• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2868-2872
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• 2007

In this study, a passive control using a boat-tail device is conducted for a three-dimensional car model in ground proximity. We consider various boat-tails and investigate the mechanism of drag reduction by them. By varying the length and slant angle of boat-tail, we obtain drag reductions up to 40%. From the oil-surface flow visualization and hot-wire measurement, the drag reduction by the boat-tail is characterized by the shear-layer instability and reattachment on the boat-tail, forming a small separation bubble at the upstream part of boat-tail surface, resulting in the delay of main separation and drag reduction. At high slant angles, the flow fully separates and drag is nearly same as that of no control.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.144-149
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• 2020

기포 저감 장치는 기름의 정량 공급과 관련된 문제 해결의 목적을 둔 장치이다. 따라서 본 연구에서는 기포 저감 장치의 작동 중 기포 입자의 크기별 유동특성을 확인하고자 수치해석을 진행하였다. 기초해석을 진행한 결과, 기포의 상승과 하강이 가장 활발하게 나타나는 영역을 발견하였고, 그 지점을 중심으로 수치적 계산을 수행하였다. 수치적 계산에 앞서 각 변수들 간의 동차성을 확보하기 위하여 무차원 유도를 수행하였다. 무차원 유도를 수행한 데이터를 바탕으로 각 입자의 크기별, 유체의 속도별 25개의 변수 조건을 설정하여 별도의 계산을 통해 기포 상승과 하강의 대한 수식을 도출하였다. 각 변수별로 항력과 부력의 비를 계산하여 기포에 작용하는 항력이 부력보다 큰 경우 기포가 하강하며 기포는 저감되지 않는다고 판단하였고, 부력이 항력보다 큰 경우 기포는 상승하며 기포가 저감된다고 판단하였다. 수치 계산 데이터를 바탕으로 유동 해석을 진행하였다. 유동 해석을 통하여 기포의 상승과 하강을 확인하였고, 수치 계산의 결과와도 일치하는 것을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권5호
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• pp.629-643
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• 2018

For a sailing ship, the frictional resistance exerted on the hull of ship is due to viscous effect of the fluid flow, which is proportional to the wetted area of the hull and moving speed of ship. This resistance can be reduced through air bubble lubrication to the hull. The traditional way of introducing air to the wetted hull consumes extra energy to retain stability of air layer or bubbles. It leads to lower reduction rate of the net frictional resistance. In the present paper, a novel air bubble lubrication technique proposed by Kumagai et al. (2014), the Winged Air Induction Pipe (WAIP) device with opening hole on the upper surface of the hydrofoil is numerically investigated. This device is able to naturally introduce air to be sandwiched between the wetted hull and water. Propulsion system efficiency can be therefore increased by employing the WAIP device to reduce frictional drag. In order to maximize the device performance and explore the underlying physics, parametric study is carried out numerically. Effects of submerged depth of the hydrofoil and properties of the opening holes on the upper surface of the hydrofoil are investigated. The results show that more holes are favourable to reduce frictional drag. 62.85% can be achieved by applying 4 number of holes.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.197-204
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• 2021

본 연구는 유압기계에 사용되는 유압 시스템에서 기포를 저감시킴으로써 효율을 증대시키는 장치에 관한 것이다. 해외 상용품인 기포저감장치의 역설계를 진행하였고, 실험에 용이하게 제품들을 제작하였다. 작동성 실험을 위해 총 3종류의 시스템을 구성하였다. 해외 상용품을 Base Model로 설정하였고, 하강하는 유체의 표면적을 넓히기 위해 회전형 Rotator와 경사형 Rotator를 추가하였으며, 유체를 균등하게 분배해주기 위해 하단부에 슬롯이 파진 환형 균등분배 파트를 추가 적용하였다. 또한 내부 유동경향을 분석하였으며, 유체의 직선적인 흐름을 균등하게 분배시키는 시스템을 1차 개선 모델로 선정하였고, 설계 변수를 적용하여 추가 유동해석을 진행하였다. 1차 개선 모델을 바탕으로 경사형 Rotator의 각도가 45°일 때를 2차 개선 모델로 선정하였다. 이를 기준으로 환형 균등분배 파트의 출구너비를 변수로 설정한 결과, 환형 파트의 하단부 슬롯 직경이 10mm일 때 기포저감 효율이 가장 높았다. 최종적으로 Base Model 대비 평균 단면 유속이 147% 감소한 시스템을 최종 개선 모델로 도출하였다.

• 산경연구논집
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• 제9권12호
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• pp.23-29
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• 2018

Purpose - The purpose of this study is to apply a cost effective ultrasonic odor reduction method that generated micro-bubbles using ejector to the Southeast Asian wastewater market. Research design, data, and methodology - A leather maker located in Ansan-city, Gyunggi-do, South Korea was sampled from the collection tank to select experimental materials. Experimental setup consisted of circulating water tank-air ejector-ultrasonic device, and circulating wastewater. Sample analysis was performed by CODcr, T-N, T-P, and turbidity by the National Environmental Science Institute. Results - Experimental results show that it is most effective in removing odors when the frequency range of ultrasonic wave is 60~80 Khz and the output is 200 W. It showed that the concentration of complex odor dropped from a maximum of 14,422 times to a minimum of 120 times. Also, analysis of ammonia and hydrogen sulfide in specific odor substances has shown that they were reduced from 1.5 ppm to 0.4 ppm and from 0.6 ppm to 0.1 ppm, respectively. Conclusions - It is possible to shorten more than 12 hours in the treatment of micro-organisms. It can be seen that the processing time of odor after ultrasonic treatment in the pre-treatment facility is reduced by 25% when compared to the resultant micro-organisms after the chemical treatment, that is, the time of the bio-treatment of micro-organisms. Based on the results, it was confirmed that the pre-treatment method using the ultrasonic and the air ejector device of the experiment shows the effect of reducing the water pollutants and odor more effectively in a relatively short time than the conventional advanced oxidation method.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.383-388
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• 2019

개선된 열탄소환원법으로 합성된 금속불순물함량 1 ppm 이하의 고순도 SiC 미립 분말을 이용하여 2,100℃ 이상고온의 RF 가열 PVT 장치에서 SiC 단결정을 성장시켰으며, In-situ x-ray 이미지 분석을 통해 성장과정 중 분말의 승화거동 및 단결정 성장거동을 관찰하였다. SiC 분말은 단결정 성장의 공급원으로 온도가 높은 외곽 부분부터 소진되고 graphite 잔여물이 남았다. 성장 중 원료의 흐름은 가운데 부분으로 집중되었으며 SiC 단결정의 성장거동에도 영향을 미쳤는데, 이는 미립분말로 인한 도가니 내부 온도분포 차이가 원인으로 예상되었다. 단결정 성장이 완료된 후, 단결정 잉곳을 1 mm 두께의 단결정 기판으로 절단하고 또한, 잉곳에서 얻어진 단결정 기판은 전반적으로 짙은 황색의 4H -SiC가 관찰되었으며, 외곽에 일부 발생한 다결정은 시드결정을 시드홀더에 부착하는 과정에서 혼입된 기포층과 같은 불순물 혼입이 원인으로 사료된다.