• 한국추진공학회지
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• 제24권5호
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• pp.43-55
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• 2020

가스터빈 블레이드의 핀-휜 배열의 냉각 성능을 향상시키기 위하여 분절핀을 설치하여 효과를 분석하였다. 분절핀의 위치에 따른 유동 및 열전달 특성 변화를 수치해석을 통해 분석하였다. 분절핀이 설치되지 않은 엇갈림 핀-휜 배열인 기존형상 와 분절핀이 X₂/D_p=1.25 간격 떨어진 분절핀적용형상 1과 X₃/D_p=1.75 간격 떨어진 분절핀적용형상 2 를 비교하였다. 해석 결과 분절핀의 설치로 인해 핀-휜 배열 전단부에서 발생하는 말발굽와류의 세기가 강화되는 것을 확인하였다. 또한 핀-휜 배열 후단부에서 발생하는 멤돌이 와류의 세기가 약해지는 것을 확인하였다. 이로 인해 바닥면의 열전달 분포가 크게 상승하는 것을 확인 하였다. 반면 분절핀의 설치로 인해 압력손실은 증가하였으나, 열성능계수는 분절핀 적용형상 2 에서 최대 23.8% 가량 증가하는 것을 확인하였다. 이를 통해 향후 가스터빈 핀-휜 냉각 유로 설계 시 분절핀을 설치하면 냉각 성능이 증대 될 것으로 판단된다.

• 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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• 제15권1호
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• pp.109-114
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• 2019

본 논문은 프로브 핀에 대한 S-파라미터 시뮬레이션과 특성 임피던스 시뮬레이션을 수행하였고 이를 통해 프로브 핀의 고주파 성능을 분석하였다. 프로브 핀은 중앙의 한 개의 신호 핀과 상하좌우의 네 개의 접지 핀으로 배치하였다. 프로브 핀 사이의 간격을 0.35 mm, 0.40 mm, 0.50 mm으로 증가시키면서 프로브 핀의 삽입손실과 반사손실을 계산하였다. 반사손실의 주기적인 공진 현상으로 인해 프로브 핀은 서로 다른 삽입손실 특성을 가진다. 또한 프로브 핀의 배치와 피치 변화에 따른 특성 임피던스 분석을 수행하였다. 동일한 피치에서 특성 임피던스가 50 Ω에 근접하는 접지 핀 개수가 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.1084-1096
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• 2016

본 논문에서는 12.5 Gbps의 전송 속도를 갖는 고속 직렬 인터페이스 커넥터(high-speed serial interface connector)의 설계 및 분석 방법을 제안한다. 고속 직렬 인터페이스 커넥터는 다양한 매질로 구성되며, 내부 선로도 복잡한 구조를 가지고 있으므로, 선로의 불연속 부분의 각각을 임피던스 정합하기가 매우 어렵다. 따라서 커넥터의 각 부분을 단순화한 커넥터 라인(connector line)의 구조를 제안하였으며, 이 구조에서 R, L, C, G 파라미터를 추출하고 차동 모드 임피던스를 분석하며, TDT(Time Domain Transmissometry)와 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하여 임피던스 불연속(impedance discontinuity)을 최소화 하는 방법을 제시한다. 본 논문은 단순화한 커넥터 라인에서 추출된 분석 방법 및 결과를 고속 직렬 인터페이스 커넥터에 적용하였다. 제안한 커넥터는 총 44개의 핀(pin)으로 구성되며, 본 논문에서는 4개의 핀의 폭과 간격을 변경하여 신호 전달 특성을 분석하였다. 분석결과, 접지 핀의 폭이 증가할수록 임피던스는 소폭으로 감소하고, 접지핀과 신호 핀 사이의 간격이 증가할수록 임피던스가 증가했다. 또한, 신호 핀의 폭을 증가시키면 임피던스가 감소하며, 신호 핀과 신호 핀 사이의 간격을 늘리면 임피던스가 증가하였다. 최초 커넥터 임피던스 특성은 $96{\sim}139{\Omega}$ 사이에서 변화되는 값을 나타내었으나, 제안된 커넥터 구조를 적용했을 때 임피던스 특성은 $92.6{\sim}107.5{\Omega}$ 사이의 값으로 나타나, 설계 목표 $100{\Omega}{\pm}10%$를 만족함을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권2호
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• pp.79-86
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• 2017

본 연구에서는 이중관 지중열교환기의 내부에 삽입되는 유로의 외벽에 설치된 핀 형상에 따른 유동 및 열전달 특성의 변화를 수치해석적으로 분석하였다. 해석에는 상용 CFD 소프트웨어인 Ansys Fluent를 이용하였으며, SST $k-{\omega}$ 난류 모델을 적용하였다. 지중열교환기의 성능을 높일 수 있는 핀의 형상을 찾기 위하여 핀의 각도($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), 높이비(0.1, 0.3, 0.5), 그리고 핀 간의 간격비(1, 3, 5)를 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 핀의 각도와 높이가 증가하면서 대부분의 핀 형상에서 외각유로의 외벽과 내벽에서 Nusselt 수가 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 핀 각도 $15^{\circ}$, 높이 비 0.3 이하의 형상에서 핀이 설치되지 않은 경우보다 외벽의 열전달계수는 증가하며 내벽의 열전달 계수가 감소하는 결과를 관찰하였다. 또한 핀 간의 간격이 감소할 경우 외벽의 열전달계수는 큰 변화가 없으나 내벽의 열전달계수는 감소하는 경향이 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1168-1177
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• 2004

본 논문에서는 전자기적 결합 급전 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나의 사각 디스크에 연결된 단락핀의 수와 배열 간격 등의 변화에 따른 안테나 특성을 연구하고 각각의 단락핀 수에 따른 최적화된 안테나를 설계하였다. 전자기적 결합 급전 소형 모노폴 안테나는 각각 모노폴로 동작하는 단락된 사각 디스크의 공진과 사각 스파이럴 스트립 급전 선로의 공진이 전자기적으로 결합하여 넓은 대역폭을 가지게 된다. 안테나에서 사각 디스크의 단락핀의 수와 배열 간격은 디스크의 캐패시턴스에 영향을 주게 되어 공진주파수는 1.90 GHz에서 2.556 GHz까지 이동하며 이에 따라서 안테나의 전기적 크기와 대역폭에도 영향을 미치게 된다. 사각 디스크에 단락핀이 3개 연결되었을 때 안테나는 2.556 GHz의 중심 주파수에서 전기적 부피가 $0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0$ 이하로써 소형의 크기를 가지며 $26.8\%$의 넓은 대역폭을 가진다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1089-1095
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• 2011

열전달 향상을 위한 방법으로 많이 사용되고 있는 마이크로 핀을 포함한 표면 위에서의 핵비등을 액상과 기상에서 질량 및 운동량, 에너지에 대한 지배 방정식을 풀어 수치해석을 수행하였다. 핵비등에서의 기포거동을 계산하기 위해 sharp-interface 레벨셋(level-set) 방법을 상변화 효과와 핀과 캐비티와 같은 잠긴 고체에서의 점착 조건 및 접촉각, 마이크로 액체층에서의 증발 열유속을 포함하도록 수정하였다. 핀과 캐비티를 포함한 표면에서의 기포 생성, 성장, 이탈에 대한 해석을 통하여 핀-캐비티 배열, 핀-핀 간격이 핵비등에서의 기포거동에 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권2호
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• pp.1-7
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• 2014

This study is to analyze the local convective heat transfer for a circular cylinder with annular fins. The relation between wall heat transfer and three-dimensional flow is investigated for different distances of annular fins. Depending on the fin spacing, the flow structure is strongly changed by the variation of horseshoe vortices. As the fin spacing increases, the heat transfer rate is maximized at a certain condition. This is clearly obtained as the Reynolds number increases, and it is closely related to the development of horseshoe vortices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.461-461
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• 2011

최근의 나노기술의 발전과 함께 나노미터크기의 물질들의 물성과 미세구조 등을 분석하기 위한 노력들이 활발히 이루어지고 있다. 투과전자현미경(transmission electron microscope; TEM)은 나노물질의 미세구조 관찰, 화학성분 분석, 전자기적 특성평가가 가능한 초정밀 분석장비이다. TEM 관찰을 위한 시편의 제작방법중 TEM 그리드(grid)를 사용하는 방법은, 분석하고자 하는 물질을 망(mesh) 형태의 그리드에 도포하여 샘플을 준비하는 방법으로 다른 방법에 비해 아주 빠르고 간편한 장점이 있다. 그러나 TEM 그리드에 나노물질을 분산/도포하여 공중에 떠있는 형태로 샘플을 제작하려면, 나노물질이 mesh 사이로 빠져나오지 않도록 그리드 mesh의 간격이 아주 미세하여야 하는데, 일반적으로 mesh의 크기가 미세할수록 그리드의 가격은 높아진다. 또한 기존에 사용되고 있는 비정질 탄소박막으로 덮여진 그리드는 극미세 크기의 나노물질 및 탄소나노물질을 분석할 경우, 고해상도의 TEM상을 얻는데 한계가 있다. 한편 그래핀은 2차원의 육각판상의 구조로 탄소원자가 빼곡히 채워진 흑연 한 층의 나노재료이다. 이는 원자단위 두께로 가장 얇은 물질로서 기계적 강도가 우수하여 지지막으로의 응용이 가능하다고 알려져 있다. 따라서 TEM grid막으로 사용할 경우 기존의 고가의 미세한 mesh가 형성된 그리드를 사용하지 않아도 나노물질을 효과적으로 분석할 수 있을 것으로 예상 된다. 본 연구에서는 열화학증기증착법(thermal chemical vapor deposition; TCVD)을 이용하여 300 nm 두께의 니켈박막이 증착된 기판위에 대면적으로 합성한 그래핀을 TEM 관찰용 그리드 위에 전사(transfer)함으로써 나노물질이 그리드 mesh사이로 빠져나오지 않는 저가의 TEM 그리드 제작 방법 및 응용 가능성에 대하여 보고한다.

• 설비공학논문집
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• 제17권6호
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• pp.529-535
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• 2005

This study experimentally examines the air-side performance of spiral finned tube heat exchangers. The effects of fin spacing, fin height, and tube alignment were investigated. Reduction of fin spacing decreased the Colburn j factor. However, the effect of fin height on the Colburn j factor was negligible. An increase of tube row decreased the Nusselt number for both staggered and in-line tube alignments. However, the decrease of the Nusselt number for the in-line tube alignment was much more significant than that of the staggered tube alignment. The average Nusselt number of the staggered tube alignment was larger than that of the in-line tube alignment by $10\%$ when the Reynolds number ranged from 300 to 1700. An empirical correlation of the Nusselt number was developed by using geometric parameters of heat exchanger and correction factors. The correction factor considered the effects of tube alignment and number of tube rows on the heat transfer. The proposed correlation yielded a mean deviation of $4\%$ from the present data.

• 농업과학연구
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• 제30권1호
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• pp.76-88
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• 2003

외국의 경우 게놈 연구 및 바이오산업에 DNA 칩을 제작할 수 있는 로봇 시스템을 싼 가격에 사용하고 있으나 우리나라의 경우 자동화 시스템을 비싼 가격에 외국에서 도입하여 사용하기 때문에 바이오산업 및 연구 분야에서의 생산비를 높이게 돼 국내외적으로 생명공학의 경쟁력을 저하시키는 원인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 유전체 연구에 필수적인 DNA 칩 제작을 위한 연구용 pin 타입 microarrayer를 개발하였으며, 그 구체적인 연구결과는 다음과 같다. 1. 본 연구에서는 DNA칩 제작을 위한 연구용 pin 타입 microarrayer를 개발하였으며 3축 직교좌표형 로봇 본체, DNA를 묻혀 silylated 슬라이드에 점착하는 DNA 점착 헤드, 칩 및 웰 플레이트 고정부, 핀을 세척 및 건조하는 세척 및 건조장치 등으로 시스템을 구성하였다. 2. DNA 점착 헤드는 DNA 점착시 제도용 펜촉을 사용하도록 설계, 제작하였으며, 슬라이드에 DNA를 점착할 때는 핀이 일정한 힘으로 슬라이드를 누르며 점착할 수 있도록 자석의 반발력을 이용하였다. 3. DNA 점착 헤드 핀의 세척을 위하여 증류수 분사 및 진동 브러쉬를 이용하였으며 세척실험 결과, 핀을 1mm/s로 이동시키며 브러쉬를 통과하도록 하는 방법이 세척효과가 높은 것으로 나타났으며, 핀 건조실험결과는 $8.5kg_f/cm^2$의 압축공기를 30초 동안 핀에 분사하였을 때 핀이 건조되는 것으로 나타났다. 4. 본 로봇 시스템을 이용하여 DNA를 12장의 슬라이드에 모두 점착시키기 위하여 웰 플레이트에서 핀이 DNA를 묻히는 실험을 실시한 결과, 10초 이상 핀에 DNA를 묻혔을 때 슬라이드 12장을 모두 찍는 것으로 나타났으며, 슬라이드에 핀이 1초간 접촉할 때의 DNA 스팟의 크기는 평균$280{\mu}$ 가 되는 것으로 나타났다. 최소 점 간격을 0.32mm로 설정한 후 DNA를 점착해 본 결과 최대 8,100여 점의 DNA 스팟을 한 슬라이드에 점착할 수 있는 것으로 나타났다. 5. 본 로봇 시스템은 12장의 동일 DNA 칩을 생성하기 위해 핀의 세척, 건조, DNA를 묻히는 과정 및 DNA 점착 등의 한 과정을 2분 50초 동안 수행할 수 있는 것으로 나타났다.