• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1529-1534
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• 2008

최근, 교반기는 화학물질의 교반 및 탈포를 위해 디스플레이, 반도체 업체에서 광범위하게 사용되고 있다. 교반기는 일반적으로 축, 교반조, 감속기어 및 구동 모터로 구성되어 있다. 교반기 설계시의 주요 사항은 회전시의 동적 특성을 평가하는 것이다. 회전시의 동적특성은 진동, 소음 및 열방출로 나타난다. 본 논문은 고속 교반기의 동적 특성을 실험적으로 규명하였다. 진동을 유발하는 주 인자는 회전체의 불균형에 기인한 것임을 알 수 있었으며, 교반 용기 부위의 온도가 전체온도에서 상대적으로 제일 높음을 알 수 있었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.325-326
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• 2006

현 화학플랜트에서 사용되고 있는 ABS 수지 응집 공정의 경우 교반기 내부의 불균일한 유동분포와 유동메커니즘의 문제점은 공정 제품의 생산성을 저하 시키는 원인으로 작용하고 있다. 그러나 우수한 성능의 산업용 교반기를 설계하기 위해선 반드시 교반성능에 영향을 미치는 다양한 내부의 유동특성의 정량적인 실험 데이터 확보가 필요하나, 3차원적 비정상 특성을 나타내는 복잡한 구조의 내부 유동특성에 관한 정량적 해석은 현재까지도 상당한 어려운 문제로 남아있다. 이에 이런 문제점을 개선하여 생산성을 향상시키기 위해서는 PIV 기법을 이용한 교반기 내부의 유동분포와 유동메커니즘을 규명하여 교반기 내부의 최적화된 유동을 형성시키는 임펠러의 형상을 개발하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1549-1554
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• 2015

교반조 바닥에 방해판이 부착된 경우 유동특성 및 입자부유특성을 실험적으로 연구하였다. 입자의 유동상태는 교반조 바닥 중심으로부터 상승류가 증가하였다. 입자부유 실험으로부터 에크만 경계층의 발달에 의해 입자부유가 촉진됨을 알았다. 본 실험범위 내에서의 임펠러 및 교반조 바닥 방해판의 최적조건을 다음과 같이 나타내었다. 교반임펠러 최적조건 : $n_p=6$, d/D=0.5, b/d=0.3, 교반조 바닥 방해판 최적조건 ; $n_b=6$, $d_b/D=0.5$, $b_w/D=0.05$.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.64-64
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• 2010

최근 그린 친환경, 지구온난화방지와 환경 부하물질저감, 기기 고효율화, 연비향상 등의 관점에서 항공기, 자동차 등 운송기계와 휴대용 전자제품 등 경량화가 요구되는 분야에서 경량합금의 사용이 급증하고 있다. 특히, 경량합금 중 가장 가벼운 마그네슘 합금은 최근 주목을 받고 있는 금속재료이다. 그러나 마그네슘합금은 알루미늄합금과는 달리 상온 성형성 및 접합성이 양호하지 않은 관계로 판재를 이용한 구조부품의 제작을 위해서는 많은 연구가 필요하다. 이러한 관점에서 본 연구는 마그네슘합금 판재의 마찰 교반 점용접을 시도하였다. CNC 밀링머신을 사용하여 프로브의 회전 및 삽입 속도에 변화를 주어 접합 특성을 평가하였고, 각 변수의 영향을 조사하였다. 적외선 열화상기와 로드셀을 사용하여 마찰 교반 점용접 중에 발생하는 교반부 온도와 접합부에 가해지는 수직부가하중의 거동을 측정하였다. 마찰 교반 점용접 후, 시험편의 접합 상태와 접합부 단면 관찰을 통해 접합 상태를 조사하였다. 그리고 인장전단 실험을 실시하여 마찰 교반 점용접된 시혐편의 접합강도를 평가하였고, 파단된 시험편의 파면을 관찰하였다.

• 에너지공학
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• 제22권1호
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• pp.28-37
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• 2013

교반 탱크(stirred tank)는 회전하는 임펠러(impeller)를 이용하여 단상 또는 다상의 유체를 지속적으로 유동시키는 장치로 여러 산업분야에 활용되고 있다. 우수한 성능의 교반기를 설계하기 위해서는 교반 성능에 영향을 미치는 다양한 내부유동특성의 정량적 데이터의 확보가 반드시 필요하지만, 복잡한 구조의 내부유동에 관한 정량적 해석은 현재까지 어려운 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 전산유체 해석을 통해 교반 탱크에 적합한 기법을 제안하기 위해 Flunet 6.3의 두 가지 모델을 사용하였다. mixture model을 이용하여 교반 탱크 혼합을 해석하였으며, standard, k-${\varepsilon}$ model을 이용하여 교반 탱크 내의 유동을 해석하였다. 해석 기법으로는 다중 좌표계(Multiple Reference Frame)와 이동 격자(Sliding Mesh) 기법을 이용하였다. 전산유체해석 결과를 가시화 실험 결과와 비교하여 교반 탱크의 내부 유동 및 혼합 특성을 파악하고, 교반 탱크 내부 유동 해석 시 적절한 해석기법 선정의 기초자료를 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.219-224
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• 2020

입상재료를 균일하게 혼합하기 위한 입자 교반기는 다양한 산업 분야에서 널리 활용되는 기계 장치로써 응용 분야와 혼합 조건에 따라 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있다. 하지만 대부분 산업용 교반기의 구동 자유도는 2 자유도 이하로써 혼합재료의 기계적 특성 및 교반기의 구조를 제외한 운전 조건 측면에서 최적 교반을 위한 인자의 선택범위는 넓지 않다. 운전 조건의 선택 범위를 확대하기 위해 본 논문에서는 다관절 로봇과 입자용 드럼 믹서를 융합한 다자유도 로봇 교반기를 제안하였고 가상 작동 환경에서 교반 성능을 평가하였다. 입자 유동 해석 기법인 이산요소법을 이용하여 다자유도 로봇 믹서의 성능 예측 시뮬레이션을 수행하였고 제안된 장치 설계안이 기존 교반기보다 개선된 혼합 성능을 발휘할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.51-59
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• 2006

교반기 내에서의 교반속도 변화에 따라 제조된 자가치료용 마이크로캡슐의 물리적 특성을 입도분석기와 광학현미경을 통해 실험적으로 관찰하였다. 또한 자가치료용 마이크로캡슐의 제조공정을 이해하기 위해 3차원 수치해석의 수행을 통해 교반기 내에서의 유동 특성을 조사하였다. 연구결과에 따르면, 교반기 내에서의 교반속도는 마이크로캡슐의 크기를 결정하는 주요 인자임을 확인하였다. 액체가 혼합된 교반기 내에서는 회전하는 임펠러에 의해 제트와 끝단 와류 성분이 발생하였으며 임펠러의 블레이드 주위에 형성되는 와도는 교반속도가 높아질 때 증가함을 알 수 있었다. 또한 자가치료용 마이크로캡슐의 크기는 끝단 와류와 같은 작은 크기의 혼합 패턴 유동에 큰 영향을 받았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.133-140
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• 2007

DCM공법(심층혼합처리 공법)은 흙막이 벽체 등 구조물 조성에 적용하였다. 이러한 DCM 벽체는 경질층에서 관입능력이 있어야 한다. DCM 장비에 부착된 교반날개에 의해 경질지반의 관입능력이 증가되는 알아보기 위해 특수교반날개가 고안되었다. 경질점토층에 관입되는 특수교반날개의 관입특성은 김해와 인천현장에서 조사하였다. 고안한 특수교반날개는 관입속도가 다소 느려도 N=30 이상 되는 지반까지 관입되었고 관입시 효율이 경질지반에서 낮아질 수 있으므로 경제적인 교반날개의 관입깊이를 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.174-180
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• 2015

8자 진동교반조에 대해 실험적으로 유동상태를 관찰하여 혼합 가시화, 소요동력, 고-액 및 기-액 물질이동에 대한 여러가지의 특성을 측정하였다. 진동수가 증가하면 유동상태, 혼합시간 소요동력 및 물질이동계수는 규칙적으로 변하지 않으므로 조작조건의 선정이 중요하다. 어떤 진동수에서라도 Fr = 0.095 이상에서는 실험적으로 명확하게 되었다. 이때 교반조내 유체는 선회류형으로 되어 혼합에 적합한 상태가 되고, 8자 진동교반에서의 최적 조작범위는 왕복 진동교반 보다도 넓었다. 8자 진동교반과 기존의 선회진동교반내의 고-액간 물질이동계수는 완전히 같은 식으로 상관되었다. 또한 기-액간 물질이동용량계수도 기존의 선회진동교반에서의 식과 같은 형태의 상관식으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제16권5호
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• pp.698-704
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• 2005

구형교반조 및 원통교반조에서 paddle 임펠러의 교반소요동력을 넓은 범위의 레이놀즈수 영역에서 측정하였다. 구형교반조는 교반조 높이가 직경과 같고, 구형교반조의 체적과 같은 원통교반조의 겉보기 직경을 이용하여 구형교반조 및 원통교반조 모두에 적용할 수 있는 교반소요동력 상관식을 구했다. 이 상관식은 Nagata 등 및 Hixson 등의 실험결과에도 양호하게 상관되었다. 또한 임계레이놀즈수는 본 상관식에서 얻은 층류영역에서 난류영역으로의 전이에 관한 계수 $C_{tr}$에 잘 상관되었다.