• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.6-9
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• 2008

Analyzing the characteristics of blood flow in the blood vessels is very important to diagnose the circulatory diseases. In order to investigate the hemodynamic characteristics in vivo, the measurements of blood flows inside the extraembryonic arterial and venous blood vessels of chicken embryos were carried out using an in vivo micro-PIV technique. The circulatory diseases are closely related with the formation of abnormal hemodynamic shear stress regions, thereby it is important to get blood velocity and vessel's morphological information according to the vessel configuration and the flow conditions. In this study, the flow images of RBCs in blood vessels were obtained using a high-speed CMOS camera with a spatial resolution of approximately 14.6${\mu}$m${\times}$14.6${\mu}$m in the whole circulation network of blood vessels. The blood flows in the veins and arteries show steady laminar and unsteady pulsatile flow characteristics, respectively. The mean blood flows merged (in veins) and bifurcated (in arteries) smoothly into the main blood vessel and branches, respectively, without any flow separation or secondary flow which accompanying large variation of shear stress. Vorticity was high in the inner regions for both types of vessels, where the radius of curvature varied greatly. The instantaneous flows in the arterial blood vessels showed noticeable pulsatility due to the heart beat, and the main features of the velocity waveforms, including pulsatile shape, retrograde flow, mean velocity, maximum velocity and pulsatile frequency, were significantly dependent on the pulsatile condition which dominates the arterial blood flow. In near future, these in vivo experimental results of blood flow measured in various extraembryonic blood vessels would be very useful to understand the hemodynamic characteristics of human blood flows and various blood flow researches for clinically useful hemodynamic discoveries as well.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.825-829
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• 2011

본 연구에서는, 미소유체시스템 상에서 정밀한 유체 제어를 위해 입력압력이 변하여도 일정한 유량을 유지할 수 있는 수동형 유량제어기를 개발함에 있어, 주기적으로 변화하는 압력에 대한 유량제어기의 동적특성을 평가하였다. 압력 변화의 주기보다 짧은 시간 내에 유량을 측정하기 위하여 입자영상속도계(Particle Image Velocimetry, PIV) 방법을 이용하였다. 지름이 $0.7{\mu}m$ 인 형광입자가 담긴 탈이온수를 유량제어기에 공급하고, 펄스레이저와 형광현미경을 이용하여 $10{\mu}s$ 간격의 연속된 사진을 얻고 이를 분석하여 유량제어기를 통과한 후의 유체의 속도를 측정하였다. 개발된 유량제어기는 20kPa 과 50kPa 사이를 주기적으로 변화하는 60Hz 의 압력 하에서 0.194${\pm}$0.014m/s의 일정한 유속을 유지함을 실험적으로 확인하였다. 압력의 주파수를 1~60Hz 까지 변화시켜가며 수행한 실험에서도 유량제어기는 압력의 주파수에 상관없이 $5.82{\pm}0.29\;{\mu}l/s$ 의 일정한 유량 공급이 가능함을 확인하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제2권4호
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• pp.165-170
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• 2001

This study is focussed on the investigation of spray characteristics from the high pressure gasoline injector for the application of gasoline direct injection engine. For the analysis of spray structure of high pressure gasoline injector; the laser scattering method with a Nd-Yag laser and the Phase Doppler particle analyzer system were applied to observe the spray development and the measurement of the droplet size and velocity of the spray, respectively. Also spatial velocity distribution of the spray droplet was measured by use of the particle image velocity system. Experimental results show that high pressure gasoline injector shapes the hollow-cone spray, and produce the upward ring shaped vortex on the spray surface region. This upward ring shaped vortex promotes the secondary atomization of fuel droplets and contributes to a uniform distribution of fuel droplets. Most of fuel droplets are distributed under 31$\mu m$ of the mean droplet size (SMD) and the frequency distribution of the droplet size under 25$\mu m$ is over 95% at 7 MPa of injection pressure. According to the experimental results of PIV system, the flow patterns of the droplets velocity distribution in spray region are in good agreement with the spray macroscopic behaviors obtained from the visualization investigation.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제7권2호
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• pp.54-59
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• 2014

Particle Image Velocimetry combined with developed image processing method is adopted to study the liquid-solid two phase flow in the centrifugal pump impeller with crystallization phenomenon. The tracer particle is used to follow the liquid phase, which has the diameter between 8 to $12{\mu}m$. The crystal particle precipitates from the sodium sulfate solution does change the wavelength of the laser, and which has great laser scattering characteristics. The diameter of the crystal particle is larger than $20{\mu}m$. Through calculating the diameter of the particles in the image, the tracer particle and the crystal particle can be distinguished. By analyzing the experimental result, the following conclusion has been obtained. During the delay period, there is not any crystal particle and the pump performance has not been changed. As the crystallization process begins, the crystal nuclei appears from the supersaturation solution and grows larger with temperature decreasing, which has the tendency of moving towards the pressure side. The characteristics of liquid-solid two phase flow with crystallization phenomenon in the pump are obtained according to analysis of experimental results, and some guiding advices are presented to mitigate the crystallization phenomenon in pump impeller.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-124
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• 2006

The arteries are very important in cardiovascular system and easily adapt to varying flow and pressure conditions by enlarging or shrinking to meet the given hemodynamic demands. The blood flow in arteries is dominated by unsteady flow phenomena due to heart beating. In certain circumstances, however, unusual hemodynamic conditions cause an abnormal biological response and often induce circulatory diseases such as atherosclerosis, thrombosis and inflammation. Therefore quantitative analysis of the unsteady pulsatile flow characteristics in the arterial blood vessels plays important roles in diagnosing these circulatory diseases. In order to verify the hemodynamic characteristics, in-vivo measurements of blood flow inside the extraembryonic arterial bifurcation cascade of chicken embryo were carried out using a micro-PIV technique. To analyze the unsteady pulsatile flow temporally, the (low images of RBCs were obtained using a high-speed CMOS camera at 250fps with a spatial resolution of $30{\mu}m\times30{\mu}m$ in the whole blood vessels. In this study, the unusual flow conditions such as flow separation or secondary flow were not observed in the arterial bifurcations. However, the vorticity has large values in the inner side of curvature of vessels. In addition, the mean velocity in the arterial blood vessel was decreased and pulsating frequency obtained by FFT analysis of velocity data extracted in front of the each bifurcation was also decreased as the bifurcation cascaded.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권7호
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• pp.723-730
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• 2005

목 적 : 바이러스성 호흡기 감염이 유행하는 2003년 겨울철 소아의 하기도 감염증의 원인 바이러스를 규명하고, 그 임상 양상을 분석하여 환아의 진단, 경과 예측 및 치료에 도움이 되고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 2003년 10월부터 2004년 3월까지 크룹, 기관기관지염, 세기관지염, 폐렴 등의 급성 하기도 감염증으로 삼성제일병원 소아과에 입원한 253례를 대상으로 비인두 흡입물을 채취하여 간접 면역 형광검사에 의해 바이러스가 확진된 92례를 대상으로 임상증상, 진찰소견, 방사선 소견, 혈액검사 소견을 의무기록을 중심으로 후향적으로 분석하였다. 결 과 : 1) 호흡기 바이러스 검사를 실시한 253례 중 92례에서 호흡기 바이러스를 검출하여 검출률 36.4%이었고, 이중 RSV가 76.0%로 가장 많았고, ADV가 12.0%, INFA가 9.8%, INFB와 PIV가 각각 1.1%였다. 이중 혼합 감염은 없었다. 2) 대상 환아의 남녀비는 1.4 : 1이었고, 연령의 분포는 20일된 신생아에서 8.3세까지 분포하였으며, 평균 연령은 13.7개월로 84.8%가 2세 미만이었다. 2세 미만에서 많았던 원인 바이러스는 RSV였다. 3) 임상진단은 폐렴이 56.5%로 가장 많았고, 세기관지염이 35.8%, 크룹이 3.3%, 기관기관지염이 4.3%였다. RSV, INFA가 폐렴의 주된 원인 바이러스였고, RSV는 세기관지염의 주된 원인 바이러스였다. 4) 임상증상 및 징후로는 기침(98.8%), 비루(82.6%), 발열(70.7%), 객담(33.7%), 설사(21.7%), 구토(10.9%), 수포음(67.4%), 흉곽함몰(28.3%), 천명(29.3%), 청색증(4.3%) 등이 있었다. 대상환아의 17.4%에서 $38.5^{\circ}C$ 이상의 고열을 보였고, 23.9%에서 발열이 5일 이상 지속되었다. INFA와 ADV의 발열 양상은 $38.5^{\circ}C$의 고열이 5일 이상 지속되는 경향을 보였다. 청색증은 RSV에서 유일하게 관찰되었다. 5) 백혈구수 이상을 보인 경우는 22.8%였고, 백혈구수의 감소($<5{\times}10^3/{\mu}L$)를 보인 경우는 8.7%였으며, 원인 바이러스로는 ADV가 가장 많았다. 백혈구수의 증가($>14{\times}10^3/{\mu}L$)를 보인 경우는 14.1%였고, 원인 바이러스로는 INFA가 가장 많았다. CRP가 4.0 mg/dL 이상으로 증가된 경우는 13.0%로 원인 바이러스로는 ADV가 많았다. 간효소치의 증가는 10.9%에서 있었고, 원인 바이러스는 RSV가 많았다. 결 론 : 2003년 겨울철 바이러스성 하기도 감염증의 주된 원인 바이러스는 RSV, ADV, INF A/B, PIV였으며, 각각의 바이러스가 보이는 임상 양상은 지속적인 발열, 청색증, 증가된 염증반응 소견, 간기능 이상 등으로 다양하였고, 또한 임상 진단에도 바이러스간에 차이가 있었다. 이러한 바이러스성 하기도 감염증의 원인에 따른 임상 양상의 차이를 인식하고, 이에 대한 관찰이 환아의 경과 예측, 진단 및 치료에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권10호
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• pp.1265-1273
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• 1999

PIV(Particle Image Velocimetry) velocity field measurements inside the snout of a1/10 scale model of the Zn plating process were carried out at the strip speed $V_s=1.5m/s$. Aluminum powder particles ($1{\mu}m$) and atomized olive oil ($3{\mu}m$) were used as seeding particles to simulate the molten Zinc flow and deoxidization gas flow, respectively. A pulsed Nd:Yag laser and a $2K{\times}2K$ high-resolution CCD camera were synchronized for the PIV velocity field measurement. From flow visualization study, it is found that the liquid flow in the Zn pot is dominantly governed by the uprising flow caused by the rotating sink roll, with its effect on the steel strip inside the snout largely diminished by installing of the snout. The deoxidization gas flow in front of the strip inside the snout can be characterized by a large-scale vortex rotating clockwise direction formed by the moving strip. In the rear side of the strip, a counter-clockwise vortex is formed and some of the flow entrained by the moving strip impinges on the free surface of molten zinc. The liquid flow in front of the strip is governed by the flow entering the snout, caused by the spinning sink roll. Just below the free surface a counter-clockwise vortex is formed near the snout wall. The moving strip affects dominantly the flow behind the strip inside the snout, and large amount of the liquid flow follows the moving strip toward the sink roll. The thickness of the flow following the strip is very thin in the front side due to the uprising flow, however thick boundary layer is formed in the rear side of the strip. Its thickness is increased as moving downstream toward the sink roll. Inside the snout, the deoxidization gas flow above the free surface is much faster than the liquid flow in the zinc pot. Due to the larger influx of the flow following the moving strip in the rear side of the strip, higher percentage of imperfection can be anticipated on the rear surface of the strip.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권2호
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• pp.99-105
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• 2010

In order to obtain velocity profile of blood flow with high spatial resolution, a micro PIV technique consisted of a fluorescent microscope, double-pulsed YAG laser, cooled CCD camera was applied to in-vitro blood flow experiment through a micro round tube of a diameter $100{\mu}m$. Velocity distributions of blood flow for rabbit were obtained. The viscosity profiles for shear rate were found at flowing condition. To provide hemorheological characteristics of blood flow, the viscosities for shear rate were evaluated. The viscosity of blood also steeply increase by decreasing shear rate resulting in Non-Newtonian flow, especially in low shear rate region caused by RBC rheological properties. The results show typical characteristics of Non-Newtonian characteristics from the results of velocity profile and viscosity for blood flow. From the inflection points, cell free layer and two-phase flow consisted with plasma and suspensions including RBCs can be separated.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권1호
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• pp.41-50
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• 2010

소형선박에서 운영이 가능한 연안용 benthic chamber(BelcI)를 개발했다. 운영상에 유연성이 큰 BelcI는 연안 저층 경계면 연구에 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 판단된다. BelcI는 몸체, 자동채수기, 교반기 및 전자제어부로 구성된다. 운영상에 유연성을 극대화하기 위해 몸체는 사각 셀 단위의 2단 구조로 설계했다. 센서신호의 증폭, 교반기 및 채수장치 제어회로를 초 전력 소모 회로로 구성하여 외부 전원장치를 제거했다. PIV(particle image velocimetry)기법으로 측정한 chamber 내부의 유체유통은 전형적인 radial-flow impeller의 특성을 나타냈다. chamber내 물의 혼합 시간은 약 30초로 추정되었으며, 바닥면에서 shear velocity($u^*$)는 약 $0.32\;cm\;s^{-1}$였다. 산경계층(DBL) 두께는 약 $180{\sim}230\;{\mu}m$였다. 현장에서 측정한 산소소모율은 약 $84\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;d_{-1}$로 선상배양결과 보다 2배 이상 컸다. 저층 영양염 플럭스는 "질산+아질산"이 $0.18\;{\pm}\;0.07\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 암모니움이 $2.3\;{\pm}\;0.5\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 인산인이 $0.09\;{\pm}\;0.02\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 규산규소가 $23\;{\pm}\;1\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$로 추정되 었다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제24권3호
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• pp.125-133
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• 2017

목적: 1995년 한국에서 b형 헤모필루스 인플루엔자(Haemophilus influenzae type b [Hib]) 백신이 도입된 이후, 2013년 국가예방접종에 포함되었다. Hib 백신 도입 시기 이후 다른 나라의 일부 연구에 따르면, 침습적 Hib 질환은 소아보다 성인, 특히 노인 및 면역 저하 환자에서 더 자주 발생한다고 보고하였다. 따라서, 본 연구는 20-85세의 한국 성인에서 항-polyribosylribitol phosphate (PRP) 항체의 양적 및 질적 측정을 통하여 질병 감수성을 평가하고자 하였다. 방법: 혈청은 39명의 건강한 성인(20-50세)과 면역 저하 상태가 아닌 30명의 노인(75-85세)에서 수집하였다. 모든 피험자는 7일 이내에 항생제를 복용하지 않았다. 항-PRP 면역글로불린 G (immunoglobulin G [IgG]) 항체가 및 혈청 살상능 역가(serum bactericidal index [SBI])는 효소결합면역흡착측정법과 혈청 살상능 평가분석을 통해 측정하였다. 결과: 항-PRP IgG 항체가의 기하평균 및 SBI의 기하평균은 성인군에서 각각 $0.88{\mu}g/mL$ (95% 신뢰 구간, 0.17-3.85) 및 354 (95% 신뢰구간, 50-2,499)이었고, 노인군에서는 각각 $1.67{\mu}g/mL$ (95% 신뢰구간, 0.53-5.24) 및 449 (95% 신뢰구간, 146-1,376)이었다. 소아에서 Hib 감염에 대한 방어 농도로 인정하고 있는 0.15 및 $1.0{\mu}g/mL$을 적용하였을 때, 항체 양성률은 성인군에서 87.2%, 노인군에서 100%였다. SBI의 양성률($SBI{\geq}4$)은 성인군에서 82.1%, 노인군에서 100%였다. 결론: 대부분의 성인군과 노인군에서 양적으로나 기능적으로 Hib 질환에 대한 방어 면역력을 가지고 있었으나 모두는 아니었다. 높은 면역력과 낮은 Hib 순환율은 인구에서 Hib에 대한 자연면역을 감소시킬 수 있으므로, Hib 면역과 질병에 대한 지속적인 감시가 필요하다.