• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.514-519
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• 1998

범용 전산유체해석(computational fluid dynamics) 코드인 CFX를 이용하여 지지격자 형상에 따른 봉다발 부수로에서의 난류유동 수치해석을 수행하였다 ABB와 SIMENS가 각각 개발한 split vane이 부착된 지지격자와 원자력연구소가 개발중인 회전유동 발생장치가 부착된 지지격자를 포함하는 부수로 난류유동을 분석하였다. 각각의 지지격자 형상에 대해 부수로에서의 축방향 속도, 횡방향 속도, 난류 운동에너지, 와류크기와 압력강하 둥을 비교-분석하였다. 세가지 경우 모두 유사한 경향을 나타냈으나 SIMENS split vane의 유동 전향날개가 크기때문에 와류와 압력강하가 다소 크게 예측되었다. 난류 운동에너지와 와류크기는 지지격자 근처에서 현저히 증가한 후 급격히 감소하는 측정결과를 CFX예측결과에서도 확인할 수 있었다. CFX 예측결과는 지지격자 근처에서 실험 결과와 다소 큰 차이를 보였으나 비교적 부수로 유동특성을 잘 나타낸다.

• 에너지공학
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• 제4권1호
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• pp.23-30
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• 1995

분류층 가스화기 설계를 위한 일차연구로서 가스화기 종횡비, 주입方法, 선회강도 및 주입속도 등에 따른 비반응 난류장 특성을 수치해석적 방법에 의해 파악하였다. 수치해석은 검사체적에 기초한 Patankar의 유한차분방법을 이용하였으며 압력과 속도의 연계문제는 SIMPLEC 알고리즘을, 레이놀즈 전단력은 K- 난류모델을 사용하였다. 입자궤적 계산은 공기역학적 향력만을 고려하였으며 비선형적인 공기저항력에 의한 난류변동상관모델은 고려치 않았다. 이차공기 주입방법(parallell injection과 nonparallel 3$0^{\circ}C$ imjection)에 따른 수치해석을 수행하여 Ar tracer의 질량분율 및 기타 속도에 대한 實驗資料와 비교하여 만족할 만한 結果를 얻었다. 나아가서 假想的인 가스화기 모델을 대상으로 가스화기의 종횡비, 선회강도, 주입속도 및 주입각 등에 따른 와류 形成 위치 등을 포함한 유동장 특성 및 입도에 따른 궤적분석을 시도하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권2호
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• pp.95-103
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• 1994

The purpose of this paper is to provide the experimenters who use the oblique incidence ultrasonic method for anisotropic elastic constants measurement eith some useful relations. In particular, the equivalence of the times of flight by the energy ad phase velocities, which is key to the oblique incidence method, is proved explicitly. This equivalence greatly simplifies the analysis of immersion measurement results. In oredr to correctly measure the transit time of an immersed sample using the oblique incidence, the receiving transducer should be shifted laterally, and an expression in given for this shift. A method for determining all nine elastic constants of an orthotropic material is briefly described and the measurement results are listed for SiC particulate reinforced A1 matrix composites.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.529-536
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• 2008

구조물의 파괴 거동은 하중의 재하 속도에 따라 달라지는 특성을 보이는데, 이는 재료의 속도 의존성으로부터 비롯된다고 할 수 있다. 이러한 현상은 공학의 여러 분야에서 관심사였지만, 파괴 메커니즘이 명확히 규명되지 않았기 때문에 수치 해석을 통한 연구에는 그 한계점과 어려움이 상존하였다. 본 연구에서는 파괴 거동의 속도 의존성을 이해하고자, 취성재료를 대상으로 입자동역학을 이용한 수치해석을 수행하였다. 직접 인장 시험 시뮬레이션을 위해 노치가 있는 시편을 모델링하고, 취성재료가 갖는 특성을 표현하기 위해 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였다. 6가지의 다른 하중 속도에 따른 균열의 거칠기, 균열의 후퇴와 멈춤, 분기 현상과 같은 동적 파괴 특성을 관찰하였다. 해석 결과를 통해 하중 속도에 따른 파괴 거동의 변화 원인을 에너지 유입-소모율의 개념을 도입하여 설명하고, 재료의 파괴 메커니즘이 갖는 속도 의존성에 대해 이해할 수 있는 단초를 마련하였다. 또한, 기존 실험과의 비교를 통해 실제적인 현상과의 유사성을 밝힘으로써 입자동역학의 공학적 적용 가능성을 제시하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제46권4호
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• pp.346-356
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• 2013

본 연구는 충남 K대학교 남녀 학생 269명을 대상으로 24시간 활동일기 작성에 의한 신체활동수준과 간이식으로 체중을 적용해 구한 기초대사량을 공식에 대입해 1일 에너지소비량을 산출한 후, 식사기록법으로 조사한 1일 에너지섭취량과 비교해 에너지 균형을 평가하였고, 이들 요인과 인바디로 측정한 신체조성과의 관계를 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1) 조사대상자의 평균 연령은 남녀 모두 19.5세로 같으며, 성별 구성도 남학생 48.3%와 여학생 51.7%로 비슷하였다. 2) 조사대상자의 평균 신장은 남자 $174.4{\pm}5.6cm$, 여자 $161.8{\pm}4.5cm$이며, 평균 체중은 남자 $68.4{\pm}11.1kg$, 여자 $54.5{\pm}6.8kg$이었다. 평균 BMI는 남녀 모두 정상체중 범위에 속하였다. BMI에 의한 체중 분포는 전체대상자의 66.9%가 정상체중에 속했으며, 여자가 남자보다 저체중 비율이 높고 과체중 비율이 낮았다 (p<0.001). 평균 체지방률은 남자 $19.1{\pm}5.4%$, 여자 $28.4{\pm}5.0%$로 정상체중 이상이었다. 3) 하루 활동별 사용시간을 남녀별로 살펴본 결과, 저강도 활동 이하에 속하는 활동에서는 남녀 간에 차이가 없었다. 그러나 하루 중 중강도 활동에 속하는 '걸레질' (p<0.05), '에어로빅댄스 빠르게 걷기' (p<0.05)가 차지하는 시간비율은 여자가 남자보다 높은 반면에, 고강도 활동에 속하는 '스키 배구 배드민턴 조깅 등산' (p<0.01), '축구 저항성운동 테니스 스케이팅' (p<0.01), '수영' (p<0.01)이 차지하는 시간비율은 남자가 여자보다 높았다. 4) 24시간 활동일기를 이용해 구한 하루 활동별 사용시간 비율과 해당 기초대사량 배수를 적용해 구한 1일 평균 신체활동수준은 남자 1.55, 여자 1.47이어서, 남녀 모두 '저활동적' 수준에 속하였다. 그리고 체중 이용 공식으로 구한 기초대사량과 1일 신체활동수준에 의해 산출한 1일 평균 에너지소비량은 남자 $2,803.5{\pm}788.9$ kcal/일, 여자 $1,915.4{\pm}510.2$ kcal/일이었다 (p<0.001). 또한 1일 평균 에너지섭취량이 1일 평균 에너지소비량보다 남자는 $-476.5{\pm}955.9$ kcal/일, 여자는 $-113.3{\pm}728.1$ kcal/일 (p<0.01)로 적어 남녀 모두 음의 에너지 균형을 이루었다. 5) 1일 에너지섭취량의 에너지 필요추정량에 대한 평균 비율은 남자 $89.6{\pm}21.5%$, 여자 $85.5{\pm}25.1%$로 기준치에 미달되었다. 단백질, 비타민 A 및 비타민 C의 1일 평균 섭취량은 남녀 모두 권장섭취량을 충족시켰다. 칼슘 섭취량의 권장섭취량에 대한 평균 비율은 남자 $86.0{\pm}32.7%$, 여자 $86.6{\pm}41.1%$로 남녀 모두 권장섭취량에 약간 미달되었다. 철의 1일 평균 섭취량은 남자는 권장섭취량을 충족하였으며 여자는 권장섭취량의 $91.2{\pm}36.3%$로 약간 미달되었다 (p<0.001). 탄수화물 : 단백질 : 지방에 의한 평균 에너지 섭취 비율은 남자 56.0 : 18.4 : 25.6%, 여자 57.7 : 17.4 : 24.9%로 남녀가 같았다. 아침 : 점심 : 저녁 식사에 의한 평균 에너지 섭취 비율은 남녀 모두 세끼 간에 고르게 분포해 있었다. 6) 1일 에너지소비량은 체중 (p<0.01), 체질량지수 (p<0.01), 제지방량률 (p<0.05)과 각각 정의 상관관계가 있으나, 체지방률과는 부의 상관관계 (p<0.01)가 있었다. 이상에서 조사대상자의 평균 BMI는 남녀 모두 정상체중에 속하며, 평균 체지방률은 남녀 모두 정상체중 이상이었다. 조사대상자가 평균적으로 음의 에너지 균형을 이루고 있음에도 이런 결과가 나온 것은 신장 대비 체중은 정상체중이어도 체조성상으로는 체지방이 과다하고 제지방이 부족할 가능성을 보여주었다. 실제로 본 조사에서 조사대상자가 정상체중을 가지려면 남녀 모두 평균적으로 현재체중보다 체지방량을 약 3 kg 감량하고 제지방을 약 3 kg 증량해야 하는 것으로 나타나 체조성의 조절이 필요하였다. 대학생 시기는 성인기의 생활습관과 건강 기반을 마련하는 시기로서, 성인기동안 나이가 들수록 기초대사량 감소 등으로 에너지소비량이 감소해 비만율이 증가하면서 동반 질병 발생 위험이 높아지는 사실을 놓고 볼 때 대학생 시기에 활기찬 신체활동습관과 함께 올바른 식습관이 몸에 배이도록 영양교육을 실시할 필요가 있다고 하겠다. 또한 향후 체중관리를 위한 에너지섭취량과 에너지소비량의 두 축의 중요성을 감안해 이들의 실태파악과 이를 적용한 한국인 에너지 필요추정량 설정과 함께 에너지 소비량을 정확하면서 편리하게 측정할 수 있는 연구도구를 개발할 필요가 있다고 생각한다. 본 연구는 공식 대입 방식으로 1일 에너지소비량을 추정하였으며, 이를 위해 필요한 기초대사량은 간이식으로 체중을 적용해 구하고 1일 신체활동수준은 24시간 활동일기로 구해 에너지소비량을 정확하게 파악하지 못했으며, 조사대상자의 표본 크기도 모집단을 대표하기에는 부족한 한계점을 가지고 있으므로 앞으로 이점을 보완한 후속 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.623-628
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• 2010

본 논문은 풍력에 의해 구동되는 압전효과 기반의 무구속 휴대용 전원 장치를 제안한다. 기계적 에너지를 효율적으로 변환하는 메커니즘의 한가지로 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 압전효과를 이용하는 방법이 있다. 압전효과는 주기적으로 변하는 응력을 필요로 하지만, 자연 바람은 거의 일정한 속도를 보이거나, 변화하더라도 매우 느리고 불규칙적인 주파수를 갖기 때문에, 효과적으로 전기적 에너지를 얻어내기 힘들다. 본 연구에서는 바람을 프로펠러에 통과시켜, 손쉽게 주기적으로 변하는 응력을 만들어내고, 이를 압전외팔보에 전달하여 효율적으로 에너지를 변환하였다. 본 연구결과는 유비쿼터스 센서네트워크 시스템에 대한 에너지 공급의 실질적인 해결책이 되리라고 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.6-10
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• 2011

실린더형 챔버내에서 정전기 방전에너지 변화에 따른 가솔린-공기 혼합물의 화염전파에 관한 영향을 조사하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 3개의 서로 다른 정전기 방전 에너지(1 mJ, 50 mJ 및 98 mJ)를 실험변수로 사용하였으며, 점화원 전극 주변의 미연소가스 유동장을 가시화하기 위해 고속 PIV 시스템을 적용하였다. 정전기 방전 에너지가 증가할 때, 점화원 핵은 찌그러면서 초기화염에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초기화염 동안에 화염속도는 점화에너지가 높을수록 증가하는 것으로 나타났으나, 초기화염 이후에 시간이 증가할수록 화염속도는점화에너지에 관계없이 거의 유사하였으며, 이는 문헌[5]에서 보여진 전산유체 모델링 결과의 경향과 거의 유사하였다. 또한, 점화에너지가 증가할 때 전파하는 화염 전면의 미연소가스 속도장은 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.201.2-201.2
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• 2015

현대 디지털 사회에서 고효율 에너지와 파워소스에 관한 요구가 커짐에 따라 차세대 에너지 저장 소자에 대한 연구가 계속되고 있다. 그 중 리튬이온 배터리, 슈퍼커패시터, 그리고 연료 전지들이 우리의 일상생활에서 점점 더 중요하게 자리잡아가고 있는데 이런 다양한 에너지 저장소자 중 슈퍼커패시터가 많은 관심을 받고 있다. 이는 긴 수명, 빠른 충-방전 속도, 높은 에너지 밀도, 그리고 안전함 때문이다. 슈퍼커패시터는 에너지 저장 메커니즘에 따라 두 가지로 분류될 수 있는데 전기이중층 커패시터(EDLC)와 슈도커패시터(pseudocapacitor)로 나누어질 수 있다. 슈도커패시터는 active 물질과 전해질 이온 간의 전기화학적 반응으로 인해 EDLC보다 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 그러므로 지금까지 새로운 형태의 슈도용량성 물질을 만들기 위한 노력이 집중되고 있다. 본 연구에서는 전기화학적증착 방법을 통해 graphene-like ${\beta}$-nickel hydroxide (${\beta}-Ni(OH)_2$) 나노판 구조를 전도성 직물에 합성하였다. ${\beta}-Ni(OH)_2$ 슈도커패시터의 유연하고 효율적인 비용의 전극으로서 높은 비정전용량, 우수한 전기화학 가역성, 그리고 뛰어난 사이클 안정성을 보였다. 이런 쉬운 방법으로 유연한 전도성 직물에 합성된 metal hydroxide/oxide 나노구조는 웨어러블 에너지 저장소자와 변환소자 분야에 사용될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.270.2-270.2
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 FE와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 FB=-FE를 만족하는 질량 mA과, 에너지 EA를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B\;(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B\;(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가지며, 지난 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 기본 궤도 방정식 및 다양한 2차 기하 수차 방정식의 유도과정 및 결과를 보여주었다. 본 발표에서는 EXB 필터의 전후에 배치시켜, 초점거리 등의 조정을 수행할 4극자와, $E{\times}B$ 필터에서 발생하는 2차 수차의 보정을 수행할 6극자의 광학특성의 계산 결과를 보여준다. 4극자-6극자-EXB필터-6극자-4극자 조합의 기본 광학궤도 계산 결과는 빔 다이어그램으로 보여준다. 6극자에 의해 수차를 줄여서 향상되는 에너지 분해능 값은 수치적으로 추정한다. 실제 제작이 된 각 부품의 외형 및 사진을 보여주어 에너지 필터의 제작 진행 상황을 보고한다.

• 전력전자학회지
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• 제9권4호
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• pp.23-27
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• 2004

전동기는 전기 에너지를 이용하여 회전축에서 기계적 회전력(토크)을 얻는 장치이다. 많은 응용분야에서 평균 토크를 제어하는 것만으로도 충분한 제어 성능을 얻을 수 있지만 로봇. 수치제어선반 등과 같은 정밀 제어 분야의 경우 전동기의 순시 토크를 제어하여 속도 및 위치를 제어하여야 한다.(중략)