• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.7 no.5
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• pp.79-87
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• 2006

This paper presents the numerical model developed to simulate the solute transport in rough and smooth single fractures. The roughness of these fractures is represented by using the fractal surface method. In this study, the 3D transport model, which is based on the random walk technique, is used to simulate the dispersion process of a solute which is represented by numerical particles. As the simulation results, it can be observed that the dispersion of solute in the fracture is significantly affected by the fracture roughness and particle size.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.87-90
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• 2000

대기 중에 존재하는 화합물의 반응을 연구하는 것은 대기 오염 화합물의 이동이나 소멸, 환경에의 영향을 파악하기 위하여 긴요하다. 특히 입자상 물질과 기체상 화합물과의 반응을 명확히 이해하는 것은 대기 오염물질의 거동을 파악하는데 매우 중요하다. 입자상 물질을 분석하는 방법 중에 EPMA(Electron Probe X-ray Microanalysis)를 이용한 단일 입자 분석법(Single Particle Analysis)은 개개 입자의 형상과 크기 그리고 화학 조성에 대한 정보를 동시에 제공하기 때문에 개개 입자의 생성, 이동, 반응성, 소멸 그리고 환경에의 영향에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Rheology Conference
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• 2000.11a
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• pp.21-24
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• 2000

• The Korean Journal of Rheology
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• v.7 no.2
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• pp.101-109
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• 1995

아주작은 Reynolds수 조건하의 나선형 미세입자가 갖는 저항 및 이동계수를 계산하 는 일반적인 방법을 논하였다. 이러한 문제의 해를 구하기 위해서는 입자의 중심선을 따라 분포되어 있는 stokeslet으로 수식화된 유동장을 필요로 한다. 입자에 작용하는 수동력학적 힘과 토오크는 이러한 stokeslet의 적분에 의하여 구할 수 있는데 유동특성에 따라 2계 이상 의 텐서에 비례한다. Johnson에 의하여 유도된 적분방정식은 LU-분해법을 사용하여 해를 구하였다. 해석 결과의 정확성은 침상체를 모델로 하여 Brenner의 엄밀해와 비교하였으며, 일치된 결과를 얻었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.5
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• pp.730-734
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• 2019

Thermophoresis is a transport phenomenon of particles driven by a temperature gradient of a medium. In this paper, we discuss the thermophoresis of particles in microfluidic channels. In a non-fluidic, stagnant channel, the thermophoretic transport of micro-particles was found to be larger in proportion to the voltage applied to the platinum wire heat source installed in the channel. The variation of the temperature around the platinum wire depending on the voltage was estimated, by using the Callendar-van Dusen equation. The thermophoretic behavior of nano-particles in the same system was observed, which is similar to that of the microparticles. Finally, we fabricated a Y-shaped microfluidic channel with a platinum wire heat source installed in the channel, to realize the thermophoretic phenomenon of the particles in the suspension flowing through the channel. It is shown that the flow of the suspension can be controlled based on the thermophoretic principle.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.292-292
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• 2017

하천에서 주로 부유사의 형태로 이송되는 유사는 크게 점착성 유사와 비점착성 유사로 구분된다. 입자의 크기가 약 $63{\mu}m$이하인 유사는 입자 표면의 전자기적 점착력의 영향이 우세하여 유사입자들은 지속적인 응집현상을 겪는다. 응집 현상을 통해 유사의 가장 단위인 일차입자(Primary Particle)들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 응집현상이 중요한 이유는 형성된 플럭의 크기 및 밀도가 끊임없이 변화하는 데 있다. 크기와 밀도의 지속적인 변화로 인하여 유사의 부유에 직접적으로 관계하는 침강속도가 변화한다. 우리나라의 금강 및 낙동강의 하구는 점착성 유사가 지배적인 환경으로, 하구에서의 유사 이동을 살펴보기 위해서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 흐름 특성(Hydrodynamics)변화와 응집 모형을 통한 응집 현상의 고려가 필수적이다. 이에따라, 본 연구에서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 2차원 점착성 유사 이동모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제시한다. 2차원 점착성 유사 이동 모형의 개념적 틀은 기존의 1차원 연직 점착성 유사 이동 모형을 근간으로 한다. 모형에서 흐름을 구성하는 지배 방정식은 오일러-오일러 이상방정식(Eulerian-Eulerian Two-Phase Equation)을 통해 얻는다. 유사상(Sediment Phase, Dispersed Phase)와 유체상(Fluid Phase, Continuous Phase)는 혼합물 이론(Mxiture Theory)를 통해 하나의 혼합물 상(Mixture Phase)의 지배방정식으로 대표된다. 난류의 계산은 와점성 모형 중 -${\varepsilon}$모형을 통해 수행되며, 부유사의 농도는 유사의 이송-확산 방정식을 통해 모의된다. 입력된 흐름 조건을 따라 초기 흐름이 모의되면, 유체 내에서 시간에 따른 플럭의 크기가 계산된다. 플럭의 크기가 계산되는 과정에서 밀도와 침강 속도가 계산되며, 그 이후에 유체 내 유사의 농도가 계산된다. 난류 모의가 수행되고 난 이후에, 유속이 재계산 된다. 이러한 과정을 통해 흐름 방향 및 연직 방향으로의 유사 이동 모의가 가능한 2차원 점착성 유사 이동 모형이 개발될 수 있을 것이라고 생각된다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.28 no.2
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• pp.131-136
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• 2008

Using ultrasonic standing waves, micro particles submerged or flowing in fluid can be manipulated. Due to acoustic radiation force of ultrasound, particles are forced to move to pressure nodal or antinodal lines. In this work, we propose a method to control the position of micro particle in a flow by adjusting the frequency of the standing wave. To this end, standing wave field generation system including a few millimeter thick micro channel was established using an immersible ultrasonic transducer. The present generation system works valid in a frequency range between 2.0 MHz and 2.5 MHz. We observed the SiC particles in water moved to pressure nodal lines by the standing wave. The effect of the channel thickness and operating frequency was also investigated. Interestingly, it was shown that the operating frequency have a close relation with the location of the pressure nodal line. Consequently, it fan be said that the position of particle movement rail be controlled by adjusting the ultrasound frequency. The maximum range of the controllable position was about 261 micrometers under the given condition. The resulted observations reveal the possibility of various applications of the ultrasonic standing wave to the manipulation of particles submerged in a fluid.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.24 no.5
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• pp.115-120
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• 2019

In this paper, we present the results of the performance statistical analysis of the multi-robot formation control based on receding horizon particle swarm optimization (RHPSO). The formation control problem of multi-robot system can be defined as a constrained nonlinear optimization problem when considering collision avoidance between robots. In general, the constrained nonlinear optimization problem has a problem that it takes a long time to find the optimal solution. The RHPSO algorithm was proposed to quickly find a suboptimal solution to the optimization problem of multi-robot formation control. The computational complexity of the RHPSO increases as the number of candidate solutions and generations increases. Therefore, it is important to find a suboptimal solution that can be used for real-time control with minimal candidate solutions and generations. In this paper, we compared the formation error according to the number of candidate solutions and the number of generations. Through numerical simulations under various conditions, the results are analyzed statistically and the minimum number of candidate solutions and the minimum number of generations of the RHPSO algorithm are derived within the allowable control error.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.58.2-58.2
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• 2009

금속 와이어를 전기폭발법에 의해 증기 상태로 만든 후 응축시킬 때 제조되는 금속나노분말의 크기특성을 파악하기 위하여 제조장치에 샘플링 포트를 삽입하여 실시간 입자 측정기(Scanning Mobility Particle Sizer; SMPS) 로 14~615 nm 범위의 크기분포를 측정하였다. SMPS는 입자의 크기에 따라 전기적 이동도가 달라지는 원리를 이용하여 공기 중에 부유된 나노입자의 크기분포를 수 분내에 측정하는 실시간 입자 측정기이다. 금속나노분말 제조장치 내부는 약 0.5 bar 수준으로 불활성가스로 채워져 있어서 대기압보다 높은 고압조건이므로 SMPS 전단에 작은 노즐이 삽입된 pressure reducer를 부착하여 적정한 압력 수준으로 낮춘 후 SMPS로 나노분말의 크기분포를 실시간으로 측정하였다. 제조공정이 진행되면서 전기폭발이 주기적으로 발생하는 동안에 SMPS로 측정한 14~615 nm 범위 입자의 총 수농도는 약 $10^7$ 개/$cm^3$ 수준으로 매우 높았고, 약 100 nm와 200 nm에서 고농도 피크를 나타내는 bimodal 분포를 나타냈다. 반면 전기폭발이 잠시 중단되는 경우 입자의 총 수 농도는 약 $10^4$ 개/$cm^3$ 수준으로 낮아지고, 약 20 nm 이하의 입자가 대부분을 차지하면서 입자의 크기가 커질수록 농도가 낮아지는 형태의 크기분포로 바뀌었다. 본 연구를 통해 얻어진 제조장치 내부의 나노분말 크기분포 자료는 고품질 제품을 생산하기 위해 나노분말의 크기분포를 제어하는 분급장치 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Rheology Conference
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• 2002.05a
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• pp.145-148
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• 2002