• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.275-281
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• 2016

본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 저압에서의 과냉각 비등 현상에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 과냉각 비등 현상을 시뮬레이션하기 위해서 벽비등 모델을 사용하였으며, 벽비등 모델은 기포 이탈 직경, 핵 사이트 밀도 그리고 기포 이탈 빈도로 구성된 하위모델을 필요로 한다. 전산유체역학 코드 CFX는 실험 자료에 근거한 기본 모델을 제공한다. 하지만 이러한 모델은 대부분 고압조건에서 개발되었기 때문에 저압조건에서는 잘 맞지 않는 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 저압조건에서 과냉각 비등 현상에 대해서 CFD의 유효성을 검토하였다. 수치해석적 결과는 기존의 실험 결과와 비교하였다. 수치해석은 질량유속 $250{\sim}750kg/m^2s$, 열유속 $0.37{\sim}0.77MW/m^2$ 그리고 출구압력 0.11 MPa범위에서 수행되었다. 저압조건에서 개발된 상관식을 적용함으로써 수치해석의 정확성을 높일 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제24권10호
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• pp.526-531
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• 2014

Thermal shock resistance property has recently been considered to be one of the most important basic properties, in the same way that the transverse-rupture property is important for sintered hard materials such as ceramics, cemented carbides, and cermets. Attempts were made to evaluate the thermal shock resistance property of 10 vol% TaC added Ti(C,N)-Ni cermets using the infrared radiation heating method. The method uses a thin circular disk that is heated by infrared rays in the central area with a constant heat flux. The technique makes it possible to evaluate the thermal shock strength (Tss) and thermal shock fracture toughness (Tsf) directly from the electric powder charge and the time of fracture, despite the fact that Tss and Tsf consist of the thermal properties of the material tested. Tsf can be measured for a specimen with an edge notch, while Tss cannot be measured for specimens without such a notch. It was thought, however, that Tsf might depend on the radius of curvature of the edge notch. Using the Tsf data, Tss was calculated using a consideration of the stress concentration. The thermal shock resistance property of 10 vol% TaC added Ti(C,N)-Ni cermet increased with increases in the content of nitrogen and Ni. As a result, it was considered that Tss could be applied to an evaluation of the thermal shock resistance of cermets.

• 전기학회논문지
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• 제59권11호
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• pp.2038-2042
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• 2010

In this paper, we confirmed the thermal & optical properties for improving the heat transfer coefficient by changing the via hole size and in FR4 PCB with the same area. Osram 1W power LED Package (Golden Dragon) was used and the K-factor which is relative constant between LED junction temperature and forward bias was measured with power source meter(KEITHLEY 2430) to measure the thermal resistance from PCB configuration. As results, thermal resistance in metal PCB came out to the lowest as $26 [^{\circ}C/W]$ and thermal resistance in FR4 PCB without via-holes emerged as the highest as $69 [^{\circ}C/W]$. However thermal resistance of FR4 PCB could have decreased until $32[^{\circ}C/W]$ in 0.6 mm by using the via hole. Also, the luminous flux could have improved, too.

• Coupled systems mechanics
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• 제11권2호
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• pp.151-166
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• 2022

Peltier cells have low efficiency, but they are becoming attractive alternatives for affordable and environmentally clean cooling. In this line, the current article develops closed-form and semianalytical solutions to improve the temperature distribution of Bi₂Te₃ thermoelements. From the distribution, the main objective of the current work-the optimal electric intensity to maximize cooling-is inferred. The general one-dimensional differential coupled equation is integrated for linear and quadratic geometry of thermoelements, under temperature constant properties. For a general shape, a piece-wise solution based on heat flux continuity among virtual layers gives accurate analytical solutions. For variable properties, another piece-wise solution is developed but solved iteratively. Taking advantage of the formulae, the optimal intensity is directly derived with a minimal computational cost; its value will be of utility for more advanced designs. Finally, a parametric study including straight, two linear, barrel, hourglass and vase geometries is presented, drawing conclusions on how the shape of the thermoelement affects the coupled phenomena. A specially developed coupled and non-linear finite element research code is run taking into account all the materials of the cell and using symmetries and repetitions. These accurate results are used to validate the analytical ones.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.1-11
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• 2016

본 연구에서는 벽면으로부터 균일한 열 유속 조건에서 나노유체의 층류유동에 의한 대류 열전달 향상과 관련하여 유동관 내 벽면에서의 나노입자 거동의 영향에 대한 수치해석 및 실험 연구에 대해서 논한다. $SiO_2$ 나노유체의 동적 열전도도는 스테인리스 원형 관(길이 1 m 및 직경 1.75 mm)의 외면에 부착된 T형 열전대를 활용하여 측정하였다. 실험에 사용된 나노유체는 직경이 24 nm인 구형의 $SiO_2$ 나노 입자를 초순수에 분산시켜 제조하였다. 나노 유체의 향상된 열전도도(즉, 최대 7.9 %의 증가)는 기본유체(즉, 초순수)와 나노유체 간 유동에서 벽면 온도 변화를 측정하여 비교함으로써 확인하였다. 하지만, 수치해석 결과에서는 실험으로부터 발견된 경향이 발견되지 못했는데, 이는 수치해석 모델이 기본적으로 연속체역학 및 안정된 콜로이드 용액에 나노 입자를 포함하는 유동특성에 기반을 두기 때문으로 분석된다. 이에 따라, 열교환 표면에서 나노입자와 벽면 간 상호작용(예: 나노입자의 고립된 침전)에 의한 표면특성 변화와 같은 비연속체역학 기반의 효과를 확인하기 위하여, 나노유체의 흐름 직후 정제수를 활용한 추가실험을 수행하였다.

• Ocean Science Journal
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• 제42권4호
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• pp.211-222
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• 2007

We compare insolation results calculated from two well-known empirical formulas (Socket and Beaudry's SB73 formula and the original Smithsonian (SMS) formula) and a radiative transfer model using input data predicted from meteorological weather-forecast models, and review the accuracy of each method. Comparison of annual mean daily irradiance values for clear-sky conditions between the two formulas shows that, relative to the SMS, the SB73 underestimates spring values by 9 W $m^{-2}$ in the northern Adriatic Sea, although overall there is a good agreement between the annual results calculated with the two formulas. We also elucidate the effect on SMS of changing the 'Sun-Earth distance factor (f)', a parameter which is commonly assumed to be constant in the oceanographic context. Results show that the mean daily solar radiation for clear-sky conditions in the northern Adriatic Sea can be reduced as much as 12 W $m^{-2}$ during summer due to a decrease in the f value. Lastly, surface irradiance values calculated from a simple radiative transfer model (GM02) for clear-sky conditions are compared to those from SB73 and SMS. Comparison with iu situ data in the northern Adriatic Sea shows that the GM02 estimate gives more realistic surface irradiance values than SMS, particularly during summer. Additionally, irradiance values calculated by GM02 using the buoy meteorological fields and ECMWF (The European Centre for Medium Range Weather Forecasts) meteorological data show the suitability of the ECMWF data usage. Through tests of GM02 sensitivity to key regional meteorological factors, we explore the main factors contributing significantly to a reduction in summertime solar irradiance in the Adriatic Sea.

• 대한수학회지
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• 제48권4호
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• pp.669-689
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• 2011

The notion of quasi-Einstein manifolds arose during the study of exact solutions of the Einstein field equations as well as during considerations of quasi-umbilical hypersurfaces. For instance, the Robertson-Walker spacetimes are quasi-Einstein manifolds. The object of the present paper is to study Lorentzian quasi-Einstein manifolds. Some basic geometric properties of such a manifold are obtained. The applications of Lorentzian quasi-Einstein manifolds to the general relativity and cosmology are investigated. Theories of gravitational collapse and models of Supernova explosions [5] are based on a relativistic fluid model for the star. In the theories of galaxy formation, relativistic fluid models have been used in order to describe the evolution of perturbations of the baryon and radiation components of the cosmic medium [32]. Theories of the structure and stability of neutron stars assume that the medium can be treated as a relativistic perfectly conducting magneto fluid. Theories of relativistic stars (which would be models for supermassive stars) are also based on relativistic fluid models. The problem of accretion onto a neutron star or a black hole is usually set in the framework of relativistic fluid models. Among others it is shown that a quasi-Einstein spacetime represents perfect fluid spacetime model in cosmology and consequently such a spacetime determines the final phase in the evolution of the universe. Finally the existence of such manifolds is ensured by several examples constructed from various well known geometric structures.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1257-1264
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• 2011

희박예혼합 가스터빈 연소기에 대한 3 차원 RANS 해석을 수행하였으며 PCFM(Partially Premixed Coherent Flame Model) 화염면적밀도 생성항 상수의 보정을 통하여 희박연소조건을 모사하였다. PCFM 에서 계산된 화염면적밀도에 의해 층류 예혼합 화염의 전파를 예측하고 불균일하게 분포한 기연 가스의 물성을 평형 가정에 따라 예측하였다. 복사와 대류 열전달을 모사하기 위해 냉각 조건으로서 실험과의 비교를 통해 결정된 열유속을 적용하였다. 이러한 3 차원 해석 결과를 바탕으로 파일럿 노즐과 메인 노즐에 분배되는 연료량 비에 대한 민감도 조사를 수행하였으며 CRN(Chemical Reactor Network)을 구성하여 NOx 배출량을 예측하고 측정값과 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.262-270
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• 1987

본 논문에서는 Eulerian 좌표축에서 온도 경계층과 혼합된 비정상 경계층 유 동을 효과적으로 다룰 수 있는 좌표변환 방법과 수치해석 방법을 도입하였다. 이전 의 수치적 방법들은 축차적이며, 뒷정체점 부근의 경계층 두께가 시간과 더불어 지수 적으로 증가하므로, 격자점의 수를 경계층 두께의 증가에 따라 상당히 늘려 주어야 된 다. 그러나 여기에서는, 격자점의 수를 무리하게 늘릴 필요가 없으며 일반적인 비선 형 차분방정식을 정확도를 떨어뜨리지 않고 선형화시킴으로써 비축차적인 수치해들이 허용된다. 이런 선형화 방법은 Beam & Warming에 의해 최초로 압축성 Navier-Stokes 방정식에 사용되었고, Orlandi & Ferziger, Kim & Chang에 의해 경계층 유동에 확장되 었다.또한 뒷정체점 부근에서 경계층 두께의 증가로 인한, 격자점 증가의 필요를 피하기 위하여, 몇 가지 서로 다른 종류의 변환변수들을 시간과 공간에 따라 선별적으 로 사용하여 수치적인 경계층 두께가 거의 일정하도록 만들었다. 이와 같은 변환변 수들은 또한 쌍-포물선형인 현 지배방정식의 초기조건들을 쉽게 구할 수 있도록 허용 해 준다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제26권1호
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• pp.7-12
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• 2001

최근 개발된 방사선량 측정용 LiF:Mg,Cu,Na,Si TL 소자의 글로우 곡선, 방출스펙트럼, 광자에 대한 선량의존성, 에너지의존성 및 페이팅 등과 같은 물리적 및 선량계적 특성들을 연구하였다. LiF:Mg,Cu,Na,Si TL 소자는 LiF:Mg,Cu,Na,Si TL 분말에 압력을 가한 후 소결하는 방법으로 제조되었다. 방사선에 대한 특성을 알아보기 위하여 광자선 조사는 한국원자력연구소의 X선 발생 장치 및 $^{137}Cs$ ${\gamma}$선 원격조사장치를 이용하였으며, 사용된 광자선 에너지 범위는 20-662keV, 선량 범위는 $10^{-6}-10^{-2}\;Gy$이었다. 글로우 곡선은 수동형의 TLD 판독장치 (System 310, Teledyne)로 질소를 흘리면서 선형적인 가열률로 측정하였으며, TL 강도는 글로우 곡선을 전체 적분한 면적으로 평가하였다. $5^{\circ}C\;s^{-1}$의 선형적인 가열률로 측정한 글로우 곡선은 5개의 피크들로 분리되었으며, $234^{\circ}C$에 나타나는 주피크의 활성화에너지는 2.34 eV, 진동수인자는 $1.00{\times}10^{23}$이고, 방출스펙트럼은 410nm를 중심으로한 단일한 분포로 나타났다. 선량의존성은 100Gy 이상까지 선형성을 나타내었으며, $^{137}Cs$에 대한 저에너지 광자의 상대적인 에너지 반응값은 20% 범위 이내였다. 또한 실온에서 1년간 보관하였을 때, 시간경과에 따른 TL 감도의 감소가 거의 없는 좋은 페이딩 특성을 보였다.