• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.190.2-190.2
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• 2016

메탄은 변환을 통해 아세틸렌 및 수소와 같은 에너지 생산에 보다 유용한 기체를 얻을 수 있다. 메탄의 열분해 온도는 약 1,200 K로 알려져 있으며, 그 이상의 고온 환경 및 첨가물을 제공한 경우 효과적인 변환을 기대할 수 있다. 이러한 고온 환경 및 화학반응을 제공할 수 있는 시스템으로 열플라즈마 반응로가 있다. 일반적인 열플라즈마는 아크 방전이나 고주파 유도결합 방전으로 플라즈마 발생기에서 발생시킨 이온화된 열유체로 10,000 K 이상의 초고온과 최대 수천 m/s의 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 효율적인 메탄 변환을 위한 저전력 아크 플라즈마 발생기 및 반응로 내부의 온도 및 속도장을 전산모사하여 열유동 특성을 분석하였다. 아크 플라즈마 토치 영역의 전산해석은 전자기적 현상과 고온 열유동의 유체역학적 현상이 함께 작용하므로 기존에 사용되고 있는 전산유체 역학적인 방법론에 전자기적 현상에 대한 보존 방정식이 결합된 자기유체역학(Magnetohydrodynamic, MHD)방법을 이용하였고, 반응기 내부의 복잡한 열유동은 안정적인 계산이 가능한 상용 전산 유체역학(Computational Fluids Dynamics, CFD) 코드를 MHD 코드를 이용한 전산해석 결과 및 고온 물성치와 결합하여 해석하였다. 전산해석에 사용된 운전 변수로는 방전기체인 아르곤과 수소의 전체 유량을 45 L/min 으로 고정하고 수소의 비율을 0%, 6%, 12.5%, 20%로 하였으며, 각 유량 조건에서 입력 전력을 0.7 ~ 2.5 KW로 변화시켜 전체 15종의 운전조건에 따른 전산해석을 수행하여 각각의 운전변수에 따라 입력전력 기준 오차 1 ~ 28%에 해당하는 결과를 도출하였다. 본 연구를 통해 개발된 전산해석 방법을 이용하여 다양한 조건에서 아크 플라즈마 반응로 내부의 온도 및 속도장에 대한 전산해석 결과를 제시하였고, 효율적인 메탄 변환 공정을 개발하기 위한 아크 플라즈마 반응로의 설계조건 및 운전 조건을 제시할 수 있는 기반을 확보하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.22 no.5
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• pp.28-37
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• 2009

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.2621-2625
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• 2007

This study aims at analyzing the flow characteristics of the electromagnetic pump using a linear induction motor (LIM) for transferring molten metals. The flow characteristics of the pump are simulated by magnetohydrodynamic(MHD) program. In this system, the LIM is used for transferring molten metal by electromagnetic force. The molten metal is treated as the secondary part of the LIM. Since the LIM produces an electromagnetic force in the duct, the molten metal can flow from the furnace to the reservoir. The flow characteristics of the pump are analyzed using MHD program for magnetic field of 0.1[T] in duct. In order to prove the analysis, we made a prototype electromagnetic pump using LIM.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.672-677
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• 1998

액체금속로 순환 냉각재인 전기전도성 나트륨 유체를 전자기적으로 구동시키는 선형유도 전자펌프의 유로내 과기유체역학적(MHD) 특성 분포를 해석적으로 계산하였다. 유로 내 반지름 방향의 좌표에 따라 유속, 점성력 및 전자기 구동력 둥을 계산하여 하트만 수(H$_{a}$ )에 따른 유체 특성의 변화를 그래프로 도시하였다. 하트만 수(H$_{a}$ )가 증가할수록 도전성 나트륨 유체의 유속 분포는 점점 평탄해지고 점성력은 전자기력에 비해 무시할 정도로 작은 값을 가짐을 알 수 있었다. 따라서 적지 않은 자기장에 의해 구동되는 전자펌프에 있어서 금속 유체는 마치 일정 두께의 금속 고체로 취급될 수 있음을 예측할 수 있었다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.23 no.1
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• pp.23-31
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• 2011

An analysis has been conducted of the flow characteristics and pumping performance of a thermopneumatic micropump with electrically conducting fluid. In the present study, considered is a thermopneumatic micropump for electrically conducting fluids with electromagnetic resistance alternately exerted at the inlet and outlet by alternately applied magnetic fields. A model of Prescribed Deformation is used for the motion of the membrane. Here, the pumping performance of the micropump and flow characteristics of the electrically conducting fluid are investigated in the range of Hartmann number less than 30. The current numerical study shows that the net flow rate through the micropump is almost proportional to the strength of the applied magnetic field.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.235-237
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• 2007

최근 신재생 에너지로 풍력 발전 시스템이 중요시 되고 있다. 이에 본 논문에서는 풍력발전 시스템의 Wind Turbine System을 영구자석형 동기기를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구현하였다. 시뮬레이션 모델은 회전자 모델, MPPT 알고리즘, 영구자석형 동기기(PMSM) 등으로 구성되어있다. Wind Blade Rotor의 유체역학적 특성 및 가감속 제어전략을 이용하여 Wind Turbine System의 특성을 시뮬레이션 할 수 있도록 하였다. 본 연구 결과는 이후 영구자석형 동기기를 이용한 풍력발전기의 기초 자료로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.10
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• pp.1385-1392
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• 2003

An electromagnetic flowmeter(EMF) was developed and its characteristics were compared with a commercial EMF. The developed EMF was designed as the 100 mm nominal diameter. A signal processing circuit was also developed for generating the magnetic field and converting the flow signal to flowrate and flow quantity. In order to obtain a more stable and reliable flow signal, the double magnetizing frequency was adopted for magnetizing the coil of the EMF. For the characterization of the developed EMF, the uncertainty of calibrator was estimated within $\pm$0.5 %. The evaluation procedure of the uncertainty followed the ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. It was found that the flow signals between the electrodes were about $\pm$60-$\pm$300$\mu$V, which were sufficient for the discrimination of flowmeter and the protection of noise. The test results against the calibrator showed the good linearity in the range of 3 ㎥/h and 70 ㎥/h. A commercialized design of the EMF based on the current study will be technically more competitive in domestic and foreign market.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2010.05a
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• pp.78-82
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• 2010

An integrated multi-disciplinary design system plays a critical role in the preliminary design of an aircraft. In this paper such system is developed for the multi-disciplinary computation and design; aerodynamics elasticity, and radio frequency stealth. Common data base of geometry and structured grids is generated and used for aerodynamic, structural and eletromagnetics analysis. The Navier-Stokes CFD, FEM, and CEM technique are used for aerodynamic, structural, and RF stealth computations respectively.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.48 no.4
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• pp.102-107
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• 2011

In this paper, a microfluidic array biochip for simultaneously detecting multiple antigen-antibody bindings was designed and implemented. The biochip has the single channel in which microreaction chambers are serially connected, and the antibody-coated microbeads are packed in each microreaction chamber. In addition, the weir structure was fabricated in the microchannel using the gray-scale photolithography in order to trap the microbeads in the microreaction chamber. Three kinds of antibodies were chosen, and the antibodies were immobilized onto the microbeads by the streptavidin-biotin conjugation. In the experiment, as the fluorescence-labeled antigens were injected into the microchannel, the antigen-antibody bindings were completed in 10 minutes. When the solution with multiple antigens was injected into the microchannel, it was observed that the fluorescence intensity increased in only the corresponding microreaction chambers with few non-specific binding. The microfluidic array biochip implemented in this study provides, even with the consumption of tiny amount of sample and fast reaction time to simultaneously detect multiple immunoreactions.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2004.04a
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• pp.1845-1850
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• 2004

The laminar impinging jet flow fields were investigated with or without magnetic fields. The transient phenomenon from steady to unsteady flow was founded at specific Reynolds number ranges. In unsteady flow region, the magnetic fields make flow stable. So the characteristics of fluid flow at impingement wall are changed