• 공업화학
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• 제26권6호
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• pp.746-752
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• 2015

본 연구에서는 $Hg_2Cl_2-NO$의 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류에 미치는 에스펙트 비율(길이/폭)의 영향에 대한 것이다. 원료물질 영역과 결정영역에서의 온도 차 20 K, 벽에서의 선형 온도분포를 가진 계에서, 대류의 영향 때문에, 총몰플럭스와 상호계면에서의 비균일성에 관하여서는, 에스펙트 비율이 2인 경우가 비율이 5인 경우보다 상당히 크다. 지상중력 하에서의 최고 총몰플럭스는 지상중력의 0.1 상태에 비하여 대략 2배 정도 크다. 에스펙트 비율을 2에서 5로 증가시켰을 때, 확산-대류형이 대류형으로 전이되며, 또한 확산의 강도도 확산-대류형의 강도를 지배하게 된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권2호
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• pp.48-54
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• 2024

브로민화 수은(I)(Hg₂Br₂) 자체 확산 물리적 증착법 공정에서 자체 확산 전달현상 연구에서 얻어진 결론은 10^-3g₀ ≤ g ≤ 1g₀ 영역에서는 열 대류현상이 지배적이며, g = 10^-4g₀ 영역에서는 대류에서 확산영역으로 전이되는 영역이며, 10^-6g₀ ≤ g ≤ 10^-5g₀ 영역에서는 확산모드가 지배적이다. Hg₂Br₂의 총 몰플럭스는 중력가속도의 레벌(level)이 1/10 크기로 감소함에 따라 기하급수적으로 감소함을 나타내고 있다는 것이다. 10℃ ≤ ΔT ≤ 50℃의 온도차 범위에서는 온도차(ΔT)와 Hg₂Br₂의 총 몰플럭스에 대한 관계식은 선형적으로 직선적 비례관계성을 보여주고 있다.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.335-341
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• 2016

본 연구에서는 지상 및 미소중력환경하에서 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류유동에 미치는 불순물의 영향을 이론적으로 $Hg_2Cl_2-I_2$ 시스템에 적용하여 규명하는 것이다. 이론적 해석은 증기상에서 확산-대류 흐름, 열 및 물질전달을 속도 벡터 흐름, 유선, 온도, 농도 분포를 통하여 제시된다. 결정 영역에서의 전체 몰플럭스는 중력가속도와 성분 $I_2$, 불순물에 상당히 민감하게 반응한다. 성분 $I_2$을 증가시켰을 때, 농도 대류효과는 확산-대류 유동흐름을 안정화시키는 경향이 있다. 지상중력가속도의 0.001환경에서는 유동흐름은 1차원포물선의 흐름 구조를 나타내며, 확산지배형태를 보여주고 있다. $10^{-3}$지상중력가속도 이하에서는 대류 영향은 무시할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제4권1호
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• pp.126-139
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• 1995

저속의 압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 유동 및 열전달특성을 해석하였다. 비압축성 유동장에서의 실린더 주위의 유동 및 열전달현상에 대하여는 실험과 수치해석을 포함한 광범위한 연구가 진행되어 왔으며 매우 잘 알려져 있다. 실린더 벽면과 주위 유동장의 온도차가 큰 경우, 밀도의 변화가 커지므로 유동장은 압축성 유체가 되나 지배 방정식의 복잡함과 적절한 수치해석 방법의 부족으로 실린더 주위의 유동장을 압축성유체로 해석한 경우는 매우 드물다. 현재 압축성유동 해석에 널리 사용되는 time marching algorithm은 저속의 유동장 해석시 지배방정식에 나타나는 eigenvalue들의 괴리에 의하여 수렴속도가 현저히 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 time-derivative preconditioning 방법을 사용하여 온도차가 큰 유동장에서의 강제 및 혼합대류에 대한 계산을 수행하였고 이들의 열전달특성을 비교하였다. 강제대류의 경우 실린더 벽면 온도의 증가에 따른 밀도 감소의 영향은 유동장의 Re수를 감소시켜 확산의 영향을 증가시키면서, 혼합대류의 경우 부력의 영향은 가열되는 유동장의 범위와 재순환 영역을 강제대류에 비해 현저히 감소시킨다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.17-17
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• 1997

극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.96-102
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• 2022

고분자전해질막 연료전지의 반응물인 수소와 산소는 기체 상태이므로, 반응물이 원활히 전달될수록 작동 전압의 손실을 줄일 수 있다. 높은 전류밀도 영역에서 산소 물질 전달이 전압 손실을 좌우하므로, 환원극 유로의 형상 변경에 대한 연구들이 진행되어 왔다. 환원극 유로 형상 중에서 유로를 막는 블록은 반응물을 다공성 매질인 기체확산층으로 강제 대류 하도록 사용되었다. 본 연구에서는 간단한 단 채널의 연료전지 모델에 블록을 배치하였다. 전산 유체역학을 사용하였고, 공기 공급 유량을 달리하였을 때 블록으로 인한 강제 대류 효과가 전압-전류 곡선과 국부 전류 밀도에 대한 영향을 연구하였다. 기체확산층으로의 강제 대류 현상을 통하여 적은 공기 공급 유량으로도 높은 전류 밀도를 얻을 수 있었다. 다수의 블록을 직렬로 배치한 경우에 1개의 블록만 배치한 것보다 강제 대류 효과를 증가시켜 높은 전류밀도를 얻을 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제51권6호
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• pp.479-486
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• 2007

Bicarbonate 완충용액에서 Co-RDE를 이용하여 RDE 회전속도와 완충용액 속의 염화이온이 Co의 부식과 부동화에 미치는 영향을 연구하였다. Co-RDE의 회전속도가 부식에 미치는 영향은 Levich 식과 일치하였으며 부동화 막을 파괴하는데 염화이온의 효과가 큼을 알 수 있었다. 혼합 전위 이론을 사용하여 대류확산 조건에서 회전속도의 증가에 따라 부식전위가 양의 방향으로 증가하는 모형을 발견하였다. Tafel 영역에서 Co의 용해반응과 수소가 발생하는 환원반응은 전하이동과 물질이동을 이용하여 설명할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.162-171
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• 1993

본 연구에서는 2성분혼합물의 응고과정해석에 머시영역의 비등방성을 포함시 킬수 있는 모델을 정립하고 실제계산을 수행하여 비등방성이 천이현상 및 조대편석(m- acrosegregation)에 미치는 영향을 보이고자 한다. 이 과정에서 기본 방정식의 변형 을 통한 수치해석의 효율화에 관해서도 취급할 것이다. 해석대상은 비등방성의 효과 가 잘 나타날 수 있으면서 해석은 용이한 2차원 정사각형용기로 선택하였다. 대상혼 합물은 실용적으로 관심있는 금속 합금과 결정구조가 유사하며 물성치가 비교적 잘 확 립된 염화암모늄수용액(NH$_{4}$C1-H$_{2}$O)이다. 특히 아공정염화암모늄수용액은 부력비(buoyancy factor)가 -1.4정도로서 온도와 농도구배에 의한 부력이 크기는 비슷 하지만 작용방향이 반대이기 때문에 이중확산대류의 전형적인 형태를 고찰하기에 편리 한 물질이다.

• 전기화학회지
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• 제10권1호
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• pp.14-19
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• 2007

Cu-RDE를 이용하여 borate 완충용액에서 Cu의 부식과 부동화 과정의 반응구조를 연구하였다. 혼합 전위(mixed potential) 이론을 도입하여 대류확산의 조건(convective diffusion)에서 회전속도의 증가에 따라 부식전위가 양의 방향으로 증가하는 모형을 발견하였다. 산화에 의한 생성물은 중간물질 $Cu(OH)_{ads}$를 거쳐, 부식, 부동화의 시작, 중간, 마지막 등의 영역에서 각각 ${Cu(OH)_2}^-,\;Cu_2O,\;Cu(OH)_2,\;CuO$인 것으로 제안하였다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.172-178
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• 2000

반도체 제조공정 중 플라즈마 반응기 내에서 입자오염을 유발하는 입자들의 거동과 성장을 모델식을 사용하여 이론적으로 고찰하였다. 플라즈마 반응기 내에서 입자 거동에 영향을 미치는 힘들로 유체 대류, 입자 확산 및 외부힘 (ion drag force, electrostatic force, 중력) 등을 고려하였다. 플라즈마 벌크 영역에서 전하를 가진 입자들간의 충돌에 의한 입자 성장을 고려하기 위해 모델식에 입자 전하 분포를 고려하였다. 대부분의 입자들은 ion drag force와 electrostatic force가 균형을 이루고 있는 두 sheath 경계 영역에 존재하였으며 두 sheath 영역과 벌크 플라즈마에서의 입자 농도는 0에 접근하였다. 시간이 지남에 따라 입자 충돌로 인한 입자들의 크기는 증가하였으며 입자가 성장함에 따라 입자 표면적의 증가와 더불어 입자가 가지는 평균 전하량도 증가하였다.