대기압 하에서 정상적으로 저온 플라스마가 발생 가능한 장치를 개발했다. 개발한 장치는 접지전극을 유전체로 피복한 용량결합형 전극구조로 되어 있다. rf(13.56 M Hz)을 여기 원으로서 사용한 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)은 플라스마 가스로서 사용했다. 발생한 플라스마는 발광분광법, 플로브 진단법에 의해 특성을 검토했다. 그 결과 전자온도>여기온도>가스온도 관계에 있는 비평형 상태의 플라스마였다. 본 장치를 사용하여 발생한 플라스마에 반응가스(CF4)을 첨가해서 대기 개방 계에서 Si(100)식각($1.5{\mu}m$/min)에 적용하여 높은 처리속도를 실현했다.
산업폐기물 소각시스템으로 현재 널리 이용되고 있는 대형 로타리 킬른형 소각로를 모델로 선정하여 소각로 설계에 필요한 제반변수에 대한 영향을 슈퍼컴퓨터를 이용하여 분석하였다. 화염억제 작용이 있으며 소각처리시 유독물질을 배출하는 $CCl_4$를 폐기물로 주입하는 경우 비평형 난류반응모델을 도입하여 반응장 해석을 한 결과 실험결과와 정성적으로 일치된 결과를 얻을 수 있었다.
이족보행로봇을 실생활에 적용하기 위해서는 비평탄지형에서의 안정적인 자율보행 및 자세 안정화는 반드시 필요한 기능이다. 본 논문에서는 계단, 경사지형, 다양한 형태의 장애물에 대처가능한 이족보행로봇의 기구설계 및 원격제어 가능한 제어시스템 구현에 대하여 설명하고, 이러한 비평탄지형에서 발에 부착된 적외선센서 및 FSR센서, 머리에 장착될 카메라를 사용한 안정된 자율보행 알고리즘을 제안하였다. 또한 발바닥에 장착된 FSR센서를 사용하여 외부에서 들어오는 외력에 대처하는 자세안정화 알고리즘도 제안하였다. 제안한 자율보행 및 자세안정화 알고리즘들은 이족보행로봇을 제작하여 다양한 환경에서 실험으로 검증하였다.
토양복원을 위한 용매 추출 실험장치를 설계 제작하였다. 핵시설 주위의 토양시료를 채취하여 코발트 이온으로 오염시킨 후, 용매추출법에 의해 코발트 이온이 제염되는 현상을 분석하였다. 한편, 용매추출법에 의한 토양 제염의 모델링을 위해 비평형 흡착 코드를 개발하였다. 모델링을 위한 입력 변수를 실험으로 측정하였다. 실험결과는 다음과 같다. 핵시설 근처의 토양은 다량의 실트와 모래를 함유한 Silt Loam이다. 용매로 물을 사용하였을 때, 수리전도도가 클수록 토양제염 효과가 높았다. 비평형 흡착코드에 의해 계산된 값들은 평형 흡착코드에 의해 계산된 값들보다 실험치에 보다 더 접근하였다. EDTA용액을 용매로 사용하였을 때가 물에 비해 제염효율이 좋았다.
본 연구에서는 NACA0014 천음속 익형 유동에 있어서 비평형 응축이 Terminating shock 의 진동에 미치는 영향을 TVD 수치해석을 통하여 연구하였다. 주류 마하수 0.81-0.87 에 대해 정체점 상대습도가 유동 특성에 미치는 영향이 구명되었다. 받음각 ${\alpha}=0^{\circ}$ 정체점 온도(288K) 및 주류 마하수가 동일한 경우, 정체점 상대습도의 증가는 Terminating shock 의 충격파 강도를 약화시키고 충격파의 진동수도 감소시킨다. 정체점 상대습도가 동일한 경우는 주류 마하수가 클수록 충격파의 진동수는 증가한다. 정체점 상대습도가 동일한 경우, 충격파의 이동거리는 주류 마하수가 클수록 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 충격파가 동일한 x/c 에 위치하는 경우, Terminating shock 의 충격파 강도는 충격파가 상류로 이동할 때가 하류로 이동할 때보다 강하게 된다.
이상 유동에서의 음파 전달 현상을 비평형, 비균질 이상 유동 방정식에 의하여 이론적으로 유도하였다 개발된 방법은 이상 계면에서의 압력 불연속성을 표면 장력 방정식에 의하여 해결하였으며, 이로 인하여 이상 유동 지배 방정식의 불량 설정된 초기치 문제(Ⅰ11-posed initial value problem)가 완전한 쌍곡형 편 미분 방정식군(Complete hyperbolic partial differential equation system)으로 만들어졌다. 새로이 개발된 방정식의 고유값인 음파의 속도는 실험 결과와 정확히 일치한다.
지하수중에 존재하는 극미량의 환경방사성 동위원소를 측정하기 위한 방법을 개발하였다. 각 핵종들중 234U, 238U, 222Rn, 226Ra은 섬광액을 포함한 용매추출법을 사용하여 개별분리한 후 액체섬광계수기를 사용하여 각 핵종에서 방출되는 알파선을 검출하였다. 환경방사성 원소인 U과 Th 딸핵종의 비평형에 의한 지하수 특성 연구를 위해서 국내 지하수 중의 234U와 238U의 방사능비 측정을 대전 화강암 지역에서 채취한 지하수 시료를 ICP/MS를 사용하여 U 함량을 결정하고, 지하수에서 U을 용매추출한 후 알파전용 액체섬광계수기를 사용하여 234U와 238U의 방사능을 측정하였다.
When the steam is used as working fluid in fluid machinery, different from other gases as air, phase transition (steam condensation) can occur and it affects not only the flow fields, but also machine performance & efficiency. Therefore, considering phase transition phenomena in CFD calculation is required to achieve accurate prediction of steam flow and non-equilibrium wet-steam model is needed to simulate realistic steam condensing flow. In this research, non-equilibrium wet-steam model is implemented on in-house code(T-Flow), the flow fields including phase transition phenomena in convergent-divergent nozzle are studied and compared to results of advance researches.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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