• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.6
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• pp.581-586
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• 2008

The MEMS solid propellant thrusters have very low thrust level for applying to the propulsion system of micro/nano satellites or the side jet thruster of smart bombs. In this research, the fabrication possibility of planar type MEMS solid propellant thrusters that have enlarged burning surface area was examined and the safety of the structure of thruster during the firing test was confirmed. The performance of a micro igniter which is the key component of the MEMS solid propellant thruster was estimated by the ANSYS Icepak and evaluated by the experiment. Finally, the thrust was measured by the micro force sensor. The levels of thrust were 300, 600 mN in the case of K=15, 20.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.512-512
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• 2017

날로 심각해지는 해수 오염, 유류사고, 해파리에 의한 인명피해 및 발전소의 경제적 피해사고, 해양 쓰레기 등과 같은 해양 환경 문제가 발생하고 있다. 이러한 해양환경문제를 해결하기위해 생물학적 방법과 물리적 방법이 있으나 생물학적 방법은 개체군과 종류의 변화로 그 적용이 어려운 실정이고, 물리적 방법은 지속적인 제거를 위한 비용적인 문제와 인부 및 자원봉사자의 안전문제가 발생한다. 따라서 에어버블을 이용한 각종 친환경적 방법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 에어버블 차단막의 차단율을 증가시키기 위해 현장조건 내에서 에어버블의 거동특성에 대한 실험을 하였다. 실험을 위해 회류식 개수로 에어버블 거동실험장치를 제작하였다. 실험장치는 길이 8.1m, 높이 1.2m, 폭 0.7m이며, 두께 10mm의 투명 아크릴를 사용하여 에어버블의 거동을 관찰 할 수 있게하였다. 대형펌프를 사용하여 물이 회류함을 통해 흐름유속을 만들어 현장조건을 고려하였다. 에어버블을 분사하기 위해 압축공기 저장탱크와 연결된 분사구가 있으며, 노즐의 크기(0.5mm~1.0mm)로 분사량을 조절하고 분사압은 별도의 조절장치를 이용하여 0~5bar 범위의 분사압 조절을 가능하게 하였다. 초고속 카메라와 3축유속계를 사용하여 에어버블의 이동경로, 유속 및 에어버블의 거동을 측정하였다. 실험을 통한 구간별 에어버블의 거동 분석 결과, 상승속도는 분사구에서 분출되는 구간인 0~0.8m 에서는 상승속도가 증가하고, 0.8~1.2m구간에서는 속도가 다시 상승하는 경향을 확인하였다. 이는 수표면에 가까워질수록 수압이 작아져서 에어버블의 크기가 커짐에 따라 부력이 커짐으로 판단된다. 같은 이유로 분사량이 많을수록 상승속도도 같이 증가되는 것으로 나타났다. 유속에 따른 거동은 유속을 0.1m/s~0.5m/s로 조정하여 유속별 에어버블이 수표면까지 도달하는 거리, 속도 및 이동경로를 분석하였다. 유속과 에어버블이 수표면까지 도달하는 거리는 비례하여 증가하는 것을 확인하였다. 실험결과를 바탕으로 조건에 따른 에어버블 거동 경험식을 도출하였다. 본 실험은 회류식 개수로 에어버블 거동실험장치를 활용하여 에어버블 거동 경험식을 제시하였으며, 이를 바탕으로 에어버블 차단막 기술 개발을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.

• Fire Science and Engineering
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• v.32 no.6
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• pp.69-73
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• 2018

This study examined the reduction effect of a hydrodynamic force acting on the vertical wall of a portable water storage tank with a convex bottom floor. For the numerical simulation, the linearized Peregrine's equation was used to analyze the lapping waves in the tank caused by water falling from a supplying nozzle. The hydrodynamic force could be calculated by measuring the maximum run-up wave height at the vertical wall. The initial conditions of the numerical experiments were set up by controlling the positions and heights of the water supplying nozzle. Finally, the hydrodynamic force acting on the vertical wall can be reduced by the convex bottom design of the portable water storage tank so it can be applied to improve the structural stability.

• Journal of agriculture & life science
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• v.46 no.3
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• pp.119-127
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• 2012

For the promotion of the evaporative cooling efficiency of hot air in greenhouse in summer, a fog sprayer consisted of a high volume spraying two-fluid nozzle with turbo fan and a blowing fan was set up at 2.2 m height from bottom of small glass greenhouse and tested to estimate the possibility of the greenhouse cooling. The mean droplet size and the volume sprayed by one of fog sprayer were $29{\mu}m$ and $160m{\ell}/min$. All the droplets sprayed and blown by the fog sprayer were evaporated within 2 m radius. The result from the cooling test that two sprayers set up in glass greenhouse of plane area $228m^2$ was represented lower cooling effect that the temperature and relative humidity of inside air of greenhouse were $28.8^{\circ}C$ and 87.5% when those of outside air of greenhouse were $30.2^{\circ}C$ and 81.2%. Through investigation of literatures and results of the cooling test, it was estimated that the water spraying rate of evaporative cooling of single span greenhouse with 50% light curtain and with air change rate of 1 volume/min was $10m{\ell}/min/m^2$ so that the inside air temperature may cool down $2{\sim}3^{\circ}C$ on the basis of $35^{\circ}C$ atmospheric temperature in summer of south korean area.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.4
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• pp.409-416
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• 2010

The use of oxy-fuel combustion and flue gas recirculation (FGR) for $CO_2$ reduction has been studied by many researchers. This study focused on the characteristics of oxy-fuel combustion and the effects of $CO_2$ addition from the point of view of oxygen feeding ratio (OFR) and the position of $CO_2$ addition in order to reproduce an FGR system with a triple concentric multi-jet burner. Oxy-fuel combustion was stable at all OFRs at a fuel flow-rate of 15 lpm, which corresponds to an equivalence ratio of 0.93; however, the structure and length of the flame varied at different OFRs. When $CO_2$ was added in oxy-fuel combustion, various stability modes such as stable, transient, quasistable, unstable, and blow-out were observed. The temperature in the combustion chamber decreased upon $CO_2$ addition in all conditions, and the maximum reduction in temperature was below 1800 K. $CO_2$ concentration with respect to height varied with the volume percent of $CO_2$ at the nozzle tip.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.10
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• pp.694-701
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• 2012

The main purpose of this study is to evaluate of backwash system of hydrodynamic separator filter (HSF) with solar powered submerged pumps. It consists of a photovoltaic solar array, control electronics, battery, and two submersible pump powered by a 12 voltage DC motor. The laboratory scale study on treatable potential of micro particles using backwash HSF that was a combined with perlite filter cartridge and backwash nozzles. Since it was not easy to use actual storm water in the scaled-down hydraulic model investigations, it was necessary to reproduce ranges of particle sizes with synthetic materials. The synthesized storm runoff was made with water and addition of particles; ion exchange resin partices, silica gel particles, and commercial area manhole sediment particles. HSF was made of acryl resin with 250 mm of diameter filter chamber and overall height of 800 mm. Four case test were performed with different backwashing conditions and determined the SS removal efficiency with various surface loading rates. The operated range of surface loading rate was about 308~$1,250m^3/m^2/day$. It was found that SS removal efficiency of HSF using two submersible pumps improved by about 18% compared with HSF without backwash. Nonpoint control devices with solar water pumping systems would be useful for backwashing the filter in areas with not suppling electricity and reduce filter media exchange cost.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.148-148
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• 2017

방역 차량의 약액탱크, 차량의 연료, 워셔액 등의 탱크 내부에는 잔존량을 측정하기 위해 기둥과 floating box로 이루어진 부력식 수위레벨센서가 사용되고 있으나 액체레벨에 따라 float이 상하로 움직이는 측정원리상 차량 주행 중 정확성이 매우 떨어진다(Park et al. 2016). 방역차량이 주행 중 분사할 때, 슬로싱 현상과 방역소독기의 노즐과 펌프에서 발생하는 진동으로 인해 기존의 부력식 센서를 이용한 약제 살포량 측정방법은 정확성이 매우 떨어지는 경향이 있다. 본 연구의 목적은 방역차량이 주행하면서 분사할 때, 수위레벨 센서를 이용한 약제살포량 측정의 정확성을 개선하는 것으로 디지털 칼만필터, Low pass filter와 댐퍼를 제작하여 이용했다. 본 연구에서는 압력식 레벨센서를 이용해 약액탱크의 높이당 단면적과 수위를 측정하여 약제살포량을 계산했다. Python 2.7을 이용해 디지털 칼만필터와 Low pass filter(LPF)를 구현하였으며 3D프린터를 이용해 댐퍼를 제작했다. 실내에서 슬로싱 현상을 인공적으로 만들어 필터와 댐퍼의 수위 측정 정확성 개선효과를 확인 후 실제 방역차량에 부착하여 비포장도로에서 주행하면서 분사할 때 필터와 댐퍼의 효과를 확인하였다. 댐퍼의 공극률(p)을 바꿔가며 수위 측정 정확성 개선효과를 확인하였다. 실내, 현장 실험 결과, 칼만필터가 LPF보다 개선효과가 더 크지만 데이터 50개 처리에 1.71초의 시간지연이 발생했다. 댐퍼는 수위센서를 고정시키고 유체의 운동을 방해하여 이상치와 큰 오차제거에 효과적이었다. 칼만필터와 댐퍼를 동시에 이용할 경우, 수위 측정정확성 $R^2$는 0.9985, 0.9981로 ${\pm}4.3cm$의 범위내에서 수위를 측정할 수 있었다. 필터의 시간지연과 수위 측정정확성을 고려하여 데이터 기록간격을 3초로 설정하면 ${\pm}3cm$이내에서 약탱크 내 수위를 측정할 수 있었다. 공극률(p)가 0.294, 0.291, 0.17에서 측정정확성 $R^2$는 각각 0.9897, 0.9858, 0.9872 로 p가 0.294에서 개선효과가 가장 좋았으나 개선효과의 차이는 크지 않았다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.04a
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• pp.235-239
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• 1996

분류가 모서리에 충돌할 때 발생하는 순음성 소리인 쐐기소리(edgetone)는 공력음향의 대표적인 현상으로서 지금까지 수많은 연구가 있어 왔으며 그 대부분의 특성이 규명되었다고 할 수 있다. 쐐기소리의 발생기구인 되먹임(feedback) 이론을 처음으로 제안한 이는 Powell로서 그는 되먹임사이클의 위상조건에 의하여 주파수특성에 관한 모델을 제안하였으며, 최근 그 모델의 위상인자에 관하여 Kwon은 새로운 값을 제안한 바 있다. 그런데, 쐐기소리의 이론은 주로 분류가 쐐기나 벽에 충돌할 경우에 집중되어 왔으며 분류가 원통에 충돌하여 발생하는 경우에 관한 연구는 Krothapalli의 초음속분류에 관한 연구와 Mochizuki등의 아음속분류에서 원통지름의 영향에 관한 연구를 들 수 있을 뿐이다. Mochizuki등은 원통의 지름이 노즐의 높이보다 작은 경우에 쐐기 소리의 주파수가 원통의 와류이탈(vortex shedding) 주파수와 같은 것을 관찰하였다. 그러나 분류와 원통이 작용하여 발생하는 쐐기소리의 주파수 특성에 관한 이론적 해석을 시도한 연구는 없으며 또한 방사음장의 특성에 관하여도 Han과 Kwon에 의한 모델이 발표된 바 있으나 실험적으로 입증되지 못하였다. 따라서, 본 연구의 목적은 2 fig.1과 같이 2차원 분류가 원통에 충돌할 때 발생하는 쐐기소리의 주파수특성의 정량적인 모델을 세우고 방사음장의 지향특성의 이론 모델을 확립하는 것이다. 먼저 주파수특성을 실험하고 되먹임이론을 적용하여 분석하므로써 유효음원의 위치를 구하고 또한, 수직벽에 작용하여 발생하는 충돌음(impinging tone)의 경우를 실험하여 주파수특성을 비교 고찰하므로써 유효음원의 위치에 관한 이론을 입증한다. 아울러 원통과 평면벽의 각 경우에 방사음장의 지향특성을 측정하고 고찰한다.2,5,6]을 단계별로 고찰하여, 점점 까다로워져 가는 선박 진동규제[3,4]에 대처하고 승무원의 안락성에 대한 욕구, 구조물의 안전성, 장비의 성능보존이 만족되는 저진동 선박의 건조를 위해 향후 해결해야할 과제들을 도출하여 선박진동분야이 연구개발 방향을 제시하고자 한다. 하는 것은 진단의 정밀도에 문제가 있을 것으로 생각된다. 따라서 언어적진리치가 도입되어 [상당히 확실], [확실], [약간 확실] 등의 언어적인 표현을 이용하여 애매성을 표현하게 되었다. 본 논문에서는 간이진단 결과로부터 추출된 애매한 진단결과중에서 가장 가능성이 높은 이상원인을 복수로 선정하고, 여러 종류의 수치화할 수 없는 언어적(linguistic)인 정보ㄷㄹ을 if-then 형식의 퍼지추론으로 종합하는 회전기계의 이상진단을 위한 정밀진단 알고리즘을 제안하고 그 유용성을 검토한다. 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.122-122
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• 2014

수중방전을 환경분야에 적용하기 위한 플라즈마 부상법이 개발되었다. 플라즈마 부상법은 물 속에서 발생시킨 플라즈마가 가지고 있는 주요특성 중 물리적 특징인 쇼크웨이브, UV조사, 버블생성 등과 화학적 특징인 OH라디칼 및 염소산화물 생성 등을 이용하여 물 속에 존재하는 용존성 및 입자성 물질을 부상분리 기법으로 제거하는 공법이다. 유기물을 제거하는 기작으로는 침전, 여과, 분해 등이 있고, 이를 구현하기 위한 공정으로 중력침강법, 부상분리법, 멤브레인법, 미생물법 등이 있다. 이 중에서 가압공기부상법은 침강법에 비해 부지면적을 적게 소모하고 처리시간이 50% 이상 감소되는 특징이 있다. 가압공기부상법은 물 속에 공기를 과포화시킨 후 노즐을 통해 재분사할 때 발생하는 압력차에 의해 미세기포가 발생함을 이용하여 유기물을 분리하는 공법이다. 그러나, 가압용 장비 및 반송수가 필요하고, 미생물분리는 불가능한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 미생물살균과 유기물 분리가 동시에 일어나는 플라즈마를 이용한 부상분리기법을 개발하였다. 본 연구에서는 난분해성 용존유기물인 휴믹산 100 mg/L의 플라즈마 공기부상법에 의한 제거능을 확인하였다. 용존성 휴믹산을 입자성 물질로 전환하여 플록을 형성시키고자 알루미늄설페이트(Al2(SO4) $3{\cdot}18H2O$)를 100 mg/L 주입하였고, 침출수와 같이 염도가 높은 물을 모사하고자 35 g/L의 염화나트륨을 첨가한 상태에서 방전을 실시하였다. 방전에 사용된 전원은 EESYS사에서 제작한 펄스형 고전압 전원장치를 사용하였고 최대 15 kW의 출력 중 6 kW의 전력을 인가하였다. 전극 한 개는 2 mm 텅스텐봉을 세라믹튜브로 감싼 구조로 총 사용전극은 28개이다. 전극 한 개당 대략 200 Watt의 전력이 소모되며 이 때 최대의 버블이 생성됨을 확인하였다. 전극 1개에서 생성되는 버블의 부피는 14 mL/min 로 측정되었다. 버블의 크기는 평균 70 um이고 가압공기부상법에서 최적공기크기로 제시하고 있는 40~80 um 의 버블은 약 80% 가량 생성된다. 본 연구에서 사용된 반응시스템에서의 물의 높이는 약 500 mm 이고 전체 40 L의 수조가 3개의 벽으로 분리되어 4개의 수조로 분리되었다. 각 수조는 하부에 7개의 전극을 포함하고 있다. 플라즈마 발생시 생성되는 기포는 약 1분 방전 후에 포화농도에 도달하며 방전종료 후 약 4분간 수체 내에 남아있게 된다. 이를 공정에 적용하여 1분 방전 및 4분 휴지의 순서로 플라즈마를 인가하였다. 휴믹산 용액의 유량을 2 lpm 으로 운전하였을 때 최종 처리율은 94% 이고 이때의 대장균 살균능은 99%이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.7
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• pp.645-653
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• 2017

In bone tissue engineering, polycaprolactone (PCL) is one of the most widely used biomaterials in the manufacturing of scaffolds as a synthetic polymer having biodegradability and biocompatibility. The strut width in the fabrication of scaffolds is an important part of tissue regeneration in in-vitro and in-vivo experiments, because it affects not only the pore size but also the porosity. In this study, we used polymer deposition system (PDS) and design of experiments (DOE) to explore the optimal process conditions to achieve a systematic and efficient scaffold manufacturing process, using temperature, pressure, scan velocity, and nozzle tip height as the parameters for the experiments. The aim of this research was to fabricate a 3D PCL scaffold having a uniform strut width of $150{\mu}m$ using DOE; it was proved that the strut width was constant in all the experimental groups by fabricating the PCL scaffolds according to various pore patterns as well as one pore pattern.