• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.961-969
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• 2013

본 연구에서는 상용 전산유체역학 소프트웨어인 ANSYS CFX V.13을 사용하여 정상상태, 비압축성, 등온으로 가정된 엇갈림 관 다발 및 일렬 관 다발 주위의 난류유동을 계산하였다. 계산 결과는 전산유체역학 우수사례 지침에 근거하여 격자크기, 대류항 차분법의 정확도 및 난류모델에 대한 민감도 연구에 활용되었고 실험 결과와 정량적으로 비교함으로써 우수사례 지침의 적용성을 평가하였다. 결론적으로 전산유체역학 우수사례 지침이 관 다발 유동 분야에서 상용 전산유체역학 소프트웨어의 예측성능 향상을 반드시 보증하지 않음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.52-57
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• 2014

본 논문에서는 에너지방정식과 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방적식을 사용하여 동절기 소방배관의 동파방지를 위한 최적의 열선위치를 확인하였다. 물의 자연대류와 소방 배관의 전도 열방정식이 결합된 복합열전달을 해석하였다. 혼합 열전달 배관 내 물의 비정상적인 유동과 온도분포를 확인하기 위하여 SIMPLE 형태의 알고리즘을 기반으로 한 상용코드(ANSYS-FLUENT)가 사용되었다. 수치해석을 수행하여 등온선과 벡터장을 살펴보았다. 물의 열팽창계수를 일정하다고 가정할 때 소방 배관 단면의 하부에 열선을 설치하는 것이 다른 위치에 설치하는 것보다 시간에 따른 물의 최저온도가 가장 높아서 동파방지에 가장 효과적인 것을 확인할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권2호
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• pp.144-148
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• 2014

자동차 엔진 부품용으로 많이 사용되는 ACM 고무 샘플에 대하여 $150^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $170^{\circ}C$, 및 $180^{\circ}C$의 등온상태에서 시간에 따른 압축영구줄음율(CS)과 열중량감소율을 측정하여 상관관계를 구하고, 이를 비등온 TGA를 이용하는 Toop의 해석방법에 이용하여 사용온도에서의 수명을 예측하고자 하였다. 노화촉진시험으로부터 측정된 중량감소율는 CS에 대하여 선형적으로 변화하는 것이 관찰되었으며, 이로부터 CS 40%에 이르는 시간을 재료의 수명시간으로 했을 때 중량감소에 의한 전환율은 4.2%로 나타났다. TGA 곡선으로부터 Flynn-Wall-Ozawa법에 의하여 전환율 4.2%에서의 활성화에너지는 120.2 kJ/mol로 계산되었으며, 이를 Toop의 해석법에 적용하였을 때의 예측수명은 사용온도 $120^{\circ}C$에서 약 9,700 시간으로 계산되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.317-328
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• 2016

이 연구의 목적은 내부양생을 위한 고흡수성 수지(SAP)의 혼입이 초고성능 콘크리트(UHPC)의 수화특성, 자기수축, 내구성 및 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 입도범위는 유사하지만 화학적 구조가 다른 2 종류의 SAP이 선택되었고, 이러한 SAP이 혼입된 UHPC의 성능이 실험을 통해 평가되었다. 평가결과는 SAP의 종류, 그리고 혼입 여부에 따라 비교되었다. 수화반응성과 수화생성물 확인을 위해 등온열량계 및 XRD를 이용한 실험이 각각 진행되었고, 이 실험을 통해 초기 재령일에서 수화반응성 및 장기 재령일에서의 수화생성물을 확인하였다. UHPC의 수축저감제로서 SAP의 적용 가능성을 확인하기 위해 자기수축 변형율, 압축강도 및 염분침투성을 측정하였다. 또한, SEM 이미지 촬영을 통해 SAP이 UHPC 내부에서 형성한 공극을 실제로 확인하고 분석하였다. 이러한 분석 및 평가결과를 통해, SAP을 이용한 내부양생은 역학적 성능과 내구성 저하 없이 UHPC의 자기수축을 저감시킬 수 있다는 결론을 내렸다. 실험에 사용된 두 종류의 SAP 중에서, UHPC 내부에서 흡수력이 더 우수한 SAP_AM이 SAP_AA 보다 수축저감성능 뿐만 아니라, 장기적인 수화반응성, 압축강도, 염분침투 저항력에서도 성능이 더 우수한 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제37권3호
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• pp.294-301
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• 1993

기-액 계면에서 Palmitic acid(PA) 단분자막의 ${\pi}$-A(surface pressure-area) 등온선 변화는 pH가 높을수록 가용화로 인하여 단위분자면적(${\AA}^2$/molecule)이 낮은 쪽으로 이동되었다. 바탕용액속에 Mg$^{2+}$, Ca$^{2+}$ 및 Ba$^{2+}$ 이온들을 각각 첨가했을 때 PA 분자는 압축되는 현상을 보였으며 이 효과는 이온의 농도 증가와 더불어 증가하였다. Langmuir-blodgett(LB) 다층막으로 IR 분광분석을 한 결과, PA는 이들이온과 각각 Mg, Ca, Ba-Palmitate 착물을 형성한다는 것을 알 수 있었다. 알칼리토금속 이온들에 의한 PA의 압축효과는 pH 8에서 Ca$^{2+}$ > Ba$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 Mg$^{2+}$ 을 제외하고는 원자번호 증가에 따라 감소되었다. 반면, 중성인 초순수 물에서는 Ba$^{2+}$ > Ca$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 이 현상은 원자번호가 낮아짐에 따라 감소하였다. 단분자막 상에서 PA와 HD(hexadecanol), 2성분계의 섞임성은 초순수 물인 계인 경우는 섞임성이 좋았으며 pH 8인 계의 경우는 섞임성이 나쁨을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.605-612
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• 2005

폴리올레핀계 공중합체 수지인 polypropylene-polyethylene-(1-butene) 미발포 수지에 부탄 가스를 물리적 발포제로 이용하여 단열 팽창시킨 발포체의 등온 결정화 거동을 DSC(differential scanning calorimeter)와 편광 현미경을 이용하여 고찰하였으며, 얻어진 결과는 Avrami 식을 이용하여 해석하였다. 발포체의 결정화 반감 시간이 미발포체의 결정화 반감 시간보다 짧고 핵 생성 속도 증가에 따른 nucleation density증가 및 구정 성장 속도가 더 빠름이 발견되었는데, 이는 가공 공정 중의 분자량 감소보다는 단열 팽창 과정에서 진행되는 연신 배향 결정화에 의해 결정화 속도가 증가하였기 때문인 것으로 사료된다. 또한, 단열 구조 발포체는 직경 30 $\mu$m 이하의 균일한 closed cell 형태를 나타내고 있음을 SEM 을 이용하여 관찰하였고, 발포체의 물성은 미발포체에 비해 단열성이 크기 때문에 열전도도가 감소하였고 압축강도는 발포비가 증가할수록 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권2호
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• pp.193-199
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• 1998

초고분자량폴리에틸렌(UHMWPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), process oil(mineral oil) 및 육티탄산칼륨 섬유로 구성되는 입자혼합물을 $150^{\circ}C$에서 30분 동안 용융 혼합하고, 동일온도 및 5000 psi 조건으로 압축성형을 하여 $200{\mu}m$ 두께의 격리막 시험편을 제조한 후, process oil을 유기용매로 추출하여 PE층 사이에 미세공을 형성시켰다. 본 실험에서 시험편은 고분자와 process oil의 비율(PR)이 0.1 이하에서는 고무상이 되고 0.5 이상에서는 gel상으로 변하기 때문에, PR의 범위를 0.1-0.5 사이로 하였다. 시험편은 비극성 유기용매로 추출한 경우 거의 98%의 process oil이 추출되었으며, PR이 증가함에 따라 무게감소율은 감소하였다. 인장강도는 PR이 0.426인 경우 $31kg/cm^2$을 보였으며, 전해전기저항 값은 PR이 0.186 및 0.426에서 $37m{\Omega}/cm^2$과 $53m{\Omega}/cm^2$이었다. 질소 흡-탈착법에 의한 등온선은 모세관 응축영역을 나타내는 hysteresis를 가졌으며, PR=0.186인 경우 $130m^2/g$의 비교적 큰 표면적을 나타내었다. 이는 SEM의 분석 결과와 마찬가지로 PE배향층 사이에 육티탄산칼륨 섬유가 무작위로 잘 분산되었음을 보여주는 결과이며, host인 PE층 사이에 guest인 육티탄산칼륨 섬유가 층간되어 층상공을 형성한다고 추론할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권2호
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• pp.171-189
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• 2007

경상분지 남동부에 위치한 양산단층 동편의 화강암질암, 화산암류, 퇴적암류를 대상으로 총 77개 지점으로부터 독립적으로 정향된 542개의 코어시료를 채취하여 대자율 이방성(AMS) 연구를 실시하였다. 총 대자율 측정, 고온대자율 실험 및 등온잔류자기 획득실험을 통하여 연구대상 암석들의 주 자성광물이 자철석 위주의 티탄자철석계열의 것임이 밝혀졌다. 연구의 주 대상암체인 화강암질암에는 자기적 엽리구조와 자기적 선구조 모두가 존재하고 있으며, 자기적 엽리구조의 주향은 북동-남서가 지배적이다. 이 자기적 엽리구조는 화강암질암의 변형에 대한 강한 저항의 물성, 주변 모암의 자기적 엽리구조와의 불일치, 고화 이후 취성변형으로 만들어진 소단층이나 절리 등의 지질구조와의 모순점, 현미경에서 관찰되는 조직 등의 증거로부터 마그마가 관입정치하여 완전히 고화되기 전에 응력을 받아 생성된 일차 미세구조(primary fabric)로 판단된다. 이 북동-남서 주향의 자기적 엽리구조는 북서-남동의 압축력으로 만들어질 수 있는데 이러한 응력은 양산단층의 좌수향 주향운동의 산물로 해석된다. 연구지역 화강암질암의 연령이 약 $60\sim70Ma$로 알려져 있음을 감안하면 양산단층은 이 시기(백악기 말에서 신생대 초)에 걸쳐서 좌수향 주향이동 운동을 하였음을 알 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.201-213
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• 2017

물이 포함된 원유는 oil separator 를 거쳐 물이 제거된다. 본 연구의 목적은 공기-물-기름 3상 혼합물에 대한 3차원 oil separator 의 분리성능을 예측하기 위하여 Eulerian 전산유체역학(CFD: computational fluid dynamics) 모델을 개발하는 것이다. 비압축성, 등온, 비정상상태 CFD 모델식은 공기상을 연속상으로, 물과 기름상을 분산상으로 정의하며, 운동량 보존식은 항력(drag force), 양력(lift force), 다공성매체 저항력을 포함한다. 또한, 난류현상으로 standard k-${\varepsilon}$ 모델이 이용된다. 물과 기름 출구압은 oil separator 의 액위를 결정하는 중요한 인자이며, 정상운전상태 액위 25 cm를 맞추기 위하여 측정압은 각각 6.3 kPa, 5.1 kPa으로 결정되었다. 시간에 따른 공기, 물, 기름의 부피분율의 변화를 조사하였고, 정상상태에 도달하였을 때, 물과 기름상의 침강속도를 oil separator의 종축 길이에 따라 분석하였다. 본 연구에서 제시된 CFD 모델로부터 얻은 oil separator의 기름분리성능은 99.85%이며, 실험값과 거의 일치하였다. 비교적 단순한이 CFD 모델은향후 oil separator의구조를 변경하거나, 최적운전조건을 찾기위하여 유용하게사용될수있을 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.219-226
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• 2020

지난 수십 년 동안 건축 분야에서 발생하는 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 방법으로 다른 산업계의 폐기물 및 부산물을 시멘트의 대체재로 접목하기 위해 많은 노력이 있었다. 양식 산업에서 발생하는 굴 패각 폐기물은 특정 지역에서 대량으로 발생하며, 적절한 처리 방법의 부재로 인하여 일반적으로 매립되어지고 있다. 본 연구에서는 시멘트 대체재로 사용되어지고 있는 석회석 소성 점토 시멘트(LC³)의 주원료인 석회석의 대체재로써 굴 패각의 재활용 가능성을 평가하였다. 굴 패각 소성 점토 시멘트(OC³) 페이스트의 화학적·기계적 특성을 규명하기 위해 X-선 회절 분석, 등온 열량 측정, 압축강도 시험 및 열 중량 분석을 실시하였다. 결과적으로, OC³ 페이스트는 LC³와 동일한 포졸란 반응에 의해 유사한 강도 발현 및 반응성을 보여주었으며, 이를 통해 굴 패각이 LC³의 주 원료인 석회석의 대체재로써 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.