• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권1호
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• pp.887-894
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• 2018

최근 그래핀을 이용한 나노전자소자에 대한 많은 연구들이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 분자동력학 시뮬레이션 방법을 사용하여 그래핀 나노리본 트렌치 구조를 이용한 풀러렌 분자 셔틀 소자로의 활용 가능성에 대하여 연구하였다. 그래핀 나노리본 트렌치 구조는 그 나노미터 규모의 분자 저장이 가능한 공간을 만들 수 있어, 이 공간을 활용하여 나노전기전자소자를 제작할 수 있는 가능성을 열어준다. 그래핀 나노리본 트렌치로 흡수된 풀러렌 분자는 외부 작용력의 방향에 따라서 그 위치를 그래핀 나노리본 트렌치 내부에서 조정할 수 있게 되기 때문에, 이를 이용하여 그래핀 나노리본 트랜체 내부에서 플러렌의 위치 조정으로 디지털 정보를 저장할 수 있다. 풀러렌 분자가 그래핀 나노리본 트렌치 내부에서 고랑을 따라서 이동과정에서 다양한 운동에너지 역학이 작용되는 것을 살펴보았다. 본 연구에서는 그래핀 나노리본 트렌치에 흡수된 풀러렌 분자는 나노전지전자소자의 오실레이터, 정보저장소자, 센서 등 다양한 첨단 분야에서 활용가능하다는 것을 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.207-207
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• 2013

기존의 그래핀 성장에 관한 연구는 열화학기상증착법(Chemical vapor deposition; CVD)을 이용한다. 그래핀 성장 제어 요소로는 촉매 기판인 전이 금속[Ru, Ir, Co, Re, Pt, Pd, Ni, Cu], 기판 전처리 과정, 수소/메탄 가스 혼합비, 작업 진공 상태, 기판온도[$800{\sim}1,000^{\circ}C$, 냉각 속도 등으로 보고 되고 있다. 그래핀 성장 원리는 Cu 촉매 기판에 메탄 가스를 $1,000^{\circ}C$ 온도에서 분해해서 탄소를 고용 시킨 후 급랭하는 도중에 석출되는 탄소에 의해 그래핀 시트가 형성되는 것으로 알려져 있다. 기존의 CVD를 열원을 이용할 경우 내부 챔버에 생기는 잠열에 의해 cooling profile의 제어가 용이하지 않다. 본 연구에서는 근적외선(Near Infrared; NIR) 열원을 이용한 CVD로 챔버 내부 잠열을 최소화하고, 냉각 공정을 Natural, Linear, Convex cooling type으로 디자인해서 cooling profile 제어가 그래핀 성장에 미치는 영향을 연구 하였다. 이렇게 성장된 그래핀을 임의의 기판(SiO2, Glass, PET film) 위에 습식방법으로 전이 시킨 후, 전기적 구조적 및 광학적 특성을 면저항(four-point probe), 전계방사 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM), 마이크로 라만 분광법(Micro Raman spectroscopy) 및 광학현미경(optical microscope), 투과도(UV/Vis spectrometer)의 측정으로 잠열이 최소화된 NIR-CVD에서 cooling profile에 따른 그래핀 성장을 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.45-54
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• 2012

위 측면 표면 기울기가 변화하는 비대칭 사다리꼴 핀의 최적화가 2차원 해석적 방법을 사용하여 수행된다. 고정된 핀 바닥 높이에 대하여 최적 열손실, 핀 길이 그리고 유용도가 내부유체 대류특성계수, 핀 바닥 두께, 핀 바닥 높이, 핀 형상계수 그리고 주위 대류특성계수의 함수로 나타내어진다. 이러한 최적화 절차를 위해서 핀으로부터의 최대 열손실 값의 95%를 최적 열손실 값으로 정의하였다. 결과 중 하나는 최적 열 손실과 유용도는 핀 형상계수의 변화에 독립적으로 보이는 반면 최적 핀 길이는 핀 형상계수가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소함을 보여주고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.14-22
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• 2007

측면 표면 기울기가 변화하는 역 사다리꼴 핀이 2차원 해석적 방법을 사용하여 최적화된다. 핀 바닥 경계조건을 위해서, 내부유체로부터 내벽까지의 대류와 내벽부터 핀 바닥까지의 전도가 고려된다. 핀 끝 면으로부터의 열손실은 무시되지 않는다. 실제적인 핀 길이에서의 최대 열손실, 그 최대 열손실이 발생할 때의 최적의 효율, 핀 길이 그리고 핀 바닥 높이가 핀 내 외부의 대류특성계수의 함수로 나타내어진다. 결과 중 하나는 핀 바닥 높이에 대한 핀 끝 높이의 비가 커질수록 최적의 핀 형상은 두껍고 짧아지는 형상이 됨을 보여준다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권5호
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• pp.43-55
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• 2020

가스터빈 블레이드의 핀-휜 배열의 냉각 성능을 향상시키기 위하여 분절핀을 설치하여 효과를 분석하였다. 분절핀의 위치에 따른 유동 및 열전달 특성 변화를 수치해석을 통해 분석하였다. 분절핀이 설치되지 않은 엇갈림 핀-휜 배열인 기존형상 와 분절핀이 X₂/D_p=1.25 간격 떨어진 분절핀적용형상 1과 X₃/D_p=1.75 간격 떨어진 분절핀적용형상 2 를 비교하였다. 해석 결과 분절핀의 설치로 인해 핀-휜 배열 전단부에서 발생하는 말발굽와류의 세기가 강화되는 것을 확인하였다. 또한 핀-휜 배열 후단부에서 발생하는 멤돌이 와류의 세기가 약해지는 것을 확인하였다. 이로 인해 바닥면의 열전달 분포가 크게 상승하는 것을 확인 하였다. 반면 분절핀의 설치로 인해 압력손실은 증가하였으나, 열성능계수는 분절핀 적용형상 2 에서 최대 23.8% 가량 증가하는 것을 확인하였다. 이를 통해 향후 가스터빈 핀-휜 냉각 유로 설계 시 분절핀을 설치하면 냉각 성능이 증대 될 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.34.1-34.1
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• 2005

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.181-185
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• 2010

고체로켓모터 추진제 그레인의 핀-슬롯 표면에서의 연소로 인해 생성된 고온, 고압의 연소가스는 그레인 핀-슬롯 및 내삽노즐을 통해 외부로 방출되면서 형성되는 유동은 매우 복잡하고 다양한 형태를 가진다. 핀-슬롯형 그레인 및 내삽노즐을 가지는 고체로켓모터의 2D, 3D 스케일모델에 대한 공기유동 모사시험을 수행하였으며, 회전력 발생 등과 같은 내부유동발생 메커니즘을 규명할 수 있는 효과적인 연기-유동장 가시화 기법의 적용방법에 대한 검토가 이루어 졌다. 실험모델의 투영부를 통해 다양한 광원 및 촬영장치 방향을 이용하여, 축류 실험모델 노즐 선단부에서의 비대칭 와류튜브에 의한 선회류를 가시화하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.753-763
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• 1989

본 연구에서는 대류열전달계수값들이 모두 서로 다르게 주어지는 직선핀 에서의 3차원 과도열전도문제를 변수분리법과 Laplace 변환법을 사용하여 해석함 으로써 핀내부에서의 과도온도분포 및 핀베이스를 통한 과도열유동량에 대한 정확 해를 구하고 직선핀의 과도응답특성에 미치는 관련 매개변수들의 효과와 정상 상태 조건하에서 각종 기하학적 및 열적 매개변수들이 핀성능에 미치는 영향을 조사하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.377-383
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• 2012

변화되는 위 측면 기울기를 가진 비대칭 사다리꼴 핀의 온도분포가 2차원 해석적 방법을 사용하여 조사되어 진다. 이 비대칭 핀을 위해, 내부유체로부터 내벽까지의 대류, 내벽으로부터 핀 바닥까지의 전도, 그리고 핀 바닥을 통한 전도가 동시에 고려된다. 무차원 핀 길이와 높이좌표 변화에 따른 온도 형상이 보여진다. 또한 핀 아래 끝에서 온도 변화가 핀 형상계수의 함수로 나타내어진다. 핀 길이의 변화에 따라 핀 바닥을 통한 열손실과 각 면으로부터의 열손실들이 비교된다. 결과들 중 하나는 핀형상계수가 증가함에 따라 핀 아래 끝에서 온도는 선형적으로 감소함을 보여준다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1276-1293
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• 1993

본 연구는 위에서 언급된 모델보다 훨씬 폭이 큰 23.5mm 루버 핀형 방열기용 열교환기를 모델로 삼고, 레이놀즈수가 500 이하인 저 레이놀즈수(100, 300, 500), 루버 각(22˚,24˚,28˚) 및 핀 피치 와 루버 피치의 비 Fp /Lp(1.23, 1.5) 등의 변화 에 따른 핀 내부의 유동, 전열 특성 및 압력분포등의 영향을 유한차분법으로 수치해석 하였다. 또한 동일한 루버 핀에대해 13:1 모델을 제작하여 염료주입법에의한 유동의 가시화 실험을 하였으며, 그 결과를 수치해석 결과와 비교 검토하였다.