• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.59-64
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• 2009

본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 polylactic acid(PLA) 필름의 표면 특성 변화를 알아보았다. 극성 용매인 물과 비극성 용매인 Diiodomethane을 사용하여 표면의 접촉각을 측정하고, 이 값을 이용해 표면자유에너지 값을 계산하였다. 또한 대기압 플라즈마의 처리 조건에 따른 PLA 필름의 접촉각과 표면자유에너지 값을 최적화하였다. 그 결과 대기압 플라즈마 처리 시간 30 sec, RF-power 70 W, Ar 가스 유량은 6 lpm, 공기 중의 노출 시간은 5 min이었을 때가 가장 낮은 물 접촉각을 나타내었고, 표면자유에너지는 가장 높은 값을 나타내었다. XPS 분석을 통해서 대기압 플라즈마 처리 전 후 PLA 필름의 화학적 관능기의 변화를 분석하였으며, PLA 표면에 -C=O, -CO, -COO 등의 변화를 관찰하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권2호통권28호
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• pp.79-86
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• 1998

A three-dimensional WIG (Wing In Ground effect) moving above free surface is numerically studied by means of finite difference techniques. The air flow field around the WIG is analyzed by MAC (Marker & Cell) method, and interactions between WIG and the free surface are appeared as the variation of pressure distribution acting on the free surface. To analyze the wavemaking phenomena by those pressure distributions, the NS (Navier-Stokes) solver is employed in which nonlinearities of the free surface conditions can be included. Through the numerical simulation, Cp values and lift/drag ratio are carefully reviewed by changing the height/chord ratio. The section shape of model is NACA0012 with the span/chord ratio of 3.0. Through computational results, it is confirmed that the effect of free surface is small enough to treat it as a rigid wavy wall.

• 기계저널
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• 제48권12호
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• pp.55-58
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• 2008

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.617-624
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• 2011

본 연구에서는 사각용기 내에서의 자유표면을 갖는 2차원 슬로싱 문제에 대하여 고찰하였다. 용기 내부의 유동은 수평방향의 조화운동을 통해 형성되며, 외부 가진 속도는 u=Asin($2{\pi}ft$)으로 정의 된다. 여기서 u, A�� 그리고 f는 외부로부터 작용하는 가진 속도, 변위 그리고 주파수를 각각 나타낸다. 큰 변위(A~O(1)) 슬로싱 문제의 해석을 위한 실험설비를 구축하였으며, 광범위한 영역에서의 PIV실험을 수행하였다. 실험을 통해 자유표면의 움직임(motion)을 각각 서로 다른 물리적 특성을 갖는 세 가지; 선형 슬로싱의 자유표면의 움직임과 유사한 standing wave motion, 사각용기의 속도가 0을 지나는 순간(the moment of turn-over) 측벽에서 발생하는 run-up motion 그리고 측벽으로부터 내부유체로 점차적으로 전파되는 bore motion으로 분류하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.33-42
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• 2003

본 논문에서는 2차원 사각탱크내 비압축성, 비점성, 비회전 유동에 대한 비선형 슬로실 해석을 다룬다. 유체영역의 지배방정식으로 포텐셜 이론에 기반을 둔 라플라스 방정식을 사용한다. 대변형의 슬로싱 거동을 표현하기 위하여 베르누이 방정식으로부터 유도된 운동 및 동역학적 자유표면 경계조건을 적용한다. 이러한 비선형 슬로싱 문제는 9결점 요소를 사용한 유한요소법에 의하여 해석되어 진다. 경계조건에 대한 시간적분과 정확한 속도계산을 위하여 각각 예측자-수정자 기법 및 최소자승법을 도입하였다. 또한, 자유표면 추적에서 야기되는 안정성 문제는 시간변동에 대한 자유표면 위치를 직접 계산함으로써 확보할 수 있었다. 외부 조화가진에 대한 본 논문의 결과는 선형이론해 또는 참고문헌의 결과와 비교하여 매우 정확하고 안정적이었다. 프로그램 검증 후, 유체높이와 가진크기에 대한 슬로싱 응답특성을 분석하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.216-223
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• 2004

본 논문에서는 3차원 비선형 슬러싱 유동에 대한 수치해법을 개발하였다. 탱크내에서 과도한 슬러싱 유동이 일어나는 경우에는 슬러싱 유동에 의해 유기되는 유체 충격력에 의해 탱크 내부 부재나 탱크 자체의 손상을 야기할 수 있다. 비선형 슬러싱 유동을 포텐셜 유동 이론에 근거한 자유표면파 문제로 정식화하고, 엄밀한 비선형 자유표면 경계조건을 적용하여 수치적으로 해석하였다. 안정된 수치 해법 개발을 위해 해밀톤 원리에 근거한 변분법을 사용하였으며 얻어진 변분식에 유한 요소법을 적용하여 해석하였다. 비선형 자유표면 유동은 시간영역에서의 초기치 문제로 해석하였으며 자유표면의 위치는 매 계산 시간 간격마다 반복계산에 의해 결정되었다. 수치 해석 결과로는 탱크내에 위치한 파이프에 비선형 슬러싱 유동에 의해 야기되는 유체 충격력을 구하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.21-32
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• 1992

자유 수면하를 영각을 가지고 일정 속도로 전진하는 3차원 물체가 만드는 자유 표면 흐름에 대한 수치해를 보인다. 해를 구하기 위해 물체 표면에 Havelock 쏘오스와 법선 다이폴을, Wake 면에는 Havelock 법선 다이폴을 분포시키는 교란 속도 포텐시얼을 기저로 한 패널법을 이용하였다. Trailing Edge의 윗면과 아랫면의 압력 등가 조건을 정확히 만족시키기 위해 반복 기법을 이용한 압력 Kutta 조건을 사용하였다. 무한 유체 영역에 놓인 Ellipsoid와 사각 Wing에 대해 계산 프로그램을 검증한 후 자유 수면하에 잠수하여 전진하는 Spheroid와 스트럿에 대한 문제를 다루었다. 본 연구에서 채택한 Panel Method는 자유 표면 효과, 3차원 물체의 형상을 고려하여 물체에 작용하는 동유체력을 비교적 정확하게 예측하였으며 특히 Wake 형상은 동유체력 계산에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권9호
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• pp.621-627
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• 2016

본 연구에서는 실험적 데이터를 근간으로 박막재료의 스펙트럼(spectrum) 분포 별 포논-표면 산란율을 직접 계산할 수 있는 모델을 제시했다. 실험 측정결과인 포논 평균자유행로(mean free path, MFP) 스펙트럼 분포 별 열전달 기여도로부터 스펙트럼 의존적 포논-표면 산란율을 직접 도출하는 모델을 개발했고, 이 모델을 아직 실험적 방법으로 포논-표면 산란율을 측정하지 못한 $Si_{0.9}-Ge_{0.1}$ 나노선(Nanowire, NW)에 적용하여, $Si_{0.9}-Ge_{0.1}$ NW 내 포논 MFP 스펙트럼 분포를 구하고, 주파수에 따른 포논 전달특성을 살폈다. 이를 바탕으로 $Si_{0.9}-Ge_{0.1}$ NW 단위길이당 포논-표면 산란율을 제시하여, 가로갈래 포논 주파수 의존성을 살폈다. 본 연구에서 제시한 모델은 향후 나노재료의 공학적 응용을 위한 나노구조물 열전달 해석모델 개발 및 나노재료 열전달 특성 조정(tailoring)을 위한 나노재료 최적설계에 활용될 수 있다.

• 접착 및 계면
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• 제2권1호
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• pp.18-22
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• 2001

Poly(vinylidene fluoride)(PVDF)를 포함하는 고분자 블렌드 필름의 표면층의 모폴로지를 원자력간 현미경과 시차주사열량계 측정을 토대로 연구하였다. ${\alpha}$ 및 ${\gamma}$형 결정상을 가진 PVDF는 Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 및 가수분해된 PMMA(carboxyl content:14wt%)와의 블렌딩에서 표면층은 PVDF의 결정상만으로 이루어져 있음을 확인하였다. 그러나 PMMA의 결정상이 가수분해율이 증가함에 따라 표면 자유에너지의 차이도 증가함에도 불구하고 가수분해된 PMMA의 존재를 확인하였다. 이러한 결과는 표면층에서의 낮은 표면 자유에너지 성분인 PVDF의 농축 정도는 자유에너지 차보다 상호작용력의 크기에 밀접히 관련되어 있음을 알 수 있었다. 한편, carboxyl group의 도입은 PVDF와 PMMA의 상용성을 저해하는 것으로 밝혀졌다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.607-612
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• 2001

Based on the flow characteristics around a piercing cylinder, a free surface-flow velocitmetry which can be used in extremely harsh environment such as molten steel flow was developed. The velocimetry is consisted of finite length cylinder, load detecting elastic plate, electric signal transducer and data acquisition H/W and S/W. Using such a velocimetry, two velocity measurement schemes were established which one is flow resistance detecting scheme and the other is Karman Vortex frequency detecting scheme. For calibration of each scheme, realistic flow water model was used and in followings, detailed calibration processes were explained.