• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.191-195
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• 2011

본 연구의 목적은 낮은 전단흐름조건에서 편모 운동성이 박테리아의 거동 특성에 미치는 영향을 파악하는데 있다. 대다수의 미생물은 편모를 이용하여 수용액 내에서 운동할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이러한 운동성은 수계나 수처리 시스템에서 미생물의 거동에 있어서 중요한 역할을 한다. 그러나 현재까지 병원성 미생물의 이동 현상과 관련된 연구에서 편모에 의한 운동성은 거의 고려되지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 미세유체장치를 이용하여 전단흐름이 낮은 조건에서 E. coli의 거동 특성을 파악하고자 하였다. 실험을 통하여 유속이 작은 경우에 E. coli는 포물선의 형태의 궤적들을 그리며 이동하는 것을 알 수 있었으며, 벽면 근처에서는 상류로 헤엄쳐 올라간다는 것을 파악하였다. 또한 유속과 종횡비(aspect ratio)에 따른 궤적의 변화를 분석하였는데, 유속이 작을수록 포물선 형태의 궤적을 그리게 되며, 길이가 짧을수록 보다 작은 회전 반경을 그리며 운동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.284-285
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• 2000

분산된 공기 기포에 의해 고형물을 제거하는 포말분리법은 30 $\mu\textrm{m}$이하의 미세 입자와 용존 고형물을 매우 효율적이면서도 경제적으로 운전을 할 수 있고 연속 운전이 가능하며 역세척이 필요 없다는 장점을 지니고 있다((Clarke and Wilson. 1983). 현재 사용되고 있는 포말분리장치는 공기의 공급방식과 유체과 공기의 접촉방향에 따라 항류 공기구동식(counter current air driven type, CCAD), 고속 폭기식(high speed aeration type, HSA), 벤튜리식(venturi type) 등이 있으나 현재까지 우리나라에서 연구되어 오고있는 포말분리 장치는 공기구동 방식이 전부이다. (중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.760-765
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• 2013

액적기반 미세유체 시스템을 이용해 난백단백질인 라이소자임의 결정화실험을 하였다. Flow-focusing 칩을 이용해 water-in-oil 형태의 액적을 만들고 페트리 디쉬와 십자몰드에 넣은 후, 액적 내부에서 라이소자임 수용액과 침전제 (NaCl) 사이의 액-액 반응을 관찰하였다. 그리고 수용액의 pH가 4.8일 때와 7.2일 때의 결정형태를 비교하였다. 그 결과, pH 4.8에서는 다면체 또는 판상형의 결정이 형성되었고, pH 7.2에서는 침상형 결정이 생성되었다. pH 4.8, 7.2 두 경우 액적이 홀로 있을 때에는 액적부피가 유지되거나 감소하면서 결정이 형성되었다. 하지만 액적이 서로 인접해 있을 때는 액적사이의 상호작용이 관찰되었고, 두 pH에서 다른 경향성을 보였다. pH 4.8에서는 인접한 액적의 부피에 영향을 주어 한 액적의 부피가 커졌고, 부피가 커진 액적에서 결정이 형성되었다. pH 7.2에서는 부피에 영향을 서로 주지 않고 각각의 액적에서 결정이 형성되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.579-586
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• 2010

MEMS 기술의 향상과 함께 $\mu$-TAS(Micro Total Analysis System)가 개발 되어 의료 및 생물학 분야가 급속하게 성장했다. $\mu$-TAS의 한 분야로 Chip 위에서 소량의 sample과 반응물을 가지고 혼합공정과 분석공정이 이루어지는 LOC(Lab on a chip)에 관한 연구는 활발하게 연구되어진다. LOC는 마이크로 펌프 와 마이크로 믹서와 같은 microfluidic 장치들로 구성된다. Microfluidic 시스템의 유동이 층류 유동이므로 유체상태의 반응물들을 효율적으로 혼합하고 공급하는 것이 어렵다. 본 논문은 이송 및 혼합이 동시에 이루어지는 MHD micropump의 설계와 제작에 관해 제시하였다. 최종 개선사양은 상용 CFD 프로그램의 해석결과를 통하여 결정하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.14-19
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• 2017

Increase of blood viscosity significantly changes the flow resistance and wall shear stress which are related with cardiovascular diseases. For measurement of blood viscosity, microfluidic method has proposed by monitoring pressure between sample and reference flows in the downstream of a microchannel with two inlets. However, it is difficult to apply this method to unknown flow conditions. To measure blood viscosity under unknown flow conditions, a microfluidic method based on micro particle image velocimetry(PIV) is proposed in this study. Flow rate in the microchannel was estimated by assuming velocity profiles represent mean value along channel depth. To demonstrate the measurement accuracy of flow rate, the flow rates measured at the upstream and downstream of a T-shaped microchannel were compared with injection flow rate. The present results indicate that blood viscosity could be reasonably estimated according to shear rate by measuring the interfacial width and flow rate of blood flow. This method would be useful for understanding the effects of hemorheological features on the cardiovascular diseases.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.278-284
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• 2014

We present microfluidic method to rapidly analyze the effect of temperature on the change of morphologies of Antarctic bacteria (Pseudoalteromonas sp., Shewanella vesiculosa, Shewanella sp., and Cellulophaga sp.). The microfluidic device is able to generate stable temperature gradient from 7 to$40^{\circ}C$ and dramatically reduce the number of experiments, experimental cost and labor, and amount of sample. Based on this approach, we found that specific bacteria transforming morphology into filament or elongated body strongly depends on cultivation temperature. Interestingly, we found that the morphologies of Pseudoalteromonas sp., Shewanella vesiculosa, Shewanella sp., and Cellulophaga sp. are elongated at below $25^{\circ}C$, above $20^{\circ}C$, above $15^{\circ}C$ and above $35^{\circ}C$, respectively. We envision the microfluidic device is a useful approach to analyze biological events with a high throughput manner.

• 토지주택연구
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• 제10권2호
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• pp.53-58
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• 2019

Particulate matter (PM) is designated as a group 1 carcinogen by the International Agency for Research on Cancer (IARC) of the World Health Organization (WHO). In South Korea, the health threat caused by PM is the most serious level internationally. Therefore, in order to solve the urban PM problem, it is important to develop the technology that can control PM efficiently. In this study, CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation was performed for PM pre-filter (type 1-3 with different PM collecting room) to develop a high-efficiency PM collecting device. The complex flow field and the local flow phenomenon inside the PM collecting device were understood with CFD simulation by changing the shape and size of the pre-filter. The PM removal performance can be described with flow rate through the device and PM removal efficiency. The type-1 pre-filter with 5x5 size collecting room was confirmed to have the highest efficiency. Based on the analysis results, the optimal type of pre-filter could be developed and it would be applied as an element technology included in the PM collecting device.

• 설비공학논문집
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• 제20권2호
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• pp.144-153
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• 2008

A numerical analysis has been carried out to examine the flow characteristics and the collection efficiency for fine particles in a cyclone using Computational Fluid Dynamics (CFD) technique. The cyclone with the cylinder diameter of 60 mm has been considered for the investigation of the particle collection in a relatively smaller cyclone with somewhat higher inlet air velocities. Fundamental air flow patterns for different inlet velocities have been calculated and then the motions of particles of different sizes have been obtained. The calculated collection efficiencies for fine particles are compared with the experimental results, which shows a good agreement. The current result can be used for the design of cyclones with high collection efficiency.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.301-306
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• 2018

최근 미세먼지의 증가로 인해 디젤 자동차로부터 발생되는 PM에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤 자동차의 배기가스를 제거하는 후처리 장치인 매연여과장치(diesel particulate filter, DPF)에 대한 관심이 급증하고 있다. 따라서 DPF 효율 향상의 하나로 DPF 내의 압력강하를 줄여서 필터 및 재생(Regeneration)의 효율을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 ANSYS FLUENT를 이용하여 5.66" SiC와 Cordierite DPF의 셀 밀도, 채널 형상, 벽두께, 입 출구 채널 비에 따른 압력강하 영향을 시뮬레이션했다. 실험결과로서 200 CPSI보다 300 CPSI에서 압력강하가 작게 나타났으며, Anisotropy과 O/S 셀이 Isotropy보다 약 1,301 Pa 작은 압력강하를 나타냈다. 공극률은 10% 증가할 때 마다 압력강하가 약 300 Pa씩 작아졌고, 벽 두께에 따른 영향은 0.05 mm 두꺼워질수록 약 500 Pa 씩 커지는 경향을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.865-871
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• 2014

본 연구는 벤츄리 시스템을 미세기포 생성을 위한 공기공급 장치로 개발하는데 그 목표를 두고 수행하였다. 이를 위해 상용유동해석 프로그램인 ANSYS CFX-15를 사용한 전산 유동해석을 통해 기하학적 형상변화가 벤츄리 관 내 유동특성들에 미치는 영향을 규명하였다 그리고 공급공기를 공급하는 공기 공급관의 위치, 크기, 개수 등을 변수로 2-유체 유동 해석을 수행하여 이들 설계 값들이 공기 공급 특성에 미치는 효과를 규명하였다. 최종적으로 직경 비 ${\beta}=0.75$의 벤츄리 확대관이 시작되는 위치에 공기 공급 구멍을 설치할 경우 가장 많은 공기가 벤츄리 관으로 유입되는 것을 확인할 수 있었으며, 유입공기 공급구멍 개수 및 직경과 벤츄리 관 내 공급되는 공기량 사이에는 선형적인 관계가 성립됨을 확인하였다.