• 해양환경안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.267-272
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• 2006

버터플라이 밸브는 선박에서 냉각수와 유류 계통 등에 범용으로 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 유량조정에 따른 배관계통의 버터플라이밸브 후류 유동특성을 규명하기 위하여 입자영상 유속측정장치를 이용하여 밸브개도에 따른 유선과 속도벡터 분포에 관한 정량적인 데이터를 확보하였다. 또한 밸브 주위 유동장의 압력성분을 고찰하기 위하여 개폐각도를 6가지 경우로 변화시켜 정압을 측정하였다. 그 결과 실험관 벽면에서 측정된 압력의 분포는 디스크가 전개 상태인 $0^{\circ}$에서 $45^{\circ}$까지는 입구 압력은 일정한 상태로 거의 변화하지 않았으나 약 $60^{\circ}$ 이상에서부터 압력 상승과 점차 급격한 변동현상이 나타났다. 특히, $75^{\circ}$ 부근에서는 상류에서 급격한 압력 상승 경향을 보인 반면 하류 측은 압력변동이 적게 나타났다.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권6호
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• pp.253-260
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• 2021

Metal pipes are used in a wide range of applications, from plumbing systems of large construction sites to small devices such as medical tools. When a liquid is enforced to flow through a metal pipe, a higher flow rate is beneficial for higher efficiency. Using high pressures can enhance the flow rate yet can be harmful for medical applications. Thus, we consider an optimal geometrical design to increase the flow rate in medical devices. In this study, we focus on cannulas, which are widely used small metal pipes for surgical procedures, such as liposuction. We characterize the internal flow rate driven by a negative pressure and explore its dependence on the key design parameters. We quantitatively analyze the suction characteristics for each design variable by conducting computational fluid dynamics simulations. In addition, we build a suction performance measurement system which enables the translational motion of cannulas with pre-programmed velocity for experimental validation. The inner diameter, section geometry, and hole configuration are the design factors to be evaluated. The effect of the inner diameter dominates over that of section geometry and hole configuration. In addition, the circular tube shape provides the maximum flow rate among the elliptical geometries. Once the flow rate exceeds a critical value, the rate becomes independent of the number and width of the suction holes. Finally, we introduce a slippery liquid-infused nanoporous surface (SLIPS) coating using nanoparticles and hydrophobic lubricants that effectively improves the flow rate and antifouling property of cannulas without altering the geometrical design parameter.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.313-318
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• 2012

캐나다형 중수로에서 피더관은 중수로 압력관에 중수를 공급하고 가열된 중수를 증기발생기로 보내는 배관으로 가동 중에 유동 가속 부식현상에 의해 감육이 발생한다. 배관에 감육이 발생하게 되면 배관의 건정성이 떨어진다는 결과는 앞선 연구에서 확인하였다. 본 논문에서는 45 도와 60 도의 굽힘각도를 갖는 피더관의 한계하중을 제시하고 제시된 연구결과를 바탕으로 임의의 굽힘각도를 갖는 피더관에서 감육이 발생했을 경우의 한계하중을 예측 할 수 있는 식을 제시하였다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 통하여 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구를 진행하였고 특히 굽힘 하중의 경우 면내 열림 방향과 면내 닫힘 방향으로 나누어 진행하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1877-1889
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• 1992

본 연구에서는 업셋팅의 변형해석 및 온도해석(열전달 해석)을 비연계 방식으 로 동시에 해석하고 실제 공정에 가깝게 접근하는 축대칭 열점소성 유한요소 프로그램 을 이용하여, 시뮬레이션에 의해 공정을 해석하여 불량감소 및 원가절감을 위해 단조 공정을 개선하는 것이다. 업셋팅공정의 연구에 있어서는 대형강괴의 주 불량요인인 기공의 소멸을 위한 공정방안을 연구하는데 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1675-1680
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• 2010

캐나다형 중수로에서 피더관은 가동 중에 유동 가속 부식에 의해 감육이 발생한다. 피더관에 감육이 발생하면 배관 건전성이 떨어진다. 본 논문은 원형 감육이 발생한 피더관에서의 기기신뢰성 평가를 위한 한계 하중을 연구하였다. 유한요소 해석을 통하여 면내 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다. 원형 감육이 발생한 피더관에 대하여 내압과 닫힘 방향, 열림 방향 굽힘 하중에 대하여 한계하중해를 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.509-517
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• 2013

본 연구의 목적은 도심지역 중소하천의 효율적인 수질정화를 위해 물리화학적, 생물학적 처리공정을 결합한 장치형 하천수질정화공법의 적용성을 평가하는데 있다. 본 연구의 하천정화시설은 TSS 및 TP 제거를 위한 가압부상(Micro Bubble Process, MBP)공정과, BOD 제거를 위한 관로형 미생물 부착(Attached Microbial Pipe System, AMPS)공정으로 구성하였다. 각 장치의 실험 조건은 MBP 공정의 부상조 체류시간 및 초미세기포 주입량 변화와 AMPS 공정의 체류시간의 변화를 설정하였다. 또한 계절 변화에 따른 각 공정의 오염원 제거효율을 평가하였다. 각 공정의 연속운전 결과 MBP 공정에서는 최대 TSS 83.69%, TP 95.15%의 처리효율을 나타냈으며, AMPS 공정의 TBOD5 제거효율은 최대 53.0%를 나타냈다. 또한 각 공정의 순환운전 결과 MBP 공정에 의해 최대 TSS 69.75%, TP 70.17%의 처리효율을 나타냈으며, AMPS 공정에 의해 TBOD5 제거효율은 최대 68.58%를 나타냈다. 따라서 본 하천정화시설은 도심지역 내 오염된 하천의 수질을 개선하는데 효과적이라고 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.577-585
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• 2023

횡비틀림 좌굴은 가설 중 붕괴 사고 등의 안전사고를 유발할 수 있기 때문에 설계단계에서 좌굴에 대한 정확한 안전성 검토가 이루어져야 한다. 횡비틀림 좌굴을 방지하기 위한 방안으로 단부 보강을 통해 거더의 뒤틀림 강도 증가시키거나 크로스 프레임 설치를 통해 비지지길이를 감소하는 방법 등이 있다. 크로스 프레임은 바닥판 합성 이후 구조적 역할이 적은 반면 재료비와 설치비에 따른 인건비 비중이 매우 크며, 용접부의 피로 균열로 인해 유지관리 성능을 감소시키는 요인으로 작용할 수 있다. 콘크리트 충전 반원기둥보강재를 통한 단부 보강 공법은 반원기둥 형태의 보강재를 통해 플레이트 거더의 단부를 보강하는 공법으로 거더 자체의 뒤틀림 강성을 증가시켜 횡비틀림 좌굴 강도를 증가시킨다. 이 연구에서는 콘크리트 충전 반원기둥보강재가 적용된 플레이트 거더의 뒤틀림 강도 증가로 인한 횡비틀림 좌굴 강도의 영향을 검토하기 위하여 설계식에 의한 결과와 유한요소해석의 결과를 비교하였고 실물재하실험을 통해 검증하였다. 설계식은 경계조건의 구속과 관련된 유효길이계수를 적용하고 있는 Eurocode의 설계식을 사용하였으며 결과를 검증하기 위하여다양한 단면의 유한요소해석을 수행하였다. 이후 횡방향 하중을 통해 뒤틀림을 받는 거더의 실물재하실험을 수행하여 콘크리트 충전 반원기둥보강재의 성능을 확인하였다. 그 결과 CFHPS가 적용된 플레이트 거더는 기존 판형 보강재가 적용된 플레이트 거더와 비교하여 뒤틀림 강도가 증가하였으며 그로 인해 횡비틀림 좌굴 강도가 증가하는 것으로 확인되었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.47-53
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• 2011

A water driven ejector loop was designed and constructed for air absorption. The used ejector was horizontally installed in the loop and annular water jet at the throat entrained air through the circular pipe placed at the center of the ejector. Wide range of water flow rate was provided using two kinds of pumps in the loop. The tested range of water flow rate was 100${\ell}$ /min to 1,000 ${\ell}$/min. Two-phase flow inside the ejector loop was simulated by CFD analysis. Homogeneous particle model was used for void fraction prediction. Water and air flow rates and pressure drop through the ejector were automatically recorded by using the LabView based data acquisition system. Flow characteristics and air bubble velocity field downstream of the ejector were investigated by two-phase flow visualization and PIV measurement based on bubble shadow images. Overall performance of the two-phase ejector predicted by the CFD simulation agrees well with that of the experiment.

• 센서학회지
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• 제13권5호
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• pp.378-382
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• 2004

A micromachined fluidic structure for the introduction of liquid samples into a chip-based sensor array composed of individually addressable polymeric microbeads has been developed. The structure consists of a separately attached cover glass, a single silicon chip having micromachined channels and microbead storage cavities, and a glass carver. In our sensor array, transduction occurs via colorimetric and fluorescence changes to receptors and indicator molecules that are covalently attached to termination sites on the polymeric microbeads. Data streams are acquired for each of the individual microbeads using a CCD. One of the key parts of the structure is a passive fluid introduction system driven only by capillary force. The velocity of penetration of a horizontal capillary for the device having a rectangular cross section has been derived, and it is quite similar to the Washburn Equation calculated for a pipe with a circular cross section having uniform radius. The test results show that this system is useful in a ${\mu}$-TAS and biomedical applications.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.44-48
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• 2001

API 5L X65 배관의 모재 기리 및 원주방향, 심용착금속, 원주용착금속에 대한 고주기피로시험 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 모재 길이방향이 원주방향보다 항복강도 및 항복비가 높게 나타난 압연 방향에 따라 피로특성이 다르게 나타났고, 항복비가 작아질수록 피로강도가 작아졌다. (2) 모재의 피로강도는 항복강도보다 높게 나타났지만 용착금속의 피로강도는 낮게 나타났다. (3) 용착금속은 모재보다 항복강도 및 인장강도가 상당히 높았지만 피로강도는 오히려 작게 나타났다.