• 한국가시화정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.75-84
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• 2023

In this study, we conducted analysis of bubble dynamics and flow of liquid phase change material(PCM) using shadowgraphy and particle image velocimetry(PIV). Characteristics of internal flow varied depending on locations of injection when solid PCM was liquefied from heated vertical wall. When bubbles rose immediately, they exhibited elliptical shape and zigzag trajectory. In contrast, when bubbles rose after merging at the bottom of solid PCM, with equivalent diameter for the inter-wall distance of 0.64 or greater, they showed a jellyfish shape and strong rocking behavior. It was observed by the PIV that the small ellipse bubbles made most strong flow inside the liquid PCM. Furthermore, the flow velocity was highest in the case of front injection, as the directions of temperature gradients and bubble-driven flow were aligned. The results underscore the significant influence of injection location on various characteristics, including bubble size, shape, rising path of bubbles, and internal flow.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.501-506
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• 2022

공학적으로 제작된 미소기포 중 가스층과 유체층을 함께 내포하는 echogenic liposome은 수용성 약물 탑재에 용이하다. 또한 특정 위치에서 약물을 방출할 수 있다는 점에서 초음파 조영제의 기능을 넘어서 초음파 기반 약물전달(sonoporation)에 활용될 수 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 이전 연구에서 제안된 echogenic liposome의 구조를 EF-TEM으로 재확인하였으며 sonoporation에서 약물전달 매개체로의 효과를 세포실험을 통하여 입증하였다. 세포실험은 유방암 조직인 MDA-MB-231 세포 대상으로 대표적 암치료제인 Doxorubicin을 지표 약물로 활용하였다. 비교군(1 그룹), Doxorubicin 그룹(2 그룹), Doxorubicin 과 일반 기포를 추가하여 sonoporation을 한 그룹(3 그룹), Doxorubicin을 echogenic liposome에 탑재하여 sonoporation을 적용한 그룹(4 그룹)으로 구분하여 진행한 실험결과, 4 그룹에서 약물 전달 효과가 초기부터 급격히 증가하였으며, 최종적으로 2 그룹과 3그룹에 비하여 최소 1.4 배 이상 효과적으로 종양 세포 괴사를 유도하였다. 따라서 sonoporation에서 echogenic liposome은 기존 일반적 미소기포보다 더 효율적인 약물 매개체라고 결론 내릴 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제41권2호
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• pp.174-183
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• 2022

본 논문에서는 내부 유체를 갖는 수중에 몰수된 탄성 쉘이 기포층으로 둘러싸여 있을 때의 음향 방사를 모드 이론을 이용해 연구했다. 전 방향성의 점음원이 내부 유체의 중심에 위치해 있고 음향 소음원으로서 사용되었다. 모드 해의 미지수는 매질 사이의 경계조건으로부터 계산된다. 넓은 주파수 대역에서 모드 해의 안정성을 유지하기 위해, 모드 해의 규격 기법이 사용되었다. 기포 층은 Commander와 Prosperetti의 유효 매질 이론에 기반하여, 단일 모드 분포, 균일 분포, 정규 분포, 멱함수 분포를 이용해 각각 모의되었다. 각각의 기포 분포에 대해 삽입손실이 주파수에 대해 계산되었다. 추가적으로 공극비, 탄성 쉘의 매질 특성, 탄성 쉘과 기포층의 간극의 영향에 대한 수치해석을 수행했다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1163-1169
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• 2014

$CO_2$ 가스 기포 탐지 기술 개발을 위한 예비연구로 인위적으로 발생시킨 수층의 $CO_2$ 가스 기포 플룸을 다중빔음향측심기, 단일빔음향측심기 그리고 천부지층탐사기(SBP)를 이용해서 탐지 비교하였다. 인위적으로 발생시킨 기포의 상승속도는 가스 탱크에서 압축된 가스의 강제적인 누출이 영향을 미쳐 기존 자료보다 높게 나타나는 것으로 판단된다. 다중빔음향측심기는 단일빔 음향장비에 비하여 넓은 범위를 탐지할 수 있고 가스 누출 위치 및 수층에서 가스 플룸의 3차원적인 정보를 제공하고 있다. 따라서 다중빔음향측심기는 단일빔의 음향장비 보다 더 뚜렷한 가스 플룸을 탐지할 수 있으나, 상호보완적으로 동시에 운영하면 보다 효과적인 탐지기술을 확립할 수 있다. 향후, 본 연구는 특정가스의 음향학적 특징을 파악하여 정량적, 정성적 탐지 기술 향상에 기여하고자 한다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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• pp.69-75
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• 2008

기포반응도는 월성발전소를 비롯한 CANDU형 원자로의 주된 안전성 쟁점사안으로 끊임없이 논의되어 왔다. 이는 설계기준사고가 노심에서 열에너지 불균형이 원인이 되어 기준이상의 핵연료 파손과 방사성물질 누출로 발전할 위험이 있는 사건들로 정의될 때, 사건 진행 과정에 기포반응도 증가는 조기에 운전중단을 실패할 경우 출력폭주로 이어지므로 사건의 결말이 중대사고로 전환될 위험이 크기 때문이다. 본 연구는 공개된 최신 핵자료인 ENDF/B-VII.0를 NJOY.99로 처리한 연속에너지 반응단면적 라이브러리를 구축하고 MCNP-4C에 접속하여 37봉 천연우라늄 핵연료다발의 표준노심격자에 대한 기포반응도를 시뮬레이션하여, 지금까지 각종문헌에 제시된 값들과 비교, 종합하므로 내제된 불확실성을 추정하는 내용이다. ENDF/B-VII.0 기반 MCNP-4C의 CANDU 노심격자 모델은 동일한 핵자료와 핵종농도를 사용한 WIMS-IAEA 모델과 비교할 때, 초기 노심의 임계도 오차 약 3.51mk가 연소 진행에 따라 $7.5\times10^{-4}mk$/MWD/teU의 비율로 감소하는 것으로 나타났다. 또한 MCNP-4C 예측기포반응도는 초기노심에서 기포율 50% 및 100%에 대해 각각 8.38 및 15.96mk, 평형노심에서 7.68 및 14.72mk로 계산된다. 이는 월성 2, 3, 4 FSAR의 초기노심 및 평형노심에서 100% 기포상태에 대한 값, 약15.0 및 10.6mk와 비교할 때, 초기노심은 약 1.0mk 평형노심은 약4, 1mk 보수적이지만, 다른 연구결과들과는 최대오차 ${\pm}1{\sim}2mk$ 이내에서 잘 일치하는 것으로 평가되었다. 본 연구는 CANDU 노심의 기포반응도 불확실성 요인의 규명 및 영향평가를 위한 노력의 일부로서 앞으로 감속재의 붕산농도 변화, 감속재 및 냉각재의 중수 순도 변화, 기기노화에 의한 격자 구조 및 물성 변화, 중성자속 및 출력 분포 불균형, 반응도조절장치의 위치, 등 주요 설계변수의 변화에 대한 반응도영향 분석연구를 계속할 계획이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권7호
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• pp.747-752
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• 1996

최근 비디오흥강경의 발달로 인하여 많은 수의 외과의사들에 의하여 자연기흥에 대하여 비디오흥강 경을 이용한 기포절제술이 적절한 치료법으로 제시되고 있지만 지금까지 이 수술 후의 추적관찰 결과 등에 대하여는 크게 보고된 바가 없다. 저자는 1994년 6월부터 1995년 12월까지 38회의 비디오흥강경을 이용한 기포절제술을 시행받은 자연기흥 환자 34례(1군)를 대상으로 그 수술결과와 조기 추적관찰 결과 를분석하였으며 동시에 이 결과를 같은 기간에 액와절개술을통해 기포절제술을시행받은환자 14례(2 군)의 결과와 비교하였다. 성별, 나이, 기흥의 위치와 정도, 수술적응증, 그리고 수술후 합병증 발생률은 두군에서 유의한 차이 를 보이지 않았다. 그러나 2군에서 1군에 비해 기포의 숫자와 위치가 다발성인 경향이 있었으며 1군에 서 기포절제술시 사용한 자동봉합기의 숫자는 2개에서 4개 사이로 평균 2.6개를 차지하고 있었다. 흥관제거시까지의 기간은 두군에서 차이가 없었으나(3.7일, 3.9일)퇴원시까지의 기간은 1군(5.6일)에 서 2군(8.9일)에 비해 유의하게 짧았다. 수술후2개월에서 21개월까지 평균 12개월의 추적관찰기간중 1 군에서는 3례(7. %)의 기흥재발이 있었으나 2군에서는 기흥의 재발례가 없었다. 이상의 결과로 기흥에 대한 비디오홍강경수술이 액와절개술에 의한 수술보다 덜 침습적 이고 재원기 간이 팎아지는등의 장점이 있으나 수술후 기흥의 재발률이 높은 것으로 관찰되어 이의 적용에는 신중을 기해야 할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.865-871
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• 2014

본 연구는 벤츄리 시스템을 미세기포 생성을 위한 공기공급 장치로 개발하는데 그 목표를 두고 수행하였다. 이를 위해 상용유동해석 프로그램인 ANSYS CFX-15를 사용한 전산 유동해석을 통해 기하학적 형상변화가 벤츄리 관 내 유동특성들에 미치는 영향을 규명하였다 그리고 공급공기를 공급하는 공기 공급관의 위치, 크기, 개수 등을 변수로 2-유체 유동 해석을 수행하여 이들 설계 값들이 공기 공급 특성에 미치는 효과를 규명하였다. 최종적으로 직경 비 ${\beta}=0.75$의 벤츄리 확대관이 시작되는 위치에 공기 공급 구멍을 설치할 경우 가장 많은 공기가 벤츄리 관으로 유입되는 것을 확인할 수 있었으며, 유입공기 공급구멍 개수 및 직경과 벤츄리 관 내 공급되는 공기량 사이에는 선형적인 관계가 성립됨을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.34-44
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• 1985

본 연구의 주목적은 (1) 전극의 모양, 크기 및 재질, (2) 유동형태, 그리고 (3) 유전경계 (dielectric boundray)에 대한 전극의 상대적 위치 등이 캐패시턴스변환기를 이용한 기포율 측정과 유동영역 결정에 어떠한 영향을 미치는가를 연구하는 데에 있다. 실험 결과로부터 정적인 상태하에서 annular flow와 층류계 (stratified flow system)에 대하여, 측정한 상대 캐패시턴스(relative capacitance)와 기포율과의 상관 관계를 구하였다. 그리고, 이 결과를 이론적 예측치와 비교하였다. 이 연구 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 즉 (1) annular flow와 stratified flow의 경우 모두 strip-type의 전극이 ring-type의 전극보다 더 민감하다. (2) 전극의 크기는 상대적 캐패시턴스 대 (1-$\alpha$)곡선에 아무런 영창을 미치지 않는다. (3)전극의 위치는 stratified flow에 대해서는 중요하나 annular flow에 대해서는 아무런 영향이 없다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권11호
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• pp.1570-1577
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• 2002

In order to investigate the characteristics of two-phase slug flow, an electromagnetic flowmeter with 240Hz triangular AC excitation was designed and manufactured. The signals and noise from the flowmeter were obtained, and analyzed in comparison with the observations with a high speed CCD camera. The uncertainty of the flowmeter under single-phase flow was $\pm$ 2.24% in real-time. For two-phase slug flow, electromagnetic flowmeter provided real-time simultaneous measurements of the mean film velocity around Taylor bubble and the relative location and the length of the bubble. Besides, it is an easier and cheaper method for measuring mean film velocity than others such as photochromic dye activation method or particle image velocimetry.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.519-526
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• 2015

본 연구에서는 핵비등 시 미세액막층의 증발에 의한 열유속과 열전달률 계산을 위한 simple microlayer model 의 물리적 변수들을 측정하기 위하여 미세액막층의 형상을 실험적으로 조사하였다. 레이저를 이용한 전반사 및 간섭 기법을 이용하여 simple microlayer model 을 구성하는 인자들인 미세액막층의 초기 두께 및 수평 이동속도를 측정하였다. 대기압 포화상태의 물을 이용하여 수평 벽면에서 단일기포 핵비등 실험을 수행하였고, 평균 열유속 $200kW/m^2$ 조건에서 동일한 위치에서 발생하는 기포들의 미세액막층의 구조적 특성을 분석하였다. 본 연구의 범위에서 측정한 미세액막층의 최대 초기 두께는 $5.4{\mu}m$ 이었으며, 증발에 의한 미세액막층의 수평 이동속도는 0.12 m/s 이었다.