• 제목/요약/키워드: 표면 젖음도

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층상구조를 가진 증발식 열교환기 습채널의 표면 젖음도 해석 (Analysis on Wetting Behavior of A Lamellar Type Wet Channels in An Evaporative Heat Exchanger)

  • 오동욱;박재범;송찬호
    • 설비공학논문집
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    • 제28권7호
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    • pp.283-287
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    • 2016
  • One of the most important factors for determining the thermal performance of an evaporative cooling system is the wettability of the evaporative heat exchanger surface. Evaporation of a widely spread water film on the heat exchanger surface promotes heat transfer between the "dry" air and "wet" air passages. Hydrophilic coating is generally applied on the heat exchanger surfaces to increase the wettability of the heat exchanger surface and the COP of the evaporative cooling system. In this paper, a simple lamellar patterned structure is suggested to maximize the spreading of a water film on the vertically oriented walls. The capillary height of the lamellar structured grooves is analyzed through a theoretical model, and the results are compared with the numerical analysis through a finite element analysis tool, SE-FIT. A good agreement between the theoretical model and the numerical analysis can be observed as long as the channel depth is comparable to or larger than the channel width of the lamellar structure.

직접프린팅 및 수열합성 방법을 이용한 초소수성 TiO2표면 제작 및 젖음 특성 변화

  • 최학종;신주현;이헌
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.157-158
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    • 2012
  • 최근 연잎의 표면과 같은 자기세정효과의 인공적인 제작을 위한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 이러한 자기세정효과는 초소수성 표면 제작 및 젖음 특성 분석을 통해 형성 및 해석이 가능하다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피 공정 및 수열합성법을 이용하여 주기적으로 배열된 계층구조의 $TiO_2$ 패턴을 형성 및 표면 개질을 통한 초소수성 구현하였다. 그 결과, 표면 개질된 계층구조의 $TiO_2$ 패턴은 deionized water에 대해 $160^{\circ}$ 이상의 정적 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 형성하였다.

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다공물질 표면처리가 경사판의 증발냉각에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effects of Porous Layer Treatment on Evaporative Cooling of an Inclined Surface)

  • 이대영;이재완;강병하
    • 설비공학논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.25-32
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    • 2005
  • Falling film heat transfer has been widely used in many applications in which heat and mass transfer occur simultaneously, such as evaporative coolers, cooling towers, absorption chillers, etc. In such cases, it is desirable that the falling film spreads widely on the surface forming thin liquid film to enlarge contact surface and to reduce the thermal resistance across the film and/or the flow resistance to the vapor stream over the film. In this work, the surface is treated to have thin porous layer on the surface. With this treatment, the liquid can be spread widely on the surface by the capillary force resulting from the porous structure. In addition to this, the liquid can be held within the porous structure to improve surface wettedness regardless of the surface inclination. The experiment on the evaporative cooling of an inclined surface has been conducted to verify the effectiveness of the surface treatment. It is measured that the evaporative heat transfer increases about $50\%$ by the porous layer treatment as compared with that from orignal bare surfaces.

다양한 기둥 타입을 가지는 나노 구조물 고체 표면에서의 물 액적 젖음 특성 (Wetting Characteristics of Water Droplet on the Solid Surfaces with Variable Pillar-Type Nanostructures)

  • 유민정;권태우;하만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권10호
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    • pp.659-666
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    • 2016
  • 본 연구는 길이에 따른 사각 기둥 타입을 변수로 선정하여 각각의 길이 패턴을 지닌 고체 표면에서의 물 액적 젖음 특성을 분자 동역학을 이용하여 규명하였다. 기둥의 표면 형상을 정사각형과 직사각형의 형태로 가정하였고, 정해진 형상에서의 표면 면적을 증가시켰다. 정사각형 형상의 경우 각 변의 길이가 $4.24{\AA}$, $8.48{\AA}$, $12.72{\AA}$로 증가하였으며, 직사각형 형상의 경우 고정된 한 변은 $8.48{\AA}$의 길이를 가지며 다른 한 변의 길이는 $4.24{\AA}$, $8.48{\AA}$, $12.72{\AA}$로 증가하였다. 이러한 길이 변화를 통해 사각기둥 표면형상의 변화 및 전체 고체표면의 면적 대비 기둥이 차지하는 면적의 비율에 따른 물 액적의 변화를 살펴보고, 표면과 물 액적과의 접촉각을 측정하여 비교 분석하였다.

대기압 플라스마에 의한 폴리우레탄 필름의 표면 개질 (Surface Modification of Polyurethane Film Using Atmospheric Pressure Plasma)

  • 양인영;명성운;최호석;김인호
    • 폴리머
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    • 제29권6호
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    • pp.581-587
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    • 2005
  • 상업용 폴리우레탄(PU) 필름의 표면 개질 목적으로 대기압에서 플라스마를 발생시키기 위한 dielectric barrier discharge(DBD) 구조의 평판형 플라스마 반응기 내에서 이온화된 아르곤 플라스마를 사용하였다. 플라스마 처리 공정변수인 처리 시간, 처리 RF-power, 아르곤 가스 유속을 변화시켜가며 접촉각을 측정하여 젖음성과 표면 자유 에너지 변화를 알아보았고, 필름 표면 위에 과산화물을 최대로 도입시키기 위해 플라스마 처리 공정변수를 최적화하였다. 대기압 플라스마 처리 시간 70초, RF-power 120 W, 아르곤 가스유속 6 liter per minute(LPM)에서 가장 높은 젖음성과 표면 자유 에너지 값을 보였고, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy(DPPH) 법을 사용하여 PU 필름의 표면에 생성된 과산화물의 농도를 정량한 결과, 처리 시간 30초, RF-power 80 W, 아르곤 가스유속 6 LPM의 플라스마 처리 조건에서 최대 2.1 nmol/$\cm^{2}$의 과산화물이 생성되었다.

Superhydrophobic ZnO nano-in-micro hierarchical structure fabricated by nanoimprint lithography

  • 조한별;변경재;권무현;이헌
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.153-153
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    • 2012
  • 자연계에는 다양한 생물체들의 표면 구조가 특수한 기능을 갖는 형태로 되어 있다. 이와 같이 특수한 기능을 갖는 생물체들의 표면 구조는 일반적으로 화학적 조성과 표면의 더불어 나노와 마이크로 구조가 혼합되어 있는, 이른바 hierarchical 구조를 보인다. 그 중에서도 표면 초소수성 특성을 보이는 연잎의 표면과 같은 hierarchical 구조는 self-cleaning effect 등의 기능성 표면 제작에 활용이 가능하여 이를 모사하기 위한 연구가 활발히 진행중에 있다. 이에 본 연구에서는 연잎과 같은 초소수성을 띄는 ZnO nano-in-micro hierarchical 구조를 저온 공정을 통하여 다양한 기판에 제작하였다. 이를 위하여 ZnO 나노 입자 분산 레진을 제작하였고 UV imprinting 과 수열합성법을 통하여 마이크로 패턴 상부에 ZnO 나노 입자가 형성된 ZnO nano-in-micro hierarchical 구조를 형성하였다. 제작된 ZnO hierarchical 구조의 젖음 특성은 표면 접촉각이 $160^{\circ}C$이상인 초소수성을 보였으며, 제작 공정에는 고온의 열처리가 수반되지 않아 PET film 등 다양한 기판에 ZnO hierarchical 구조를 제작할 수 있었다.

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