• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.571-576
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• 2011

점성 액체를 사용한 모사된 GTL공정(직경 0.102 m ${\times}$ 높이 1.5 m)에서 기포에 의해 발생되는 wake의 특성을 고찰하였다. 기체의 유속(0.04 ~ 0.12 m/s)과 액상의 점도(0.001 ~ 0.050 $Pa{\cdot}s$)가 wake의 특성 즉 상승속도, 빈도수, 크기 그리고 체류량에 미치는 영향을 전기저항 탐침법에 의해 결정하였다. 상승하는 단일기포들뿐만 아니라 다중기포의 후면에 형성된 wake 상들도 탐침에 의해 측정된 전기 전도도 요동자료로부터 효과적으로 검침되었다. 유속이 조절되는 압축 여과공기와 CMC 수용액을 각각 분산기체상과 연속액상으로 사용하였다. 실험결과 wake 상의 상승속도와 크기는 기체의 유속 또는 액상의 점도가 증가함에 따라 증가하였다. wake 상의 체류량과 빈도수는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였는데, 이는 기체유속의 증가에 따라 공정에 유입되는 기체의 양이 증가하기 때문이다. 그러나, 액상의 점도가 증가함에 따라 기포의 크기와 wake의 크기가 증가하기 때문에 wake의 상의 체류량과 빈도수 값은 wake 상의 액상의 점도가 증가함에 따라 감소하였다. Wake 상 체류량의 기체의 체류량에 대한 비율은 0.25~0.48의 범위였으며, 이 비율은 액체점도가 증가함에 따라 증가하였으나 기체의 유속이 증가함에 따라 감소하였다. 본 연구의 실험범위에서 wake 상의 특성들은 운전변수의 상관식으로 잘 나타낼 수 있었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.31-36
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• 2010

Free energy based lattice Boltzmann method (LBM) has been used to simulate the rising bubble flows with large density ratio. LBM with compact discretization is able to reduce the spurious current of the static bubble test and be satisfied with the Laplace law. The terminal rise velocity and shape of the bubbles are dependent on Eotvos number, Morton number and Reynolds number. For single bubble flows, simulations are executed for various Eotvos number, Morton number and Reynolds number, and the results are agreed well with the experiments. For multiple bubbles, the bubble flow characteristics are related by the vortex pattern of the leading bubble. The coalescence of the bubbles are simulated successfully and the subsequent results are presented. The present method is validated for static, dynamic bubble test cases and compared to the numerical, experimental results.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.117-123
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• 2018

건물의 건설 및 운영에 있어서 에너지 효율성을 증가시키는 것은 현재 매우 중요한 이슈이다. 에너지 효율은 기본적으로 열전도율이 낮은 재료를 이용할 때 이루어질 수 있으며, 이를 위한 가장 좋은 방법은 재료 내부의 공극률을 상승시키는 것이다. 일반적으로 시멘트 복합체에 공극률을 상승시키기 위한 방법에는 발포제, 기포제 및 알루미늄 가루와 같은 반응성 분말을 활용하는 것인데 본 연구에서는 이들에 대한 대안으로 과산화수소를 이용하고자 하였다. 과산화수소 혼입 시멘트 모르타르를 제작하고 이의 부피 팽창, 단위용적중량, 압축강도 및 열전도율을 측정하였다. 실험 결과에 따르면 과산화수소의 혼입률이 증가할수록 공극률은 증가하고 이로 인해 압축강도 및 열전도율이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 과산화수소를 이용하여 경량기포 모르타르의 제작이 충분히 가능한 것으로 파악되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1163-1169
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• 2014

$CO_2$ 가스 기포 탐지 기술 개발을 위한 예비연구로 인위적으로 발생시킨 수층의 $CO_2$ 가스 기포 플룸을 다중빔음향측심기, 단일빔음향측심기 그리고 천부지층탐사기(SBP)를 이용해서 탐지 비교하였다. 인위적으로 발생시킨 기포의 상승속도는 가스 탱크에서 압축된 가스의 강제적인 누출이 영향을 미쳐 기존 자료보다 높게 나타나는 것으로 판단된다. 다중빔음향측심기는 단일빔 음향장비에 비하여 넓은 범위를 탐지할 수 있고 가스 누출 위치 및 수층에서 가스 플룸의 3차원적인 정보를 제공하고 있다. 따라서 다중빔음향측심기는 단일빔의 음향장비 보다 더 뚜렷한 가스 플룸을 탐지할 수 있으나, 상호보완적으로 동시에 운영하면 보다 효과적인 탐지기술을 확립할 수 있다. 향후, 본 연구는 특정가스의 음향학적 특징을 파악하여 정량적, 정성적 탐지 기술 향상에 기여하고자 한다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제9권4호
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• pp.435-441
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• 1999

본 실험에서는 5$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$. 15$0^{\circ}C$. 20$0^{\circ}C$ 온도에서 20분간 가열하여 전처리한 참깨를 압착해서 참기름을 제거한 후 제조한 참깨 분리단백질의 항영양인자인 phytate와 phenolic acid의 함량의 변화와 식품학적인 기능적 특성을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 참깨 분리단백질의 함량은 볶음 온도를 15$0^{\circ}C$로 상승시켰을 때 68.9%, 5$0^{\circ}C$에서의 65.5%에 비해 증가하였으나, 20$0^{\circ}C$에서는 64.1%로 오히려 감소하였고, 총페놀. 축합형 탄닌함량과 phytate함량 5$0^{\circ}C$에서 20$0^{\circ}C$로 볶음온도를 상승시에 유의적으로 증가하였다. 색도는 고온 처리한 참깨박 분리단백질은 L값과 b값은 유의적으로 감소하였고, a값은 20$0^{\circ}C$에서 처리한 경우에 증가하였다. 전반적으로 고온처리시에 짙은 갈색을 띄었으며, 겉보기 밀도와 지방 흡수력 그리고 수분 흡수력은 볶음 온도가 상승함에 따라서 유의적으로 증가하였다. 유화성은 5$0^{\circ}C$에서 15$0^{\circ}C$로 온도가 상승시에 증가하였지만 20$0^{\circ}C$에서 유의적으로 감소하였고, 기포성은 볶음온도에 따라 5$0^{\circ}C$와 10$0^{\circ}C$에서는 기포성의 감소가 크게 나타나지는 않았지만, 15$0^{\circ}C$와 20$0^{\circ}C$에서 현저하게 감소하였다. 기포안정성은 10$0^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났으며, 20$0^{\circ}C$에서 볶아서 제조한 참깨 분리단백질에서 가장 낮게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.582-587
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• 2011

점성액체 기포탑에서 기포, wake 및 연속액상들의 체류량 특성을 고찰하였다. 기포탑의 직경(0.051, 0.076, 0.102 and 0.152 m ID), 기체 유속(0.02~0.16 m/s) 그리고 연속액상의 점도(0.001~0.050 $Pa{\cdot}s$)가 기포, wake 및 연속액상의 체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 기포, wake 그리고 연속액상들은 이중 전기 저항탐침방법에 의하여 성공적으로 구별할 수 있었다. 압축된 여과공기와 물 또는 CMC 수용액을 각각 기체와 연속액상으로 사용하였다. 기포탑에서 기포와 wake 상들을 연속적으로 검침하기위해 자료수집장치(DT 2805 Lab Card)와 컴퓨터를 사용하였다. 탐침 써키트로부터 수집된 아날로그 자료는 디지털 자료로 변환되었으며, 이들 자료를 이용하여 기포탑에서 상승하는 단일기포 뿐만이 아니라 다중기포들의 후면에서 wake 상을 검침할 수 있었다. 기포와 wake 상의 체류량은 각각 기포탑의 직경과 연속액상의 점도가 증가함에 따라 감소하였으나 연속액상의 체류량은 증가하였다. 그러나, 기포와 wake의 체류량은 각각 기체 유속이 증가함에 따라 증가한 반면 연속액상의 체류량은 감소하였다. wake 상 체류량에 대한 기포 체류량의 비율은 기포탑의 직경 또는 기체의 유속이 증가함에 따라 감소한 반면 연속액상의 점도가 증가함에 점성액체 기포탑에서 기포, wake 그리고 연속액상의 체류량은 본 연구의 실험범위에서 다음과 같은 실험변수의 상관식으로 나타낼 수 있었다. ${\varepsilon}_B=0.043D^{-0.18}U_G^{0.56}{\mu}_L^{-0.13}$, ${\varepsilon}_W=0.003D^{-0.85}U_G^{0.46}{\mu}_L^{-0.10}$, ${\varepsilon}_C=1.179D^{0.09}U_G^{-0.13}{\mu}_L^{0.04}$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3015-3020
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• 2007

An experimental study of the dynamic characteristics of the free rising oblate spherical bubble is investigated. As noted by Saffman, the characteristics of the spiral motion are defined with parameters of the spiral frequency, spiral radius, and rising velocity. High speed camera recorded every detail information of free rising bubble. The spiral number, the bubble rise velocity, and the angular velocities were measured for the bubble size between 1.0mm to 20.0mm in diameter. In order to make clear trajectory, we employed the Fast Fourier Transformation for the normal digital camera data to synchronize with the high speed camera data. It was found that the spiral number suggested here was monotonically decreased as the bubble size increases. The present observation, however tells us that previous Saffman's formulation shows a good agreement with the trend, but over estimated spiral number. Therefore, it is recommended that Saffman's theoretical study is needed to be improved.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권5호
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• pp.617-623
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• 2003

In the present study, the characteristics of upward bubble flow were experimentally investigated in a liquid bath. The velocity of upward bubble flow was calculated for two different experimental conditions：1) bubble flow without kinetic energy 2) bubble flow with kinetic energy. Bubble flow without kinetic energy starts to undergo the effect of buoyancy l0cm away from the nozzle. Whereas. kinetic energy is dominant before 30 cm away from the nozzle in bubble flow but after this point kinetic energy and inertial force are applied on bubble flow at the same time In addition, as the flow rate increases the maximum velocity point moves to the nozzle. The velocity Profiles near free surface is extremely irregular due to surface flow. Gas volume fraction is high near the nozzle due to gas concentration. but decreases with the increasement of axial position. Gas volume fraction does not vary after the axial position, z=60 in spite of the increasement of flow.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권3호
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• pp.373-380
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• 2001

In this study, a single Taylor bubble and a train of Taylor bubbles rising in a vertical tube were simulated numerically. A finite difference method was used to solve the mass and momentum equations for the liquid-gas region. The liquid-gas interface was captured by a level set function which is defined a signed distance from the interface. For a train of Taylor bubbles repeated periodically in space, the periodic conditions were imposed at the boundaries normal to the gravitational direction and the pressure boundary conditions were iteratively determined so that the computed flow rate should be equal to a given flow rate. Based on the numerical simulation, the calculated shape and rise velocity of a Taylor bubble were found to be in good agreement with the experimental data reported in the literature.

• 설비공학논문집
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• 제15권9호
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• pp.727-732
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• 2003

In the present study, a PIV measurement and image processing technique were applied in order to investigate the flow characteristics in the gas injected liquid bath. The circulation of liquid was induced by upward bubble flow. Due to the centrifugal force, the flow was well developed near both wall sides than in the center of a bath. The vortex flow irregularly repeated generation and disappearance which helped to accelerate the mixing process. The bubble rise velocity in the bottom region was relatively lower than in the upper region because the energy generated by bubbles' behavior in the region near the nozzle was almost converted into kinetic energy But bubble rise velocity increases with the increase of the axial distance since kinetic energy of rising bubbles is added to buoyancy force. In conclusion, the flow increased bubble rise velocity and the flow of the bottom region became more active.