• 제목/요약/키워드: 동적접촉각

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방사광 X-선 영상법을 이용한 소수성 마이크로 관 내 물-글리세롤 혼합물 슬러그 계면 가시화를 통한 동적접촉각 상관식 검증 (Verification of the Experimental Correlation for Dynamic Contact Angle by Visualizing Interfaces of Water-Glycerol Mixture Slug in a Hydrophobic Microtube via Synchrotron X-ray Imaging)

  • 장진규;김영현;김경준;이정훈;이연원;유동인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.145-150
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    • 2022
  • 움직이는 접촉선에서의 계면 거동을 이해하기 위해 많은 연구자들은 동적접촉각에 대한 연구를 지속적으로 연구해 왔다. 하지만 가시화 기술의 한계로 선행연구에서의 동적접촉각에 대한 실험은 일반적으로 친수성 미세관에서 가시광선 기반으로 실험이 수행되었다. 하지만, 최근 다양한 연구 및 산업 분야에서 소수성 미세관에서의 동적접촉각에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 높은 공간 및 시간 분해능을 갖는 방사광 X-선 영상법을 이용하여 소수성 마이크로 튜브 내 물-글리세롤 혼합물 슬러그의 동적접촉각을 측정하였으며, 이를 바탕으로 기존의 동적 접촉각 실험 상관식을 검증하였다.

토목섬유의 동적 경계면 마찰특성 평가 (Estimation of Dynamic Interface Friction Properties of Geosynthetics)

  • 김동진;서민우;박준범;박인준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.265-275
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    • 2003
  • 본 연구에서는 매립지에서 사용되고 있는 토목섬유 (지오멤브레인, 지오텍스타일, 토목섬유 점토 차수재) 사이의 동적 접촉 마찰 특성을 평가하기 위해서 진동대 실험을 실시하였다. 동적 하중하에서 진동대와 하부에 토목섬유가 부착된 상자의 가속도, 이들 사이의 상대적 변위를 측정하였으며, 연직응력, 진동 주파수, 건조/수침 상태가 접촉면의 동적 거동 특성에 미치는 영향도 알아보았다. 실험 결과를 통해 동적하중이 감쇠없이 토목섬유 사이를 통과하는 한계 가속도가 존재함을 확인하였으며, 이를 이용하여 토목섬유 사이의 동적 접촉 마찰각을 산정할 수 있었다. 접촉면에서의 상대 변위는 접촉면의 형태와 건조/수침 상태에 따라 다르게 측정되었다. 각 토목섬유 접촉면에 대한 최대 상대변위는 무차원으로 정규화시켜, 가속도와 최대 미끄러짐 사이의 관계식을 구하였다. 이 식을 이용하면 주어진 가속도와 주파수에서, 토목섬유 사이를 따라 발생되는 최대 미끄러짐의 크기를 예측할 수 있다.

레벨셋 기법을 이용한 전기습윤 현상의 동적 접촉각 문제에 대한 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF DYNAMIC CONTACT ANGLE PROBLEMS IN ELECTROWETTING WITH LEVEL SET METHOD)

  • 박준권;강관형
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.155-158
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    • 2009
  • We developed a numerical method to analyze the contact-line problems, incorporating a dynamic contact angle model. We used level set method to capture free surface. The method is applied to the analysis of dynamic behavior of a droplet in DC electrowetting. The result is compared with an experimental data and result of perturbation method.

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지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 동적 접촉 마찰 특성평가 (Estimation of dynamic interface properties between geomembrane and geotextile)

  • Kim, Dong-Jin;Seo, Min-Woo;Park, Jun-Boum
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.797-804
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    • 2003
  • 본 연구에서는 진동대 실험을 실시하여 매립지에서 널리 사용되고 있는 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 동적 접촉 마찰 특성을 살펴보았다. 연직응력, 진동 주파수, 건조/수침 상태의 영향에 대해서 평가하였으며, 또한 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 상대적인 미끄러짐의 정도를 측정하였다. 실험 결과, 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이를 통해 전달되는 한계 가속도(limited acceleration)가 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 동적 접촉 마찰각을 산정할 수 있었다. 이러한 가속도는 수침상태의 경우 건조상태보다 더 작게 산정되었으며, 변위의 경우 수침상태에서 더 크게 발생함을 관찰하였다. 또한 실험조건에 따라 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이에 발생하는 상대적인 미끄러짐의 정도가 다르게 측정되었다. 본 연구에서는 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이의 slip equation을 제안하였으며, 이 식을 통해 주어진 가속도와 주파수에서 지오멤브레인과 지오텍스타일 사이를 따라 발생되는 최대 미끄러짐의 정도를 예측 가능하게 하였다.

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복합재료의 계면특성 평가를 위한 접촉각 방법의 정확도 비교 (Comparison on Accuracy of Static and Dynamic Contact Angle Methods for Evaluating Interfacial Properties of Composites)

  • 권동준;김종현;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제23권3호
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    • pp.87-93
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    • 2022
  • 섬유와 기지 간 계면 특성을 분석하기 위해 일반적으로 접촉각을 활용하여 계산된 접착일을 활용한다. 접촉각 측정 방식으로 동적접촉각과 정적접촉각이 있으며, 본 논문에서는 보다 정확도가 높은 접촉각 측정 방법이 무엇인지 모색하였다. 각각 4가지 종류의 에폭시 수지와 유리섬유를 사용하였고, 유리섬유와 에폭시의 표면 에너지 결과를 기반으로 접착일, Wa을 계산하여 계면강도를 예측하였다. 접착일과 계면 전단강도는 이론상 비례관계이며, 이를 확인하기 위해 조성이 다른 에폭시와 유리섬유 간의 계면강도를 마이크로드롭렛 시험법을 이용하여 측정하였다. 정적접촉각 결과의 경우 접착일과 계면 전단강도 사이에는 일치하지 않는 경향을 보였다. 이는, 동적 접촉각 평가 방법은 정적접촉각에 비해, 드롭 크기에 따른 최소 표면적을 이루는 에러와 미니스커서에서 접선 측정에 따른 에러를 최소화할 수 있다는 점이다.

핀-관 열교환기에서 동적접촉각과 물맺힘량과의 상관관계에 관한 연구 (A Study of Correlation between DCA and WHS in Fin-and-Tube Heat Exchanger)

  • 황준현;고영환;신종민
    • 설비공학논문집
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    • 제14권10호
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    • pp.786-791
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    • 2002
  • An experimental study on the behavior of the water hold-up by spraying of a fin-and-tube heat exchanger with regard to the surface characteristics, i.e., contact angles, was conducted. The dynamic contact angles (DCA) were measured, and water hold-up by spraying (WHS) was conducted in the experiment. It is found that heat exchanger surface characteristics, spray pressure, spray water temperature and heat exchanger surface temperature play an important role in WHS. In order to evaluate relationship between WHS and surface characteristics, test conditions are determined through a contour analysis. A correlation was proposed to predict WHS as a function of DCA. With its test efficiency and consuming time, the prediction method can be used to evaluate WHS performance.

불포화폴리에스테르 수지/실록산-에스테르 공중합체 블렌드의 표면특성 (Surface Properties of Unsaturated Polyester Resin/Siloxane-ester Copolymer Blends)

  • 장영욱;정용주;김동국;정진수
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.93-97
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    • 1999
  • 불포화폴리에스테르 수지의 표면에너지를 저하시키기 위하여 실록산-에스터 공중합체를 소량 첨가하였다. 실록산-에스터 공중합체는 diol로써 ethylene glycol(EG)과 hydroxy terminated polydimethylsiolxane(PDMS)을, diacid로써 maleic anhydride (MA)와 phthalic anhydride (PA)를 축중합반응 시켜 합성하였다. 경화된 블렌드의 표면성질은 동적접촉각(dynamic contact angles)측정, 점착테이프의 peel 강도측정 및 X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA)등을 통하여 분석하였다. 블렌드에서 공중합체의 첨가량이 증가하고, 공중합체내의 PDMS 함량이 증가함에 따라 물에 대한 advancing 접촉각 및 receding 접촉각이 증가하였으며, 점착테이프의 peel 강도는 급격히 감소하였다. ESCA 분석결과 실록산 세그멘트가 공기쪽 표면층에 주로 존재하고 있음을 알 수 있었다.

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고속열차 팬터그래프 동특성 측정 및 동역학 해석을 통한 최적 전차선 장력 예측 (Prediction of Optimal Catenary Tension by Dynamic Characteristic Measurement and Dynamic Analysis of Pantograph in High-Speed Train)

  • 오혁근;유근준;박태원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.350-356
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    • 2018
  • 팬터그래프(Pantograph)와 전차선간의 동적 상호작용인 접촉력(contact force)은 차량에 대한 안정적 전원공급 특성인 집전성능을 평가하는 중요한 지표이다. 본 연구에서는 동력분산형 고속열차 시험차량인 HEMU-430X(High-speed Electric Multiple Unit - 430km/h eXperiment) 차량의 팬터그래프 동적 접촉력 특성을 전차선 장력에 따라 분석하였고, 이를 팬터그래프-전차선 동적 상호작용 모델을 이용한 해석결과와 비교하였다. 시험결과와 해석결과를 비교한 결과, 주요 동적접촉력 특성인 평균접촉력 및 접촉력 표준편차가 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한 해석모델을 이용하여 전차선 장력과 접촉력과의 상관관계를 차량 운행속도에 따라 제시하였으며, 이를 이용하여 각 운영속도별 최적 전차선 장력을 제시하였고 이를 국제규격과 비교하였다. 그 결과 해석을 통해 도출된 결과와 국제 규격에서 권장하는 전차선 장력이 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.