• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제2권2호
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• pp.70-77
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• 1999

와류에 의한 이중 유벽 사이에 가두어진 기름층과 물의 계면의 교란에 대하여 고찰하였다. 와류는 전부 유벽의 끝에서 발생되는 것으로 간주하였다. 유동장의 해석을 위하여 포텐셜 유동 가정하에 계면을 와 특이점 분포면(vortex sheet)으로 나타내었다. 계면의 형상은 계면에 유한개의 가상의 입자를 설정한 후 그 위치를 추적하여 추하였다. 입자의 속도는 와 분포면에 의해서 유발되는 속도를 Biot-Savart 적분을 통해 구하고 여기에 이동하는 점와류(point vortex)에서 유발되는 속도를 합하여 구하였다. 시간에 대한 와 분포면상의 와도의 변화는 계면에서의 와도 방정식을 해석하여 구하였다. 여러 조건하에서 계산된 결과를 바탕으로 상당한 파고의 계면파가 전부 유벽 하단에서 발생되는 와류에 의하여 생성될 수 있음을 입증하였다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.114-122
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• 2015

수평 성층류 2상 유동에서 기체의 속도가 액체의 속도보다 상대적으로 큰 고유속 유동조건에서는 불규칙한 파형들이 생성되고 이때 상 경계면에서는 액적이탈이 발생한다. 한국원자력연구원(KAERI)에서는 이러한 상 경계면에서의 액적이탈 현상을 기구학적으로 예측하기 위하여 전단력, 표면장력, 그리고 중력 항으로 구성되는 새로운 액적이탈 모델을 제시하였다. 그러나 이 액적이탈 모델 내부에는 아직 결정되지 않은 모델 계수가 존재한다. 모델 계수를 결정하기 위해서는 두 상 사이의 계면파 특성과 관련되는 물리변수들에 대한 실험데이터의 확보가 필요하다. 주요 물리변수들에는 파의 기울기, 파의 빗변길이, 파의 속도, 파의 주파수, 그리고 파장이 있다. 본 연구에서는 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하기 위하여 폭 40 mm, 높이 50 mm, 길이 4.2 m의 수평사각유로에서 가시화실험을 수행하였다. 실험은 1기압의 물-공기 성층류 유동에서 액적이탈이 발생되는 조건에서 수행되었다. 본 실험에서 계면 형상을 2차원적으로 가시화하고 계면파에서 국소적인 물속도 분포를 측정하기 위하여 유로 측면에서 PIV기법을 적용하였다. 추가적으로, 가시화실험을 통해 획득한 계면 이미지로부터 측정된 계면 높이를 검증하기 위하여 평행 와이어 전도도 센서를 개발하였다. 가시화방법과 센서를 통해 측정된 수위를 비교한 결과, 두 가지 방법론에 의해 측정된 수위결과가 잘 일치함을 확인하였다. 최종적으로 개발된 측정기법을 적용하여 액적이탈 조건에서 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.677-682
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• 2015

격자 볼츠만 기법(Lattice Boltzmann method)을 사용하여 에멀전의 유변학적 특성을 파악하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 간단한 전단 유동하에서 온도와 전단속도, 계면장력에 변화를 주어 에멀전(decane-in-water)의 상대점도를 계산하고 이를 분석하였다. 에멀전의 상대점도는 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 전단속도가 증가함에 따라 감소하는 전단박하(Shear thinning) 현상을 보여주었다. 이는 크로스 모델(Cross model)을 통해 검증하였고 일치하는 경향을 보여주었다. 계면에 존재하는 계면활성제(Surfactant)를 통해 제어되는 계면장력이 증가할수록 상대점도는 감소하는 경향을 보여주었다. 이것은 큰 계면장력에서는 기름방울의 변형이 억제되고 점도가 상대적으로 높은 기름방울의 표면적이 감소하면서 나타난다고 해석할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제9권2호
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• pp.102-108
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• 2000

난류상태로 유동중인 고분자 수용액은 순수 용매만의 경우에 비교할 때 동일유량에서 초기에 높은 마찰 저항감소효과를 보이며, 이러한 마찰저항감소효과는 펌프의 펌핑능력 증대로 큰 경제적 이익을 가져다준다. 그러나, 고분자 수용액은 그 극적인 마찰저항감소효과에도 불구하고 유동중에 가해지는 기계적 에너지, 열에너지 등에 의해서 초기의 높은 마찰저항감소효과를 점차적으로 상실하게 되기 때문에, 고분자 수용액의 퇴화를 완화시키기위한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기계적 퇴화특성이 비교적 강한 합성고분자와 계면활성제의 농도합계를 100wpm 으로 고정하고 비율을 11가지로 세분화하여 , 1$0^{\circ}C$의 온도에서 유속 1.5m/sec , 3.0m/sec 및 4.5m/sec 에 대한 퇴화경향을 알아보는 실험을 수행하였으며, 각 조건에서 합성고분자와 계면활성제의 적정비율을 관찰하였다. 실험 결과, 각 속도에서 시간에 따른 퇴화경향은 고속에서 기계적 에너지에 대한 퇴화를 볼 수 있었고, 계면활성제와 합성고분자를 혼합하여 첨가했을 경우 저온에서도 퇴화완화효과가 있음을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-10
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• 1998

서로 섞이지 않는 두 비압축성 유체의 유동을 해석하기 위하여 VOF 방법에 기초한 수치 기법을 개발하였다. 유체간의 계면형상의 거동은 유동장내의 유체의 점유체적비의 변화에 의해 묘사되는데 이를 지배하는 이동방정식을 풀기 위한 새로운 대류항 계산법을 고안하였다. 대류항은 유체계면의 방향에 따라 풍상법과 역풍상법의 적절한 조합을 취하여 계산하는데 여기에 대각방향의 상류효과를 포함시켜 시간에 대한 2차 정확도를 갖도록 하였다. 또한 이 방법을 유량보정수송(FCT)법과 결합시켜 해의 단조성을 보장하였다. 몇 가지 단순 문제에 대한 시험 결과 이 기법이 수치오차에 의한 계면형상의 변형과 파손을 감소시킴을 확인하였다.

• 유변학
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• 제9권1호
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• pp.1-5
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• 1997

새로이 합성한 계면확성제와 대표적 분산용 계면활성제의 분산효과를 상호 비교해 보기 위하여 고농도 석탄-물 슬러리계에 대한 유변학ㅈ거 성질을 측정하였다. 0~$25^{\circ}C$ 온도 범위에서 얻어진 유동곡선으로부터 여러 가지 유동 파라미터를 구한 결과, PS가 상대적으로 structure factor, C2와 shear modulus, $\chi$2/$\alpha$2 값에 있어서 큰 감소를 보여 주엇으며 특히 shear modulus는 계면활성제의 종류에 따라 큰차이를 보여주었다. 이러한 현상을 PS가 다 가음이곤 고분자 전해질과 유사한 구조를 갖고있어서 석탄 입자에 흡착시 입자간 정전기적 반발과 입체장애를 초래하여 슬러리의 유동성을 향상시킨데 따른 결과로 해석된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.351-357
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• 2013

플립칩 패키징에서 언더필 공정은 칩과 기판 사이를 에폭시로 채워서 본딩하는 공정으로 제품의 신뢰성 향상을 위해 수행되어 진다. 이 언더필 공정은 모세관 현상에 의해서 이루어지는데 유체의 계면과 범프의 배열이 계면 운동에 미치는 영향으로 인하여 공정 중 예기치 않은 공기층을 형성하게 된다. 본 연구에서는 모세관 언더필 유동에서 나타나는 비정상 계면 유동을 가시화하여 범프 배열에 따른 레이싱 효과와 계면의 병합 현상에 대하여 고찰하였다. 그 결과, 플립칩 내부의 범프가 고밀도일수록 유체의 흐름방향과 수직방향의 유동이 더욱 활발하게 진행되어 더 많은 공기층이 형성되었으며, 엇갈린 배열일 경우 직각 배열에 비해 이러한 현상이 더 지배적으로 나타난다.

• 기계저널
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• 제30권4호
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• pp.331-340
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• 1990

본 글에서는 2상유동의 주요 인자들에 대한 측정기법을 소개하였다. 이를 위하여 가장 중요한 기본인자인 유동양식 판별법, 건도 및 질량유량 측정법, 압력강화 측정법과 기공률 측정법을 다 루었다. 이 외에도 2상유동의 실험인자는 다양하나 본 글에서는 지면관계로 열전달 계수, 계면 파구조, entrainment rate, 계면 및 벽면전단응력과 액적 및 기포의 크기 등 부차적인 유동변수 의 측정법을 다루지 못한 것을 아쉽게 생각하며 다음에 소개할 기회를 기대한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권2호
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• pp.91-95
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• 2000

8인치 쵸크랄스키 실리콘 단결성 성장에 있어서, 계면에서의 온도기울기, 산소, 농도 및, 반경방향의 산소농도 분포에 미치는 아르곤 가스 유동의 영향을 조사하였다. 아르곤의 유입량을 증가시킴에 따라 계면 근처 결정내 온도기울기가 증가하였으며. 결정내 산소농도는 감소하였다. 한편, 반경방향의 산소농도 균일성은 악화됨이 관찰되었다. 실험 결과를 종합하여 볼 때, 아르곤 유동이 산소 농도 및 균일 분포성 등의 결정 특성에 중요한 영향을 미치는 성장 공정변수임을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.300-302
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• 2001

폴리카본산계 기능성 고분자를 합성해서 고성능 감수제 원료로 활용하여 고유동화 혼화제를 개발하고자 한다. 폴리카본산계 기능성 고분자를 합성한 후, 이를 고유동, 고강도 혼화제 원료로의 제반 물성을 확인하고, 이를 현장에 적용하여 현재의 제품을 획기적으로 개선하고, 혼화제 품질의 우위성을 확보하기 위해 1) 시멘트 및 골재 표면에서의 적절한 계면활성을 갖는 분자설계를 하였으며, 2)분자량의 조절 기술의 개발을 개발하였다. 합성에 있어서 첫째, 시멘트 및 골재 표면에서의 적절한 계면활성을 갖는 분자설계와 둘째, Mw 5,000정도의 분자량을 갖는 감수제의 합성기술을 개발하였다. 이렇게 제조된 고성능 유동화제의 화학구조 해석을 해석하고 분자량 및 분자량 분포를 측정한 다음, 시멘트 페이스트의 유동성, 점도, 슬럼프로스 등을 측정하여 고성능 유동화제의 성능인 시멘트 페이스트의 유동성을 시험하였다. 그 결과 고유동성을 갖는 것과 장시간 안정한 유동성을 나타내었으며, 경과 시간에 따른 겉보기 점도변화를 측정한 결과 점도의 상승이 초기에 일어나다가 시간의 경과에 따라 점도가 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 경과시간에 따른 유동성 손실을 억제할 것으로 기대한다.