• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.247-257
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• 2023

본 연구에서는 이미지 분석 프로그램을 통해 액적 내 박테리아 세포의 개수를 측정하는 코딩-기반의 자동화된 세포 계수 방법을 제시하였다. 먼저, 형광 이미지 기반의 분석을 위하여, 형광단백질을 발현하는 균주를 담지한 액적을 형성하고 이를 광학 및 형광 현미경을 이용하여 분석 결과를 나타냈다. 액적의 관찰을 용이하게 위하여 유리 그리드에 도포하고, 촬영한 광학 이미지를 통해 분석하고자 하는 영역(Region of Interest)을 지정하였다. 동일한 위치에서 촬영한 형광 이미지에서 앞서 지정된 영역 속 특정 임계 값을 넘는 형광 신호를 계수하여 세포 수를 정량화 하였다. 또한 서로 다른 농도의 항생제를 처리한 액적 내 박테리아의 시간에 따른 세포 개수 변화의 차이를 추적하였다. 30분 간격으로 동일한 위치에서의 형광 이미지들을 동시에 분석함으로써 시간에 따른 세포 개수 변화를 도출하였고, 본 계수법의 성능을 실험적으로 검증하였다. 본 논문의 방법은 외부 분석 프로그램을 이용한 기존 방법 대비 분석 시간을 15배 가량 단축하고, 99%의 정확도를 보이는 것으로 확인되었다. 더 나아가 사용자의 연구의 방향에 맞춰 제시된 코드의 확장 수정을 통해 다양한 종류의 세포 계수 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.1-1
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• 2002

PLLIF(Planar Laser Liquid Induced Fluorescence) 기법은 분무장을 교란시키지 않고 고해상도의 2차원 질량분포를 빠르게 측정할 수 있기 때문에 기존의 기계적인 분무 분포 측정방법의 한계를 극복하였을 뿐만 아니라 접근이 불가능하였던 인젝터 근방의 분무에 대한 중요한 정보를 제공하고 있다. 그러나 레이저 광을 받은 액적에 의한 산란광의 강도가 클 경우에는 인접한 액적들을 형광시킬 수 있고 액적의 형광신호가 액적들을 통과하면서 감쇠되는 이차산란에 의한 오차는 PLLIF 기법의 정량화에 가장 큰 난점으로 인식되고 있다. 특히 이러한 현상은 분무 분포의 밀도가 높고 액적의 크기가 클수록 강하게 나타나는데, 액체로켓에서 일반적으로 사용되고 있는 like-doublet 인젝터는 이러한 분무 특성을 갖는다. 따라서 Mechanical Patternator 및 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)로부터 측정한 like-doublet 인젝터의 분무 질량 분포 결과와 비교하여 이차산란에 의한 오차를 파악하여 PLLIF 기법의 적용 가능성을 진단하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.201-206
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• 2005

아음속 횡방향 유동에 대한 수직 분사시 액적영역에 대한 내부 유동의 효과에 대하여 실험을 수행하였다. 본 연구의 목적은 액적영역의 내부유동 현상에 대하여 관찰하고, 이전 연구에 대하여 액적영역의 궤적을 확인하는 것이다. 실험을 통하여 액적영역의 궤적은 모멘텀 플럭스 비(q), 인젝터 지름에 대한 하류방향 거리비(x/d)에 의하여 결정되며, 인젝터 내부유동이 액적영역의 분무특성에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.59-63
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• 2006

횡단류 아음속유동장에서 연료의 수직 분사시 나타나는 액적영역의 액적들을 직접사진촬영으로 측정하고 PLLIF 실험을 통하여 얻은 강도 값으로 SMD분포를 측정하였다. 본 연구의 목적은 정상유동에서의 액적들의 크기 및 분포를 관찰하고, 캐비테이션 및 수력튀김 현상에 대한 액적들의 차이를 확인하는 것이다. 실험을 통하여 정상유동의 액적들은 분사차압, 공기의 유속, 침투거리, 인젝터 지름에 대한 하류방향 거리비(x/d)에 의하여 결정되며, 캐비테이션에 의한 난류강도, 유효지름에 따라 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.25-31
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• 2004

Two-dimensional laser visualization methods have been used in the study of breakup and atomization processes of non-evaporating diesel sprays. A single-hole spray injected into a quiescent atmospheric environment was visualized by the LIF(Laser Induced Fluorescence) and scattering technique. The LIF technique could be implemented to take the images which are magnified enough to show the shape of liquid ligaments and small droplets. The spontaneous scattering and fluorescent images of sprays were also taken to investigate the atomization of droplets. In the tip and periphery of a spray. the scattering light is bright and the ratio of fluorescent/scattering intensity is lower. This characteristics indicate the very high number density of small droplets which are well atomized.

• 한국추진공학회지
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• 제4권1호
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• pp.36-45
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• 2000

지금까지의 충돌분무에 대한 연구는 제트의 충돌시 형성되는 액막의 분열 과정을 이해하고 이를 모델링하는데 초점을 두어왔기 때문에 실질적으로 연소 효율에 가장 큰 영향을 미치는 연료의 공간분포 특성에 대한 연구가 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 like-doublet 충돌분사 노즐을 사용하여 연료 유량 플럭스의 단면분포 특성을 연구하였다. PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)를 통해 액적의 크기를 측정한 기존의 방법은 연료의 평면적인 분포특성을 이해하는데 상당히 제한적이었기 때문에 평면 레이저 유도형광기법(PLE : Planar Laser Induced Fluorescence)을 이용하여 분무의 단면 분포를 측정하였고, 직접사진을 통하여 액적의 크기도 측정하여 PLIF의 결과와 비교하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권3호
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• pp.235-242
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• 2006

분무 열분해법이란 전구체를 용해시킨 용액을 수 마이크론에서 수십 마이크론 크기의 액적으로 분무한 후, 용매를 증발시키고 석출된 전구체를 열분해하여, 입자 및 필름을 제조하는 공정이다. 이 분무 열분해법의 핵심 요소는 전구체,용매, 액적 제조 그리고 분해 반응기 등 4가지이다. 이 4가지 요소의 적절한 조합에 의해서 현존하는 거의 대부분의 입자와 필름을 제조할 수 있는 범용성이 높은 기술이다. 현재 기술 수준으로는 상업적인 성공을 거두기는 힘들지만 향후 다성분계의 입자나 필름, 혹은 고기능성 입자의 제조에 응용될 경우 매우 유용한 기술로 각광을 받을 전망이다. 본 총설에서는 이 분문 열분해법을 이용해서 만들어지는 입자 중에서 주로 형광체를 중심으로 지금까지 개발된 다양한 분무 열분해 공정 기술을 소개한다

• 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.

• 한국분무공학회지
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• 제11권2호
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• pp.113-120
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• 2006

The effect of internal liquid flow on spray plume characteristics was performed experimentally in subsonic cross flows. The injector internal flow was classified as three modes such as a normal, cavitation, and hydraulic flip. The objectives of the research are to investigate the effect of internal liquid flow on the spray plume characteristics and compare the trajectory of spray plume with previous works. The results suggest that the trajectory and width of spray plume can be correlated as a function of liquid/air momentum flux ratio(q), injector diameter and normalized distance from the injector exit(x/d). It's also found that the injector internal turbulence influences the spray plume characteristics significantly.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.65-74
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• 2023

Compared to epifluorescence(EPI) microscopy which captures fluorescence from the entire depth of sample, total internal reflection fluorescence(TIRF) can selectively visualize only a single surface of it. TIRF uses a thin evanescent field generated by the total internal reflection of laser light on surface. However, conventional TIRF system are designed for total internal reflection to occur at the upper surface of sample, making them unsuitable for sessile droplet imaging. We designed a TIRF system suitable for a sessile droplet imaging by utilizing slide glass as a lightguide. We presented the details for constructing the TIRF system using a prism, slide glass, air slit, and optical trap. Then, we compared the TIRF with EPI by imaging the droplet with fluorescent particles during its drying process. As a result, TIRF allows us to distinctly visualize the drying pattern on the bottom surface of droplet.