• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.3
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• pp.191-197
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• 2017

In this study, the visualization of the unsteady flow field of a Weis-Fogh-type water turbine was investigated using particle-image velocimetry. The visualization experiments were performed in a parameter range that provided relatively high-efficiency wing conditions, that is, at a wing opening angle ${\alpha}=40^{\circ}$ and at a velocity ratio of the uniform flow to the moving wing U/V = 1.5~2.5. The flow fields at the opening, translational, and closing stages were investigated for each experimental parameter. In the opening stage, the fluid was drawn in between the wing and wall at a velocity that increased with an increase in the opening angle and velocity ratio. In the translational stage, the fluid on the pressure face of the wing moved in the direction of the wing motion, and the boundary layer at the back face of the wing was the thinnest and had a velocity ratio of 2.0. In the closing stage, the fluid between the wing and wall was jetted at a velocity that increased as the opening angle decreased; however, the velocity was independent of the velocity ratio.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.14 no.6
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• pp.85-90
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• 2011

Recently, many high elevation fountain are constructed for the beauty of beach landscape. Typically, a fountain has several nozzles that shoots water upwards or at an angle into the air. But unfortunately, the weather and wind can cause the water soak nearby walkways and pedestrians. Therefore, in this study, a mathematical model of high elevation fountain is suggested to predict the actual travelling distance of water droplet by the wind. To simplify our treatment of the water flow and to avoid issues such as fluid dynamics and surface tension, we have adopted a particle model for the fountain water. The particles are assumed not to interact with each other, and do not deform during their flight through air.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2004.11a
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• pp.96-101
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• 2004

When the wind blows hard, most waves are breaking in sea. Breaking waves occur, exceeding limitation of wave steepness(wave height/wave length=l/7). Because a wave of single angular frequency couldn't generate the breaking phenomena at two dimensional ocean engineering basin, the breaking wave can be generated by the superposition of waves with various angular frequencies. We research how are the particle kinematics in the breaking wave and the magnitude of the breaking wave exciting force. We compare the force in a regular wave which has same specifications(wave height, period and length) as the breaking wave. Also the experimental results of wave exciting force and particle velocity are investigated by comparison on the analytic results using the potential theory.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2021.07a
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• pp.663-666
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• 2021

본 논문에서는 바다와 같은 스케일이 큰 장면인 물 시뮬레이션에서 표현되는 거품 효과(Foam effects)를 노이즈 없이 디테일하게 표현할 수 있는 프레임워크를 소개한다. 거품이 생성될 위치와 거품 입자의 이류는 기존의 접근법인 스크린 투영 방법을 통해 계산한다. 이 과정에서 중요한 것이 투영맵이지만 이산화된 스크린 공간에 운동량을 투영하는 과정에서 노이즈가 발생한다. 본 논문에서는 노이즈 제거 신경망(Denoising neural network)을 활용하여 이 문제를 효율적으로 풀어낸다. 투영맵을 통해 거품이 생성될 영역이 선별되면 2D공간을 3D공간으로 역변환(Inverse transformation)하여 거품 입자를 생성한다. 결과적으로 깔끔한 거품 효과뿐만 아니라, 노이즈 제거 과정으로 인해 소실되는 거품 없이 안정적으로 거품 효과를 만들어냈다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.8
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• pp.1732-1739
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• 2004

In this paper, we proposed a visualization system with ANN algorithm that traits the motion of particles that move colliding in the water, where we got a great deal of variable information and predicts the distribution of particles according to the flowing of water and the pattern of their precipitation. We adopted ART2 to detect sensitively the collision between particles in this visualzation. Various particles and their mutual collision influencing the force such as buoyancy force, gravitational force, and the pattern of precipitation are considered in this system. Flowing particles whose motion is changed with the environment can be visualized in the system presented here as they are in real water.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.173-176
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• 2009

The Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE, in short) method is the new description of continum motion, which combines the advantages of the classical kinematical descriptions, i.e. Lagrangian and Eulerian description, while minimizing their respective drawbacks. In this paper, the ALE description is adapted to simulate fluid-structure interaction problems. An automatic re-mesh algorithm and a fluid-structure coupling process are included to analyze the interaction and moving motion during the 2-D axisymmetric solid rocket interior FSI phenomena simulation.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.23 no.3
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• pp.113-118
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• 2012

The concentration and hydrodynamic radius of nano-sized fluorescence particles diffusing in solution were compared by using fluorescence correlation spectroscopy (FCS), which can measure the variation of the correlation function of a fluorescence signal by size and number of particles. The used nano-sized fluorescence particles are Alex Fluor 647, quantum dots, and fluorescence beads, and three kinds of sample solutions with different concentrations were prepared by dilution to 1/10 and 1/100 with distilled water for each kind of particles. The effective focal volumes were calculated by using the known diffusion coefficient of Alexa Fluor 647 particles, and the diffusion time, number of particles in focal volume, and variation of concentration according to the dilution could be measured by the FCS system. Through this study, we determined that the concentrations of arbitrarily diluted sample solutions can be measured by a home-built FCS setup in the range of 0.1 nM ~ 10 nM and that the diffusion coefficient of the quantum dot was $27{\pm}1{\mu}m^2/s$.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.87-87
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• 2019

흔히 진흙으로 대표되는 점착성 유사는 모래와 같은 비점착성 유사와 달리 응집 현상으로 인해 지속적으로 유사 입자의 크기가 변화한다. 응집 현상은 점착성 유사 입자의 응집 과정과 파괴과정으로 구성된다. 응집 현상 중 응집 과정은 유사 입자 간의 충돌로 인해 발생하는 것으로 이해되며, 충돌을 야기하는 메커니즘으로는 브라운 운동(Brownian Motion), 차등침강(Differential Settling), 난류 전단 (Turbulent Flow Shear)이 있다. 파괴 과정은 입자간 충돌로 인해 깨지는 것이 아닌 난류 전단(Turbulent Shear)로 인한 덩어리 분리(Massive Splitting)가 발생하는 것으로 이해한다. 이러한 유체의 특성, 흐름 특성 (난류 거동) 뿐만 아니라 유사 입자의 특성 모두의 영향을 받으며 지속적인 응집 현상을 겪는 점착성 유사 입자들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 형성된 플럭의 구조는 프랙탈 기하학을 따르는 것으로 이해된다. 따라서 플럭의 구조는 자기 유사성을 띠며, 플럭의 밀도는 형성된 플럭 크기의 함수가 된다. 플럭의 크기가 증가할수록 플럭의 프랙탈 차원이 감소하며, 플럭의 밀도는 감소한다. 많은 이전의 연구에서 플럭의 침강 속도를 농도에 따른 함수로 가정하고 경험식을 이용하여 산정하나, 유사 입자의 침강 속도는 크기와 밀도의 함수임을 Stokes Law를 통해 생각해 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 응집 현상의 결과물로 형성된 응집물의 크기와 밀도를 각각 산정하고, Stokes Law를 이용하여 침강 속도와 응집물 크기의 관계에 대한 연구를 수행하고자 한다. 보다 심도 있는 연구를 위해서는 응집 현상을 야기하는 메커니즘에 대한 이해가 필수적이다. 간소화된 응집 모형으로부터 얻어진 플럭 크기를 이용하여 프랙탈 차원, 플럭의 밀도를 산정한다. 형성된 응집물의 크기와 침강 속도의 관계에 대한 이해를 통해 보다 정확한 플럭의 침강 속도 산정이 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.3
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• pp.997-1002
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• 2013

The article is aiming to investigate the thermal-fluidic characteristics of magnetic fluid in a cavity using GSMAC (generalized-simplified marker and cell method). The transport equations of the magnetic fluid are including the continuity equation, momentum equation and energy equation for natural convection and Maxwell equation and magnetization equation of magnetite nano-sized particles motion. In addition, the heat transfer characteristics such as temperatures and Nusselt numbers and flow characteristics such as streamlines and isotherms of the magnetic fluid were analyzed with the intensity and direction of the magnetic fields. As a result, the thermal-fluidic characteristics of the magnetic fluid in a cavity were could be controlled by the intensity and direction of the magnetic fields.