• 한국융합학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.281-287
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• 2019

최적의 환기시스템 활용과 에너지 절약을 위한 급 배기공기 간의 열교환을 적용시킨 열회수시스템의 활용과 보급은 에너지관리시스템에서 필수적이다. 이러한 기술은 특히, 겨울철과 여름철의 냉난방에너지를 절약할 수 있어 고효율에너지 빌딩의 기반기술의 주요 요소이다. 본 논문에서는 균일한 형상과 동일한 유동조건에서 열교환기 성능을 비교하기 위해 종이, 플라스틱, 알루미늄을 재질로 시뮬레이션을 통한 열전달효율을 검토하였다. 또한 평판형과 굴절형 구조를 갖는 열교환기의 형상에 따른 열전달 효율을 시험하였고, 그 결과를 토대로 열전달 성능과 압력손실에 대해 고성능의 열교환기를 제작하는데 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.81-85
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• 2022

Mist-CVD is known to have advantages of low cost and high productivity method since the precursor solution is misting with an ultrasonic generator and reacted on the substrate under vacuum-free conditions of atmospheric pressure. However, since the deposition distribution is not uniform, various efforts have been made to derive optimal conditions by changing the angle of the substrate and the position of the outlet to improve the result of the preceding study. Therefore, in this study, a deposition distribution uniformity model was derived through the shape and position of the substrate support and the conditions of inlet flow rate using the particle tracking method of computational fluid dynamics (CFD). The results of analysis were compared with the previous studies through experiment. It was confirmed that the rate of deposition area was improved from 38.7% to 100%, and the rate of deposition uniformity was 79.07% which was higher than the predicted result of simulation. Particle tracking method can reduce trial and error in experiments and can be considered as a reliable prediction method.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권3호
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• pp.101-104
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• 2022

Mist-CVD is known to have advantages of low cost and high productivity compared to ALD and PECVD methods. It is capable of reacting to the substrate by misting an aqueous solution using ultrasonic waves under vacuum-free conditions of atmospheric pressure. In particular, Ga₂O₃ is regarded as advanced power semiconductor material because of its high quality of transmittance, and excellent electrical conductivity through N-type doping. In this study, Computational Fluid Dynamics were used to predict the uniformity of the thin film on a large-area substrate. And also the deposition pattern and uniformity were analyzed using the flow velocity and particle tracking method. The uniformity was confirmed by quantifying the deposition cross section with an FIB-SEM, and the consistency of the uniformity prediction was secured through the analysis of the CFD distribution. With the analysis and experimental results, the match rate of deposition area was 80.14% and the match rate of deposition thickness was 55.32%. As the experimental and analysis results were consistent, it was confirmed that it is possible to predict the deposition thickness uniformity of Mist-CVD.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.310-314
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• 2023

VaRTM(Vacuum assisted resin transfer molding)과 VAP(Vacuum assisted process) 공정은 RTM(Resin transfer modling) 공정의 한 종류로서, 대형구조물을 저가에 제작할 수 있는 대표적인 탈 오토클레이브(OOA, Out of Autoclave) 공정이다. 본 논문에서는 VaRTM과 VAP 공정을 상호 비교하기 위하여 수지 충진시험을 진행하였으며, 충진과정과 치수 안정성 등을 상호 비교하였다. 또한, 충진과정을 모사할 수 있는 해석기법을 개발하였으며, 유전센서를 사용하여 수지의 유동선단을 검출하여 이를 해석결과와 상호 비교하였다. 수지 충진시험 결과, 복합재 평판의 총 충진시간은 VAP공정은 48분, VaRTM 공정은 145분으로 측정되어, VAP 공정에 의한 충진시간이 VaRTM 대비 약 67% 단축되었으며, VAP공정이 VaRTM 공정에 비해 복합재 평판의 두께조절능력과 균일도가 우수함을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.293-302
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• 2014

본 연구에서는 배추 재배에 적합한 규격과 생육 환경을 조성해 줄 수 있는 비가림하우스를 개발하고자 하였다. 전국 53개 배추 비가림재배 농가를 대상으로 비가림하우스 구조실태 및 구조개선 희망사항을 조사하여 비가림하우스 폭과 높이를 설정하였다. 비가림하우스 규격은 농기계 작업의 용이성, 농가의 의견 등을 고려하여 폭 6m, 처마높이 1.6m, 지붕높이 3.2m로 결정하였다. 서까래 규격별 구조안전성과 설치비를 분석한 후 설치비가 가장 적게 드는 Ø$25.4{\times}1.5t$ 파이프를 서까래로 하고 그 간격이 90cm인 모델을 기본 규격으로 결정하였다. 이 규격은 풍속 $27m{\cdot}s^{-1}$, 적설 17cm에 안전하기 때문에 이보다 기상하중이 큰 지역에는 적용하기가 곤란한데, 이를 해소하기 위해 피복재를 용마루까지 열어 골조 피해를 예방할 수 있는 구조로 설계하였다. 비가림하우스 양 측면에 있는 수동개폐기를 돌려 하우스밴드를 느슨하게 풀어주고 제어반에서 열림버튼을 누르면 개폐모터가 가이드 파이프를 따라 올라가면서 피복재가 용마루까지 개방된다. 피복재를 완전 개방할 경우 해충으로 인한 피해가 우려되므로 농가에서는 이를 막기 위해 방충망을 설치할 수 있다. 배추를 재배하는 기간에 태풍이 지나갈 수 있기 때문에 방충망이 구조안전에 미치는 영향을 분석하였다. $40m{\cdot}s^{-1}$의 바람이 방충망으로 덮여있는 비가림하우스 측면에 수직으로 작용하는 조건에 대해 유동-구조 연성해석 기법을 이용하여 구조안전성을 분석하였다. 유동해석 결과, 피복재 부분은 바람의 영향을 그대로 받기 때문에 피복재 표면에 압력이 크게 작용하였다. 방충망 부분에도 풍하중이 작용하였으나 피복재 부분보다는 압력이 작게 작용하고 분포가 균일하였다. 유동해석에서 도출된 압력 데이터를 적용하여 구조해석한 결과, 최대응력은 파이프의 끝단 즉, 지면부분에서 나타났으며, 그 값은 54.6Mpa이었다. 구조안전 판단 기준인 파이프의 허용응력 215MPa 이내여서 구조적으로 안전한 것으로 판단되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권4호
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• pp.380-391
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• 2014

작물을 비롯한 식물체들은 작물 생산량 감소에 중요한 요인인 고온 건조풍에 의해 영향을 받는다. 이러한 영향으로부터 식물체들을 보호할 수단으로 코팅재를 고려할 수 있다. 이 연구에서 다양한 요인들에 의해 일어나는 급격한 증산작용으로부터 작물을 보호할 코팅소재를 탐색하기 위한 실내 선발법들을 확립했다. 강낭콩 유묘 포트의 무게 변화를 6일 동안 측정한 시험에서 아비온 처리구는 무처리구에 비해 유의하게 무게 감소를 억제하였다(P = 0.05). 하지만 이 방법은 장시간이 소요되는 단점이 있어 보다 단순한 방법으로 염화코발트지가 수분 접촉 시 푸른색에서 붉은색으로 변화는 색 변화법을 이용하였다. 밀납, 구아검, 유동파라핀, 콩오일 및 PE-635가 처리 30분 및 1시간 후 각각 37%와 43%의 방수력을 나타냈다. 하지만 이들 소재들도 2시간 후에는 유의할만한 방수효과를 보이지 않았다. 비록 이들 방법들이 코팅 소재를 탐색하는데 적절하다 할지라도, 보다 과학적이고 객관적인 자료들을 도출해 낼 선발법이 필요하다. 그래서 고안한 방법이 광합성측정기를 이용하여 증산율을 측정하는 방법이었다. 야외에서 재배한 보리 잎을 이용한 시험에서 2% 콩오일과 아비온 10배 희석액 처리가 증산율 억제효과를 나타냈다. 또한 옥수수 유묘 및 살구나무 신초를 이용한 시험에서 2% 유동파라핀액과 살구씨오일, 아마씨오일, 올리브오일 및 콩오일과 같은 식물체 정유들이 유의할만한 증산율 억제효과를 나타냈다(P = 0.05). 특히, 유동파라핀 및 콩오일 2%를 출수 후 2주 이상된 벼에 처리하였을 때 비슷한 증산율 억제력을 보였다. 또한 2% 콩오일과 전착제 혼합물을 옥수수 유묘에 처리 시 전착제 단독으로 처리한 것에 비해 증산율 억제효과가 증가했다. 이는 전착제가 식물체 잎 표면에서 이들 소수성 소재들이 보다 더 균일하게 확산하는데 도움을 주기 때문으로 보인다. 이 소수성 소재가 잎 표면의 기공들을 효과적으로 잘 도포하고 있음도 전자현미경으로 확인하였다. 이상의 결과는 이들 소수성 소재들이 식물체 코팅재로서 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국습지학회지
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• 제16권1호
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• pp.41-50
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• 2014

본 연구는 오염된 유수지 수질개선을 위한 고속 선회류 침전 장치(HRSC)의 이용 가능성을 평가하는데 목적을 두었다. 이를 위해 실험실 규모 및 파일럿 규모의 실험을 수행하였다. 또 전산유체역학(CFD) 프로그램 중 하나인 Fluent를 이용하여 유입속도 및 유입직경, 몸체길이($L_B$) 및 하부콘길이(Lc), 역경사콘 기울기 및 간격, 하부유출홀 설치 여부가 HRSC 장치내부의 유체흐름 패턴에 미치는 영향을 분석하였다. 유동 분석 결과와 실험실 규모의 실험 결과를 토대로 파일럿 장치를 제작하고 유수지 시료를 대상으로 현장 적용 가능성을 평가하였다. 장치 내부의 유동 조사 결과, 유입 유량과 직경 보다 유입 속도가 선회류 형성에 더 큰 영향을 나타내었으며, $L_B$ $1.2{\sim}1.6D_B$(몸체 직경), Lc $0.35{\sim}0.5L_B$ 범위에서는 큰 차이가 없었으나 $L_B/D_B$ 2.0, $Lc/L_B$ 0.75로 비가 큰 경우 선회류는 감소되었다. 역경사콘 기울기가 커질수록 역경사콘 내부 속도는 낮아지고 매우 균일하게 분포되었으며, 역경사콘 간격은 난류를 방지하기 위해 10cm가 20cm 보다 좋은 조건이었다. 하부 유출홀은 설치하지 않는 것이 배출수의 고른 유량 분배와 편류 방지를 위해 보다 좋은 것으로 판단되었다. 파일럿 규모의 현장 실험 결과 수중의 입자성 물질이 효과적으로 제거되어 본 장치가 유수지와 같은 대용량 수체의 수질개선을 위한 한 가지 방안으로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제9권2호
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• pp.103-112
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• 2003

국내 대형육계사의 최적 환기 구조 개발을 위한 주요환경요소의 적정성, 안정성, 균일성 등의 기초 자료가 매우 부족한 실정이어서, 강제 환기식 육계사에서 하절기동안 기상데이터와 함께 육계사 내 주요 환경변수를 시간별로 측정하였다. 이번 실험을 통하여 앞으로 시설 및 환기구조 개선을 통한 열적 스트레스 감소 등 닭 생산성을 더 높일 수 있는 여지가 많이 있다는 것을 알 수 있었다 이 연구의 목적은 강제 환기식 육계사내의 주요 환경요소 및 환기 효율성 등을 정확하게 이해하고, 현 시설 및 환기구조상의 문제점을 파악하고자 함이었다. 이 자료는 앞으로 공기유동분석 등 공학적 접근을 통한 시설 및 환기구조 개선연구를 위한 기초 자료로 활용될 계획이며, 실험결과는 다음과 같다. 1. 계사 내 평균온도는 적정온도와 최대 $10.4^{\circ}C$ 차이가 발생하였고, 일별 낮과 밤 온도차는 최대 $8.7^{\circ}C$가 발생하였다. 계사 내 0.4m 높이에서의 시간별 계사 내 온도의 균일성은 최대 $3.7^{\circ}C$가 발생하였다. 하절기동안 최대 환기를 유지하기 때문에 계사의 폭별 및 높이별 최대 온도차는 각각 $1.0^{\circ}C$ 미만으로 크게 발생하지 않았다. 2. 시험기간 중 계사 내 평균습도는 최고 94.7%, 평균 78.9%, 최저 46.3% 이었고, 지점별 측정된 최대 및 최소습도는 각각 99.9%와 44.7%이었다. 쿨링패드, 포그팬 등을 이용하여 온도가 상승하는 것을 방지할 수는 있었지만 이에 따른 습도조절이 매우 어려웠음을 알 수 있었다. 3. 시험기간 중 열량계수는 각각 최대 2,787, 평균 2,185, 그리고 최소 1,432이었으며, 사육기간의 약 98% 이상이 더위에 대한 대책이 필요하거나 아주 위험한 상태로 나타났다. 4. 환기량을 최대로 유지하는 하절기 동안, 계군에서의 암모니아가스와 분진농도는 허용한 계에 비하여 매우 낮았으며, 닭의 성장과 함께 꾸준하게 증가하였다. 추후 측정범위가 더 크고 더욱 정교한 측정계를 사용하여야 할 것으로 판단된다. 5. 계사 중앙에 계군에서 측정된 공기유속은 최고 1.7m/s 이었고, 하절기동안 닭의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기유속을 증가시킬 수 있는 환기구조 개발이 필요하다. 6. 계사 내 바닥의 표면온도는 최고 $34.5^{\circ}C$와 최저 $29.7^{\circ}C$로 측정되었고, 계사내 지붕의 표면 온도는 최고 $29^{\circ}C$가 측정되었다. 계사 내 표면 온도 및 닭의 표면 온도는 계사내 공기온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-18
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• 2003

국내 대형육계사의 최적환기구조 개발을 주요환경요소의 적정성, 안정성, 균일성 등의 기초자료가 매우 부족한 실정이어서, 자연환기식 계사에서 하절기동안 기상데이터와 함께 육계사내 주요환경 변수를 시간별로 측정하였다. 이 연구의 목적은 자연환기식 육계 사내의 주요환경 요소 및 환기효율성 등을 정확하게 이해하고, 현 시설 및 환기구조상의 문제점을 파악하고자 함이었다. 이 자료는 앞으로 공기유동분석 등 공학적 접근을 통한 시설 및 환기구조 개선연구를 위한 기초자료로 활용할 계획이며, 실험결과는 다음과 같다. 1. 자연환기식 계사내 온도는 외부기상의 변화, 환기제어의 어려움, 닭의 성장 등으로 인하여 적정성 및 안정성이 많이 부족하였다. 계사내 평균온도는 적정온도와 최대 $14.0^{\circ}C$ 차이가 발생하였고, 일별 낮과 밤 온도차는 최대 $10.5^{\circ}C$가 발생하였다. 계사내 0.4m 높이에서의 시간별 온도 균일성은 최대 $5.2^{\circ}C$가 발생하였다. 2. 시험기간 중 계사내 평균습도는 최대 89.3%, 평균 73.7%, 최저 49.2%이었고, 지점별로 측정된 최대 및 최소습도는 각각 95.1%와 47.2%이었다. 외부 기상변화에 따라 불안정한 것으로 나타났다. 3. 시험기간 중 열량계수는 각각 최대 2,787, 평균 2,185, 그리고 최소 1,432이었으며, 사육기간의 약 98% 이상이 더위에 대한 대책이 필요하거나 아주 위험한 상태이었다. 4. 환기량을 최대로 유지하는 하절기 동안, 계군에서의 암모니아가스와 분진농도는 닭의 성장과 함께 꾸준하게 증가하여 각각 최대 15ppm와 0.38mg/$m^3$이었다. 5. 계사 중앙에 계군에서 측정된 공기유속은 평균 0.9m/s이어서, 하절기동안 자의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기 유속을 증가시킬 필요성이 있다. 또한 외부풍속이 매우 낮은 경우에도 적정환기량을 유지할 수 있도록 배기 덕트에 팬을 설치하는 것이 필요하다. 6. 계사내 바닥의 표면온도는 최저 $30.6^{\circ}C$와 최고 $37.3^{\circ}C$로 측정되었다. 하절기동안 닭의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기유속을 증가시킬 수 있는 환기구조개발이 시급하였다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.322-327
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• 2008

본 연구에서 제조한 다중층 펠렛은 수팽윤성 고분자를 포함하는 시드층, 모델 약물인 독사조신을 함유한 약물층, 약물의 방출을 제어하는 다공성막 그리고 지질층으로 구성되어 있으며, 유동층 코팅 방법을 이용하여 제조하였다. 펠렛을 구성하는 각각의 층에 다양한 특성을 가지는 고분자들의 블렌딩에 따른 독사조신의 약물방출 거동을 확인하기 위하여 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)와 에틸셀룰로오스(EC)의 양을 달리하여 약물층을 제조하였고, 셀룰로오스 아세테이트(CA)와 $Eudragit^{(R)}$ RS의 비율을 달리하여 다공성막을 제조하였다. 그리고 지질층에 의한 방출 거동을 확인하고자 피마자유의 두께를 다르게 하여 펠렛을 제조한 결과, 대략 $1500{\mu}m$의 균일한 크기를 가지는 구형의 펠렛을 얻었다. 수용액에서 용출시험을 통하여 시간에 따른 약물방출량을 확인한 결과, 약물층에 첨가된 고분자 중, EC의 비율과 다공성막에서 CA의 비율이 증가하고, 피마자유층의 두께가 두꺼워지면 약물의 방출이 감소함을 알 수 있었다. 그리고 약물방출을 제어하는데 가장 큰 역할을 하는 다공성막의 다공형성거동 역시 SEM을 통해 확인하였다.