• 제목/요약/키워드: 표면 열유속

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열 장 흐름 분획장치의 제작과 효율성에 관한 연구 (A Study of Construction and Efficacy of Thermal Field-Flow Fractionation)

  • 이대운;허욱환;전선주;이인호
    • 대한화학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.419-427
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    • 1992
  • 본 연구에서는 열 장 흐름 분획장치를 제작하고 이를 이용하여 폴리스티렌의 머무름과 선택성을 조사하였으며 최적 분리조건을 결정하였다. 열 장 흐름 분획장치의 채널 부분은 열전도도가 좋은 구리판을 윗벽과 아랫벽으로 하여 그 사이에 Mylar spacer를 끼워 제작하였다. 구리판 표면은 이상적인 유선형 흐름이 이루어지도록 매끈하고 굴곡이 없도록 세공하였으며, Mylar spacer는 채널을 형성하도록 잘라낸 후 거친 부분을 사포로 갈아내었다. 윗 구리판은 히터를 넣어 온도를 높였고 아래 구리판은 수도물을 이용하여 온도를 낮추어 온도 구배를 주었다. 폴리스티렌의 머무름은 분자량과 채널에 가해준 온도차가 커지면 증가하였고, 일정한 온도차에서 차가운 벽의 온도를 20∼$45^{\circ}C$로 높히면 감소하였다. 시료의 선택성은 크기 배제 크로마토그래피보다 훨씬 좋았으며, 머무름이 큰 용질일수록 선택성이 좋았다. 이론단의 높이는 유속과 비례하였으며, 이로부터 폴리스티렌의 다분산도를 측정할 수 있었다.

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박테리아의 주화성에 의한 미세입자의 운동 (Motion of Microbeads Propelled by Bacterial Chemotaxis)

  • 김동욱;김영원;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.523-529
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    • 2010
  • Micro actuator의 동력원으로 박테리아 주화성을 기반으로 한 편모박테리아 운동은 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 마이크로입자 추적유속계($\mu$-PTV)를 이용하여 박테리아 주화성에 의해 추진되는 형광입자의 움직임을 분석하였다. 일반적으로 활발한 운동성을 지니고 있는 편모 박테리아 중 Serratia marcescens가 배양액속에서 형광 폴리스티렌 미세입자 표면에 자발적으로 붙게 된다. 박테리아가 부착된 미세입자를 고형화된 화학적 유인물질 L-aspartate가 담겨져 있는 유체 속으로 주입하고, 시간에 따라 입자들이 서서히 L-aspartate가 높은 농도를 가지는 구역으로 이동하는 것을 관찰하였다. 본 연구의 결과로 편모박테리아가 micro actuator의 효율적인 동력원 개발에 적용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

이중분사식 수소기관 연소실내 가스의 순간열전달계수의 측정 (Measurement of Transient Heat Transfer Coefficient of In-cylinder Gas in the Hydrogen Fueled Engine with Dual Injection System)

  • 위신환;김윤영;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.267-275
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    • 2001
  • To clear the differences of heat transfer coefficient of in-cylinder gas with fuel properties, the transient heat transfer coefficient of hydrogen gas is investigated by using the hydrogen fueled engine. The measured results were also compared with those of gasoline engine and several empirical equations. Transient heat transfer coefficients were determined by measurements of unsteady heat flux and instantaneous wall temperature in the cylinder head. As the main results, it is shown that transient heat transfer coefficients have remarkable differences according to fuel properties, and it's value for hydrogen engine is twice higher than that of gasoline engine. It means that equation of heat transfer coefficient that the effect of fuel properties is considered sufficiently, is needed to analyze or simulate the gas engine performance.

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와확산 및 혼합층 모델을 이용한 성층화 호수 해석 (Analysis of Stratified Lake using an Eddy Diffusion and a Mixed-Layer Models)

  • 김경섭
    • 물과 미래
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    • 제29권5호
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    • pp.235-244
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    • 1996
  • 호수에서의 수직온도분포를 모의하기 위하여, 수리학적 특성 즉 유속분포가 필요없는 일차원 와확산모델 및 혼합층모델이 개발, 적용되었으며 각 모델의 결과가 비교, 검토되었다. 전자는 지배방정식 유도시 분자확산을 모델적용시 년간 수면변화를 무시했으며, 후자는 간단한 해석을 위하여 일정한 층의 두께를 가정하였다. 호수표면과 바닥에서의 온도경계조건이 각각 열 에너지의 이동에 의해서 결정되도록 하는 와확산모델은 explicit 유한차분법을, 두층을 이용하는 혼합층모델은 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. 측정된 데이타와 와확산모델 및 혼합층모델의 계산치와 비교해본 결과, 만족한 결과를 도출하였다. 따라서, 호수관리의 수단으로 이 모델들을 유용하게 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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작업복의 연소특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Burning Characteristics of Working Uniform)

  • 방창훈;이진호;김병호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.46-50
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    • 2005
  • 본 논문에서는 작업복의 연소특성을 실험적으로 연구하였으며, 초기 점화위치는 상의소매 부분, 상의전면 중앙부분 및 하의무릎 부분으로 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 미연소 질량비는 점화위치가 하의무릎 부분의 경우가 가장 빨리 감소하며 다음으로 상의소매 부분, 상의전면 중앙부분의 경우 순으로 감소하였다. 최고평균표면온도는 점화위치가 상의소매 부분, 상의전면 중앙부분, 하의무릎 부분의 경우 순으로 높게 나타났다. 연소 중 최고복사열유속은 점화위치가 상의소매 부분$(0.5\;W/cm^2)$, 상의전면 중앙부분 $(0.45\;W/cm^2)$, 하의무릎 부분$(0.44\;W/cm^2)$의 경우 순으로 높게 나타났다.

NaBr을 첨가한 물소화제의 냉각효과에 관한 연구 (A Study on the Cooling Effect of a Water Fire Extinguishing Agent Containing NaBr)

  • 방창훈;김종석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.6-12
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 NaBr(30%, w/w)을 첨가한 물소화제의 냉각효과를 연구하는 것이다. 고온체로는 탄소강과 테프론을 사용하였다. 실험에서 고온체 표면의 온도범위는 7$0^{\circ}C$~116$^{\circ}C$이며 액적의 크기는 2.6mm이다. 실험결과 고온체 내부의 온도는 재질에 관계없이 순수한 물의 경우가 NaBr 수용액보다 낮게 나타났으며, 테프론의 경우가 탄소강보다 온도 변화가 크게 나타났다. 또한 제질에 관계없이, 평균 열유속은 순수한 물의 경우가 NaBr 수용액 보다 크게 나타났으며, 겉보기 증발시간은 순수한 물의 경우가 NaBr 수용액보다 짧게 나타났다.

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인공 캐비티를 가진 히터를 이용한 가열면 경사각에 따른 포화상태 풀 핵비등 열전달 기초연구 (Heat Transfer Characteristics under Saturated Nucleate Pool Boiling for Various Heating Surface Angles using Heater with Artificial Cavity)

  • 김정배
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.7-14
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    • 2009
  • Nucleate pool boiling experiments with constant heat flux condition were performed using pure R11 and R113 for various surface angles under saturated pool condition. A circular heater of 1 mm diameter, with artificial cavity in the center, fabricated using MEMS technique and the high-speed controller were used to maintain the constant heat flux. Images of bubble growth were taken at 5,000 frames per second using a high-speed CCD camera. The bubble geometry was obtained from the captured bubble images. The effects of surface angles on the bubble growth behaviors were analyzed as dimensional scales for the initial and thermal growth regions. The parameters for the bubble growth behaviors were bubble radius, bubble growth rate, sliding velocity, bubble shape and advancing and receding contact angles. These phenomena require further analysis for various surface angles, but this study will provide good experimental data with constant heat flux boundary condition for such works.

분자동역학을 이용한 박막의 열경계저항 예측 및 실험적 검증 (Molecular Dynamics Simulation on the Thermal Boundary Resistance of a Thin-film and Experimental Validation)

  • 석명은;김윤영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.103-108
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    • 2019
  • 본 논문에서는 비평형 분자동역학 시뮬레이션 기법을 사용하여 알루미늄 박막과 실리콘 웨이퍼 간 열경계저항을 예측하였다. 실리콘의 끝 단 고온부에 열을 공급하고, 같은 양의 열을 알루미늄 끝 단 저온부에서 제거하여 경계면을 통한 열전달이 일어나도록 하였으며, 실리콘 내부와 알루미늄 내부의 선형 온도 변화를 계산함으로써 경계면에서의 온도 차이에 따른 열저항 값을 구하였다. 300K 온도에서 $5.13{\pm}0.17m^2{\cdot}K/GW$의 결과를 얻었으며, 이는 열유속 조건의 변화와 무관함을 확인하였다. 아울러, 펨토초 레이저 기반의 시간영역 열반사율 기법을 사용하여 열경계저항 값을 실험적으로 구하였으며, 시뮬레이션 결과와 비교 검증하였다. 전자빔 증착기를 사용하여 90nm 두께의 알루미늄 박막을 실리콘(100) 웨이퍼 표면에 증착하였으며, 유한차분법을 이용한 수치해석을 통해 열전도 방정식의 해를 구해 실험결과와 곡선맞춤 함으로써 열경계저항을 정량적으로 평가하고 나노스케일에서의 열전달 현상에 관한 특징을 살펴보았다.

표면의 이슬 맺힘 저감을 위한 냉장고 가스켓 및 냉동냉장실 내벽 구조개선에 관한 연구 (A Study on the Design Parameters of a Gasket and Innercase of a Refrigerator to Reduce Dew Generation on the Outer Surface)

  • 강석훈;김성진;김주환;민준기;손창민;박상후
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권4호
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    • pp.457-463
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    • 2012
  • 최근 사용자의 편의성과 냉장고 저장 공간의 확보를 위해 냉장고 문과 내벽을 얇게 제작하고 있다. 따라서 냉기차단 벽두께의 감소로 인하여 내 외부 온도차가 일정수준 이상으로 발생하고 이에 따라 표면의 이슬 맺힘 현상이 문제가 되는데, 이는 냉장고 설계에 있어 해결되어야 할 중요한 문제이다. 문제를 해결하기 위해 지금은 일반적으로 전기히터와 같은 발열체를 사용하였는데, 이 경우에 불필요한 전력소모가 뒤따른다. 본 연구에서는 기존방식과 달리 전기를 사용하지 않고 기계적 구조변경을 통한 해결방안으로 가스켓 최적화와 냉동냉장실 내벽두께 조정을 통해 표면에 이슬 맺힘 현상을 저감하는 방법을 제안한다. 해석결과를 살펴보면, 히터의 사용 없이 이슬 맺힘이 발생하는 부분에서의 온도가 국부적으로 $0.39{\sim}3.07^{\circ}C$까지 상승하는 효과를 얻어서 이슬 맺힘 현상을 저감시켰다.

분무열분해 공정을 이용한 메조기공을 가지는 실리카 구형입자의 제조 (Preparation of Mesoporous and Spherical-shaped Silica Particles by Spray Pyrolysis)

  • 백철민;정경열;박균영;박승빈;조성백
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.880-885
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    • 2008
  • 분무열분해 공정을 이용하여 규칙적인 메조기공을 가지는 실리카 분말을 제조하고 고표면적을 얻기 위한 합성조건을 최적화하였다. 주형제로 이용된 CTAB의 양과 액적들의 반응기 내에서 체류시간을 변화시켜주면서 입자를 제조하고 SEM, BET, SAXS, 그리고 DLS를 통해 분말특성을 조사하였다. 기체 유입속도를 고정하고 CTAB/TEOS 몰비를 0.05에서 0.30으로 변화시킴에 따라 비표면적은 200에서 $1,290m^2/g$으로 변화였다. CTAB/TEOS 몰비를 고정했을 때 입자의 비표면적은 기체의 유입속도에 따라 1,062에서 $1,305m^2/g$ 사이에서 변화되었다. 제조된 입자들의 BJH 탈착에 의한 평균 기공 크기는 $21{\sim}23{\AA}$를 가졌으며, CTAB/TEOS 몰비나 기체 유입속도에 크게 영향을 받지 않았다. 최대 표면적은 CTAB/TEOS 비를 0.2, 기체 유속을 20 l/min으로 했을 때 $1,305m^2/g$를 얻었다. 제조된 실리카 분말은 육방형구조의 규칙적인 기공에 기인한 $2{\theta}=2.6^{\circ}$ 강한 피크와 $2{\theta}=4.4$$5.1^{\circ}$ 약한 피크를 가지는 것을 SAXS 분석결과로 확인하였다. 제조된 실리카 분말은 구형의 형상을 가졌으며 $1.0{\mu}m$의 평균크기를 가졌다.