• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.19-26
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• 2002

The objective of this study is to examine a DI(Direct Injection) gasoline spray development process under different ambient pressures using PIV(Particle Image Velocimetry). fuel spray experiments were performed within a constant volume chamber. The spray structure, velocity maps, velocity and vorticity contours were obtained to investigate its spray characteristics. It was found that higher ambient pressure has a significant effect on radial growth of the spray. The position which has a maximum velocity moved from the spray edge to the spray center as ambient pressure was increased. Higher ambient pressure moved a maximum vorticity position upward of the spray.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.11a
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• pp.229-229
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• 2013

본 연구에서는 미세 물분무 노즐의 소화성능을 분석하기 위해 유량계수, 방사거리, 방사각도, 그리고 작동압력에 따라 분사되는 물입자 크기를 측정하였다. 이를 위해서 이중 구조의 미세 물분무 노즐 LPN-61과 LPN-63을 제작하였으며, 미분무 소화설비를 구성하여 이중구조 노즐의 형상에 따라서 유동특성을 정량화하였다. 그 결과 LPN-61은 유량계수 5.116, 방사각 $120^{\circ}{\sim}125^{\circ}$로 작동압력이 $4kgf/cm^2$에서 $10kgf/cm^2$까지 증가함에 따라서 SMD는 $127{\mu}m$정도에서 $88{\mu}m$까지 입자 크기가 감소하였으며, LPN-63은 유량계수 5.121, 방사각도 $120^{\circ}{\sim}125^{\circ}$로 동일한 작동압력 범위에서 SMD는 $108{\mu}m$에서 $80{\mu}m$까지 감소하는 것을 확인하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.76-80
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• 2010

In this study, YDC powders with uniform composition and particle size were synthesized by a citrate method and their thin film deposition was conducted by electrospray deposition method. Polymeric precursor was prepared first by reaction of metal salts with citrate acid and ethylene glycol. Fluorite crystalline YDC powders were obtained by calcining the precursor at $750^{\circ}C$ for 3 h. The electrospray deposited films prepared at the optimum conditions became dense and defect-free after heat treatment at $1400^{\circ}C$ for 3 h. The film thickness was linearly varied with the deposition time.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.115-115
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• 2011

최근 유기물을 사용한 유기 태양 전지의 주된 제작 방식은 유기물질을 유기용매에 녹여 사용 하는 스핀코팅 방식이다. 스핀코팅은 박막 형성이 쉽고 대량생산이 용이하다는 장점이 있지만, 표면분석의 측면에서 보면 박막이 한번에 형성되기 때문에 전극 위에 유기물질이 박막을 형성하는 순간의 계면을 측정하기 어렵다. 그에 반해 진공전기분무 방식은 진공에서 얇은 박막에서부터 점차적으로 두께를 늘려가며 증착 할 수 있고 또한 증착이 진공에서 이루어져서 불순물을 최소화 할 수 있기 때문에 표면분석의 측면에서 용이하다. 특히 본 실험에서는 유기 태양전지에서 벌크 이질접합(bulk heterojunction)을 만드는데 널리 쓰이는 물질인 Poly(3-hexythiophene) (P3HT)과 (PCBM)을 toluene에 녹인 후(0.2 mg/ml), 4-5 kV 사이의 전압을 인가하여, 고전압을 걸어 준 뒤 $5{\times}10^{-6}$ torr의 조건에서 분무하여 Indium Tin Oxide (ITO) 위에 박막의 두께를 늘려가며 증착시켰다. 이렇게 ITO 위에 만들어진 P3HT와 PCBM의 박막을 Photoemission spectroscopic (PES)을 이용하여 따른 화학적 구조와 전자구조를 분석하였고, 또한 동일한 농도의 용액으로 스핀코팅 방법을 이용하여 만든 시료와 앞서 언급한 조건의 진공전기분무 방법을 이용하여 만든 시료 사이의 표면거칠기와 morphology는 Atomic Force Microscopy(AFM)을 이용하여 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.10-17
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• 2000

This work presents an investigation of aerodynamic characteristics of fuel spray injected from a high pressure hollow cone swirl injector into a constant volume chamber. Laser tomography visualization was used to interrogate the fuel and air mixing characteristics and the effect of chamber pressure and temperature increase was analyzed, Preliminary results on spray development showed that mixing effect tends to increase with the increase of injection pressure and chamber gas pressure yielding a decrease of spray penetration and an attenuation of well-defined vortex structure. Topological analysis of the spray structure has been performed to initiate the understanding of mixing and vaporization process. For the present experimental conditions fuel injection pressure and chamber gas pressure appear as the dominant factors which govern the transient mixing characteristics. Moreover spray atmixation characteristics are improved by increasing chamber gas temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.123-123
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• 2012

초소수성 표면은 150도 이상의 높은 물 접촉각과 10도 이하의 낮은 sliding angle을 가지며 self-cleaning, anti-contamination 기능을 갖고 있는 것이 특징이다. 재료표면의 친수성과 소수성을 제어하기 위해서는 화학적 인자인 물질의 표면에너지나 물리적 인자인 표면 거칠기를 조절하는 방법이 있다. 초소수성 표면을 구현하기 위해서는 표면의 거칠기를 증가시키거나 표면 에너지를 낮춰야 하는데 고체 표면의 거칠기를 증가시키기 위해서는 일반적으로 표면에 microscale과 nanoscale의 계층구조를 형성시키는 방법이 사용된다. 자연계에 매우 풍부하게 존재하는 실리카는 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있으며 인체에 무해하기 때문에 다양한 종류의 전자기기 및 부품의 내외장 코팅에 적용이 검토되고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 초소수성 코팅층을 구현하는 하나의 방법으로서 졸-겔방법으로 실리카 졸을 합성하여 전기분무법을 사용하여 microscale의 실리카 입자 코팅층을 형성하였으며, 표면 미세구조 조절 및 계층구조 형성과 불소화처리 공정을 통하여 초소수성 실리카 코팅층을 제조하였다. 이러한 초소수성 실리카 코팅층의 표면거칠기, 자외선 영향향, 내구성 등을 초소수성 관점에서 평가하였다.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.1 no.3
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• pp.51-59
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• 1996

An experiment was carried out on the structure of twin spray from pressurize-swirl nozzles, in order to investigate the effect of different size of spray nozzles on the characteristics of the overlap of two single sprays, for example, mean diameter, number density, and spatial distribution of flow rate. Using image processing method, the distributions of size and velocity of droplets of a single spray and twin spray were measured and compared to investigate the overlapping effect of two identical sprays. Comparing experimental results from a twin-spray with those from two-single sprays shows that the flow rate distribution of the twin-spray was concentrated around the midst of the overlapping region of two sprays. In this region, Sauter mean diameter (SMD) did not change much in the twin spray from 6032 nozzles, but it was smaller by 10 micrometers in the twin-spray than two-single sprays from 60063 nozzles. In spite of large difference in Weber numbers of the colliding sprays between the 60063 and 6032 nozzles, the phenomena did not have a big change in the overlapping region of twin spray. This shows that in the collision between droplets from two single spray in the overlapping region to cause the disruption of droplets, the size distribution of spray droplets was also important as well as Weber number.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.1-12
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• 2019

A fundamental study on a gas injection variable thrust method for thrust throttling in a liquid rocket engine was conducted. The gas injection variable thrust has the advantage of not only being able to control the thrust with a simple structure but it also increases the atomization performance through the injection pressure drop that increases in direct proportion to the density reduction. In this study, spray characteristics such as spray instability, spray pattern, spray angle, and breakup length based on changes in the liquid mass flow rate and amount of injected gas were investigated using effervescent swirl injectors.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.5
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• pp.510-519
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• 2013

In this study, the spray characteristics of a pressure swirl atomizer classified into a liquid sheet-type swirl nozzle for Urea-SCR system were investigated experimentally with the variation of injection pressure. The length to diameter ratio ($l_o/d$) of the nozzle was 3.1, and the swirler was set inside the nozzle tip to give injecting fluid angular momentum. The injection duration of the nozzle was controlled by PWM (pulse width modulation) modes. The development processes of the spray were imaged by a 2-D PIV system, and the change of spray angle was measured. The atomization characteristics, including axial velocity and SMD, were measured using a 2-D PDA system with the injection pressures at room temperature and ambient pressure conditions. As the experimental results, the injection pressure had a significant impact on the spray structure showing a different shape around the spray leading edge, and the smaller SMD was observed with increasing injection pressures, which was similar to that of the previous work.