• 제목/요약/키워드: 평균마찰계수

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벽면거칠기위치에 따른 이중동심관내의 난류유동과 열전달 (Turbulent Flow and Heat Transfer in Concentric Annuli Depending on Position of Wall Roughness)

  • 안수환;손유식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.136-143
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    • 1997
  • 직경 비가 0.56인 이중동심관에 내외측모두 매끈한 벽면, 벽면 거칠기를 안측, 외측, 그리고 양측 모두의 4경우에 대한 난류 유동과 열전달특성을 실험과 이론으로 연구하였다. 시간평균속도분포, 마찰계수, 그리고 최대 속도 지점과 전단응력이 0인 지점들을 피토튜브와 X형 열선 풍속계로 측정하였다. 이중동심관내에서 4가지 경우에 따른 사각돌출형 거칠기효과가 난류 유동과 열전달에 미치는 영향을 수정난류모델을 기초로 하여 연구하였다. 직경비, 거칠기 위치, 레이놀즈수, 그리고 프란틀수 등의 여러 변수에 의해서 난류 유동과 열전달을 고찰하였다. 본 연구는 전체적 효율 측면에서 유리하게 열전달율을 향상시킬수 있는 거칠기 구조를 밝혔다.

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Si 함량에 따른 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조와 기계적 특성의 변화에 관한 연구 (Effect of Si on the Microstructure and Mechanical Properties of Ti-Al-Si-C-N Coatings)

  • 홍영수;권세훈;김광호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.208-210
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    • 2009
  • 5성분계 Ti-Al-Si-C-N 코팅막은 하이브리드 코팅 시스템을 사용하여 실리콘 (Si) 웨이퍼와 SUS 304 기판위에 합성되었다. 본 연구에서는 Si 첨가에 의해 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조와 기계적 특성의 변화를 체계적으로 조사하였다. Si 함량이 증가됨에 따라 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조는 주상정에서 나노복합체를 가지는 미세구조로 변화하였다. 나노복합체의 고유한 특성에 의하여 미소경도는 약 56GPa로 증가하였고, Si가 증가함에 따라 평균 마찰계수도 크게 줄어들었다.

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하이브리드 시스템을 이용한 $CrMoC_xN_{1-x}$ 박막의 제조와 기계적 물성의 변화 (SYNTHESIS AND MECHANICAL PROPERTIES OF $CrMoC_xN_{1-x}$ COATINGS DEPOSITED BY HYBRID COATING SYSTE)

  • 윤준서;김광호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.81-82
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    • 2008
  • 하이브리드 코팅 시스템을 이용하여 $CrMoC_xN_{1-x}$ 박막을 AISI D2와 실리콘 웨이퍼 모재 위에 증착하였다. 박막 내 탄소 함량은 $CH_4/(CH_4+N_2)$ 가스 유량 증가에 비례하여 증가했다. 탄소 함량이 0.33일 때 44GPa의 최대강도 및 -4.4GPa의 잔류응력을 나타내었다. CrMoN 박막의 평균 마찰계수는 0.42이지만, 탄소함량을 증가함에 따라 0.31까지 감소 하였다. 이것은 박막 표면과 스틸볼 사이에서 탄소가 풍부한 층이 형성되어 일종의 고체윤활제 역할을 했기때문이다. 박막의 미세조직은 X-ray diffraction, Scanning electron microscopy, 그리고 X-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 분석하였다.

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하이브리드 코팅시스템을 이용한 Cr-Mo-Si-N 코팅의 합성 및 기계적 특성 (Syntheses and mechanical properties of Cr-Mo-Si-N coatings by a hybrid coating system)

  • 윤지환;안성규;이주희;김광호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.103-104
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    • 2007
  • Cr-Mo-Si-N 코팅막은 AISI D2 모재와 Si 모재위에 $Ar/N_2$ 혼합기체를 사용하여 AIP (arc ion plating) 방법과 마그네트론 스퍼터링 (DC magnetron sputtering) 방법을 결합시킨 하이브리드 코팅시스템을 이용하여, 증착하였다. XRD, HRTEM, XPS 등의 분석장비를 이용하여 Cr-Mo-Si-N 코팅의 미세구조를 관찰하였다. Cr-Mo-Si-N 코팅의 경도는 Si함량이 12.1 at.%에서 약 50 GPa의 최고치를 나타냈으며, 평균 마찰계수는 Si 함량이 증가할수록 감소하였다.

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엔트로피 개념을 이용한 관수로내의 유속분포에 관한 연구 (A Study on The Velocity Distribution in Closed Conduit by Using The Entropy Concept)

  • 추태호;옥치율;김진원;맹승진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4B호
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    • pp.357-363
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    • 2009
  • 일반적으로 사용되는 관수로의 평균유속을 구하려면 Darcy-Weisbach의 마찰손실수두공식을 사용하면 되나, 그러나 이 식의 마찰손실계수 f는 Reynolds수와 상대조도(${\varepsilon}$/d)의 함수이므로 사용하기에 매우 불편하며 따라서 보다 편리한 식이 요구된다. 이에 본 연구에서 Chiu 유속공식의 신뢰성과 정확성을 증명하기 위하여 관수로에서 비삽입식 유속측정 장치인 레이저 유속계(Laser Doppler Velocimeter: LDV) 및 초음파 유량계(Ultrasonic Flowmeter: U/F), 삽입식 유속측정장치인 피토관 (Pitot Tube)을 이용하여 실측한 유속측정 자료와 Chiu의 공식을 이용한 유속분포가 매우 잘 일치함을 증명하였다. 유량의 증감에 관계없이 실험실 수로에서의 최대유속과 평균유속간의 이론적인 선형관계를 증명함으로써 관수로내 유속의 평형상태, 즉 엔트로피 파라미터 M값에 대응하는 평형상태에 도달하려 하고 이 평형상태를 지속적으로 유지하려고 하는 경향이 있음을 증명하였다. 또한, 한 단면을 대표하는 엔트로피 파라미터 M값이 결정되면 최대유속이 발생하는 지점에서의 유속 측정만으로 단면 전체의 평균유속을 쉽게 구할 수 있고 이로부터 간단히 유량을 산정할 수 있음을 증명하였으며, 이는 추후 관수로 설계 및 운영관리 시 가장 중요한 평균유량을 측정할 수 있는 이론적인 도구로 사용될 수 있음을 의미하는 것이다.

증발기 형태에 따른 수치적 해석 (Numerical analysis according to evaporator type)

  • 김대영;김문기;윤홍선
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.103-103
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    • 2017
  • 증발기의 형태에 따라 수치적 해석을 진행하면서 최적의 효율을 나타낼 수 있는 증발기를 설계하는 것이 중요하다. 증발기의 수치적 해석은 EES 프로그램을 이용하여 진행되었으며, 계산의 검증은 자사의 제품의 성능과 비교하면서 검증하였다. 증발기의 수치적 해석의 구성은 지배방정식과 연속방정식을 이용하여, 냉매의 총괄열전달계수, 관내외벽의 열전도율, 공기의 총괄열전달계수를 이용하여 총괄열전달계수를 계산하였으며, 총괄열전달계수를 이용하여 증발기의 열량을 계산하였다. 증발기의 수치적 해석과 자사 제품 5개의 제품과 비교하였고, 평균적으로 약 10%의 오차율을 보였다. 신뢰성이 확보된 계산식을 이용하여 Fin의 간격, 단위 질량유량, 열 교환 코일 길이, 풍량의 조건을 각각 변동시켜 증발기 열량 비교를 하며 경향성을 고찰하였다. Fin의 간격을 1mm에서 20mm으로 0.5mm 간격으로 변화 시켰을 경우, 핀 간격이 좁으면 공기 유속이 빨라져 열 교환 효율이 낮아지며, 반대로 넓어지면 냉매 유량에 비해 공기 유량이 많기 때문에 열 교환 효율이 낮아진다. 열 교환 코일 길이를 500mm에서 2400mm으로 50mm 간격으로 변화 시켰을 경우, 열 교환 코일 길이가 길어질수록 배관의 마찰력과 냉매의 온도 상승으로 인하여 공기 온도와의 온도 차이가 줄어들어 열 교환 효율은 낮아진다. 풍량을 20cmm에서 400cmm으로 10cmm 간격으로 변화 시켰을 경우, 일정 풍량 이상 올라가면 공기 유속이 빨라져서 열량이 낮아지는 경향을 보인다. 질량유량을 3g/sec에서 174g/sec으로 4.5g/sec 간격으로 변화 시켰을 경우, 질량 유량에 따라 비례적으로 열량이 높아지는 경향을 보이다가 일정 질량 유량 이상에서는 공기 풍량에 비해 냉매 유량이 많기 때문에 반비례적으로 열량이 낮아진다. 이처럼 증발기의 설계는 Fin 간격, 열 교환 코일 길이, 풍량, 질량유량 등을 복합적으로 고려하여 증발기 설계를 해야 하며, 저장고의 크기, 부하, 사용목적에 따라 최적화된 증발기를 설계하여야 한다.

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수치모형에 의한 연안해역 해수운동의 분석 (Analysis of the Hydraulic Behaviour in the Nearshore Zone by a Numerical Model)

  • 이희영;정선길
    • 물과 미래
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    • 제27권2호
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    • pp.73-83
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    • 1994
  • 확산현상, 표사유동 및 인간의 여러 활동이 실제 연안해역에서 일어나므로 연안해역 해수운동의 물리적 특성을 파악하고 해석하는 것은 중요한 의미를 지닌다. 본 연구에서는 연안해역에서의 파랑변형과 평균해수위 변동 그리고 연안유속 분포양상에 대해 여러 인자들이 미치는 영향을 2차원 유한차분 모형(ADI, Up-wind)을 이용하여 분석하였다. 계산결과로는 수치모형을 해저경사가 일정한 2차원 지형에 적용하여 해저경사, 입사파고, 파향각, 파주기, 마찰계수 및 수평확산계수가 연안해역 특히 쇄파대내에서 파랑변형, 평균해수위 변동 및 연안유속 분포에 미치는 영향을 분석하였다.

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면 데님소재의 색채 특성과 주관적 감각이 선호도에 미치는 영향 (Effects of Color Properties and Subjective Sensation on the Preference for Cotton Denim Fabrics)

  • 김여원;멍위;최종명
    • 감성과학
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    • 제20권4호
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    • pp.55-64
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    • 2017
  • 본 연구는 대학생 소비자의 선호 감성을 반영한 패션소재기획에 도움을 주고자 수행되었다. 8종의 데님소재를 대상으로 색채 특성과 역학적 특성 등의 객관적 특성을 평가하였으며, 데님소재의 색채 선호도, 주관적 감각, 촉감 선호도를 대학생을 대상으로 조사하였다. 또한 데님소재의 색채 선호도와 촉감 선호도가 데님 슬랙스의 구매 선호도에 미치는 영향을 파악하였다. 데님소재의 색채 선호도는 데님소재의 개별 시료에 따른 유의한 차이를 보였다. 대학생들은 데님소재의 색채특성 중 $-b^*$값과 C값이 낮게 측정된 남색(PB)의 데님소재를 선호하였다. 데님소재의 역학적 특성 중에서 마찰계수 평균편차(MMD), 마찰계수(MIU), 기하학적 거칠기(SMD) 등의 표면특성과 전단 히스테리시스(2HG5) 등의 전단특성은 주관적 감각에 중요한 영향을 미치는 요인이었다. 한편, 데님소재의 촉감 선호도는 개별 시료에 따른 유의한 차이를 보였다. 폴리우레탄이 혼방된 데님소재에 대한 촉감 선호도가 높게 나타났으며, 면섬유 100%로 구성된 상대적으로 두껍고 무거운 데님소재의 촉감 선호도는 낮았다. 또한 촉감 선호도에 영향을 미치는 주관적 감각은 평활감, 유연감, 경량감 등의 순이었다. 데님 슬랙스에 대한 구매 선호도는 모두 평균 4점 이상의 점수를 나타내어 선호하였다. 데님소재의 색채 선호도와 촉감 선호도는 데님 슬랙스 구매 선호도에 영향을 미쳤는데, 색채 선호도가 더욱 영향을 주었다.

풋웨어 개발을 위한 생체역학 기반 인간공학적 분석 : B-boy 신발 개발을 중심으로 (A Biomechanics-Based Ergonomic Analysis for Footware Development)

  • 하종규;장영관;김진현
    • 융합정보논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.140-147
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 비보이들이 선호하는 기존 신발 5종류를 대상으로 인간공학적 사용성 평가를 통하여 최적신발제작을 위한 생체역학적 변인을 규명하는 것이다. 실험대상자는 전문가 10명, 비전문가 10명이 참가하였고, 자료획득을 위하여 적외선카메라 12대(Qualisys, Oqus), 지면반력기(Kistler, 9286AA)와 족저압력기(Zebris Gmbh, Zebris PDM-System)를 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 접지능력과 안전성 면에서 마찰계수 0.38, 자유모멘트가 $0.32N{\cdot}m/kg$인 P사 신발이 바람직하다. 둘째, 쿠션면에서 충격량이 숙련자, $2.51N{\cdot}m/kg$과 비숙련자, $2.86N{\cdot}m/kg$인 N사 신발이 적절한 것으로 나타났다. 셋째, 보행균형성은 전족부의 평균 족저압력이 10.11 KPa(우측), 10.05 KPa(좌측)인 C사 신발, 후족부의 평균 족저압력이 8.40 KPa(우측), 8.36 KPa(좌측)인 V사 신발 적정하다고 판단된다. 결론적으로 접지능력과 안전성은 P사, 쿠션면은 N사와 보행 균형성은 C사와 V사 신발들의 구조와 재질을 조합한 신발을 개발하여야 한다.

Earth-Rockfill Dam사면파괴에 대한 신뢰도 연구(I) (A Reliability Analysis of Slope Stability of Earth-Rockfill Dam)

  • 박현종;이인모
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권3호
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    • pp.21-32
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    • 1991
  • 본 연구에서는 복합 zone을 가진 rockfill dam성토 재료의 강도정수들과 core zone에서의 간극 수압의 불확정성을 고려할 수 있도록, 성토 재료의 공간적인 변화의 불확실성, 시료수의 제한에 의 한 불확정성에 실험실 결과와 현장 결과와의 차이에 따른 model 오차의 영향을 고려한 종합적인 설계변수들의 불확정성을 규명하였으며 core zone의 간극수압과 rockfill zone의 내부 마찰각을 bayeg 이론을 이용하여 불확정성을 Updating할 수 있는 방법을 제시하였다. 사면 안정 해석에서 시공직후 상, 하류, 만수위 상, 하류 수위, 급강하 시의 2차원 사면안정해석 과 end effect 영향을 고려한 3차원사면 안정해석을 하였다. 본 목적을 위하여 복합 zone을 가진 rockfill dam의 사면 안정해석에서 end effect의 영향을 고려한 3차원 사면안정해석 Program인 "ESTABL"을 개발하였으며, 파괴 사면의 강도정수와 간극수압의 변동계수를 구하는 프로그램 "COV", 복합 zone사면 안전율의 변동계수를 구하는 프로그램 "PCOV"을 개발하였다. 사면안정해석 결과 3차원안전율이 2차원안전율보다 약 200A정도 크게 나타나므로 end restraint 효과가 상당히 큼을 알 수 있다. 3차원사면안정은 근본적으로 system reliability 문제이 므로 안전율의 평균간보다 그 불확정성이 더 큰 영향을 미침을 보여준다. 또한 기초설계 치로 설계 를 마친후 시공중 혹은 추가로 각종 계측치가 있을 때 updating 이론을 이용하여 신뢰도를 증가시 킬 수 있음을 보여주며 강도계수의 변화에 의한 파괴확률의 변화는 점착력의 불확정성이 내부마찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.

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