• Title/Summary/Keyword: 충돌 반응

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Study of particle laden flows around turbine cascade (터빈 익렬 주위에서의 부유 입자 유동 해석)

  • 김완식;조형희
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • 본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

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중이온가속기 진공도 요구조건에 대한 고찰

  • In, Sang-Ryeol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.100.1-100.1
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    • 2015
  • 중이온가속기에서 잔류기체 분자와 가속 이온의 충돌이 발생하면 이온빔 전류의 손실을 야기하는 직접적인 효과 외에 잔류 기체분자 중에서 전리된 이온들이 반발력에 의해 용기 벽에 부딪힐 때 표면에 흡착되어 있던 기체분자들을 충격탈리(stimulated desorption)시킨다. 더 심각한 경우는 산란된 고속 이온이 용기 벽과 충돌하면서 핵반응을 일으켜 방사화 시키거나 벽에서 다량의 기체를 방출시키는 것이다. 최악의 경우에는 고속이온의 에너지에 의해 용기벽이나 부품들이 열적인 손상을 입을 수도 있다. 현재 설계 및 연구개발이 진행중인 기초과학원(IBS) RISP (Rare Isotope Science Project)의 RAON 중이온가속기는 입사기에서 실험영역까지 각 부분의 진공도 조건이 일반적으로 10-8~10-9 mbar 대에 있어서 이온빔 전류의 손실이나 전리 이온들에 의한 충격탈리는 무시할 수도 있지만 고속이온의 기체방출 수율이 ~104 정도로 높은 것을 감안할 때 고속이온의 충격탈리에 의한 압력 증가가 감내할 수준인지 검토할 필요가 있다. 압력증가는 추가적인 손실을 유발하고 이것은 다시 압력을 상승시키는 진공 불안정성(vacuum instability)을 야기할 수 있다는 축면에서 조심하는 것이 좋다고 판단된다. 고속 중이온과 잔류기체 분자와의 충돌에서 이온이 손실되는 반응에는 쿨롬(coulomb) 산란과 전하교환(charge exchange)이 있는데 전자는 후자에 비해 일반적으로 1/10000 가까이 낮아서 무시할 수 있고, 전자 포획(electron capture) 또는 전자 손실(electron loss, 이온의 전리에 해당)로 대별되는 전하교환 반응이 이온 손실을 주도하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 다양한 전하교환 반응 단면적을 아우르는 비례칙(scaling law)을 사용하여 대표적인 중이온인 U33+ 및 U79+의 손실 및 잔류 기체의 전리율을 계산하고 충격탈리에 의한 표면방출 및 압력상승을 일차적으로 고려하여 진공도 조건의 타당성을 입증하려고 한다.

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Theoretical study on the particle contamination in silane plasma reactor for semiconductor processing (반도체 제조용 사일렌 플라즈마 반응기 내에서의 입자 오염에 관한 이론적 연구)

  • 김동주;김교선
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.172-178
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    • 2000
  • We developed the model equations to investigate the particle movement and growth theoretically in a-Si plasma CVD reactor, where those particles act as the source of contamination. We included the effects of fluid convection, particle diffusion and external forces (ion drag force, electrostatic force and gravitational force) onto the particles to analyze the movements of particles in plasma reactor. Taking into account the particle charge distribution, the particle growth by coagulation between the charged particles was investigated. Most of those particles are located in the region near the sheath boundaries by the balance between the ion drag and electrostatic forces. The particle concentrations in the sheath region and in the bulk plasma region are almost zero. The sizes of the predator particles increase with time by the coagulation with protoparticles and, as a result, the surface area and the average charge of predator particles also increase with time.

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Structural Study of Oligosaccharides by Low Energy Collision Tandem Mass Spectrometry : Effect of the Acetylation Derivatization (저에너지 충돌 탄뎀 질량분석법을 이용한 올리고당의 연결구조 연구:아세틸화 반응이 미치는 영향)

  • Yoo Yoon, Eun Sun
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.42 no.3
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    • pp.297-301
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    • 1998
  • Linkage positions in oligosaccharides may be obtained by FAB CAD MS/MS (Fast Atom Bombardment Collision Activated Dissociation Mass Spectrometry/Mass Spectrometry). Acetylated derivatives of the linkage-isomeric trisaccharides exhibited more useful product ion patterns than the free trisaccharides and provided specific fragmentation patterns according to linkage positions. The reason for the useful linkage dependent spectra patterns of acetylated forms is related to the ability of each linkage in the oligosaccharides to absorb different levels of collision energy and rotational freedom of the individual glycosidic linkage.

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A study about Artificial Intelligent Game Theory Using Genetic Algorithms (유전자 알고리즘을 적용한 인공지능형 게임이론 연구)

  • Kim, Jeong-Woung;Choi, Seok-Man;Yang, Hae-Sool
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2003.05b
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    • pp.1063-1066
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    • 2003
  • 지능형 게임 개발을 위하여 게임 이론의 정의, 게임의 구성요소, 전략적 게임의 분석을 통해 게임에 대한 배경 환경을 살펴보고, 보다 사실적 느낌 전달을 위한 게임 애니메이션과 게임에 적용되는 인공지능 기술을 퍼지 이론, 뉴럴네트웍으로 분류하여 적용 현황을 살펴보았다. 즉 게임처럼 수학적 표현이 어려운 경우 해결점을 퍼지 이론에서, 캐릭터의 움직임을 제어하는 퍼지 Rule Base를 찾아내는 연구를 신경망 인공지능을 통해 해결하는 과정을 살펴보고 국부해의 단점을 갖는 신경망 인공지능의 불투명성 해결 방법을 유전자 알고리즘에서 찾았다. 결론적으로 게임에서 이루어지는 물리적 특성인 충돌에 대한 충돌검사 알고리즘, 충돌반응에 대한 최적화를 유전자 알고리즘을 적용하여 해결하였다.

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Performance evaluation of extended backoff range in IEEE 802.15.4 MAC (IEEE 802.15.4 MAC의 backoff 범위의 확장에 대한 성능 평가)

  • Ko, Jeong-Gil;Kim, Dong-Ju;Kim, Hyo-Gon
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10d
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    • pp.40-43
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    • 2006
  • IEEE 802.15.4 MAC은 센서 네트워크와 같은 저속, 저 전력 통신을 지원하기 위해 설계 되었다. 하지만 현재의 IEEE 802.15.4 MAC은 센서가 촘촘히 분포한 상황과 같이 충돌이 많이 발생하는 경우를 지원하기엔 부족하다. 우리는 현재의 IEEE 802.15.4 표준이 backoff 범위를 너무 좁은 범위로 제한하여 더 많은 충돌을 야기한다는 것을 밝힌다. 또한 본 논문을 통해 단순히 backoff의 범위를 넓혀 주는 것만으로도 IEEE 802.15.4 MAC으로 하여금 충돌에 대한 탄력성을 보강시키고, 더 나아가 추가적인 최적화 알고리즘을 도입하더라도 기존의 표준 MAC보다 효과적으로 반응하게 함을 보인다.

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A Study on Algorithm for Aircraft Collision Avoidance Warning (항공기 충돌 회피 경고 알고리듬 연구)

  • Jung, Myung-Jin;Jang, Se-Ah;Choi, Kee-Young;Kim, Jin-Bok;Yang, Kyung-Sik
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.6
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    • pp.515-522
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    • 2012
  • CFIT(Controlled Flight Into Terrain) is one of the major causes of aircraft accidents. In order to solve this problem, GPWS(Ground Proximity Warning System) is used to generate terrain collision warning using the distance between the aircraft and the underneath ground. Since the GPWS uses the vertical clearance only, it frequently generates false warnings. In this study, a terrain/obstacle collision avoidance warning algorithm was developed for fast flying and highly maneuvering fighters using the flight status and the geographic information. This algorithm condsiders the overall delay in the aircraft reactive motion including the pilot's reaction time. The paper presents a detailed logic and test methods.

NO Removal Characteristics in $N_2$ for a Dielectric Barrier Discharge Reactor with the Variation of a Discharge Gap (유전체 장벽 방전 반응기에서 방전 간극의 변화에 따른 질소 분위기하의 NO 제거 특성)

  • 차민석;이재옥;신완호;송영훈;김석준
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.407-408
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    • 2000
  • 유전체 장벽 방전 반응기 (Dielectric Barrier Discharge (DBD) Reactor)를 이용한 비열 플라즈마(Non-thermal plasma) 공정에서 NO 제거 특성을 실험적으로 연구하였다. 질소 분위기에서 전자에 의한 NO 의 제거는 $N_2$ + e $\longrightarrow$ N + N + e 반응에 의한 질소의 전자충돌해리 (electron-impact dissociation)와 이 반응에 의하여 생성된 질소원자에 의한 NO 의 환원반응 N + NO $\longrightarrow$ $N_2$ + O 으로 설명될 수 있으며, 이로 인하여 $O_2$$H_2O$ 의 첨가에 따른 부산물(O, $O_3$, OH 등)에 의한 산화반응이 주로 일어나는 경우 (XO + NO $\longrightarrow$ X + NO$_2$) 와는 달리 NO 제거에 소모된 에너지를 평가하기에 용이한 장점이 있다(Penetrante et al., 1995). (중략)

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광진단을 이용한 전자 에너지 분포 함수 변화 감지 알고리즘 개발

  • Park, Seol-Hye;Kim, Gon-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.131-131
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    • 2010
  • 원자의 여기 및 천이에 의한 플라즈마에서의 빛 방출은 일차적으로 여기를 위한 특정 문턱값 이상의 에너지 공급이 전제 된다. 진공 플라즈마에서 대부분의 에너지 전달 과정은 전자와의 물리적 충돌에 의해 일어나므로 충돌 여기의 결과 발생한 광신호 세기는 전자 에너지 분포에 대한 정보를 내포하고 있다. 전자는 입자들 간의 에너지 전달 매개가 되는 동시에 플라즈마 구성 입자 중 가장 가벼워 빠르게 주변 환경 변화에 응답하여 열평형을 이루므로 EEDF는 플라즈마의 미세한 변동까지도 보여줄 수 있는 인자가 된다. 플라즈마의 열평형 이동에 관한 정보를 광신호로부터 EEDF의 형태로 추출해내기 위해 BEB (Binary - Encounter - Bethe) 모델을 근거로 충돌 반응 단면적을 함수로 나타내어 신호를 분석하였다. EEDF의 꼴을 $f(E)=AEexp(-E^b)$의 임의의 형태로 두고 아르곤의 427nm, 763nm 두 빛의 세기 비를 BEB 모델을 적용하여 전개한 결과 b factor 의 값을 구할 수 있었다. b factor 가 1인 경우는 Maxwellian, 2인 경우는 압력이 높은 조건에서 잦은 충돌에 의한 에너지 손실 때문에 고에너지 전자군이 현격하게 감소된 Druyvesteyn 분포를 의미하므로 광신호에 모델을 적용하여 얻은 b factor의 변화는 EEDF의 형태 자체의 변화가 감지되었음을 보여준다. 실제로 13.56MHz - 1kW ICP 장치에서 아르곤 플라즈마를 발생시켰을 때, 압력이 낮아 Maxwellian 분포가 예상되는 10mTorr 조건에서는 b=1.13, Druyvesteyn 분포에 가까워지는 100mTorr 조건에서는 b=1.502 로 관측되었다.

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Design of Unlike Split Triplet Impinging Element for Jet Mixing (혼합성능 개선을 위한 분리 삼중충돌 요소의 설계)

  • 조용호;김경호;윤웅섭
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.225-232
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    • 2003
  • With an aim placed on its exploitation on practical injector design, liquid phase mixing due to unlike split triplet impinging element is experimentally investigated by a series of cold tests. Non-reacting kerosene/water spray simulates the kerosene/LOX propellant combination. Measurements of local mixture ratio distribution were made for different injection configurations and different momentum ratios. Mixing and mixing controlled characteristic velocity efficiencies are measured in terms of oxidizer/fuel jet momentum ratio from 0.5 to 8. Extent of mixing and its influence on hot performance are estimated in terms of mixing efficiency and mixing controlled characteristic velocity. Envelope of design locus for optimum mixing quality and corresponding maximum hot performance are proposed. Effects of momentum ratio, orifice diameter ratio and jet velocity ratios are also presented and discussed.

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