• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.42-49
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• 2017

고체추진 로켓(SRM)은 모터케이스, 점화기, 추진제, 노즐, 절연체, 제어 및 구동장치 등으로 구성되어 있으며 액체로켓과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 고온 및 고속의 연소가스에 의해 침식(Erosion)이 발생한다. 이러한 침식현상은 노즐목의 형상 변화를 일으키며 로켓의 추력 성능을 감소시킨다. 로켓 노즐의 재질은 침식현상을 최소화하고 열을 차단시키는 효과가 있어야 하며 용융 상태에서 소실되지 않고 전단력이나 압력에 견딜 수 있어야 한다. 본 연구는 실험을 통하여 고체로켓 노즐의 재질에 대하여 연소시간별 침식특성을 파악한다. 그리고 Graphite와 C-C 복합재료의 각 재질별 조직검사를 통하여 침식 후의 미세특징을 비교 분석하여 침식특성을 규명한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.312-314
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• 2007

본 논문에서는 비데용 물 분사 노즐의 내부유동을 가시화하기 위해서 여러 가지 설계변수에 관한 연구가 수행되었다. 특히 물 분사에 만 의존했던 과거의 세정시스템과는 달리 물과 공기를 혼합해서 물도 절약하고 세정의 효과도 높이고자 하는 기술을 개발하고자 했다. 상용코드인 CFD-ACE+를 이용하여 내부유동 특성을 관찰했고 여러 가지 인체 공학적인 설계가 되도록 다양한 각도에서 검토되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.303-303
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• 2013

표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.119-127
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• 2016

본 연구는 현재 우리나라에서 이뤄지고 있는 차량소독방법의 미흡한 점을 개선하여 국내 축산농가에서 지속적으로 발생하고 있는 각종 전염병을 차단할 수 있는 소독시스템을 개발하는데 필요한 노즐형태와 동력분무기의 적정토출압력을 구명하기 위해 실시되었다. 실험은 2012년 1월 10일부터 2012년 2월 28일까지 진행되었고, 모든 성능실험은 5회 반복으로 측정하였으며, 실험대상은 A사, B사, C사의 제품을 사용했다. 각 회사별 제품에 대해 분무량, 분무각, 피복면적비, 노즐별 분무압력을 측정한 결과, 분무량, 분무각, 피복면적비는 분무기 토출압력이 증가함에 따라 증가하였다(p<0.05). 위 결과와 각 제품의 노즐 위치별 분무량, 분무각, 피복면적비를 측정한 결과를 종합해봤을 때, 노즐의 형태는 부채꼴형 노즐 보다 원추형 노즐의 성능이 우수한 것으로 판단되었으며, 피복면적비를 고려했을 때 분무기의 적정토출압력은 20kg/㎠ 정도면 충분할 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.639-646
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• 2014

난류모델에서 벽면처리법이 터빈 노즐 베인의 열전달 예측에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 본 연구를 위해 NASA의 C3X 터빈 노즐 베인을 사용하였다. 벽함수 방법, 저레이놀즈수 방법, 천이모델을 사용하여 베인 표면에서의 압력 및 온도를 해석하였다. 해석 결과 터빈 노즐 베인의 중간 압력분포는 각 벽면처리법에 따른 차이 없이 실험값과 잘 일치하였다. 그러나 터빈 노즐 베인의 온도와 열전달 계수는 각 벽면처리법에 따라 큰 차이를 보였다. 전반적으로 저레이놀즈수 방법과 천이모델은 벽함수 방법에 비해 온도 및 열전달 계수 예측에 특별한 이점을 보이지 않았으며, 벽함수 방법을 적용한 레이놀즈응력 난류모델이 터빈 노즐 베인 표면의 온도 및 열전달 계수를 비교적 잘 예측하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1998년도 강연회 및 연구개발 발표회 논문집
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• pp.150-156
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• 1998

가스터어빈 트랜지션 덕트 내에서의 공기 역학적인 거동을 입구 스월각의 변화에 대하여 고찰하였다. 트렌지션 덕트가 작은 확산각(divergence angle)을 가지더라도 스트럿 영향으로 인한 탈설계점에서의 유동 패턴은 트랜지션 덕트 내에서의 유동특성을 더욱 악화시킨다. 시험범위의 스월각은 마하수 변화에 따라 손실계수에 큰 영향을 주지 못하였으며 트랜지션 덕트 내에서의 손실 정조는 만족할만 하나, 시험결과에 따르면 저압터빈의 노즐손실은 큰 입사각의 영향으로 커질것으로 생각되며, 또한 스트럿으로부터 떨어져 나오는 와류는 저압터빈의 로우터 블레이드의 진동에 악영향을 미칠 것으로 생각된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.764-766
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• 2002

본 연구에서는 가스 차단기의 소전류 차단성능을 개선하기 위한 최적화 과정에 대해서 나타낸다. 목적함수는 절연내력과 극간 인가전압의 차이의 최소값으로 선정하였으며, 목적함수가 최대가 되도록 최적화를 수행한다. 설계 변수로는 개극 전의 전극 이동길이, 노즐목 길이 및 노즐목 발산각과 노즐 하류장 형상을 채택하였다. 최적화 알고리즘으로는 (1+1) 진화알고리즘을, 유동해석을 위해서는 FVFLIC법을 사용하였다. 최적화 결과로 얻어진 모델은 초기 모델에 비해 소전류 차단성능이 상당히 개선되었음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제21권2호
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• pp.146-154
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• 1996

농약의 직주입 혼합방식은 작업자의 안전에 기여하며 남은 농약은 용기와 함께 수거되어 재사용 되므로 환경보전 및 경제적 이점이 있다. 그러나 주입식 방제기의 분관내 농약혼합액이 노즐에 이르는 시간까지의 유동특성인 지연시간은 농약 살포량에 오차를 유발한다. 본 연구는 이 지연시간이 미치는 실제 살포오차의 정도를 파악하려 시뮬레이션을 행하였다. 시뮬레이션의 결과에 의하면 오차는 상당히 심각한 것으로 판단되었으며 지연시간을 단축하려는 여러 방법을 검토하였다. 분관의 직경을 줄여 유동속도를 빠르게 하거나, 혼입 농약의 양을 일정하게 유지하며 방제속도를 가능한 목표속도에 맞추는 방법 등은 약간의 오차를 줄일 수 있을 뿐이었고, 농약을 각 노즐에 주입함으로써 오차를 최소화할 수 있으나 미소계략의 문제를 내포하였다. 따라서 농도의 변화에 따른 지연시간을 없앤 직주입 총유량 제어방식을 통하여 노즐 배출유량을 방제속도의 변이에 따라 보상하며 비례적으로 농약을 주입하여 농도를 일정하게 유지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.100-111
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• 1994

Observations on the near-nozzle behavior of an unsteady fuel spray through single cylindrical hole nozzle were made by phase Doopler anemometer and microphotographs. At the edge of the spray, droplet velocity peaked during needle opening and closing. Droplet sizes tended to be small on the edge of spray. The near-nozzle spray angle taken from the microphotographs was time-dependent, even though it increased with gas-to-liquid density ratio as expected. The near-nozzle spray angle was the greatest on the initial stage and decreased to a relatively constant value after about one third of the total injection duration regardless of the ambient gas conditions, even in the near-vaccum condition. The wider near-nozzle spray angle in the early stage is due to the flow characteristics inside the nozzle rather than aerodynamic interactions. However, once the spray was established, aerodynamic interactions are essential in the near-nozzle atomization.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.35-40
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• 2004

본 연구에서는 최적화된 스커트 형상을 설계하기 위한 기초 자료를 얻기 위하여 스커트 의 확산각 및 길이 변화에 따른 노즐의 공력하중 특성을 고속 풍동시험을 통하여 조사하였다. 적절한 스커트를 사용하면 없을 때에 비해 김발의 구동력을 1/10 수준까지도 줄일 수 있었으며 시험 결과는 추후 스커트 형상 설계 데이터베이스로 활용하기 위해 정규화 하였다.