• 유변학
• /
• 제6권1호
• /
• pp.20-29
• /
• 1994

본 논문에서는 실리콘 오일을 용매로 사용하여 조성된 전기유동유체의 전기장 부하 변화에 따른 역학적 특성을 고찰하였으며 그응용성에 대하여 연구하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0~0.25kV/mm까지 변화시켰고 외부에서 가해지는 회전력은 0∼500rpm까지의 범위로 설정하였으며 용매의 점성계수 및 각각의 용매에 대한 입자 중량비를 달리하여 자체 조성한 4종류의 전기유동유체에 대하여 특성을 고찰하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부 하되는 전기장의 함수로 증가함을 알수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기 뿐만이 아니 라 입자의 중량비 용매의 점성계수도 전기유동유체의 거동에 많은 영향을 미침을 알수 있었 다. 또한, 전기유동유체를 이용한 응용예로서 지능구조물을 제작하여 전기장에 따른 진동특 성변화를 고찰하였다. 실험결과 부하되는 전기장의 강도가 증가함에 따라 구조물의 고유진 동수가 점차적으로 증가하였으며 입자의 중량비가 증가할수록 증가폭이 커 넓은 범위의 제 어영역을 가짐을 알수 있었다. 전기유동유체의 진동제어 이용가능성을 입증하기 위하여 시 간영역에서 구조물의 전기장에 대한 과도 진동제어 응답과 강제진동제어 응답을 실험하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.310-314
• /
• 1993

본 연구에서는 전기유동체의 전기장 부하 변화에따른 역학적특성을 고찰하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0 .approx. 2.5 kV/mm 까지 변화시켰고, 외부에서 가해지는 회전력은 0 .approx. 500 rpm 까지의 범위로 하였으며, 용매의 종류를 달리하고 각각의 용매에 대한 중량비를 달리하여 자체 조성한 5종류의 전기유동유체에 대하여특성 고찰하였다. 각각의 전기유동유체는 부하되는 전기장에 대하여 전단력과 전단비의 관계가 선형적으로 증가하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부하되는 전기장의함수로 증가함을 알 수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기뿐만 아니라 입자의 중량비, 용매의 종류도 전기 유동유체의 역학적 특성에많은 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.88.2-88.2
• /
• 2011

본 연구는 아연/공기전지 설계기술 개발을 위한 기초 연구로서 전산해석을 이용하여 전해질 유동에 따른 아연/공기전지의 성능 예측에 관한 것이다. 전산해석모델은 전기화학 방정식과 유체유동 방정식으로 구성하였으며, 화학종 반응에 관한 지배방정식으로는 Nernst-Planck식을 이용하였고 전극표면의 전기화학반응은 Butler-Volmer식을 이용하였다. 또한 유체유동 방정식은 Navier-Stoke식을 적용하여 전해질 유동에 따른 전기화학적 성능 변화를 모사하였다. 아연/공기전지 성능 평가 실험으로부터 얻은 I-V 곡선과 전산해석결과와의 비교/분석을 통하여 전기화학모델의 타당성을 검증하였으며, 유체 유동 방정식과의 연동해석을 적용하여 전해질 유입 위치 및 유입 속도에 따른 아연/공기전지의 성능 변화를 조사하였다. 아연/공기전지의 성능은 전해질 유입 위치가 아연극에 가까울수록, 유입 속도가 빠를수록 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.1521-1522
• /
• 2011

뇌임펄스에 의한 절연유체 내 절연파괴 현상은 스트리머 채널에서의 유체유동과 기체유동이 동시에 발생한다. 스트리머 개시와 동시에 발생하는 기포들은 절연파괴에 직접적인 영향을 미치며 이를 모의해석하기위해서 2상유동이 고려되어야한다. 2상유동이 고려된 뇌임펄스 응답 유한요소해석은 전계에 의한 푸아송 방정식과 전자, 양이온, 음이온에 대한 전하연속방정식으로 구성되며 전계 방출과 열전자 방출효과를 경계조건으로 부여하였다. 기체 전리현상은 타운젠트 이론을 도입하였으며, 유체 전리현상은 제너 이온화 모델을 도입하여 수학적 모델링을 통한 2상유동으로 결합하였다. IEC standard #60897의 표준규격에 따라 침-구형 전극을 설계하였고 2차원 축대칭 간략화모델에 적용하여 실험적 결과와 비교분석함으로써 신뢰할 수 있는 수치해석기법이 제시되었다.

• 유변학
• /
• 제10권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 1998

전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

• 유변학
• /
• 제11권2호
• /
• pp.82-90
• /
• 1999

전기유변 유체(electorheological fluid)는 전기장이 가해지면 아주 짧은 시간에 유변 물성이 급격히 변하며 그 응답이 반복적으로 수행될 수 있는 유체이다. 전기유변 유체는 전기장의 세기에 따라 면찰 응력(shear stress)과 점도의 크기를 조절할 수 있고, 짧은 응답시간은 빠른 제어를 요하는 분야에 효과적으로 이용될 수 있지만, 낮은 항복 응력, 조업 온도 범위의 제한성, 전력 소비에 의한 열적 불안정성, 그 외에도 응집, 침전 등의 단점이 있다. 특히, 이 유체가 갖는 항복 응력의 크기와 그 성질은 실제 장치에 응용하는데 중요한 특성이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 면찰 유동(shear flow)이 아닌 압착 유동(squeezing flow)을 고려하게 되었고, 이 유동 하에서의 전기유변 유체의 거동을 이해하기 위해 본 연구에서는 전기유변 유체의 압착 유동에 대한 동적 수치모사를 수행하였다. 고립된 사슬 구조에 대한 수치모사를 통하여 사슬의 위치와 압착 속도를 변화 시키면서 이에 따른 수력학적 힘과 정전기적 힘의 효과를 예측하였으며, 이를 토대로 많은 사슬을 포함한 현탁액 모델에 대한 수치모사를 수행하였다. 그 결과 실험에서 관찰할 수 있는 수직 응력의 증가와 초기 항복 응력의 존재를 확인하였고, 수직 응력의 효과적인 제어는 수력학적 힘과 정전기적 힘 간의 최적화된 조건에서 얻어질 수 있음을 예측하였다. 이러한 수치모사의 개발을 통해 압착 유동을 이용한 전기유변 유체의 응용에 대한 이론적인 토대를 마련하였고, 향후 보다 깊은 이해를 위한 기반을 구축할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
• /
• pp.95-96
• /
• 2001

본 논문에서는 스마트재료 및 구조물(smart materials and structures : SMS)들 중 잠재적 응용가치가 가장 큰 것으로 인식되는 전기유동유체(electro-rhelogical fluid 이하 ER유체)의 이론적 근거 및 역학적 거동과 잠재적 응용성에 관한 연구이다. 이를 적용하기 위하여 공작기계의 브레이크에 적용하여 모델링 및 해석, 제어알고리즘 설계하여 정밀도에 양호한 결과를 얻었다.

• 기계저널
• /
• 제51권10호
• /
• pp.44-48
• /
• 2011

최근 약 10년 동안 마이크로 유체 시스템은 다양한 세포연구에 광범위하게 활용되며 생물학과 의학 분야에 새로운 전기를 가져왔다. 마이크로 유체 시스템 내의 유동현상을 설계하고 연구에 적용하는 일은 기계공학도가 중추적인 역할을 해야 하는 분야이다. 유동장 내에서 관찰되는 세포의 반응은 매우 흥미로울 뿐 아니라 학술적으로 막대한 파급력있는 결과를 가져오기도 한다. 이 글을 통해 전통적인 접근법으로는 성취하기 힘들었던 세포연구들이 마이크로 유체 시스템을 이용하여 어떻게 효과적으로 수행되는지 소개하고자 한다.

• 전기의세계
• /
• 제9권
• /
• pp.40-45
• /
• 1962

Laplace 및 Possion의 방정식을 만족하는 전장 및 자장으로 구성된 2차원 및 축대칭 3차원의 potential장을 물의 유동장을 이용한 fluid mapper로 상사해석함에 있어서 세극유로에 있어서의 유체전도율은 매질전도율로 압력은 전위로 유동장의 세기는 전장의 세기로, 유량밀도는 전류밀도로 각각 상사되며 또한 사상형에 있어서는 사상영역외에 존재하는 유선은 등자위선을 의미함을 논문에서 밝혔다. 이 논문에서는 사상형 fluid mapper의 전 유로 및 사상영역에 잇어서의 유체력학적 현상을 이론적으로 규명하여 이를 전기적 등가회로와 상사 해석함으로써 사상형 fluid mapper가 내포하고 있는 제량간의 상호관계를 명백히 하며 몇 가지 대표적인 사례를 들어 사상형 fluid mapper의 응용에 대하여 기술하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권12호
• /
• pp.130-141
• /
• 2008

본 논문에서는 원통형 선형유도전동기를 이용한 순환식 유동시스템에서의 유체특성을 해석하였다. 먼저 유동시스템에 필요한 추력 40[N] 원통형 선형유도전동기를 등가회로법과 유전알고리즘을 이용하여 설계하였다. 이 힘이 유체시스템에 작용하는 경우 유체의 특성은 유체방정식과 전자기 방정식을 결합하여 해석하여야 한다. 본 논문에서는 유체의 속도에 따라 층류해석과 난류해석이 가능한 해석프로그램을 개발하고, 각각에 대한 유충특성 해석을 하였다. 또한 전자기력에 의한 추력이 시스템에 추가되었을 때의 특성을 분석하였다.