• 멤브레인
• /
• 제11권1호
• /
• pp.50-59
• /
• 2001

증기투과를 이용한 휘발성유기물(volatile organic compounds, VOCs)/$N_2$ 혼합물의 분리에서 농도분극현상이 투과거동에 미치는 영향을 연구하였다. 막 재료는 VOCs와 친화력이 큰 poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 막을 사용하였으며, VOCs는 염소화탄화수소류 중에 탄소수와 치환된 염소수를 고려하여 $CH_2Cl_2, CHCl_3, C_2H_4Cl_2, C_2H_3Cl_3$를 사용하였다. Feed의 유속, 투과온도, VOCs의 농도 등의 변화에 따른 투과거동의 변화를 관찰하였다. 유속이 감소함에 따라 막의 투과분리성능의 감소가 관찰되었으며, 응축성이 큰 VOCs일수록, VOCs의 농도가 높을수록 또는 투과 온도가 낮을수록 감소 폭이 큰 경향을 보였다. 이와 같은 투과거동의 변화는 농도분극현상에 의한 것으로, 유속이 감소함에 따라 경계층 내의 물질전달계수가 감소하여 농도분극현상이 증가하기 때문에 나타나는 투과거동의 변화로 해석하였다. 결과적으로 VOCs/기체 혼합물의 증기투과를 통한 분리 시 농도분극현상이 크지 않을 것이라는 일반적인 생각과는 달리 고무상 막을 통한 증기투과에서는 농도분극현상에 의한 막 성능의 감소가 크게 나타났다.

• 공업화학
• /
• 제9권5호
• /
• pp.698-703
• /
• 1998

실리콘고무 (polydimethylsiloxane, PDMS)막에 의한 trichloroethylene (TCE)과 chlorobenzene (CB)수용액의 투과증발실험을 수행하고 농도분극이 분리특성에 미치는 영향을 연구하였다. 경계층저항은 직렬저항모델을 사용하여 설명하였으며, 수용액으로부터 미량의 유기염화물을 제거하는 투과증발에서는 농도분극현상이 투과거동에 중요한 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 같은 막두께에서, 막에 대한 친화력이나 선택투과성이 더 큰 TCE가 CB수용액보다 경계층저항의 영향이 더 크게 나타났다. 막두께가 증가할수록 경계층저항의 영향은 감소하고 막저항이 지배적이 되며, 겉보기분리계수는 증가하여 막의 고유분리계수에 가까워졌다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.40-51
• /
• 1998

유벽에 의하여 가두어진 오일의 조류중 거동을 회류수조에서 2차원적인 실험설비를 이용하여 살펴보았다. 유벽을 적정 깊이의 수직판으로 대치하고 레이저 광원을 이용하여 오일과 물과의 경계면 변형을 2 종류의 오일 (콩기름과 경유)에 대하여 관찰하였다. 적용된 조건으로 조류의 속도는 10 cm/s - 35 cm/s, 유벽의 깊이는 4 cm 와 8 cm, 그리고 유량은 2 liter - 8 liter 의 변화를 주었다. 다양한 경계면의 거동과 조건에 따른 누유의 손실 방식을 차원해석을 통하여 정리하고 유적누유와 연속누유의 발생 메카니즘을 설명하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권11호
• /
• pp.1896-1911
• /
• 1997

Effects of fiber-matrix interphases on the micro-and macro-mechanical behaviors of unidirectionally fiber-reinforced composites subjected to transverse shear loading at remote distance have been studied. The interphases between fibers and matrix have been modeled by the spring-layer which accounts for continuity of tractions, but allows radial and circumferential displacement jumps across the interphase that are linearly related to the normal and tangential tractions. Numerical calculations for basic cells of the composites have been carried out using the boundary element method. For an undamaged composite the micro-level stresses at the matrix side of the interphase and effective shear stiffness have been computed as functions of fiber volume ratio $V_f$ and interphase stiffness k. Results are presented for various interphase stiffnesses from the perfect bonding to the case of total debonding. For a square array composite the results show that for a high interphase stiffness k>10, an increase of $V_f$ increases the effective transverse shear modulus G over bar of the composite. For a relatively low interphase stiffness k<1, it is shwon that an increase of $V_f$ slightly decreases the effective transverse shear modulus. For the perfect bonding case, G over bar for a hexagonal array composite is slightly larger than that for a square array composite. Also for a damaged composite partially debonded at the interphase, local stress fields and effective shear modulus are calculated and a decrease in G over bar has been observed.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1275-1280
• /
• 2006

자연 저항체인 식생은 유체역학적으로 하천의 평균흐름과 난류량을 변화시키며, 이와 관련하여 유사, 영양 물질, 용존 산소, 그리고 서식 동물 등에 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 과거에는 식생된 수로의 흐름을 식생에 의해 항력이 증가된 경계층 흐름으로 단순하게 보아 왔으나, 근래의 실험유체역학적 연구는 식생된 하천 흐름에 대한 미시적인 구조를 규명하였다. 본 연구는 식생수로에서 평균흐름 및 난류량에 관한 수리특성을 분석하고자 하며, 부유사의 퇴적, 유입, 이송 등의 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 알려진 고유구조를 파악하였다. 식생된 개수로 흐름의 일반적인 평균흐름 및 난류구조는 기존의 연구결과와 동일하였으며, 본 연구에서 중점을 둔 고유구조의 경우, 식생높이를 기준으로 하여 상 하부의 흐름특성이 서로 상이한 것을 확인하였다. 식생높이 상부에서는 유속이 수면방향을 향하는 분출현상이 지배적으로 나타났으며, 식생높이 하부에서는 이와는 반대로 유속의 변동성분이 하상으로 향하는 쓸기현상이 지배적으로 나타났다. 이는 개수로에 식생이 존재할 경우 부유사의 농도분포가 수심에 따라 일정해지는 것에 대한 물리적인 근거로 파악된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2022

본 연구는 지표수-지하수 연계 2차원 흐름 및 용질거동 수치모의를 통해 혼합대 흐름에 의한 지표수-하상 경계층 용질교환이 지표수 내 용질거동에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저, 혼합대 흐름이 부재한 불투수성 하상의 경우 사련 하상파에 의해 발달한 바닥면 근처 재순환 흐름의 포착 효과가 용질 파과곡선 형태를 결정하였다. 반면, 용질이 혼합대로 유입되는 투수성 하상에서는 지표수 대비 유속이 느린 혼합대 흐름에 의해 파과곡선 꼬리 부분 농도가 증가하여 파과곡선 꼬리 연장이 급격히 증가하였다. 또한, 지표수 유속 증가는 바닥면 압력 상승과 함께 혼합대 흐름을 빠르게 하여 파과곡선 꼬리의 연장을 단축시켰다. 이러한 본 연구의 결과는 지표수 내 용질 체류시간 예측에 있어 혼합대 흐름의 중요성을 시사하는 바이다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.47-53
• /
• 2006

본 논문에서는 탄소-페놀 복합재로 제조된 로켓 노즐 내열부품의 고온에서의 거동을 3차원 축대칭 유한요소 모델을 사용하여 해석하였다. 실제 작동 조건을 사용하여 카울 영역의 적층링을 해석한 결과 층각도, 축방향 치수, 경계조건은 적층링 내부의 응력 분포에 큰 영향을 주는 것으로 확인되었다. 특히 링과 링 사이의 접합부분에서 모서리 탈락 현상의 전조 현상인 층간분리가 발생한다. 분리현상 이후에는 층각도 방향 전단응력과 축방향 압축응력에 의해 탈락 현상이 발생하는 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.215-224
• /
• 1990

포화상태인 물질의 역학적, 수리학적 거동을 연구할 수 있는 유한요소법적 수치해석모델을 개발하여 부산 남항 인근해역의 미고결 퇴적물의 거동을 분석하였다. 하중재하에 의한 상부세립 퇴적물의 역학적 변형은 공극수의 확산에 따른 공극수압의 수리학적 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 하중이 일정지역에 편재되어 있을 경우 포아송효과 및 과잉공극수압의 영향에 의해 하중을 직접 받지 않는 표층부분이 융기되며, 하중경계지역에서 멀어질수록 점근적으로 증가한다. 세립점토층에 비해 높은 투수성을 갖는 하부 모래층은 공극수확산의 통로역할을 하여 과잉공극수압의 소멸을 촉진시키며, 결과적으로 상부점토층 변형의 시간적 변화에도 영향을 끼친다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제35권1호
• /
• pp.83-92
• /
• 1999

In this paper, the wind tunnel test was carried to investigate the behavior of buffer layer in turbulent boundary layer with variation of surface temperature and roughness. The results were as follows; 1. The velocity in turbulent boundary layer was increased when the roughness height within viscous sublayer thickness was increased. 2. When the surface temperature was increased, the density of air was decreased and the velocity in turbulent boundary layer was increased. Thus, the thickness of turbulent boundary layer was decreased. 3. When the roughness height and surface temperature was increased simultaneously, the thickness of turbulent boundary layer was decreased. 4. The decrement of the thickness of turbulent boundary layer was more effected by the increment of the roughness height rather than the increment of surface temperature. 5. In this study, it was found that the condition of the highest velocity n turbulent boundary layer was the temperature 333K and roughness #100.

• 전산구조공학
• /
• 제11권3호
• /
• pp.187-198
• /
• 1998

지하구조물의 건전성을 평가하기 위한 비파괴시험으로써 탄성응력파를 이용한 충격반향탐사법을 수치해석적인 방법을 통하여 수행하였다. 즉, 일면만으로 접근 가능한 터널 면에서의 충격가진과 동적응답의 측정으로 이질면을 포함한 내부의 상태를 예측할 수 있다. 연구의 수행은 탄성거동을 하는 매질 내부에서 전파되는 탄성응력파의 특성을 이해하고, 이를 동적 유한요소해석으로 모형화하여 충격반향탐사법을 수치해석적으로 수행한다. 이질재료가 2개의 층을 이루고 있는 경우 표면층의 두께를 쉽게 측정할 수 있었으며, 구조물의 병진운동, 휨운동과 구조물 내에서 다중반사되는 탄성응력파에 의한 복합적인 영향을 받는 터널과 같은 원통형 구조물에서 동적응답의 주파수 특성으로부터 터널라이닝 내부에 형성된 공동의 위치와 크기의 예측이 가능하였다. 수치해석적인 방법과 병행하여 다양한 형태의 경계조건을 가지는 구조물에 대한 충격반향탐사법의 실험을 수행할 경우 실제적인 문제에 적용, 건전성 평가의 지표를 마련할 수 있을 것으로 사료된다.