• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.447-454
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• 2017

난류 유동장으로 분사되는 두가지 형태의 액체 제트 (수평분사는 디젤연료와 수직분사는 물)의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 이상(Two-phase) 유동에 대해 3차원 LES 수치해석을 수행하였다. 기체상태의 공기 유동은 오일러리안 해법을 사용하고, 액체 제트의 액적 추적은 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동 해석을 수행하였다. 두 종류의 확률론적 분열 모델(Stochastic breakup model)을 사용하여 액적 분열을 모사하였으며, 액체제트의 침투깊이와 액적 분포(Sauter Mean Diameter)를 실험결과와 비교하여 미세하게 분열되는 액체 제트의 분열 현상에 대해 확률론적 분열 모델링의 적합성을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.638-643
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• 2021

농업분야를 비롯한 식품산업 등 다양한 산업에서 사용되고 있는 오일은 기능성 화장품 개발에도 주요한 원료로 사용되고 있다. 오일은 산소나 빛, 습기 또는 고온에 노출되면 화학적으로 불안정하고 산화되기가 쉬운 특징이 있어 이러한 환경에 그대로 노출되지 않도록 캡슐화하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 오일보다 밀도가 큰 냉매 안에 오일을 주입하면, 오일과 냉매의 밀도차로 인한 부력에 의해 오일이 떠오르면서 오일을 캡슐화 할 수 있는데, 본 연구에서는 이러한 방식의 오일 캡슐레이션 장비를 개발함에 있어 오일 캡슐화의 최적의 장비 구동조건을 찾기 위하여 다상유동에 대한 전산해석을 이용하여 오일 캡슐레이션 현상을 모사하였다. 냉매로는 물이나 세럼(Serum)을 이용할 수 있는 데, 상대적으로 점도가 상당히 작은 물을 냉매로 사용했을 경우는 오일과 물을 지속적으로 주입시키는 방식으로 장비를 구동하더라도 오일액적이 잘 생성됨을 알 수 있었으나, 점도가 매우 큰 세럼을 냉매로 사용했을 경우는 오일이 액적의 형태로 노즐에서 이탈되지 않고 길게 늘어지는 양상을 나타냈다. 세럼을 냉매로 이용한 경우는 오일을 연속으로 주입시키는 방법 대신 짧은 순간 빠르게 주입한 후 얼마의 시간동안 주입을 멈춰 부력에 의해 오일액적을 노즐로부터 이탈시키는 방법을 이용하면 오일액적 생성이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권5호
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• pp.773-777
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• 2012

Recently UV laser micromachining processes is widely introduced to meet the needs of advanced components of IT, BT and ET industries. Due to the characteristics of non-contact and high-speed laser processing, UV laser micromachining is applied to manufacture very thin substrate such as polymer, metals and composite. These minimum line width obtained by UV laser micromachining is generally determined from laser wavelength, optical lens and its numerical aperture. In this paper we will show the lens effect of water droplet on the surface of workpiece to reduce the line width when UV laser light is irradiated and focused through the water droplet. Because of the refraction effect generated by the semi-spherical or spherical shape of water droplet, we can find smaller line width. And water droplet could not only protect thermal deformation, but also carry away burr around micro dent. Firstly fundamental theory of minimum line width was derived from relationship between the geometry of water droplet and laser light trace, and then experimental and simulation results will be finally compared to verify the effectiveness of water droplet lens effect of UV laser micromachining process.

• 한국분무공학회지
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• 제21권4호
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• pp.177-183
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• 2016

In this study, the evaporation characteristics of water or nanofluid droplets on a heated surface was investigated by visualization of the evaporation process and evaluation of the heat transfer coefficient using the droplet temperature measured. The evaporation characteristics was compared between water and nanofluid droplets and the effects of the mass ratio of nanofluid and the inclination of heated surface were analyzed. The heat transfer rate of nanofluid droplet was higher than that of water droplet. The heat transfer coefficient was increased with the increase of the mass ratio of nanofluid. The effect of the inclination of heated surface was much higher than that of fluid type used, which indicates that the inclination of heated surface should be considered as one of influential parameters in the spray cooling process.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권7호
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• pp.1823-1832
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• 1993

CWS(coal-water slurry) is used for application in power plants, boilers, industrial furnaces. A single coal-water slurry droplet ignition has been examined to reveal the basic nature of their evaporation, volatilization and heating processes. The interior droplet temperature distribution has been considered. The effect of coal thermal conductivity, droplet size, water fraction in the slurry, gas temperature and velocity and radiation on the ignition phenomena were also studied. Either increasing the velocity and gas temperature or decreasing the droplet size and water fraction in the slurry may reduce the time for evaporation and ignition delay time.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1752-1757
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• 2008

Simple and highly efficient droplet merging method is proposed, which enables two nanoliter or picoliter droplets to merge regularly in a straight microchannel. We observe that two droplets of the same size but of different viscosities are merged by velocity difference induced as they are transported with the carrier fluid. To make viscosity difference, the mass ratio of water and glycerol is varied. Two droplets of the same size or of different sizes are generated alternatingly in the cross channel by controlling flowrates. This droplet merging method can be used to mix or encapsulate one target sample with another material, so that it can be applied to cell lysis, particle synthesis, drug discovery, hydrogel-bead production, and so on.

• 한국분무공학회지
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• 제29권3호
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• pp.134-139
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• 2024

An experimental study was conducted on the film boiling of nanofluid droplets at a surface temperature range of 300 to 500℃. The nanofluid was made by mixing pure water with copper oxide powder of diameter of 80 nm. The initial volume of the nanofluid droplet ranged from about 21 to 44 ㎕, and the volume, base diameter, and time were measured during the evaporation process. It was found that nanofluid droplets evaporate faster as the surface temperature increases. Also experimental results showed the droplets evaporate quickly at the beginning of evaporation, but as the volume of the droplets decreases, the evaporation rate gradually slows down, and this trend becomes stronger as the surface temperature increases. In addition, the evaporation rate of nanofluid droplets was slightly faster than that of pure water droplets, this was believed to be because the contact area of nanofluid droplets increased.

• 자원리싸이클링
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• 제27권2호
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• pp.24-31
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• 2018

본 연구에서는 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킴으로써 인듐-주석 복합 산 용액을 제조하여 원료용액으로 사용하였다. 이 원료용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 ITO 분체를 제조하였다. 또한 본 연구에서는 인듐-주석 산화물(ITO) 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가됨에 따라 평균입도 30 nm 이하인 나노입자들이 응집되어 있는 액적 형태의 비율 및 크기는 감소하는 반면 표면 조직은 더욱 치밀해짐을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$인 경우에는 생성된 분체의 평균입도는 약 20 nm이었으며, 현저한 소결 현상은 나타나지 않았다. 한편, 반응온도가 $900^{\circ}C$인 경우에는 노즐에 의하여 미립화되는 액적의 분열 현상은 $800^{\circ}C$의 경우보다 심하게 나타났으며 액적 형태의 비율은 현저하게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균 입도는 약 25 nm로서 $800^{\circ}C$의 경우보다 약간 증가하였다. 반응온도에 관계없이 ITO 입자들은 단결정으로 구성되어 있었다. XRD 분석 결과 분무열분해 공정에 의하여 염화물 상은 전혀 존재하지 않았으며 오직 ITO 상만이 형성되었음을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가함에 따라 비표면적은 약 30% 감소하였다.

• Composites Research
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• 제24권2호
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• pp.30-37
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• 2011

에폭시 수지와 유리섬유직물 간의 젖음성을 분석하였다. 에폭시 수지와 산무수물 경화제의 혼합비는 당량비 1:0.5, 1:1, 1:1.2로 하였고, 촉매는 혼합된 수지의 0.lwt%로 첨가하였다. DSC 경화거동분석 결과 이 혼합 수지는 상온에서 함침이 가능하였다. 혼합 수지에 대해 유리평판에 놓여진 유리섬유직물 위에 수지 한 액적(방울)을 투하 후 시간에 따른 접촉각 변화를 측정하였다, 또한, 일정량의 에폭시 수지 액적을 투하시켜 시간에 따른 젖음면적 변화를 측정하였다, 접촉각, 액적높이, 순수 젖음면적, 젖음계수를 측정함으로써 유리섬유직물에 대한 에폭시 수지의 젖음성을 비교 평가하였다. 그 결과 당량비 1:1.2에서 유리섬유직물에 대한 젖음성이 가장 우수하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.9-15
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• 1999

대형로켓엔진을 개발하기 위한 Injector 설계에서 연합된 분무군에 대한 해석은 필수적이다. 본 연구에 서는 운동량이 같은 두 개의 분류가 충돌함으로서 생기는 두 스프레이의 간섭이 질량분포와 액적의 크기/속도분포에 미치는 영향을 조사하였다. 질량채집장치와 PDPA가 실험장치로 사용되었고 물을 실험유체로 사용하였다. 두 스프레이 휀의 운동량비가 1인 경우 두 스프레이 휀의 충돌로 인한 간섭의 영향은 아주 작았다. 마찬가지로 액적의 속도/크기분포도 두 스프레이 휀의 충돌로 인한 간섭영향은 아주 작았으나, 액적의 크기는 2차 충돌로 인하여 충돌점 부근에서 약간 작아졌다. 즉, 추후에 운동량비가 동일한 두 스프레이 휀을 가진 인젝터에 대한 연구시에는 간섭효과를 무시할 수 있음을 알 수 있었다.