두께를 모두 증가시키고 결빙형상을 가장 크게 변화시켰다. 둘째, LWC와 결빙면적은 선형적인 관계가 있음을 알 수 있었다. 셋째, 대기온도가 수증기 유입량에 미치는 영향은 LWC, 자유류 속도에 의한 영향에 비해 적어 결빙면적의 변화가 가장 작게 나타났다. 넷째, MVD가 결빙 형상에 미치는 영향은 선정한 외기 조건 중에 가장 미미하였다. 단, 입자가 표면에 충돌하는 영역을 증가시켜 결빙면적에 영향을 주었다.

• 농업과학연구
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• 제14권1호
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• pp.81-97
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• 1987

병충해방제(病蟲害防除)에 있어서 효율적(效率的)인 분무립자(噴霧粒子)의 크기는 $20{\mu}m$ 이내(以內)이지만 비산(飛散)의 해(害)를 감안하여 $140{\sim}200{\mu}m$를 추천하고 있다. 그러나 우리나라 수도방제기(水稻防除機)의 주종(主種)인 총포노즐의 경우 입자(粒子)크기는 $220{\sim}750{\mu}m$로 과대(過大)한 실정(實情)이다. 우리나라에서 널리 이용(利用)되고 있는 과권(過卷) 노즐의 구조(構造)를 Figure 2와 같이 고안(考案)하여 공기(空氣)를 혼합(混合)시킨 약액(藥液)을 이용(利用)함으로써 과실내(過室內)에서의 예비무화효과(豫備霧化效果), 약액(藥液)의 감소된 표면장력(表面張力) 및 점주(粘住), 분사액(噴射液)의 증가된 주파수(周波數)의 효과(效果)를 이용(利用)하여 분무립자(噴霧粒子)를 개선(改善)하고저 실시(實施)된 실험결과(實驗結果)는 다음과 같다. 분무립자(噴霧粒子) 크기는 분무압력(噴霧壓力)(본(本) 실험(實驗)에서는 $0.70kg/cm^2$부터 $6.33kg/cm^2$까지 실시(實施)) 이 증가(增加)됨에 따라서 점차로 미립화(微粒化)되었고 이 경향(傾向)은 표준(標準)노즐의 결과(結果)와 같다. 동일(同一)한 분무압력하(噴霧壓力下)에서 분무립자(噴霧粒子)의 크기 및 분포상태(分布狀態)를 표준(標準)노즐의 비교(比較)할 때 체적평균직경(體積平均直徑)이 작아졌고 입자(粒子)크기 분포(分布)도 개선(改善)되었다. 입자(粒子)크기 분포(分布)는 분무형(噴霧型)의 중심(中心)으로부터 외측(外側)으로 향(向)하면 체적평균직경(體積平均直徑)이 작아지는 현상(現象)이었다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권2호
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• pp.79-89
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• 2009

본 연구에서는 고농도의 쿼세틴을 함유하는 안정한 나노에멀젼의 조성을 찾고 POE (30) hydrogenated castor oil (HCO-30)/오일/쿼세틴/에탄올/물로 이루어진 나노에멀젼에 대한 에탄올의 영향을 연구하였다. 나노에멀젼은 저에너지법인 emulsion inversion point (EIP) 법과 고에너지법인 균질기(homogenizer)를 병합하여 제조하였다. 나노에멀젼에 대한 에탄올과 다른 성분들의 영향을 평가하기 위해 입자 크기, 에멀젼의 형태, 그리고 입자 분포와 같은 물리적 특성을 조사하였다. 나노에멀젼에 대한 쿼세틴의 최적 농도는 0.2 %였다. 계면활성제인 POE (30) hydogenated castor oil (HCO-30) 농도에 따른 나노에멀젼의 입자 크기를 보면, 2.00 %부터는 에멀젼의 입자 크기는 300 nm 이하였으며 HCO-30을 4.75 % 함유하는 나노에멀젼이 가장 안정하고 입자 크기도 172.40 nm로 나타났다. 마지막으로 에탄올 4.00 %를 함유한 나노에멀젼의 입자 크기는 128.15 nm이고 입도 분포 또한 좁게 나타났다. 나노에멀젼의 불안정화 과정은 Ostwald ripening에 의한 것으로 보여진다. 나노에멀젼에 대한 에탄올의 영향을 연구함으로써 소량의 에탄올을 이용하여 약물의 봉입률을 증가시킬 수 있으며, 안정한 나노에멀젼을 만듦으로써 스킨 로션, 에센스 및 향수와 같은 화장품과 제약 등에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권2호
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• pp.133-139
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• 2014

물/Span 80-Tween 80/긴 사슬 파라핀 오일 계에서 PIC (조성 상전이) 방법을 이용하여 O/W 나노에멀젼을 제조하였다. 제조 온도를 $30^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$로 상승시킴에 따라 제조된 나노에멀젼의 입경은 120 nm에서 40 nm로 감소하여 나노에멀젼을 형성하였다. 혼합 계면활성제의 HLB를 변화시킴에 따라 12.0 ~ 13.0 부근에서 가장 작은 입경을 형성하는 최적 HLB가 존재하였다. 나노에멀젼의 점도는 액적의 부피 분율(${\phi}$)에 따라 현격하게 증가하였으나, 입경의 크기는 약간 증가하였다. 그리고, ${\phi}{\leq}0.3$ 조건에서 나노에멀젼의 크기 분포는 2개월 이상 일정하게 유지 되었다. 이러한 결과는 점성 파라핀 오일의 경우 $30^{\circ}C$에서는 PIC 방식으로 거의 분산할 수 없음을 보여주지만, 제조 온도가 증가할 경우 단 분산 나노에멀젼의 제조가 가능하다는 것을 보여준다. 나노에멀젼이 생성되면, Ostwald ripening에 대한 안정성은 연속 상에서 액상 파라핀 오일의 매우 낮은 용해도로 인해 안정하게 되며, 이는 화장품 응용에서 매우 중요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.714-721
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• 2016

유가금속이 혼합된 비철합금의 습식 제련의 용이성을 위해서, 주석과 황동 용탕으로부터 표면적이 넓은 평판형 응고체를 제조하는 공정을 제안하였다. 금속 용탕을 그라파이트 도가니의 노즐로부터 드롭렛(droplet) 형상으로 떨어뜨릴 수 있도록 STAR-CCM+ 프로그램을 이용하여 노즐의 직경을 0.5, 1.0, 2.0 mm로 변화시키며 시뮬레이션을 진행하였다. 주석과 황동 모두 0.5 mm 노즐에서는 융액이 흐르지 않았으며, 2.0 mm 에서는 연속적인 분사가 진행되었고, 1.0 mm에서는 목적한 드롭렛이 형성되었다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 목적한 드롭렛이 형성되는 1.0 mm 노즐을 이용하여 용융된 주석, 황동 용탕 드롭렛을 $40^{\circ}$의 경사를 가진 티타늄 충격판에 충돌시켜 표면적이 증가된 디스크형 응고체를 10분 내에 성공적으로 제조하였다. 평면 응고체의 무게, 평균두께, 표면적은 주석의 경우 각각 0.15 g, $107.8{\mu}m$, $3.71cm^2$ 이었으며, 황동의 경우 1.16 g, $129.15{\mu}m$, $23.98cm^2$로 확인되었다. 형성된 응고체의 표면적은 드롭렛에 대비하여 각각 8.2, 17.6배로 증가되었다. 제안된 공정을 이용하여 다른 유가금속 합금의 표면적 향상 공정에도 비용과 시간 절감이 기대되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권10호
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• pp.1131-1142
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• 2000

In an effort to illustrate the global variation of SMD (Sauter mean diameter, or $D_{32}$) and AMD (Arithmetic mean diameter, or $D_{10}$) at five axial downstream locations (i. e., at Z=30, 50, 80, 120, and 170 mm) under the different experimental conditions, the radial coordinate is normalized by the spray half-width. Experimental data to analyze the atomization characteristics concerning with an internal mixing type have been obtained using a PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer). The air injection pressure was varied from 40 kPa to 120 kPa. In this study, counterflowing internal mixing nozzles manufactured at an angle of $15^{\circ}$with axi-symmetric tangential-drilled four holes have been considered. By comparing the results, it is clearly possible to discern the effects of increasing air pressure, suggesting that the disintegration process is enhanced and finer spray droplets can be obtained under higher air assist. The variations in $D_{32}$ are attributed to the characteristic feature of internal mixing nozzle in which the droplets are preferentially ejected downward with strong axial momentum, and dispersed with the larger droplets which are detected in the spray centerline at the near stations and smaller ones are generated due to further subsequent breakup by higher shear stresses at farther axial locations. The poor atomization around the centre close to the nozzle exit is attributed to the fact that the relatively lower rates of spherical particles are detected and these drops are not subject to instantaneous breakup in spite of the strong axial momentum. However, substantial increases in SMD from the central part toward the edge of the spray as they go farther downstream are mainly due to the fact that the relative velocity of droplet is too low to cause any subsequent disintegration.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.78-84
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• 2020

본 논문에서는 Part I에 소개된 요소모델들을 통합하여 핀틀 추력기 성능 특성을 분석하였다. 성능해석 모델 검증을 위하여 케로신/과산화수소 액체 핀틀 추력기의 실험결과와 비교 분석하였다. 검증한 결과를 바탕으로 핀틀 추력기 내부의 비정상 열유동장의 물리적 특성을 분석하였으며 필름효과를 확인하였다. 또한 추력기의 형상인자와 작동인자가 성능특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 OAT 방법과 scatter plot 방법을 이용해 민감도 분석을 수행하였다. 액적직경, 필름유량, O/F비, 노즐목 직경의 4가지 인자를 이용해 특성속도, 연소실 압력, 비추력의 변화에 대한 영향을 관찰하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권2호
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• pp.203-210
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• 2013

The objective of this conducted research is to study the iodine removal efficiency in a self-priming venturi scrubber for submerged and non-submerged operating conditions experimentally and theoretically. The alkaline solution is used as an absorbent, which is prepared by dissolving sodium hydroxide (NaOH) and sodium thiosulphate ($Na2S_2O_3$) in water to remove the gaseous iodine ($I_2$) from the gas. Iodine removal efficiency is examined at various gas flow rates and inlet concentrations of iodine for submerged and non-submerged operating conditions. In the non-submerged venturi scrubber, only the droplets take part in iodine removal efficiency. However, in a submerged venturi scrubber condition, the iodine gas is absorbed from gas to droplets inside the venturi scrubber and from bubbles to surrounding liquid at the outlet of a venturi scrubber. Experimentally, it is observed that the iodine removal efficiency is greater in the submerged venturi scrubber as compare to a non-submerged venturi scrubber condition. The highest iodine removal efficiency of $0.99{\pm}0.001$ has been achieved in a submerged self-priming venturi scrubber condition. A mathematical correlation is used to predict the theoretical iodine removal efficiency in submerged and non-submerged conditions, and it is compared against the experimental results. The Wilkinson et al. correlation is used to predict the bubble diameter theoretically whereas the Nukiyama and Tanasawa correlation is used for droplet diameter. The mass transfer coefficient for the gas phase is calculated from the Steinberger and Treybal correlation. The calculated results for a submerged venturi scrubber agree well with experimental results but underpredicts in the case of the non-submerged venturi scrubber.