• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.37-38
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• 2018

최근 영화와 애니메이션에서 기포가 수중에서 발생하는 장면이 많아지고 있다. 컴퓨터 그래픽 시각 효과를 사용하여 제작된 수중 기포 효과의 사실적인 수중 장면은 전반적인 효과에 영향을 미치는 중요한 요소가 된다. 물속의 환경과 융합된 기포의 특성을 분석하고 Maya를 응용한 실험과정을 통해 실감나는 기포 효과를 구현하는 것을 목표로 한다. 기술 개발과 VFX 영화의 향상으로 인해 수중 장면과 같이 직접 촬영으로 얻을 수 없는 장면을 시각효과를 통해 사실적으로 제작할 수 있다. 디지털 시각효과를 이용한 VFX 영화의 리얼리티와 생동감과 박진감 넘치는 모습을 보여 준다. 수중 환경의 사실성을 재현하기 위해 기포 효과의 사실성에 대한 요구가 높다. 기포가 있는 수중 환경은 다양한 역학 조건의 영향을 받으므로 분석과 제작을 통해 접근하는 것이 효과적이다. 본 연구는 컴퓨터 소프트웨어를 통해 수중 기포의 사실성 증대에 대한 시뮬레이션 과정을 분석한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.73-82
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• 2009

포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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• pp.121-124
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• 1998

수중에서 발생된 기포에 음파가 입사되었을 때, 입사된 음파는 물 속의 기포들에 강제적인 진동을 주어 새로운 음원으로서 활동하게 한다. 이런 경우 기포의 진동은 비선형적인 진동 특성이 강하게 나타나게 되어, 기포는 입사된 음파에 의존하는 비선형 인자로서 작용하게 된다. 본 논문에서는 수중에 발생되는 기포층의 비선형응답 및 다른 형태의 응답을 실험적으로 고찰하기 위하여, 인위적으로 제작된 기포 발생장치를 이용하여 발생된 기포층에 음파를 입사하였다. 이때 입사된 음파는 기포들과의 상호작용을 인하여 여러 가지 응답을 나타내었으며, 비선형 응답으로써 배진동 세기의 현저한 증가와 합주파수 음파 발생 등이 두드러지게 나타났다. 또한 개개 기포의 공진 주파수 근처에서는 물론, 그보다 높은 고주파수에서도 합주파수 형태의 비선형응답이 매우 특징적으로 관찰되었다.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.54-64
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• 1996

편저형 선형의 구상 선수에서 기포를 공급하면 기포가 선저 표면에 공급되고, 기포 공급의 효과로 물과 선저 표면이 직접 접촉하는 면적이 줄어들게 되어 선박의 마찰 저항을 감소시킬 수 있을 것이다. 이를 실험적으로 확인하기 위하여 구상 선수 선형에 대하여, 우선 선수 주변에서의 한계유선을 관측하고, 국부적 압력 분포 및 마찰 응력을 계측하였다. 다음으로, 기포 공급 조건을 바꾸며 실험한 결과, 국부 표면 마찰 저항의 감소를 확인 할 수 있었다. 또한, 기포 공급시 일어나는 운동량 변화가 저항 성분이 되는 것으로 확인되었다. 이러한 실험 결과는 실용 선형에서 기포법으로 저항 감소를 얻어내기 위한 기초적 연구가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.295-298
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• 2000

음향 흐름 (Acoustic Streaming)현상은 음파가 유체 내에서 전파하는 경우에 음파의 흡수로 인한 음장방향으로의 유체 흐름을 말한다. 이러한 유체 내에서의 음향 흐름현상은 입사음파의 구동주파수나 음압진폭등에 영향을 받으며, 현재 음향 흐름현상은 DNA 분열이나 박테리아 분해 등 생체학적 효과01 초음파의 비 열적 효과로 널리 사용중이다 본 연구에서는 수중에서 전기분해 법을 이용하여 형성된 기포층에 음파를 수직 입사하여 밀려나가는 기포의 거리를 측정함으로써 입사음파의 구동주파수와 음압진폭 변화에 따른 음향 흐름현상을 관측하였다. 기포의 거리 측정 결과에 의하면 입사음파의 음압진폭 증가에 따라 기포의 밀림현상이 현저하게 증가하였으며, 구동주파수 변화에 따른 기포의 밀림현상은 차이를 보이고 있지 않았다 본 측정결과로부터 음향 흐름현상은 입사음파의 구동주파수에 의한 영향을 확인 할 수 없었으나. 음압진폭에 상당한 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 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.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.416-423
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• 2012

액체추진제 공급시스템의 액체포집장치는 추진기관으로 기포가 유입되는 것을 방지하는데 사용한다. 액체포집장치는 차단막의 미세 구멍의 모세관 효과를 이용하여 추진기관에 순수 액체만을 공급한다. 기포점은 액체포집장치의 설계에서 가장 중요한 설계변수이다. 본 논문에서는 문헌조사를 통해 액체포집장치의 성능에 영향을 미치는 변수들을 식별하고 기포점 측정 시험 장치를 구성하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.241-241
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• 2011

최근들어 저온플라즈마를 이용한 생물학적 응용분야가 각광을 받고 있다. 특히 전기전도도를 가진 전해질 내에서 형성된 액상 플라즈마는 열손상없이 암, 세균 및 비정상 장기조직의 제거가 가능하다는 점에서 기존 시술들이 가지는 문제를 해결할 수 있다. 허리통증을 유발하는 탈출 수핵을 대용량으로 제거하기위한 플라즈마발생 전극에 관한 연구가 수행되었다. 수핵 분해량을 늘리기 위해서는 플라즈마를 통하여 다량의 수산화기 라디컬을 형성, 수핵표면에 조사해야 한다. 이를 위하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 기포를 발생시켜 플라즈마 발생면적을 넓힐 수 있었다. 텅스텐 전극들은 캡톤코딩과 세라믹 스페이서를 통하여 분리되었고, 전극의 후방에는 SUS 재질의 환형 접지전극을 배치하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 모두 기포가 발생할 수 있도록 하였다. 시술적용시 플라즈마 및 전극이 가지는 제한 조건은 단백질 변성을 막기위한 섭씨 45도 이하의 온도 상승과 조직에 대한 기계적인 손상 방지를 위한 2.5 mm 이하의 전체 전극 굵기이다. 이를 만족하는 가운데 수산화기 라디컬 형성을 증대할 수 있는 전극의 구조를 결정하기 위하여 1-D 전기 열유체 모델 도입하였다. 모델에서 도출된 기포의 두께를 바탕으로 다중전극간의 거리 조절을 통하여 플라즈마 방전구조를 전극 - 전극 (기포두께${\times}2$ > 전극간 거리)과 전극 - 기포표면 (기포두께${\times}2$ < 전극간 거리)으로 통제하였다. 형성된 플라즈마의 소모전력, 전자 밀도및 수산화기 라디컬의 회전온도를 분석하기 위하여 0.9% 염화나트륨 수용액, 1.6 S/m, 전해질에서 플라즈마 형성를 형성하고 전기신호 및 광학신호를 관측하였다. 전극에 인가된 전압은 340 VRMS이며 운전주파수는 380 kHz이다. 실험 결과, 전극 - 기포표면 방전구조는 전극 -전극 방전구조에 비하여 전해질의 저항역할로 인하여 방전전류가 3.4 Ipp에서 1.6 Ipp로 감소하였으나, 기포표면에서의 물분자의 분해로 인하여 수산화기 라디컬에서의 발광세기는 약 4배 증가하였다. 또한 수산화기의 회전온도 분포상에서도 전극 - 기포표면 방전은 주변 물분자의 열교환으로 인하여 전극 -전극간 방전의 1500K 에 비하여 낮은 400K를 보였다. 이는 전극-기포표면 방전구조의 전극이 낮은 온도의 수산화기를 다량으로 형성할 수 있음을 시사하며, 카데바를 이용한 실험에서 220초에 걸쳐 약 87%의 수핵을 기계적 손상 및 단백질 변형없이 효과적으로 제거함을 확인하였다.