• 에너지공학
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• 제16권3호
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• pp.113-119
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• 2007

데칸에 물을 혼합하여 일정한 크기와 간격으로 유화액적배열을 형성하여 물과의 혼합비율, 액적의 수 그리고 액적 간격 등이 연소특성에 어떠한 영향을 주는가를 고온의 연소실에서 파악하였다. 각각 10%, 20%, 30%의 물을 혼합하여 유화액적을 만든 후 일정한 크기의 액적을 각각의 서스펜더에 매달아서 일정한 간격의 액적배열을 만들어 고온에서 자발화를 시켰을 때, 점화지연, 수명시간, 전연소기간 그리고 미소폭발 등의 연소특성을 비교하였다. 대기압에서 연소실의 온도를 920 K로 하고 서스펜더의 수를 3개와 5개로 하였으며 액적배열의 간격은 $3{\sim}7\;mm$ 범위에서 1 mm 간격으로 각각 실험을 수행하였다. 본 실험을 통하여 물의 혼합비율이 높을수록, 그리고 액적배열의 간격이 넓을수록 점화지연현상이 길게 나타났으며, 수명시간은 액적의 간격이 넓을수록 짧게 나타났으며 점화지연시간과 수명시간의 합인 전연소기간은 액적의 수량이 3개인 경우가 점화지연시간이 긴 관계로 5개에 비해 길게 나타남을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.47-54
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• 2002

본 연구에서는 대기압하에서의 탄화수소계 연료인 제트유 연료액적에 대한 연소시 나타나는 액적의 연소특성 및 1차원 액적배열구조를 갖는 액적연소시 액적간격이 연소율 상수에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과, 탄화수소계 연료인 제트유(jet A-1)는 실험조건하에서 단일 연료액적의 연소에 대해 액적크기에 상관없이 일정한 연소율 상수 $\kappa_c= 0.915{mm}^2$ 를 유지하였으며 대기압하에서 액적직경의 제곱$(d^2)$은 시간에 대하여 선형함수를 얻을 수 있었다. 또한, 1차원 배열구조를 갖는 액적연소(액적간격 $l/d_o$가 1.208~2.922)사이에 있어서 액적간격이 감소 할수록 액적의 연소율 상수 ${\kappa}_c$는 감소하였으며, 일정 액적간격을 가지는 액적군 연소시 3번째 액적 보다 2번째 액적의 연소율상수 ${\kappa}_c$에 미치는 영향이 더 크게 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.71-78
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• 2001

본 연구에서는 대기압하에서의 에틸알코올과 케로신 연료액적의 단일액적과 액적배열시 연소에 대한 실험적 조사의 결과를 보여주고 있다. 초기액적 직경은 정상적으로 1.3~l.8mm이었고 표준화된 초기 액적거리 간거리 1/do는 1.3l~2.60이었다. 실험결과 에틸알코올 및 탄화수소계 연료인 케로신의 연소속도상수(k)는 초기 액적크기에 관계없이 각각 0.0083, 0.0095 $\textrm{cm}^2$/sec로 일정하였다. 1차원 종렬로 배열된 케로신 연료액적은 표준화된 초기액적간 거리(1/do)가 감소할수록 연소속도 상수(k)는 간소하였으며 3번째 액적보다 2번째 액적이 더욱 많은 영향을 받았고 2.60이상에서는 액적수명 감소에 영향을 미치지 못하였다

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권10호
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• pp.1355-1363
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• 2002

An experimental study was conducted to investigate the interaction phenomena of droplet array combustion in ambient environment. The droplet with 1 mm in diameter was supported from an optical fiber and ignited with a hot wire. Combustion lifetimes and burning rate constants were measured for fuel of nheptane according to parameters, which were junction and suspender spacings, and array configuration. Results show that the burning process considerably depends on the initial away configuration. The d$^2$-law is found to be correct when applied to both of the droplets in away and the single droplet. For separation distance of about 5mm, there exists a critical state. So the transition from a merged flame to separated flames occurs and burning velocity is much faster than before. Combustion lifetime of the lower droplet is shorter than that of the upper droplet in the two-dimensional arrays combustion. Burning rate constants of the droplets in arrays are smaller than that of the single droplet, while they become higher as separation distance increases. Combustion lifetimes of the droplets in arrays are longer than that of the single droplet and decrease as separation distance increase. It is concluded that the array configuration and the mergedness of the flame are the most important factors governing multi-droplet combustion.

• 한국가시화정보학회지
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• 제10권2호
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• pp.39-40
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• 2012

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.37-47
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• 1999

부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1998년도 제17회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.85-90
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• 1998

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1521-1527
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• 2010

잉크젯 프린팅이 전자 및 디스플레이 산업의 생산라인에 적용됨에 따라, 생산효율을 극대화하기 위해 잉크액적 토출불량 검사 소요시간의 단축이 요구되고 있다. 기존의 잉크액적 토출불량 검사방법은 주로 고배율 렌즈와 CCD 카메라를 직선운동을 하는 스테이지 상에 설치하여 잉크젯 프린트 헤드의 노즐배열과 평행한 방향으로 순차적으로 이동시키면서 토출되는 잉크액적을 비젼검사하는 것이었다. 그러나, 기존 방식은 60 초 혹은 그 이상의 검사시간을 요구하며, 특히 잉크액적 토출불량을 장시간 지속적으로 검사하는 것은 불필요한 기계적 진동을 야기시키는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 회전미러 방식의 고속 잉크젯 모니터링 모듈을 설계하여 검사시간을 18 초 내외로 단축하였으며, 검사 소요시간 단축을 위한 모듈의 설계 고려사항들에 대해 논의하도록 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.80-85
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• 2017

최근 고부가가치 산물의 생산이 가능한 미세조류는 이산화탄소의 생물학적 전환 측면에서 많은 주목을 받고 있다. 그렇지만 미세조류 종 자체가 지닌 낮은 광합성 효율 및 생산성의 한계는 미세조류를 활용한 공정의 상업화를 막는 장애요인이다. 따라서 본 연구에서는 대표 미세조류 Chlamydomonas reinhardtii의 광독립영양 성장성 분석을 위한 미세액적 광생물반응기를 개발하였다. PDMS 기반의 미세유체 칩 내에 미세기둥을 배열하고 미세챔버의 높이를 조절하여 미세액적 내 이산화탄소의 전달속도를 증가시켰으며, 이는 세포 성장성과 형광 세기 변화를 통해 확인하였다. 마지막으로 미세액적 광생물반응기를 활용하여 다양한 이산화탄소 농도 및 광량 조건에서 C. reinhardtii의 광독립영양배양에서 성장성을 96 시간동안 관찰하고 분석하였다. 본 연구 결과를 통해 미세액적 광생물반응기는 성장성 및 유용물질 생산성이 우수한 미세조류 종을 빠르게 분석하고 쉽게 분리할 수 있는 효율적인 플랫폼임을 입증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.96-96
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• 2013

전기습윤이란 고체 표면에 형성된 액적에 전기장을 인가하게 되면 액적과 표면의 계면에너지 감소로 인해 접촉각이 변화되는 현상을 말한다. 이 현상은 전자종이 구현에 응용이 모색되고 있으며, 다초점 렌즈, 마이크로 프리즘, 반사형 디스플레이 등에도 응용될 수 있다. 전기습윤현상의 응용 가능성이 현실화됨에 따라 최근 여러 표면에서의 전기습윤 현상이 연구되고 있다. 예를 들면, 나노 구조로 형성된 실리콘 기판에서 molten salt (1-ethyl-3-methyl-1-H-imidazolium tetrafluoroborate)에 22 V를 인가하면 약 $180^{\circ}$에서 $110^{\circ}$로 접촉각변화를, cyclopentanol에 50 V를 인가하면 표면에 완전히 퍼지는 현상이 보고된 바 있고, 배열된 Carbon Nanotube 박막에서는 탈이온수와 0.03 M NaCl 용액에 대해서 0~50 V를 가해줌에 따라 각각 $155^{\circ}$에서 $90^{\circ}$, $130^{\circ}$에서 $50^{\circ}$로의 접촉갑 변화가 있음이 관찰되었다. 본 연구에서는 화학적으로 안정하고 그 활용도가 매우 광범위한 실리카 코팅층을 전기분무증착법(electrospray deposition)을 이용해 형성하고, 코팅층의 표면 거칠기와 구조, 전기절연층의 두께 등에 따른 전기습윤 현상 거동을 조사하였다.