• 한국분무공학회지
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• 제10권3호
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• pp.17-28
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• 2005

The Holographic Particle Velocimetry system can be a promising optical tool for the measurements of three dimensional particle velocities. In this study, diffused illumination holographic system to measure the sizes and 3D velocities of moving particles based on automatic image processing was developed. First of all basic optical systems for pulse laser recording, continuous laser reconstruction, and image acquisition, were constructed. To determine the position of particles in the optical axis, new three auto-focusing parameters(AEP), namely, Correlation Coefficient, Sharpness Index, and Depth Intensity were introduced and verified. The developed system was applied to spray droplets to validate the capability of the system. Three dimensional positions of particles viewed from two sides were decided using AFP and then 3D velocities of Particles were extracted by particle tracking algorithm. Comparison of measurement results of sizes and 3D velocities of particles with those obtained by laser instrument, PDPA, showed good consistency of the developed holographic system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.403-407
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• 2003

This paper studies the error of pressure, particle velocity, and intensity which are distributed in a space. Errors may be amplified when other sound field variables are predicted. We theoretically derive their bias error and random error. The analysis shows that many samples do not always guarantee good results. Random error of the velocity and intensity are increased when many samples are used. The characteristics of the amplification of the random error are analyzed in terms of the sample spacing. The amplification was found to be related to the spatial differential of random noise. The numerical simulations are performed to verify theoretical results.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.9-19
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• 2016

본 연구는 테일러 반응기내 각속도와 유입속도 변화에 따른 테일러 유동의 변화와 입자의 체류시간 변화를 전산수치해석 기법을 이용하여 알아보았다. 반응기내 유동은 각속도가 증가함에 따라 점점 불안정해지는 경향을 보였다. 유동은 레이놀즈 수의 증가에 따라 CCF, TVF, WVF, MWVF 영역으로 이동하게 되고 각 영역에서 상이한 유동특성을 보였다. 유입속도의 변화가 테일러 유동에 영향을 주는 것을 확인하였다. 각속도가 빠를수록, 그리고 유입속도가 느릴수록 입자의 체류시간과 표준편차는 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1217-1222
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• 2012

능동 유동 제어의 되먹임 신호 및 벽면 전단 응력 측정 등을 위해 벽면 유동 센서가 사용되고 있다. 본 연구에서는 광학 마우스에 사용되는 미세 영상 장치를 이용하여 벽면 근처에서 2차원 및 3차원 유체 속도를 측정할 수 있는 센서를 개발하였다. 미세 영상 장치에서 나오는 영상 신호 획득 시스템을 구축하고 획득한 영상에 입자화상속도기법과 초점이탈 영상기법을 적용하여 측정 영역에서의 산란 입자의 위치를 측정하였다. 모사 유동 실험을 통해, 개발된 벽면 유동 센서의 공간 해상도 및 측정 정확도를 검증하였고 기존 미세 영상 장치의 quadrature 신호 결과와 비교하여 입자화상속도기법을 적용할 경우, 측정 정확도 및 측정 범위가 확대되는 것을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.449-462
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• 1996

란타늄 옥살레이트 반응성 결정화에서 교반속도, 반응물의 농도 및 주입속도 그리고 반응온도 등이 결정입자의 생성 및 성장에 미치는 영향에 대해 실험적으로 조사하였다. 일반적으로 낮은 과포화 농도에서 결정화 연구를 수행하면 현상의 분석이 비교적 분명하나 실제 결정화 공정에서와 같이 높은 과포호 농도에서는 결정화 현상이 매우 복잡하게 나타난다. 본 실험에서는 높은 농도의 염화 란타늄과 옥살산 반응물을 single-jet 반회분식 반응기에서 반응시켜 란타늄 옥살레이트의 결정화를 유도하였다. 교반속도의 증가는 란타늄 옥살레이트의 결정화 과정에서 반응물의 반응속도와 결정의 입자 성장을 촉진하는 방향으로 영향을 미치게 된다. 서로 상반되는 효과를 나타내는 두 과정 중에서 교반속도가 반응물의 반응속도에 더 많은 영향을 미침으로서 교반속도의 증가에 따라 용액의 과포화가 증가되며 따라서 결정의 평균입자 크기가 감소하는 경향을 나타내었다. 반응물의 농도 및 주입속도의 증가에서도 이와 같은 효과에 의해 결정 입자 크기가 감소하는 경향을 보여주었다. 반응온도를 증가시키는 경우에는 결정 평균 입자 크기가 증가하는 것으로 나타났다. 본 실험에서 행한 조업 조건의 변화 범위내에서는 결정의 모양 변화가 나타나지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.575-585
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• 2000

서울지역의 질량 및 중금속 건식침적량과 대기중 입자의 입경분포를 1998년 7월부터 11월까지 건식침적판, 다단계 관성충돌 채취기(Cascade Impactor) 및 조대업자 채취기(Coarse Particle Sampler)를 사용하여 측정하였다. 인위적 오염원에 기인한 중금속(Cu, Mn, Ni, Pt, Zn)의 건식침적량이 주로 자연적 오염원에 기인한 중금속(Al, Ca)의 건식침적량에 비하여 약 10배에서 100배 정도 낮은 값을 나타내었다. 완전한 총 입자 및 중금속 입자의 입경분포는 입자 입경이 $10{\mu}m$보다 작은 영역에서 두 개의 peak를 보이고 $10{\mu}m$보다 큰 입자 영역에서 또다른 peak을 보이는 삼봉형(trimodal) 입경분포를 보여주었다. Sehmel-Hodgson 모델을 사용하여 건식침적속도를 추정하고 이를 이용하여 총 입자 및 중금속 입자의 건식침적량을 계산하기 위하여 다단계 모델(Multi-step model)을 사용하였다. 이 방법에 의하면, 건식침적량은 입자의 입경이 $10{\mu}m$보다 큰 입자들의 높은 건식침적속도에 의하여 크게 영향을 받고 이로부터 건식침적은 $10{\mu}m$보다 큰 입자들의 침적이 대부분을 차지한다는 것을 보여주었다. 측정된 입자의 입경분포와 추정된 건식침적속도를 이용하여 다단계 모델을 통하여 예측된 건식침적량은 직접 측정된 건식침적량과 비교하였을 때 잘 일치하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.102-109
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• 2014

입자 시스템은 물리적 현상을 모델링하기 위해 자주 사용된다. 특히, 3차원 공간에서의 풍경, 구름, 파도, 안개, 비, 눈, 불꽃 등의 모델링에 적합하다. 시뮬레이션 모델링에는 다양한 전통적인 방법이 존재하지만 본 논문에서는 입자 시스템을 사용하여 불꽃 입자 추적을 기반으로 한 새로운 불꽃 모델링 기법을 제시하였다. 이 방법은 불꽃 추적을 통해 발사 및 분산한 입자들을 인식하고, 스테레오 기법을 이용함으로써 3D 깊이 값을 구하여 비교적 정확한 3차원적 위치를 추출 할 수 있다. 그러므로 불꽃 입자의 위치, 속도, 색상 및 수명 등의 파라메타를 불꽃 추적을 통해 산출하였고 이를 이용하여 3D 시뮬레이션을 재연할 수 있다. 본 연구는 빠른 입자 추출 및 노이즈에 의한 허위 입자 추출을 방지하기 위해 관심 영역을 사용하였고, 발사 단계에서 견고성을 향상시키기 위해 칼만 필터를 사용하였다. 또한, 입자의 이동 방향을 예측하여 효율적인 추적을 위해 입자의 최대 이동 범위를 고려한 새로운 불꽃 입자 추적 방법을 제안 하였다. 그리고 3D 공간에서 입자의 속도는 불꽃의 회전 각도를 찾음으로써 얻어 질 수 있다. 본 논문에서는 불꽃축제에서 자주 사용되는 구, 원, 국화, 하트 이 네 가지 불꽃 유형에 대하여 각각 모델링에 필요한 파라메타를 불꽃 추적을 통해 구하였고 추적에 대한 속도와 정확도를 측정하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.52-56
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• 1998

최근 들어 국외에서는 오염된 지하수의 정화기술로써 0가 금속을 이용한 방법이 높은 잠재력을 가진 신기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 0가 금속중 나노크기(1-100nm)를 가진 0가 철입자를 이용하여 수중의 NO$_3$￣를 탈질처리하는 실험을 행하였다. 본 실험에서 제조한 나노크기 0가 철입자는 상온상압의 환원적 조건에서 50, 100, 200, 400mg/$\ell$의 NO$_3$￣와 반응하여 반응시간 30분안에 95%이상 제거되는 높은 반응성을 보여주었다. 기존의 상업용 철입자(10-100$\mu\textrm{m}$)를 이용한 NO$_3$￣의 제거결과에서 보여주는 다량의 철사용, 낮은 적용 오염농도, 그리고 낮은 반응속도등의 문제점에 비하여 나노크기 철 입자는 높은 오염농도범위에서도 적은 철 주입량과 짧은 반응시간 내에 매우 높은 제거효율(10-100배)을 나타내었다. 이러한 결과로 수중의 NO$_3$￣의 고속 탈질반응속도에 영향을 주는 중요한 변수는 반응에 참여하는 철 입자의 비표면적임을 알 수 있었다. 본 연구에서 얻은 batch실험 결과를 바탕으로 NO$_3$￣로 오염된 지하수의 정화를 위한 현장 적용을 목표로 연속처리 공정의 설계를 위한 토대를 마련하고자 하였다.

• 폴리머
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• 제28권2호
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• pp.170-176
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• 2004

반응조건에 따른 실록산으로 코팅된 마그네타이트 나노입자의 크기 및 분포를 동적광산란을 이용하여 조사하였다. FT-IR로부터 마그네타이트의 표면에 히드록시기가 존재함을 확인하였고 이 히드록시기는 코팅된 실록산의 실란올과 수소결합을 이루고 있음이 확인되었다. 제조된 나노입자의 크기는 반응온도가 증가함에 따라 입자크기는 증가하였고 단량체 함량과 교반 속도의 증가에 따라서는 감소하였다. 입자 크기 분포는 반응조건에 따라서 약간의 변화는 있지만 전체적으로 14∼41nm 크기의 범위를 나타냈다. 제조된 마그네타이트의 자성특성은 vibrating sample magnetometer를 이용하여 초상자성임이 확인되었고 실록산으로 코팅된 나노입자 역시 초상자성을 나타냄을 확인하였다. 반응조건에 따라서는 반응온도가 증가할수록 포화자화강도는 증가하였고 단량체 함량과 교반 속도가 증가함에 따라서 포화자화강도가 감소하는 것을 나타내었다.

• 설비공학논문집
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• 제17권4호
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• pp.355-363
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• 2005

A novel method for simultaneously measuring the fluid velocity and the large particle velocity in a particle-containing fluid flow is developed in this study. In this method, the fluid velocity and the large particle velocity are measured by PIV and PTV, respectively. The PIV and PTV images are obtained from the same flow images. Since a PIV result represents the average displacement of all particles in an interrogation area, it will include an error caused by the relative displacement between the large particles and the fluid. In order to reduce the false influence of large particles on the PIV calculation, the mean brightness of small PIV particle images is substituted to the locations of large particles in the PIV images. The simulation results showed that the new method significantly reduces the PIV error caused by the large particles even at the case where the large particles occupy area fraction as large as $20\%$ of the full image.