• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.39 no.3
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• pp.151-162
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• 2020

This paper presents an acoustic inversion method for estimating the bubble size distribution. The estimation error of the attenuation coefficient represented by a Fredholm integral equation of the first kind is defined as an objective function, and an optimal solution is found by applying the Levenberg-Marquardt (LM) method. In order to validate the effectiveness of the inversion method, numerical simulations using two types of bubble distribution are performed. In addition, a series of experiments are carried out in a water tank (1.0 m × 0.54 m × 0.6 m), using bubbles generated by three different generators. Images of the distributed bubbles are obtained by a high-speed camera, and the insertion losses of the bubble layer are measured using a source and a hydrophone. The image is post-processed to glance a distribution characteristics of each bubble generator. Finally, the size distribution of bubbles is estimated by applying the inversion method to the measured insertion loss. From the inversion results, it was observed that the number of bubbles increases exponentially as the bubble size decreases, and then increases again after the local peak at 70 ㎛ - 120 ㎛.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.10
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• pp.710-716
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• 2013

New and renewable energy sources have drawn attention because of climate change. Many studies have been carried out in waste-to-energy field. Fast pyrolysis of waste lignocelluosic biomass is one of the waste-to-energy technologies. Bubbling fluidized bed (BFB) reactor is widely used for fast pyrolysis of the biomass. In BFB pyrolyzer, bubble behavior influences on the chemical reaction. Accordingly, in the present study, hydrodynamic characteristics and fast pyrolysis reaction of waste lignocellulosic biomass occurring in a BFB pyrolyzer are scrutinized. The computational fluid dynamics (CFD) simulation of the fast pyrolysis reactor is carried out by using Eulerian-Granular approach. And two-stage semi-global kinetics is applied for modeling the fast pyrolysis reaction of waste lignocellulosic biomass. To summarize, generation and ascendant motion of bubbles in the bed affect particle behavior. Thus biomass particles are well mixed with hot sand and consequent rapid heat transfer occurs from sand to biomass particles. As a result, primary reaction is observed throughout the bed. And reaction rate of tar formation is the highest. Consequently, tar accounts for 66wt.% of the product gas. However, secondary reaction occurs mostly in the freeboard. Therefore, it is considered that bubble behavior and particle motions hardly influences on the secondary reaction.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.4
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• pp.177-184
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• 2010

This paper presents the electric field analysis for 2[MVA] mold transformer using finite element method. The electric field was calculated for the voltage applied to the mold transformer without voids in the insulating material. Then, it was analysed the maximum electric field when the voids was in the insulating materials. And the starting voltage of partial discharge was predicted due to the voids. The effects of voids in epoxy resin on the electric field were investigated for different sizes, shapes, positions and arrangements of voids.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.24 no.5
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• pp.271-281
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• 2005

An electromagnetic type shock wave generator suitable for extracorporeal shock wave therapy has been constructed by employing a solenoid coil. The Property of the shock waves produced by the shock wave generator was evaluated using a needle hydrophone. It was shown that, as the capacitor discharging voltage increased from 8 to 18 kV, the Positive Peak Pressure (P+) of the shock wave increased non-linearly from 10 to 77 Wa. In contrast. the negative peak Pressure (f) varied between -3.2 and -6.8 MPa. had its absolute maximum of -6.9 ma at 14 kV The peak amplitudes P+ measured repeatedly under the same voltage setting varied within $5\;\%$ from mean values and this is very small compared to about $50\;\%$ for electrohydraulic type shock wave generators. It could be observed, from the hydrophone signal recorded over 1 ms. several sequential acoustic impulses representing bubble collapses. namely. acoustic cavitation. induced by the shock wave. A technique based on wavelet transformation was used to accurately measure the time delay between the 1st and 2nd collapse known to be closely related to the shock strength. It was observed that the measured time delay increased almost linearly from 120 to $700\;{\mu}s$ with the shock wave Pressure P+ increasing from 10 to 77 MPa.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.3_4
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• pp.207-214
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• 1996

사출성형은 많은 장점과 유용성에도 불구하고 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 피 하기 어렵다. 이것은 성형품의 부위별 온도분포 및 냉각속도 차이에 의한 잔류응력에 기인 하는 것으로 구조가 복잡하거나 크기가 쿤 경우에 더욱 더 문제가 되기 쉽다. 이와 같은 문 제를 해결하기 위하여 성형품의 내부에 기포를 형성시켜 수지의 수축분을 기포의 성장으로 보상하여 주는 가스사출성형이 개발되어 많이 활용되고 있는 실정이다. 한편 일반 가스성형 과 달리 수지를 완전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분 을 보상해주는 PFP성형기술은 가스사출의 나점인 공기의 유동조절문제를 해결하고 비용이 저렴한 등의 잇점을 가지고 있다. 이 과정은 가스성형공정의 2차 침투과정과 매우 유사하나 아직까지 이에대한 이해나 연구는 매우 부족한 실정이다 본 연구는 기포의 성장이 수지의 체적수축에 의한 것이라는 가정에 근거하여 기포성장길이에 관한 모델링을 수행한 것이다. 실험결과와의 비교를 통하여 기본 가정에 대한 타당성을 검증하고 여러 인자들의 영향을 살 펴보았다. 본 연구는 PFP성형공정에 대한 이해를 증진시켜 금형설계 및 성형조건 설정에 대한 가이드라인을 제시하며 아울러 PFP공정에 대한 보다 체계적인 이해 및 일반가스성형 의 2차 침투과정 등의 관련 현상에 대한 이해 및 연구에 도움이 될것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.19-19
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• 2011

수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.496-497
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• 2011

원자력발전소 증기발생기, 보일러, 열교환기, 각종 설비 및 기기의 모재표면, 구성품표면, 틈새에 발생되었거나 침적된 슬러지를 제거하는데 있어 각 세정용액에 기체질소를 주입하여 기포발생주기에 따른 마그네타이트 탈착율을 비교 측정하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.12
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• pp.1292-1297
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• 2005

The use of ozone in water and wastewater treatment systems has been known to be a process that is limited by mass transfer. The most effective way to overcome this limitation is to increase the interfacial area available for mass transfer by decreasing the size of the ozone gas bubbles that are dispersed in solution. Electrostatic spraying(ES) of ozone into water was investigated in this work as a method of increasing the rate of mass transfer of ozone into a solution and thereby increasing the rate of phenol oxidation. Results were obtained for ES at input power levels ranging from 0 to 4 kV and compared with two different pore-size bubble diffusers($10{\sim}15{\mu}m$ and $40{\sim}60{\mu}m$). It was determined that the rate of mass transfer could be increased by as much as 40% when the applied voltage was increased from 0 to 4 kV as a result of the smaller bubbles generated by ES. In addition, ES was shown to be more effective than the medium-pore-size($10{\sim}15{\mu}m$) bubble diffuser and the best results were achieved at low gas flow rates.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.9 no.4
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• pp.135-143
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• 1989

The experimental study on the shape and behavior of bubbles in U-tube deep shaft of 32m has been performed. According to the results in this paper, the equivalent spherical diameter of bubbles was 0.422-0.722cm and the shape of bubbles was almost ellipsoidal for bubbles to be generated ta single-orifice of diameter 0.06cm in the downcomer of the deep shaft system. Gas hold-up and gas-liquid contact area of bubbles in the deep shaft was decreased in accordance with depth, Also downcomer velocity of bubbles was slower than circulation velocity of liquid and riser velocity of bubbles was fast than circulation velocity. The bubble-size-distribution of bubbles in the deep shaft was the logarithmic probability distribution. The number of bubbles in the deep shaft was decreased in accordance with depth and the number of bubbles in the downcomer is more than the bubbles in the riser.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05a
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• pp.440-445
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• 1996

본 논문에서는 가압기에 기포가 형성되기전 원자로 냉각재계통의 압력을 자동으로 제어할 수 있는 원자로 냉각재 압력 제어기를 개발하여 원전 시뮬레이터를 통해 설계된 제어기의 성능시험을 수행하였다. 그 결과 냉각재의 압력변동을 주는 환경 요인 발생시에도 설정치에 안정된 압력제어 특성을 보여주었다. 원전 기동시 압력제어에 본 논문에서 제안한 제어기를 적용할 경우 운전원의 운전부하를 줄여줄 것으로 예측된다.