• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제8권2호
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• pp.73-84
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• 2015

Aerating hydroturbines have recently been proposed as an effective way to mitigate the problem of low dissolved oxygen in the discharge of hydroelectric power plants. The design of such a hydroturbine requires a precise understanding of the dependence of the generated bubble size distribution upon the operating conditions (viz. liquid velocity, air ventilation rate, hydrofoil configuration, etc.) and the consequent rise in dissolved oxygen in the downstream water. The purpose of the current research is to investigate the effect of location of air injection on the resulting bubble size distribution, thus leading to a quantitative analysis of aeration statistics and capabilities for two turbine blade hydrofoil designs. The two blade designs differed in their location of air injection. Extensive sets of experiments were conducted by varying the liquid velocity, aeration rate and the hydrofoil angle of attack, to characterize the resulting bubble size distribution. Using a shadow imaging technique to capture the bubble images in the wake and an in-house developed image analysis algorithm, it was found that the hydrofoil with leading edge ventilation produced smaller size bubbles as compared to the hydrofoil being ventilated at the trailing edge.

• 상하수도학회지
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• 제22권3호
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• pp.359-366
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• 2008

The series of experiments under the various conditions were carried out to evaluate the feasibility of dissolved air flotation (DAF) as an alternative of conventional gravity sedimentation (CGS) and to investigate the decrease of the loadings following to biological wastewater treatment processes in livestock wastewater system. On the basis of the experiment result between CGS and DAF processes, for the other water quality criteria as well as suspended solid the removal efficiency of DAF process was about 20~25 % better than CGS process on average. In addition, the particle removal efficiency of DAF process became higher in proportion as the increase of air to solid (A/S) ratio and the general wastewater treatment efficiency of DAF process was enough to meet the requirement of loading decrease to following biological process even at low A/S ratio range. Though DAF process is widely known as an solid separation unit, there was not the notable relationship between particle separation efficiency and several pollutant removal efficiencies like $COD_{Cr}$ and nutrients (T-N, T-P). Assume that the $COD_{Cr}$ was removed as the fraction of particle separation in this experiment, the removal efficiency of T-N and T-P were sensitive to removal efficiency of $COD_{Cr}$, especially.

• 한국주조공학회지
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• 제36권6호
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• pp.208-214
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• 2016

Casting defects, which are closely related to entrapped air bubbles and metallic oxides, occur very frequently in the casting process. Many researchers have shown that these defects can be reduced by adopting an appropriate gating system design. But, it is difficult for field engineers to identify a specific gating system that is more appropriate for their products. In this study, we tried to draw a comparison of gating system designs with and without ceramic foam filters. A ceramic foam filter was added to the horizontal runner just after the sprue to prevent air bubble generation and to reduce turbulence without change of the gating system design. To verify the effects of initial pouring velocity, the experiment was conducted with four different amounts of water volume in the reservoir. Results of the water modeling experiment applying the filter showed remarkably changed flow characteristics. Although the study confirmed that use of the filter may change the flow characteristics, it needs to be noted that only filter use alone cannot solve all the problems caused by a poorly designed gating system.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2003

The examinations of the operating mechanism of an oscillating capillary tube heat pipe (OCHP) using the visualization method revealed that the working fluid in the OCHP oscillated to the axial direction by the contraction and expansion of vapor plugs. The contraction and expansion were due to the formation and extinction of bubbles in the evaporating and condensing part, respectively The actual physical mechanism, whereby the heat which was transferred in such an OCHP was complex and not well understood. In this study, a theoretical model of the OCHP was developed to model the oscillating motion of working fluid in the OCHP. The differential equations of two-phase flow were applied and simultaneous non-linear partial differential equations were solved. From the analysis of the numerical results, it was found that the oscillating motion Of working fluid in the OCHP was affected by the operation and design conditions such as the heat flux, the charging ratio of working fluid and the hydraulic diameter of flow channel. The simulation results showed that the proposed model and solution could be used for estimating the operating mechanism in the OCHP.

• 한국광학회지
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• 제20권3호
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• pp.182-188
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• 2009

완충용액과 분석시료의 확산으로 발생하는 측정 오차를 최소화하기 위하여 공기주입 장치와 공기제거 장치를 설치한 표면 플라즈 몬 공명 타원계측기(surface plasmon resonance ellipsometer: SPRE)를 새로이 제안하고 이를 제작하였다. SPRE에서 완충용액과 분석시료간의 상호 확산은 분석시료의 농도를 변화시켜 굴절률 측정에 영향을 주고, 이 결과 생체분자 물질의 접합 특성이 명확하게 나타나지 않는다. 이러한 SPRE의 측정 장치에 공기를 주입하는 장치를 추가로 설치하여 두 용액의 확산을 막고, 특히 불필요한 공기가 채널 내부로 유입되어 생기는 잡음신호를 없애기 위하여 공기제거 장치를 사용함으로써 신뢰성 있는 SPRE의 측정 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권2호
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• pp.176-180
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• 1995

고온의 기포를 액상에 분산시켜 형성되는 기-액상간의 온도구배로 인한 열 및 물질전달 방법인 고온기포접촉법을 도입하여 수용액으로부터 에탄올의 분리능력을 검토하고 회수율을 살펴보았다. 기포의 높은 분산속도는 액상내에서 jet regime을 형성하였으며 온도와 유속에 따라 air-water stripping coefficient는 각각 $5{\sim}10,\;1{\sim}1.5$배 증가하였다. 액상과 기포의 온도차가 클수록 stripping coefficient의 값이 높았으며 유속보다는 온도가 분리능력에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 회수율은 고온일 때와 유속이 클수록 증가해 $150^{\circ}C$, 84.88m/min 일때 80%의 회수율을 나타내었다. 고온기포접촉법은 stripping coefficient가 에탄올의 초기농도에 큰 영향을 받지 않으므로, 알코올 발효공정에서 배양액의 농도가 5% 이상 높아지면 알코올 생성균주의 생장장해를 일으켜 알코올 생산 수율이 떨어지는 생산물 저해작용을 줄이고 알코올을 회수하는 공정으로 응용될 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.5-12
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• 2018

최근 도심지 지역에서 도로함몰로 이어질 수 있는 지반 내 공동의 탐사를 수행하고 있으며, 도로함몰을 방지하기 위하여 지반 내 공동의 적절한 충진이 요구되고 있다. 본 논문에서는 발포성 경량그라우트재에 대하여 플로우 시험, 팽창 전후의 단위중량 및 공기량 측정, 그리고 일축압축강도 시험을 수행하여 공동 충진의 적합성과 공학적 특성을 평가하고자 하였다. 배합 재료는 물, 시멘트, 발포제를 사용하였으며, 발포제의 비율을 조절하여 두 가지 배합비로 조성된 시료에 대한 공학적 특성을 평가하였다. 각각의 시험 결과, 두 배합비 모두에서 플로우 값이 200mm 이상인 것으로 측정되고, 28일 일축압축강도가 1.3MPa 이하로 측정되어, 두 배합은 유동성 및 강도의 측면에서 공동 충진에 적합한 재료로 평가되었다. 단, 배합 시 물과 발포제가 충분히 혼합되지 않는 경우 재료 내부에 존재하는 기포가 불균질하게 분포될 수 있으므로 물과 발포제의 혼합 시 주의가 필요하다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.61-69
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• 2015

본 논문은 수직 오리피스 이젝터의 혼합유동 및 산소전달 특성에 대한 실험적 연구를 목적으로 한다. 실험장치는 전동 모터-펌프, 오리피스 이젝터, 순환 수조, 공기압축기, 고속 카메라 시스템 그리고 제어 및 측정기기로 구성하였다. 측정된 구동유체 및 유입공기의 유량을 이용하여 유량비를 도출하였다. 이적터에서 분출된 혼합유동의 가시화를 통해 정성적 거동을 고찰하였으며, 용존산소 농도를 측정하여 총괄 산소전달계수를 도출하였다. 구동유체의 유량이 일정하고 압축기의 공기압이 높아지면 유량비와 산소전달계수는 증가하며, 압축기의 공기압이 일정하고 구동유체의 유량이 증가하면 유량비는 감소하지만 산소전달계수는 증가하였다. 기포의 크기에 따른 체류시간 및 확산도와 수직 혼합유동의 도달거리는 2 상의 접촉면적과 시간에 크게 영향을 미치기 때문에 산소전달율의 중요한 변수임을 유추할 수 있다.

• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.20-27
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• 1998

CTAB에 의한 CuS 침전 미립자의 응집과 기포 흡착특성을 고찰하였다. CTAB의 기포흡착은 Langmuir흡착식을 따르며, 포말간 본체액의 동반을 고려한 회분해석으로부터 구한 흡착열은 3700cal/mol로 나타났다. CTAB에 의한 CuS미립자의 기포흡착은 기포-입자간 충돌흡착으로 설명되었고, 흡착분리에 대한 최적 농도비는 CuS의 최적 응집농도비와 일치하였으며, 그 값은 [CTAB] 대 [CuS]가 0.1로 얻어졌다. 기포에 의한 포집효율은 pH와 CTAB농도 등에 의존하나 공기의 유량에는 무관하였으며, 최대 포집효율은 최적 첨가농도에서 0.0002로 나타났다. 또한 Cu-Cd-Zn 황화물의 혼합계에서 CTAB를 사용한 기포흡착의 경우 ZnS의 선택적 분리가 가능하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1351-1357
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• 2010

우리나라 주요하천의 수질오염감시를 목적으로 물벼룩을 이용한 생물감시장치가 설치, 운용되고 있다. 기기 목적상 유해물질에 대해 신뢰성 있는 신속한 독성경보를 내릴 수 있어야 하고, 무인원격측정기기이므로 계절별, 연간 하천의 물리적인 변화에도 측정의 신뢰성이 확보되어야 한다. 국내에 운영중인 장비는 물벼룩의 단위시간당 뛰는 횟수(Impulse)를 측정하는 방법과 유영형태를 분석하여 독성지수(Toxicity)로 나타내는 방법이 있다. 두 장비가 동일한 조건에서 운전되었음에도 가동률과 긴급점검횟수가 다르게 나타났으며 원인은 용기 내 기포발생과 압력차이 등 여러 가지가 있다. 본 연구의 목적은 기포와 미시적인 압력의 영향을 감소시켜 측정의 불확실성을 줄이는 것이고, 나아가 생물감시장치가 어떤 환경에 설치되더라도 수질오염감시의 목적을 정상적으로 달성하는 데 기여하는 것이다.