• 해양환경안전학회지
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• 제18권5호
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• pp.461-467
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• 2012

$500{\mu}m$의 수력직경을 가진 마이크로 채널에서 유동 비등 시 물에 대한 마찰 압력 강하를 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 열 유속 $100-400kW/m^2$, 증기건도 0-0.2 그리고 질량 유속 $200-600kg/m^2s$의 범위에서 이루어졌다. 유동 비등 시 마찰 압력 강하는 두 가지 모델을 사용하여 예측된다. 즉, 두 상의 속도가 동일하다고 가정한 균질 모델과 두 상 사이에 서로 다른 속도를 가지는 분리류 모델로 분류된다. 실험결과 이상 마찰 승수는 질량 유속이 증가함에 따라 감소한다는 것을 알 수 있었다. 측정된 압력 강하 데이터는 매크로 스케일과 미니/마이크로 스케일에서 제안된 기존의 여러 상관식들과 비교하였다. 균질 모델은 본 연구에서 고려한 실험 조건에서 29.4 %의 평균 오차내에서 마찰 압력 강하를 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.891-896
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• 2011

본 연구에서는 사각 마이크로 채널의 열전달 특성을 연구하기 위한 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 시료의 채널 수력직경은 $700{\mu}m$이며, 채널의 개수는 20개이다. 작동유체는 물이며, 작동유체의 입구 온도는 $20^{\circ}C$ 이다. 실험 변수는 Reynolds 수 400 ~ 800 및 열 유속 35 ~ 85 kW/$m^2$ 이다. 결과로, Reynolds 수가 큰 경우일수록 대류 열전달 계수가 증가하는 것으로 나타났으며, 열적으로 완전히 발달 된 영역에 대하여 대류 열전달 계수는 약 4.6 ~ 6.4 kW/$m^2^{\circ}C$로 나타났다. 또한, 사각 마이크로 채널에서의 열적 입구길이는 Reynolds 수가 커지는 경우일수록 길어지는 것을 알 수 있었으나, 열 유속의 변화는 입구길이에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로 완전히 발달된 유동영역에 대하여 사각 마이크로 채널의 열적 특성을 나타내기 위한 Nusselt 수 상관식을 제안하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.83-89
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• 2000

This paper presents a pressure drop correlation for evaporation and condensation of alternative refrigerant with oil in micro-fin tubes. The correlation was developed from a data base consisting of oil-free pure and mixed refrigerants in micro-fin tube; Rl25 R134a. R32 R410a(R32/R125 50/50% mass), R22, R407c(R32/R125/R134a, 23/25/52% mass) and R32/R134a(25/75% mass). The micro-fin tube used in this paper had 60 0.2mm high fins with a 18 helix angle. The cross sectional flow area $(A_c)$ was $60.8 mm^2$ giving an equivalent smooth diameter$(D_e)$ of 8.8mm. The hydraulic diameter $(D_h)$ was estimated to the 5.45mm. The new correlation was obtained by replacing the friction factor and the tube-diameter in Bo Pierre correlation by a friction factor derived from pressure drop data for a micro-fin tube and the hydraulic diameter, respectively. This correlation was also used to predict some pressure data with a lubricant after using a mixing viscosity rule of lubricants and refrigerants. As a result, the new correlation was also well predicted to the measured data within a mean deviation of 19.0%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.471-479
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• 2010

다른 세장비에 따른 단일 사각 마이크로 채널 내의 이상유동연구를 수행하였다. 본 연구에서는 대략 넓이가 $500\;{\mu}m$ 이며 수력직경이 각각 490, 322, $143\;{\mu}m$ 인 사각 마이크로채널 내에서의 물-질소 유동에 대한 실험이 수행되었다. 또한, 고속카메라와 장거리 현미경을 통해 이상유동양식을 가시화하였다. 본 연구는 이상유동 중 기포류에 중점을 두었으며 가시화 결과를 통해 기포의 속도, 기포의 길이, 관 내 기포의 개수, 기공률을 산출하였고 단위 셀 모델을 기반으로 늘어진 단일 기포의 압력강하를 해석하였다. 실험을 통해 기포의 속도, 기공률, 단일 기포의 압력강하가 각각 겉보기 속도와 체적건도, 세장비와 연관이 있음을 확인하였으며, 사각 마이크로 채널 내 늘어진 단일 기포의 압력강하에 대한 상관식을 개발하였다.

• 터널과지하공간
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• 제9권1호
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• pp.20-26
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• 1999

바쿤 수력발전 프로젝트에서 발전댐의 건설은 가배수로 터널의 완공에 따라 시작되믈 공사기간 측면에서 가배수로 터널의 완공시기는 전체 프로젝트에서 매우 중요한 요소이다. 바쿤 가배수로 터널의 내부단면은 물의 저항을 최대한 줄이기 위하여 원형으로 설계되었으며, 내부직경 12m 인 3개의 터널로 구성되어 있다. 일반적으로 터널 시공과정의 마무리 단계에서 수행되는 터널 라이닝 작업은 굴착 및 지반보강 공정과 더불어 시공비와 공사기간에 많은 영향을 끼치므로 적정한 수준의 라이닝 설계가 요구된다. 바쿤 가배수로 터널에 있어, 라이니으이 두께는현장여건에 따라 다소 차이가 있으나 500~700mm로 타설되었다. 가배수로 터널의 원설계안에 따르면 터널내 전체 라이닝에 필요한 보강콘크리트의 철근량은 5,985 ton 이었으나, 암반의 상태와 여러종류의 하중조건을 고려하여 5종류의 철근 보강 콘크리트 유형으로 구분한 후에 각각의 유형에 따른 상세설계를 통하여 최종적으로 소요 철근량을 2,178 ton으로 감소시킬 수 있었다. 감소된 양은 원설계에서 제시된 양의 절반에 해당되며, 이에 따라 공사기간 및 건설비용을 절감시킬 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권4호
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• pp.229-238
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• 2017

본 연구는 다양한 기하학적 특성을 갖는 다공성 매질의 투과도를 유동조건의 변화와 상관없이 적절히 해석할 수 있는 일반화된 투과도 관계식을 도출하고자 시작되었다. 이에 우선, Darcy-Weisbach 관계식 (Darcy's 마찰유동관계식)의 다공질 유동에의 적용방안을 검토하였다. 결과적으로, Kozeny와 Carman 등의 선행연구를 바탕으로, Darcy-Weisbach 관계식은 다공질 유동해석에 적용이 가능하도록 확장되었다. 또한, 이는 모세관 유동모델을 바탕으로 마찰등가투과도(FEP)로 다시 정의되었다. 이때, 도출된 관계식의 유효성은 Kozeny-Carman 방정식과의 비교를 통해 검증되었고, 제시된 FEP 관계식이 Kozeny-Carman 방정식의 일반화된 형태임도 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 Darcy-Weisbach 관계식을 다공질 유동해석에 적용할 수 있도록 적절히 확장하고, 새로운 투과도 산정을 위한 FEP 관계식을 제시하였다.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.26-33
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• 2019

ATLAS와 LSTF 장치에서 수행된 저온관(CL) 파단 13% 및 17% IBLOCA 대응실험들을 비교하고 특히, 핵심 관심 인자인 노심 첨두피복온도(PCT)에 대하여 비교 검토하고 아울러 주요 열수력 현상에 대하여 토론하였다. 비교.검토에서 두 건의 CL 파단 IBLOCA 대응실험들은 PCT 거동에 있어서 꽤 큰 차이를 보이고 있는 것을 확인하였는데 이는 두 장치의 척도 차이로 인한 왜곡현상을 벗어나는 경향을 보이고 있다는 점에서 두 장치의 원자로냉각재계통에 대한 자세한 설계 비교를 수행하였다. 이에 두 장치 사이에 핵연료조정판(FAP) 설계에 있어서 차이가 있다는 점을 확인하였다. 이에 따라 IBLOCA 사고시 Reflux 응축수의 노심 유입에 중요한 역할을 하는 CCFL 관련 무차원직경 값에서도 두 장치에서 매우 다른 차이를 보이고 있다는 점에서 CL 파단 IBLOCA 대응실험에서의 PCT 거동의 현격한 차이를 설명할 수 있는 원인일 수 있는 인자라는 것을 발견하였다. 향후 관련 설계 차잇점을 근거로 더 자세한 검토와 분석을 통해 관련 현상을 이해할 수 있을 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.55-61
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• 2022

다중 암의 동시 진단 기술에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하는 추세이며, 진단 난이도를 낮추기 위해 혈액과 같은 미량의 바이오 유체를 이용하여 질병을 진단하는 미세 유체 소자 기반의 액체 생검 기술이 연구되고 있다. 바이오 유체를 이용하여 형광 영상 등을 통해 분석물질의 농도를 측정하는 광학적 바이오 센싱에 있어 민감도를 향상시키기 위한 기술개발이 필요하다. 본 논문에서는 모세관력에 의한 자가구동 기반의 마이크로 채널의 기하학적 구조와 미세 유체 현상만으로 수동적 자기 혈장 분리 기술과 유체 혼합을 통한 분자 인식 활성화 기능을 구현하는 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 구조를 제안하고 설계하였다. 설계된 센서의 혈장 분리부의 성능에 영향을 미치는 파라미터를 확인하기 위해 채널의 수력학적 직경과 종횡비, 유체의 점도를 변수로 설정하여 딘 와류 형성 여부를 시뮬레이션을 통해 확인하였고 최적의 센서 플랫폼 구조를 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제87권1호
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• pp.90-97
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• 1998

이 연구(硏究)는 우리 나라 주요(主要) 낙엽(落葉) 관엽수(關葉樹) 21종(種)에 대하여 수목(樹木)의 줄기, 가지, 분기부분(分技部分)과 정단부(頂端部) 1년생(年生) 주간(主幹)과 측지(側枝) 등의 상대수분통도성(相對水分通導性)을 측정(測定)하여 수분통도성(水分通導性)의 부위별(部位別) 특성(特性)을 비교(比較)하였다. 1. 관엽수(關葉樹) 21종(種)의 상대수분통도성(相對水分通導性)은 $3.18{\times}10^{-15}{\sim}1.23{\times}10^{-10}m^2$의 폭넓은 범위 내에 분포하였고, 수종별(樹種別), 수체(樹體)의 부위별(部位別)로 다르게 나타났다. 2. 산공재(散孔材) 8수종(樹種)의 부위별(部位別) 평균(平均) 상대수분통도성(相對水分通導性)은 줄기가 $3.49{\times}10^{-13}{\sim}6.35{\times}10^{-11}m^2$, 가지가 $4.89{\times}10^{-13}{\sim}2.99{\times}10^{-11}m^2$, 분기부분(分技部分)이 $1.33{\times}10^{-13}{\sim}9.42{\times}10^{-12}m^2$였고, 환공재(環孔材) 13수종(樹種)은 줄기가 $7.14{\times}10^{-13}{\sim}4.76{\times}10^{-11}m^2$, 가지가 $2.93{\times}10^{-13}{\sim}3.91{\times}10^{-11}m^2$, 분기부분(分技部分)이 $1.14{\times}10^{-13}{\sim}9.20{\times}10^{-12}m^2$의 범위를 나타냈다. 3. 줄기의 직경별(直徑別) 상대수분통도성(相對水分通導性)에 있어서, 산공재(散孔材) 8수종(樹種)은 줄기의 직경(直徑) 크기와 상대수분통도성(相對水分通導性)과의 상관관계(相關關係)가 없는 것으로 나타났으며 다릅나무와 들메나무를 제외한 환공재(環孔材) 11수종(樹種)은 모두 줄기의 직경(直徑)이 작아질수록 상대수분통도성(相對水分通導性)이 커지는 경향이 뚜렷하였다. 4. 관엽수(關葉樹) 5종(種)에 있어서 정단부(頂端部) 1년생(年生) 주간(主幹) 및 측지(側枝)의 상대수분통도성(相對水分通導性)은 주간(主幹)이 $4.87{\times}10^{-13}{\sim}8.41{\times}10^{-11}m^2$이고, 측지(側枝)가 $7.93{\times}10^{-14}{\sim}2.01{\times}10^{-11}m^2$의 범위를 보였으며, 정단주간(頂端主幹)(leaders)이 정단측지(頂端側枝)(adjacent laterals)보다 1.5~8배 정도로 크게 나타나, 수목(樹木)의 정단주간(頂端主幹)은 정아우세(頂芽優勢)와 같은 수력(水力) 적(的) 우세(優勢)(hydraulic dominance)를 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.97-107
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• 2015

2 상 유동장에 놓인 열 교환기 튜브에 작용하는 점성 감쇠비와 압착막 감쇠비를 예측하기 위한 해석 모델이 개발되었다. 열 교환기 튜브에 작용하는 유동유발진동을 해석하기 위하여 감쇠에 대한 정보가 요구된다. 열 교환기 튜브에서 가장 중요한 에너지 소산 기구는 튜브와 지지물과 같은 구조물과 액체 사이의 동적 작용에 연계되어 있다. 본 모델은 1997 년 발표된 근사모델에 근거하고 부가질량계수를 고려하여 개발되었다. 어림적 해석모델은 동심환 내에서 진동하는 내부 실린더에 작용하는 수력학적 힘을 계산하기 위하여 개발되었다. 점성력을 포함한 수동력은 높고 혹은 낮은 진동 레이놀드 수에 따라 개발된 두 가지 모델을 사용하여 각각 계산할 수 있다. 관군과 지지대에서의 상당 직경과 침투깊이는 관군에 작용하는 점성 감쇠력과 지지대에서의 압착막 감쇠력을 각각 계산하는데 매우 중요한 변수이다. 2 상 유동의 기공률을 계산하기 위하여 균질모델이 사용되었다. 본 모델을 검증하기 위하여, 모델의 해석결과는 기존의 이론으로 구한 결과와 비교하였다. 본 모델을 사용하여 점성 감쇠비와 압착막 감쇠비를 어림적으로 구할 수 있음을 보였다.