• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.484-492
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• 2013

세계 각국은 산업 고도화에 따라 해수환경에 내식성, 내마모성을 갖는 재료에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히 표면이 미려하고 내식성이 강한 스테인리스강은 선박, 해양 플랜트 및 조류발전 등 다양한 산업분야에 널리 사용되고 있다. 그러나 해양환경에서 $Cl^-$ 이온에 의한 부식 손상과 고속회전에 따라 캐비테이션 손상이 발생하기 쉽다. 따라서 이 연구에서는 해수 내 빠른 유속 환경에 사용되는 304 스테인리스강에 대해 캐비테이션 침식-부식실험을 실시하여 외부 조건이 스테인리스강의 내식성에 미치는 영향을 종합 분석하였다. 캐비테이션이 발생된 조건에서 워터캐비테이션 피닝효과에 의한 시험편 내에 압축잔류응력 형성으로 높은 경도를 나타냈으나, 물리적 충격으로 인한 산화피막 파괴로 동전위 분극 실험에서는 높은 전류밀도를 나타냈다. 따라서 해수 내 캐비테이션에 대한 저항성을 향상시키기 위해서는 전기화학적 특성뿐만 아니라 기계적 특성도 복합적으로 고려한 재료의 선택이 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.130-137
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• 2019

원심 해수냉각 펌프를 분석하기 위하여 다른 운전 유량에 대한 캐비테이션 거동을 조사하였다. 3D 2상 해석은 ANSYS-CFX 상용코드로 수행되었다. 해석에는 $k-{\varepsilon}$ 난류와 Rayleigh-Plesset cavitation 모델이 사용되었다. 수치 예측에 기초하여 세 가지 토출 유량값에 대하여 헤드 드롭 특성곡선이 작성되었다. 더 높은 유량에서 임펠러는 버블 캐비테이션에 보다 취약하다. 0.7Q, Q 및 1.3Q(Q: 설계 유량)에서 작동하는 펌프의 3 % 헤드 드롭 위치는 각각 NPSHa 1.21 m, 1.83 m 및 3.45 m에 해당한다. 증기 기포의 볼륨이 예측되고 캐비테이션의 위치는 임펠러 내에서 발생하는 캐비티를 시각화하여 예상하였다. 또한, 압력계수와 날개 부하 분포가 구체적으로 제시되어 캐비테이션이 펌프 운전에 미치는 해로운 영향을 나타냈다. 또한, 압력계수 분포와 날개부하 차트가 구체적으로 제시되어, 펌프 운전에 캐비테이션이 미치는 해로운 영향을 나타냈다.

• 한국음향학회지
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• 제26권5호
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• pp.220-226
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• 2007

캐비테이션 터널에서 소음계측 실험의 주 목적은 프로펠러 소음레벨 계측과 소음원의 위치 판별이다. 한국해양연구원의 소음계측 실험용 "저소음 대형 캐비테이션 터널"의 기초연구의 일환으로 소음계측 실험이 동 연구원의 소형 캐비테이션 터널에서 수행되었다. 본 실험에서는 프로펠러 캐비테이션이 발생할 수 있는 반류조건을 만들기 위해 반류 생성용 모형체(dummy body)를 제작하였고, 유동장 내의 청음기에 의한 자체소음을 줄이기 위해 유선형으로 설계된 하이드로포일내에 청음기 배열을 설치하였다. 다양한 압력조건에서 발생한 소음장과 가상 음원의 복제음장을 계측한 후, 소음원의 위치를 추적하기 위해 주파수 비상관 Bartlett 프로세서를 적용하였다. 본 논문에서는 수행된 소음계측 시험에 대해 기술하고, 계측된 소음의 분석 및 위치추적 결과를 제시한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.351-356
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• 2012

초음파 캐비테이션 현상이란 강한 초음파 조사 조건에서 매질(주로 유체) 내에서 미세기포를 발생시키고, 천이시키는 물리적 현상을 의미한다. 본 연구에서는 초음파 캐비테이션 발생량의 정량적 평가를 위하여 초음파 조사조건에 따른 기포군의 초음파 음향 특성변화를 관찰하였다. 중심 주파수가 500 kHz. 1.1 MHz인 곡면형 단일 초음파 변환기를 이용하여 캐비테이션 현상을 발생시켰으며, 형성되는 기포군을 가로지르는 2.25 MHz 간섭 초음파를 송/수신하여 분석하였다. 본 연구에서는 캐비테이션 발생량 평가를 위한 파라미터로 투과하는 파의 중심주파수 변화 및 감쇠 특성, 전파시간을 제시하였으며, 캐비테이션 발생 조건(조사 강도 및 여기 신호, 중심주파수)에 따른 변화를 관찰하였다. 획득된 간섭 초음파 수신신호를 분석한 결과, 중심 주파수의 변화의 경우 상관계수는 낮지만 조사 강도에 따른 상관관계를 확인할 수 있었으며, 특정 조사 조건에서 주목할 만한 급격한 중심 주파수 변화가 관찰되었다. 조사조건에 따른 간섭 초음파의 감쇠 추세는 모든 조건에서 높은 상관관계를 보였으며, 캐비테이션 발생형태에 영향을 받지 않는 것으로 확인되었다. 조사조건에 따른 전파 시간의 변화는 관찰되지 않았다. 차후 다양한 조사조건에 대한 평가를 통하여 보다 정량적인 캐비테이션 발생량 평가가 가능할 것으로 판단되며, 이러한 정량적 평가는 고강도 초음파 치료에서 발생할 수 있는 현상에 대한 기초 연구로서 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.1021-1027
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• 2013

원심펌프의 캐비테이션 침식에 대한 예측진단 기법을 본 연구에서 제시했다. 펌프의 침식 상태를 추정하기 위해 캐비테이션 소음을 측정하여 손상률을 계산하고 누적 손상은 특정 운전 상태에 따라 추정한 손상과 Miner의 법칙을 이용하여 계산했다. 펌프 임펠러의 잔존 유효 수명은 미래의 운전 조건을 가정한 누적 손상 예측치에 따라 계산하고 예측 불확도는 몬테카를로 모의를 통해 얻었다. 예측 및 시험 결과를 비교해 본 결과 개발된 방법이 캐비테이션 침식 상태와 잔존 유효 수명을 예측하는 데 적용될 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.1-7
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• 2015

캐비테이션 벤츄리는 후단 압력에 상관없이 액체의 유량을 일정하게 유지시켜주는 장치로, 일정한 추진제 유량의 공급을 필요로 하는 액체로켓엔진 시스템에 성공적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 축소되는 유입각과 팽창하는 출구각 만이 다른 네 개의 캐비테이션 벤츄리를 설계, 제작하였다. 압력을변경시켜가며 벤츄리를 통과하는 유량과 전/후단의 압력을 측정하였다. 실험결과로부터 각 벤츄리에 대한 유량계수와 임계 압력비를 계산하였다. 캐비테이션 벤츄리의 입구각과 출구각은 유량계수에 영향을 주었으며, 출구각은 임계 압력비에도 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권2호
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• pp.205-210
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• 2001

결석 파쇄에 ES지 장치가 이용되기 시작한 이래, 장치의 성능 및 장치에서 발생시킨 충격파가 생체에 미치는 영향등에 관한 연구가 다수 행해지고 있다. 그 중의 하나가 충격파가 전달되는 곳에는 항상 거론되는 캐비테이션 문제이다. 본 연구에서는 압전식 ESWL 장치로 대상물을 파쇄한다는 가정하에, 그 때의 매질을 캐비테이션이 미치는 영향과 관련지어 둘로 구분한다. 그것에 따라 각 매질에서의 방사음을 관측하고, 매질에 따른 파쇄효율과의 관계를 분석한 결과를 제시한다. 본 논문의 결과들은 캐비테이션 기포의 발생율이 작은 탈기수쪽이 방사음에 있어서도 분산성이 작고, 파쇄효율면에 있어서도 안정된 점을 확실히 나타내고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1099-1102
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• 2017

액체로켓엔진용 연료펌프의 캐비테이션 시험 중 입출구 배관과 펌프 케이싱에서 계측된 고주파 신호를 분석하였다. 각각의 데이터의 RMS 값을 캐비테이션 수에 따라 표현하였다. 측정 결과는 산화제펌프의 결과와 비교하였으며, 캐비테이션 불안정성의 영향도 검토하였다. 산화제펌프와 연료펌프 고주파 신호 사이에 유사성이 확인되었다. 또한, 캐비테이션 불안정성은 연료펌프 출구 배관 압력섭동에 영향을 주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1077-1079
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• 2017

터보펌프 인듀서에서 발생하는 캐비테이션은 시작점부터 점차 발달하여 임계점, 그리고 급격한 양정하락으로 이어지는 붕괴점의 체제로 진행된다. 본 연구에서는 터보펌프 인듀서에서 발생하는 캐비테이션 시작점에 대한 특성과 예측 경험식을 평가해 보았다. 타원 평판에서 캐비테이션 시작점의 경험식은 터보펌프 인듀서에서도 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 하지만, 선박용 프로펠러에서 사용되는 예측 경험식의 경우 터보펌프 인듀서에서는 큰 차이를 보였다. 이는 운전 영역에서의 레이놀즈수가 다르기 때문인 것으로 판단되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.40-47
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• 2000

수중익의 캐비테이션 소음이 캐비테이션 터널에서 측정되었다. 캐비테이션이 초기 발생하면 소음수준이 급격히 증가되며, 기포간에 상호간섭이 나타나지 않는 캐비테이션 수까지 증가된다. 그러나 케비테이션 수가 더욱 감소하여 기포간에 상호간섭이 나타나면, 오히려 소음수준이 감소되는 것으로 나타났다. 기포의 궤적과 체적의 변화는 각각 Lagrangian 추적법 및 Kirkwood-Bethe 가정하에 모형화된 방정식을 사용하여 해석하였다. 기포 체적변화의 수치계산 결과는 실험 결과와 비교적 일치되는 것으로 나타났다.