• 폴리머
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• 제28권1호
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• pp.51-58
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• 2004

탄성체 (가교된 고분자) 가스가 용해된 고분자 또는 유기 용매에 용해된 고분자 용액에서 기포 생성을 예측하기 위하여 균일한 기포 생성은 고전적인 이론에서의 임계 기포의 생성이 아닌 임계 뭉치의 생성을 통하여 이루어진다는 분자 뭉치 이론을 적용하였다. 또한 탄성체나 고분자 내에서 기포가 생성하는 경우 임계 기포가 극복해야 할 탄성 에너지를 고려하였다. 대략 $10^{8}$∼$10^{12}$개에 달하는 분자 뭉치 이론에 의해 계산된 단위 부피당 생성된 기포 수는 실험치와 잘 일치하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.187-197
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• 2009

해양에서는 파도, 빗방울 등 해수면에 일어나는 많은 물과 물의 충돌, 해양에서 운행되는 선박, 여러 해양 생물들의 생명활동 그리고 여러 발생 원들에 의해 많은 기포들이 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 기포들은 해양에서 사용되는 음파의 세기와 음속에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 2007년 9월 19일 04:00 부터 17:00 까지 남해 남형제도 해역에서 Acoustic Bubble Spectrometer (ABS)와 CTD를 사용하여 해양 기포생성과 생성기포가 음파에 미치는 영향을 관측하였다. 관측자료를 통하여 풍속과 기포생성의 연관성, 기포의 반경에 따른 기포량, 주파수별 음속비를 분석하였다. 최종적으로 분석자료를 통해 기포가 음파전달에 미치는 영향을 모의하였다.

• 유변학
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• 제9권4호
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• pp.190-199
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• 1997

단열용도의 폴리우레탄 미세포 포움의 가공에 대한 연구를 수행하였다. 미세포 구조 를 얻기 위해서는 핵생성율을 증진시키고 균일한 분포의 기포를 생성시켜야 한다. 이를 위 해 이산화탄소 기체를 풀리올과 이소시아네이트에 각각 과포화시키고 충돌혼합하여 초음파 가진을 적용하였다. 이산화탄소 기체가 수지 내부에서 기포 내부로 확산함에 따라 기포의 성장이 조절된다고 가정하고 금형이 충전되는 동안에 금형 내부에서의 기포성장기구를 이해 하기 위하여 수치적인 방법으로 이론적 연구를 수행하였다. 경화 시간과 확산 경계를 고려 하여 최종적인 기포의 크기를 계산하였으며 반응속도론을 고려하여 중합반응동안의 폴리우 레탄의 점도의 변화를 예측하고 경화 시간을 결정하였다. 실험적으로 결정된 기체 분자수를 기준으로 하여 이론적으로 확산경계를 예측하였다. 화학적 발포제인 물과 함께 물리적 발포 제인 이산화탄소를 각각 1,2,3기압의 포화압력으로 변화시키면서 폴리올과 이소시아네이트에 포화시켜 폴리우레탄 포움을 제작하고 제작된 포움의 밀도, 열전도도, 및 기포의 수와 지름 을 측정하였다. 측정된 결과로부터 이산화탄소의 포화압력과 초음파 가진이 포움의 기포핵 생성에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 유변학
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• 제9권2호
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• pp.60-65
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• 1997

PFP성형기술은 사출성형시 수지를 금형내에 환전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분을 기포의 성장에 의해 보상해주는 기술이다. 이방법은 일반 사출성형에서 많이 발생하는 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 해결하여 줄수 있으며 높은 압력을 필요로하지 않는다는 잇점을 가지고 있으나 이러한 최신공정에 대한 체계적인 연구는 미흡한 실정이다. 최근에 제시된 PFP성형공정의 모델링은 기포의 성장이 수지의 체 적수축에 의한 것이라는 가정을 근거로 기포핵이 생성된 이후의 기포성장을 모사하였으며 모델링에 해석결과는 몇가지 가정에도 불구하고 실험결과를 잘 설명하였다. 본 연구에서는 모델링이 가지는 문제점을 분석하고 기포성장의 메카니즘을 보다 체계적으로 이해하기 위하 여 실험적인 방법을 적용하였다. 많은 인자들을 효과적으로 고려하기 위하여 실험계획법을 적용하였으며 이를통하여 기포핵의 생성과 기포의 성장에 공기압 등이 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 확인하였다. 이러한 결과는 모델링과 함께 PFP공정에 대한 체계적인 이해 뿐만 아니라 금형설계 및 성형조건의 설정등의 실제적인 문제해결에도 도움이 될것으로 기 대된다.

• 유변학
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• 제7권3호
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• pp.237-249
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• 1995

폴리우레탄 미세포 포움의 가공에 대한 연구를 수행하였으며 기체 과포화 수지 내 의 핵생성율을 증진시키기 위하여 폴리올과 이소시아네이트의 혼합물에 초음파 가진을 적용 하였다. 미세포 구조는 고압에서 질소 가스로 폴리올을 과포화ㅣ키고 폴리우레탄의 두 성분 을 충돌혼합시킨 직후 초음파에 의해 기포를 생성시켜 이루어진다. 낮은 포화 압력에서 질 소에 의해 포화된수지의 핵생성율을 증가시키기위하여 초음파 가진을 적용하였다. 확산에 의해 기포의 성장이 조절된다고 가정하고 금형이 충전되는 동안에 금형 내부에서의 기포성 장기구를 이해하기 위하여 수치적인 방법으로 이론적 연구를 수행하였다. 경화 시간과 확산 경계를 고려하여 최종적인 기포의 크기를 계산하였으며 반응속도론을 고려하여 중합반응 동 안의 폴리우레탄의 점도의 변화를 예측하고 경화 시간을 결정하였다. 이론적 및 실험적으로 결정된 기포의 수를 기준으로 하여 확산 경계를 예측하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.232-232
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• 2011

DAF는 기존 침전 공정에 비해 뛰어난 정수 품질과 빠른 처리 시간으로 차세대 정수 공정으로 각광 받고 있다. DAF는 기포 생성 방법에 따라 용존 공기 부상법, 분산 공기 부상법, 진공 부상법, 전해 부상법, 미생물학적 부상법 등이 있다. 이 중 가장 많이 쓰이는 방식은 용존 공기 부상법으로, 과포화 상태의 기체와 액체의 혼합액을 압력을 급격히 감소시켜 기포를 발생 시키는 방법이다. 이 방법은 기포의 발생은 많지만 장비의 크기가 거대하고 시설제조 비용이 많이 드는 단점이 있다. 수중에서 발생되는 플라즈마는 그 구조와 메카니즘에 따라 생성되는 버블의 양을 제어할 수 있음을 확인하였다. 모세관 형태의 전극을 이용한 수중 방전은 전원 공급 장치만 있다면 적은 공간으로도 효과적으로 기포를 생성 할 수 있기 때문에, 수중 방전을 이용하여 기포 발생 후 DAF에 적용 가능한지 알아보고자 한다. DAF공정에서 필요한 요인으로는 기포의 크기, 개수, 성분 물질 등이 있는데, 그 중 가장 핵심은 기포의 크기 이다. 그래서 간단한 전원 장치와 리액터 제작 후 방전에 최적화 된 전극으로 기포를 발생시켜 기포의 크기를 측정하였다. 기포의 크기는 전극의 직경과 방전공간의 비율에 따라 제어가 가능함을 확인하였고 평균 기포의 크기는 약 50 ${\mu}m$로서, DAF에 적용 할 수 있는 크기이다. 일반적으로 기포의 사이즈가 작을수록 입자 제거율이 높은데, 실제 DAF공정에서 사용되는 기포의 사이즈는 80 ${\mu}m$정도 이다. 따라서 개발된 기포 발생장치를 DAF 공정에 응용한다면 높은 효율을 가질 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-13
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• 2012

본 총설에서는 기포의 화장품 이용에 대해서 논의하고자 하였다. 기포의 생성은 기포형성제와 기포 생성 장치 등을 이용하며 생성된 기포는 다양한 특성을 나타낸다. 기포는 기체의 용매에 대한 분산 형태로 발생된다. 기포의 안정성과 유변학적인 성질 등을 평가하는 것은 기포를 제형으로 이용하기 위한 출발점이다. 기포의 의약품과 화장품에 대한 이용은 점차 증가 추세에 있다. 의약품의 경우 기포 제형은 직장(rectal), 질(vaginal) 및 피부(dermal)용으로 대별될 수 있으며 화장품 영역의 경우 기포 제형은 모발 및 메이크업 영역에서는 헤어 무스, 파운데이션 등에서 이용되고 있으며 기초화장품에서는 자외선 차단 화장품에 이용되고 있다. 최근 유효성분의 안정화 및 유효성분의 피부 전달 측면에서 많은 연구와 특허가 출원되고 있어 향후 기능성화장품의 새로운 제형으로 활용이 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.227-236
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• 2016

본 논문에서는 $600{\times}600{\mu}m$ 사각 마이크로 채널에서 T자형 합류지점에서의 기체 및 액체의 주입방법이 기포 및 액체 슬러그의 생성에 미치는 영향을 실험을 통해 살펴보았다. 실험 유체로는 질소와 물을 사용하였으며, 액체 및 기체 겉보기 속도는 각각 0.05 - 1 m/s, 0.1 - 1 m/s 의 범위로 테일러 유동이 나타나는 구간에서 데이터를 얻었다. 기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도 그리고 기포 생성 빈도를 고속 카메라를 사용하여 이미지 분석을 통해 측정하였다. 유사한 입구 겉보기 속도 조건에서, T-자형 합류지점의 main channel에 기체를 주입하는 방법(T_gas-liquid)이 액체를 주입하는 방법(T_liquid-gas)보다 기포와 액체 슬러그의 길이가 길었고 기포 생성 빈도는 낮았다. 한편, 두 주입방법에서 기포 속도는 유사하게 나타났다. T_liquid-gas 주입방법의 기존 예측 상관식은 T_gas-liquid 주입방법의 기포 길이, 기포 속도, 액체 슬러그 길이, 기포 생성 빈도 실험데이터를 각각 ~24 %, ~9 %, ~39 %, ~55 %로 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.557-566
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• 2015

본 논문에서는 $600{\times}600{\mu}m$ 사각 마이크로 채널에서의 기-액체 테일러(슬러그) 흐름의 특성을 실험을 통해 살펴보았다. 실험 유체로는 질소와 물을 사용하였으며, 액체 및 기체 겉보기 속도는 각각 0.01 ~ 3 m/s, 0.1 ~ 3 m/s 의 범위에서 테일러 흐름이 나타나는 구간에서만 데이터를 얻었다. 기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도 그리고 기포 생성 주파수를 고속 카메라를 사용하여 이미지 분석을 통해 측정하였다. 제시된 측정값(기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도)과 이전 문헌에서 제안된 경험적 모델의 비교결과 대부분 오차가 50% 이상으로 나타났다. 따라서 기포와 액체 슬러그 길이 그리고 기포 속도에 대한 개선된 모델을 제시하였고, ${\pm}20%$ 이내의 비교적 우수한 결과를 볼 수 있었다. 또한 기포 생성 주파수는 기포 길이, 액체슬러그 길이 그리고 기포 속도의 관계를 이용하여 ${\pm}20%$ 이내에서 예측가능함을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제41권3호
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• pp.255-267
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• 2022

본 논문에서는 오리피스형 공기분사기에서 생성된 기포소음 특성을 고찰하였다. 전반적인 기포소음 특성을 파악하기 위해 Strasberg와 Blake가 각각 제안한 기포소음 스펙트럼을 살펴보았고, 기포소음 계측을 위해 선박해양플랜트연구소의 대형캐비테이션터널에서 공기분사 실험을 수행하였다. 본 실험은 5종의 공기분사기를 이용하여 정지 유체 조건과 유동 조건에서 수행되었다. 계측결과로부터 실험 조건에 따른 기포소음 스펙트럼 특성을 관찰하였고, 회귀분석을 통해 기포소음에 대한 인자별 영향을 분석하였다. 끝으로 회귀분석 결과를 기반으로 기포소음 추정식을 제안하였고 제안된 추정식은 계측결과와 잘 일치함을 확인하였다.