• 콘크리트학회지
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• 제9권1호
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• pp.165-172
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• 1997

경량기포콘크리트란 시멘트슬러리 속에 미리 생성된 기포를 혼합시켜 양생시킴으로써 동일한 체적의 보통콘크리트보다 가볍게 만든 콘크리트를 의미한다. 본 연구의 목적은 고분자기포제를 이용하여 초경량성과 타설에 충분한 유동성을 확보하면서 소요강도를 갖는 최적의 선기포방식의 경량기포콘크리트를 개발하는데 있다. 연구결과 실리카흄, 플라이애쉬 등의 혼화재와 산업부산물인 발포포리스티렌비드의 혼합으로 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 개선시켜 기존의 선기포방식으로 제조된 경량기포콘크리트보다 유동성 , 경량성과 강도특성이 우수한 경량기포콘크리트를 개발하였다. 본 논문에서는 개발된 경량기포콘크리트의 여러 가지 배합인자에 따른 유동성 및 압축강도를 규명하였으며 최적 배합비를 도출하였다.

• 한국음향학회지
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 1991

해양에서의 비, 바람, 파도 등 표층교란에 의해 수중에 형성되는 기포층은 수 미터 깊이까지 이르며, 이 기포층은 수중 소음을 발생시킬 수 있는 물리적 역학 매체로서 역할이 가능하다. 실험실에서 수중에 기포군을 형성하여 이에 의한 발생소음을 추적하므로 개개 기포들의 기포군 집단운동에서의 역할을 밝혔으며, 이론적 예측과 실측 기포집단의 모드 진동수가 매우 잘 일치함을 보였다. 이상의 분석결과, 수중 기포군의 집단운동이 수 백 hertz 영역의 수중 소음의 주된 소음원이 될 수 있음을 입증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권2호
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• pp.77-86
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• 2020

본 연구에서는 날개 끝 와류 공동(Blade-Tip Vortex Cavitation, BTVC)과 이에 기인한 유동 소음을 예측하기 위하여 Eulerian/Lagrangian 연성 해석기법을 제안하였다. 제안한 방법은 크게 연속적인 4단계로 구성되며, 각각 전산유체역학을 이용한 유동장 모사, 와류모델을 이용한 날개 끝 와류의 재구성, 기포 동역학 모델을 이용한 BTVC의 생성, 그리고 음향상사법을 이용한 음향파 예측이다. 일반적으로 전산유체역학 자체가 지니는 고유한 수치감쇠와 과도한 난류 강도로 인해 와류 강도를 심각하게 작게 예측하므로, 유동방향의 날개 끝 와류는 와류모델을 사용하여 재생하였다. 다음으로 Reyleigh-Plesset 방정식에 기반한 기포 동역학 모델을 사용하여 BTVC의 발생과 변화를 모사하였다. 마지막으로 BTVC에 의한 유동소음을 각각의 구형 버블을 그 부피 시간변화율의 변화율에 크기가 비례하는 홀극원으로 모델링하여 예측하였다. 제안한 수치 방법의 유효성을 예측값과 측정값을 비교하여 검토하였다.

• 한국음향학회지
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• 제8권1호
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• pp.23-30
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• 1989

기포 혼합 유체 내에서의 압력파의 전파 현상을 수치해석으로 연구한다. 혼합 유체 영역을 지배하는 지배 방정식을 heuristic 한 방법으로 유도하고 기포 내부 영역에는 열전달 효과를 고려할 수 있도록 에너지 방정식을 도입한다. 기포 내부의 비등온 조건은 특히 기포가 고진폭을 가지고 진동할 때 매우 중요하다. 기포 역학 방정식으로서 Keller 방정식이 채택, 변형되어 기포 외부와 내부의 coupling을 맺어준다. 실제 문제로서 충격관내 충격파의 전파 현상을 수치해석 방법으로 해석한 결과가 Noordzij 및 van Wijngaarden 의 실험 결과와 거의 일치한다. 그러나 그들에 의해 설명된 충격파 구조의 변화 원인은 가스와 액체 간의 상대 운동인데 이는 본 모델에서 고려되지 않았기 때문에 가스와 액체 간의 열전달에 의해 충격파의 구조가 변화된다고 보는 것이 타당하다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.487-492
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• 2001

The Multi-bubble sonoluminescence(MBSL) provides a unique environment, that is, very high temperature$(5,000\sim20,000K)$ and high pressure$(500\sim10,000\;atm)$. However, the mechanism for the MBSL has been elusive. Recently, it has been suggested that the mechanism be continuous and also of discrete peaks that are caused by molecular transitions. In this article, this mechanism has been examined for the Ar/water system by the combined hydrodynamics and molecular transition.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권6호
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• pp.918-931
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• 1995

임계열속을 예측하는 기존의 여러 방법중 임계열속 발생 역학구조에 근거한 이론적 접근 방법은 여러 유동형태(Flow pattern)별로 연구되고 있으며, 대표적으로 환상유동에서의 LFD(Liquid Film Dryout) 이론, 기포류에서의 BBLD(Bubble Boundary Layer Dryout) 흑은 LNID(Local Nucleation Initiated Dryout)이론 등이 제시되고 있다. 본 논문에서는 일반적으로 원자로 조건에 서 적용될 수 있는 LFD이론과 BBLD 이론에 대하여 대표적인 모델들을 소개하고 특성을 검토하였다. 특히 BBLD 이론중에서 기포군집 (Bubble coalescence) 모델과 층류막 드라이 아웃(Sublayer dryout) 모델에 대해서는 원형관에서의 임계열속 시험자료를 사용하여 각 모델의 예측 성능 및 특성을 평가하였다. 평가 결과, 기포군집 모형인 Weisman 모델의 예측성능이 가장 우수했으며 아울러 층류막 드라이아웃 모델인 Katto 모델과 Mudawwar 모델은 구성 인자중 기포군속도와 층류막 두께와의 관계가 보다 정확히 모형화되야 할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-72
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• 2011

수직온도구배를 가진 유체 내의 기포유동을 수치해석적 방법으로 연구하였다. 본 연구의 목적은 Eulerian-Lagrangian 방정식모델을 적용하여 온도가 수직으로 층상화된 기-액 2상류(two phase flow)의 대류유동을 정확하게 해석할 수 있는 프로그램의 개발과 온도가 층상화된 유체의 기포에 의한 온도혼합과정의 가시화 그리고 유체역학적 특성을 이해하는 것이다. 또한, 기포반경, 보이드율, 그리고 유량이 기포에 의해 야기된 대류유동에 미치는 영향을 함께 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.61-70
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• 2012

최근 정부는 '저탄소 녹색성장 기본법'을 시행하여 국가 총체적 차원에서 에너지 절감, 온실가스 저감을 위한 노력을 기울이고 있다. 건물부문에서는 건물외피와 단열재의 열적 특성을 검토하여 건물 자체의 단열성능을 높임으로써 에너지를 절감할 수 있다. 이 연구는 건물부문의 에너지 절감을 목적으로 건물에 적용 가능한 경량기포 콘크리트 단열패널을 개발하기 위한 연구로서, 기포제 종류(AES, AOS, VS, FP)와 기포제 희석농도(1%, 3%, 5%), 기포율(30%, 50%, 70%)에 따른 기포 콘크리트의 물리·역학적 특성 및 열적 특성을 검토하여 에너지 절감을 위한 단열재로서의 최적조건을 찾고자 하였다. 실험 결과, 발포율에 영향을 미치는 기포제가 포함된 수용액의 표면장력은 AOS를 사용한 경우가 다른 기포제를 사용한 경우보다 낮게 나타났다. FP는 표면장력의 저하량이 크지 않고 발포율이 낮기 때문에 저농도로 희석한 경우 다량의 수분을 함유하고 있는 안정적이지 못한 기포가 생성되어 3% 이상 사용하여야만 비교적 안정적인 기포를 만드는 것이 가능하였다. 또한, 압축강도와 열전도율은 저밀도 영역에서는 기포제 종류에 따른 차이는 발생하지 않았으나, 상대적으로 고밀도영역에서 압축강도는 AOS와 FP, 열전도율은 VS와 FP가 더 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 기포농도와 기포율이 증가할수록 공극 크기는 커지며 열린공극을 형성하는 것으로 나타났으며 모든 기포제에 대한 열전도율은 KS기준을 만족하여 우수한 단열재로서의 가능성을 보였다. 종합적인 분석 결과, FP를 농도 3%로 사용하여 제조한 시험체가 건물에 적용시 기포 콘크리트 단열패널로서 가장 우수한 성능을 발현할 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.69-75
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• 2016

기포크기는 다차원 이상유동에서 정확한 기포거동의 예측을 위해 중요한 인자이다. 현재 CFD 코드인 STAR CCM+에서는 유동채널에서 기포크기예측을 위해 역학적인 기포크기모델인 $S{\gamma}$ 모델을 제공하고 있다. 기포크기 예측을 위한 또 다른 모델로써 고압조건의 과냉 비등 실험인 DEBORA 실험을 바탕으로 개발된 Yun 모델이 있다. 본 연구에서는 상용 CFD 코드인 STAR CCM+ ver. 10.02를 이용하여 물-공기 이상유동에 대한 수치해석을 통해 $S{\gamma}$ 모델과 Yun 모델의 성능을 확인하고 평가하였다. 이를 위해 두 모델은 수직관에서의 물-공기 실험인 DEDALE 실험과 Hibiki 등의 실험에 대하여 평가되었다. 해석 결과 $S{\gamma}$ 모델은 이상유동 인자들을 합리적으로 예측하였으며, Yun 모델은 저압조건의 물-공기 유동에는 적합하지 않음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제10권1호
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• pp.12-19
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• 1991

기포 진동 시스템에 대한 수치해석이 수행되었다. 수학적 모델은 기포역학에 대해서는 Keller의 식을, 기포내부 해석을 위해서는 Prosperetti의 식을 채택하였다. Prosperetti는 기포내부 해석을 위해 에너지 방정식을 도입하였으며 매우 정확한 해석을 가능케 하였다. 수치해석결과 기포진동의 주파수 응답곡선에 있어 전형적인 비선형 현상들을 볼 수 있었다. 이러한 비선형 현상들에는 점프현상(jump phenomena), 공진주파수의 변화, 그리고 superharmonic 공진점의 발생등이 있다. 비선형 주파수 응답은 기포진동 시스템의 초기조건에 따라 달라지는데 이에 의해 어느 가진 주파수 대역에서는 두개 이상의 해가 존재할 수 있게 된다. 기포진동 시스템에서 비선형 진동현상은 Duffing 방정식과 비교가 되는데 두 시스템은 비슷한 비선형 현상들을 가지고 있다고 볼 수 있다.