• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.34-38
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• 2005

직경이 0.102 m이고 높이가 2.5 m인 유동층 액-액 추출기에서 액적의 크기와 분포 그리고 상승속도의 특성에 대하여 연구하였다. 분산상(0~0.04 m/s)과 연속상(0.02~0.14 m/s)의 유속변화, 그리고 유동고체 입자의 크기변화(1.0, 2.1, 3.1, 6.0 nm)에 따른 액적의 특성을 검토하였다. 액적의 흐름 거동은 추출기 내부에서 액적의 흐름 거동은 분산상과 연속상의 증가와 액적의 크기에 따라 상당히 영향을 받았다. 액적의 크기는 분산상의 속도가 증가함에 따라 증가하였지만, 유동입자의 크기가 증가함에 따라 따라서는 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 연속상의 유속이 증가함에 따른 액적의 크기는 국부적인 최대값을 나타낸 후 감소하는 경향을 나타내었다. 액적의 크기와 상승속도는 실험변수들과 잘 상관됨을 알 수 있었다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권4호
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• pp.38-45
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• 2019

회전익 드론의 후류에서 발생하는 강한 유동과 살포되는 농약 노즐에서의 스프레이 유동이 동반될 경우, 극심한 기체의 요동과 함께 액적 유동은 바람의 영향을 크게 받게 된다. 특히 액적은 공기역학적인 항력의 영향을 받기 때문에 단순한 제자리 비행과는 달리 전진 비행을 할 경우 또는 측풍을 받고 있을 경우, 살포 영역에 큰 변화가 발생한다. 이로 인하여 드론을 활용한 농약살포에는 보다 큰 비산의 위험성이나 위치간의 낙하분산에 차이가 커져 효율성이 떨어질 수 있는 문제가 생긴다. 따라서 적절한 수치 모델링과 이를 적용한 전산 시뮬레이션을 통하여 다양한 비행 및 대기 조건을 적용할 수 있는 예측 도구가 필요하다. 본 연구에서는 로터에서 나오는 강한 하풍과 드론의 비행속도에 따른 액적 유동 특성에 대해 실험 및 수치해석을 진행하였으며, 액적이 분포하는 확률밀도함수를 구하여 서로 비교함으로써 농약살포용 드론에서 액적을 살포할 시 효율성을 증진시킬 수 있는 분사 시스템을 구축하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.761-766
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• 2018

액적-기반 미세유체장치는 물질 합성 및 초고속 대용량 스크리닝 등 다양한 응용분야에서 변형 가능한 새로운 접근법을 이끌어 냈다. 그러나 단일의 액적생성기를 이용한 액적의 생성 속도가 매우 낮기 때문에 이를 상용화 하기 위해서는 생산속도를 높이기 위한 노력이 필요하다. 본 연구는 단일의 유동-집속 생성기를 병렬로 연결하여 단분산성 액적의 생성 속도를 높이는 방법에 관한 것이다. 이러한 액적생성기를 갖는 미세유체장치를 제작하기 위해 본 연구에서는 양면 임프린팅 방법을 이용하여 단층 엘라스토머 조각에3차원의 마이크로 채널을 갖는 3D 모놀리식 탄성중합체 장치(monolithic elastomer device, 3D MED)를 제작 할 수 있다. 이렇게 제작된 8개의 액적생성기가 연결된 3D MED를 이용하여 연속상과 분산상의 유체를 조절하여 단분산성 액적의 형성속도가 향상되었음을 증명하였다. 따라서 본 미세유체시스템을 사용하여 다양한 재료 또는 세포들을 함유하는 단분산성 액적을 형성하여 마이크로입자 제조 및 스크리닝 시스템과 같은 넓은 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.283-288
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• 2019

단분산성 마이크로입자는 약물캡슐화 및 전달을 위한 다양한 응용분야에서 사용되고 있다. 미세유체장치는 매우 균일한 액적을 생산할 수 있는 중요한 장치이며 이 액적은 단분산성 마이크로입자를 생성할 수 있는 중요한 템플레이트(template)로의 역할을 한다. 미세유체장치는 마이크론 크기의 채널로 구성되어 표면장력과 점성력 간의 균형을 정교하게 조절할 수 있으며, 이는 단분산성 액적을 형성하는 필수적인 기술 중의 하나이다. 본 연구는 유동집적채널 기반의 미세유체장치에서 매우 균일한 polycaprolactone (PCL) 생분해성 고분자 입자를 제조하는 방법을 제안한다. 유동집적채널 기반의 미세유체장치는 polydimethylsiloxane (PDMS) 기반의 소프트리소그래피(soft-lithography) 방법을 통해 제작된다. 액적 생성에서 중요한 요소는 마이크로 액적의 크기와 단분산성을 조절하는 것이다. 이를 위해, 본 연구에서는 이 미세유체장치에서 오일용액 분산상과 수용액 연속상의 부피유속을 제어하여 단분산성 액적 형성 조건을 최적화하였다. 그 결과 균일한 액적을 형성할 수 있는 dripping 영역에 대한 최척화된 유속조건을 확인하였다. 그런 다음, 마이크로입자를 생성하기 위해 PCL 고분자를 포함한 액적을 장치에서 형성한 후 용매의 증발에 의해 입자화 하였다. 입자의 크기는 부피유속과 미세유체채널의 크기에 의해 조절되며 입자의 단분산도는 변동계수(coefficient of variation, CV)값이 5% 이하로 제어될 수 있다.

• 한국분무공학회지
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• 제6권1호
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• pp.18-24
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• 2001

Liquid fossil fuel contaminated by water can cause trouble in the combustion processes and affect the endurance of a combustion system. Using an optical sensor to monitor the water content instantaneously in a fuel pipeline is an effective means of controlling the fuel quality in a combustion system. In two component liquid flows of oil and water, the flow pattern and characteristics of water droplets are changed with various flow conditions. Additionally, the light scattering of the optical sensor measuring the water content is also dependent on the flow patterns and droplet characteristics. Therefore, it is important to investigate the detailed behavior of water droplets in the pipeline of the fuel transportation system. In this study, the flow patterns and characteristics of water droplets in the turbulent pipe flow of two component liquids of gasoline and water were investigated using optical measurements. The dispersion of water droplets in the gasoline flow was visualized, and the size and velocity distributions of water droplets were simultaneously measured by the phase Doppler technique. The Reynolds number of the gasoline pipe flow varied in the range of $4{\times}10^{4}\;to\;1{\times}10^{3}$, and the water content varied in the range of 50 ppm to 300 ppm. The water droplets were spherical and dispersed homogeneously in all variables of this experiment. The velocity of water droplets was not dependent on the droplet size and the mean velocity of droplets was equal to that of the gasoline flow. The mean diameter of water droplets decreased and the number density increased with the Reynolds number of the gasoline flow.

• Tribology and Lubricants
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• 제2권2호
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• pp.12-19
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• 1986

냉각성, 난연성, 그리고 경제성의 면에서 우수한 윤활특성을 갖고 있는 이멀션윤활제를 사용하여 로울러와 프레이트간의 선접촉 및 광간섭계의 실험장치를 통하여 탄성유체윤활 영역에서의 윤활기구 및 분산립자의 거동기구를 명확히 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 스퀴즈 유막내의 유동은 윤활간극이 비교적 넓은 경우와 좁은 경우로 대별하여 전자의 경우에는, 입자분포 및 속도분포의 영향이 크게 나타나며, 후자의 경우는 이멀션입자가 간극내에 정지하여 유막두께의 감소와 더불어 변형되어 간다. 2. 스퀴즈 유막내의 O/W, W/O 각 이멀션의 유동은 간극이 클 경우, 입경에 의한 속도차가 역으로 나타나고, 작은 경우에는 잔류액적의 분포가 서로 다르며 그밖에 O/W 형은 W/O 형에 비하여 분산입자가 쉽게 변형하는 것을 알 수 있다. 3. EHL영역입구부에서는 입자의 유동속도가 극히 적은 정체영역이 존재하며, 그 부근에서의 입자의 거동은 입경에 따라서 다르다. 4. 2색광에 의한 광간섭선의 관찰에 의하여 탄성유체윤활 영역내를 통과하는 이멀션유를 확인함과 동시에 EHL영역입구부에서의 분열거동이 관찰되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권2호
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• pp.265-276
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• 1994

FLECHT-SEASET 실험에 대한 REIAP5/MOD3 평가시에 밝혀진 코드결함을 수정하기 위하여 RELAP5/MOD3 재관수 모델을 개선하였다. 모델개선은 재관수 열전달 모델의 수정과 분산유동영역의 액적 크기의 조절을 통하여 이루어졌으며 재관수 계산시 발생되는 압력 spike와 수위진동 등의 결함을 개선하기 위하여 벽면비등모델의 time-smoothing과 천이 유동시의 level tracking모델도 첨가되었다. FLECHT-SEASET 실험에 대한 개선모델의 검증과 발전소의 대형냉각재 상실 사고해석 응용에서 코드결함이 개선되었음을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권1호
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• pp.39-45
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• 2005

2004년 11월 러시아의 교토의정서 비준에 의하여 2005년 2월에 교토의정서의 발효를 앞두고 있다. 따라서 1차 감축대상국은 2008년부터 2012년까지 1990년 대비 각 국가당 설정된 GHG(Green House Gas)배출량을 감축해야하는 상황에 처해 있다. 본 논문에서는 대기 중에 뿜어내는 GHG중 가장 많은 비율을 차지하는 CO₂를 심해에 친환경적으로 처리하는 기술로서 해양격리기술에 대해 소개한다. 본 해양격리기술은 4개의 주요단계로 구분할 수 있는데, 해양수송기술, 해양분사기술, 해양저장효율평가기술, 해양처리생태영향 평가기술등으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 CO₂의 해양 분출시에 초기희석율에 영향을 미치는 해양분사기술 중, 액포의 거동과 용해에 관한 기초 연구를 수행하였다. 특히 본 연구에서는 전산유체역학 기법 (Computational Fluid Dynamics)을 통해 해수를 연속상(Continuous phase), 액적을 분산상(Disperse phase)으로 한 이상(Two-phase) 유체를 3차원 이동형 비구조 격자와 유한체적법을 이용하여 상 경계면이 거동하면서 거동에 따른 용해도의 변화를 추정하였다 따라서, 본 연구는 액적의 거동과 용해도의 유체역학적 관계를 밝히는 데 기초적 자료가 될 것으로 판단된다.