• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.126.1-126.1
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• 2015

A quantitative relationship between Leidenfrost point and surface characteristics such as surface material and roughness is investigated. Based on the relationship, we have fabricated the surfaces with their Leidenfrost points (LFP) tuned by controlling surface coating and structures. As discovered by Leidenfrost, liquids placed on a hot plate levitate on the gas phase-air gap formed by the vaporization of liquids. This phenomenon is called 'Leidenfrost effect'. A change of LFP has attracted many researchers for several years but the ability to tune LFP is still a remaining issue. Many of previous work has progressed for various conditions so the systematic approach and analysis are needed to clearly correlate the LFP and the surface conditions. In this report, we investigate a relation of surface energy and LFP using various coating materials such as Octadecyltrichlorosilane (OTS) and 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane (FOTS). Also, we analyze how surface roughness affects LFP via surface micro structuring with ICP-RIE fabrication process. The improved understanding can have potential applications such as the control of liquid droplet behavior at elevated temperatures for efficient cooling system.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권3호
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• pp.78-84
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• 2007

Laser Material Processing has been replaced the conventional machining systems - cutting, drilling, welding and surface modification and so on. Especially, LTH(Laser Transformation Hardening) process is one branch of the laser surface modification process. Conventionally, some techniques like a gas carburizing and nitriding as well as induction and torch heating have been used to harden the carbon steels. But these methods not only request post-machining resulted from a deformation but also have complex processing procedures. Besides, LTH process has some merits as : 1. It is easy to control the case depth because of output(laser power) adjustability. 2. It is able to harden the localized and complicated a.ea and minimize a deformation due to a unique property of a localized heat source. 3. An additional cooling medium is not required due to self quenching. 4. A prominent hardening results can be obtained. This study is related to the surface hardening of the rod-shaped carbon steel applied to the lathe based complex processing mechanism, a basic behavior of surface hardening, hardness distribution and structural characteristics in the hardened zone.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.599-606
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• 2010

본 연구에서는 다양한 작동조건(인가전압, 주파수)에 대하여 박막의 두께와 챔버의 직경이 열공압형 마이크로펌프의 액추에이터 박막의 거동 특성에 미치는 영향을 실험적으로 파악하기 위해 다양한 박막 두께와 챔버직경의 액추에이터를 제작하였다. 액추에이터는 파이렉스 표면에 위치한 마이크로히터, 챔버, 그리고 박막으로 구성된다. 모든 인가전압에 대하여 주파수가 10 Hz 이하로 감소함에 따라 박막 중앙의 최대 변위는 박막의 두께와 챔버의 직경에 관계없이 크게 증가한다. 낮은 주파수 영역에서 챔버로 공급되는 열량이 증가함에 따라 박막 중앙의 변위는 박막의 두께가 얇을수록, 챔버의 직경이 작을수록 증가한다. 10 Hz 이상의 주파수 영역에서 박막 두께, 챔버 직경, 공급 열량과 같은 모든 설계 변수가 박막 중앙의 변위에 미치는 영향은 미미하다.

• KIEAE Journal
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• 제5권2호
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• pp.11-18
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• 2005

The Purpose of this study is development and analysis of Effluence Characteristic of the Rainfall in the IRMA Green Roof System(developed in KICT) Plus 50 program is an internal research project at KICT(Korean Institute of Construction Technology) which has it as an object ; to lengthen the building's life 50-year or more and reduce energy conception 50% than present. Green roof system is one of the most important theme in the Plus 50 program. Generally, a Green Roof System has a positive effect on the thermal conductivity in winter, the micro cooling effect on building and city by evaporation in summer, the flood-control effect by runoff-reduction or the treated rainwater-quality of green roof system and so on. However, inspection of the physical effect of green roof system does not consider in Korea. Above all, long-term monitoring and a whole observation of green roof system is needed to probate the effect. So a new experimental method could be tried in this research, which is never attempted in Korea. The measurement by a bucket with a great volume, 1L, gives a new dimension of measuring green roof effect to measure the permanent running flood from a wide roof. This offers a reasonable result on a long-term measuring of a running water. Additionally, the thermal behavior of the IRMA(Insulated Roof Membrane Assembly), known in the western europe as a reasonable solution at green roof system by economical benefits and easy construction, would be experimented.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.205-209
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• 2017

고온으로 가열된 고체 표면 위를 타원형 액적이 충돌할 때, 구형 액적 충돌 거동과 다른 비축대칭적인 퍼짐 거동이 발생하여 반동 높이 조절이 가능하다고 보고되었다. 본 연구에서는 타원형 액적 종횡비가 퍼짐 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 충돌 거동은 동기화된 두 대의 고속카메라를 이용하여 두 측면에서 관찰하였고, 액적의 장축과 단축에서의 액적 퍼짐 너비를 각각 조사함으로써 퍼짐 특성을 분석하였다. 실험 결과에서 종횡비가 클수록, 액적 단축의 최대 퍼짐 너비는 증가하는 데 반해, 액적 장축의 것은 큰 변화가 없는 것으로 나타나는 데, 이는 수축 과정에서 액적 정렬을 촉진하고 반동 억제에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 추가적으로 액적 종횡비와 충돌 속도가 동시에 큰 영역에서 발생하는 반동 거동과 액적 분열 현상에 대하여 고찰하였다.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.114-121
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• 2016

본 연구에서는 리튬이온전지의 충방전시 발생하는 발열특성을 CFD 모델링하고, 발열에 따른 충방전 특성을 해석하였다. 리튬이온전지는 직교 파우치형 구조로서 두께방향으로의 1차원계로 설정하여, 전류밀도 방정식, 열 및 물질전달 지배방정식을 도입하였다. Cut-off 전압이 3 V에서 충방전 전류밀도가 1C($17.5A/m^2$), 3C($52.5A/m^2$) 와 5C($87.5A/m^2$)에 대하여, 298K의 등온계와 충방전 전류밀도 별 발열계로 각각 설정하였다. 등온계와 발열계에서 모두 충방전 전류밀도가 높을수록 전지의 용량은 감소되는 것으로 나타났다. 등온계에 비하여 발열계에서 충방전 시간이 증가하였으며, 이는 발열에 의한 온도의 증가로 인해 전극의 평형전위가 감소하고, 리튬이온의 확산계수가 증가하기 때문인 것으로 고려된다. 또한, 리튬이온전지의 충전과 방전에 의한 열 발생 영향을 제어하기 위한 냉각효과를 분석하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.215-235
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• 1996

본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad ＆ Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad ＆ Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad ＆ Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH＋7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권1호
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• pp.111-122
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• 2019

This paper presents an experimental work on the post-fire behavior of two kinds of innovative composite stub columns under eccentric compression. The partially precast steel reinforced concrete (PPSRC) column is composed of a precast outer-part cast using steel fiber reinforced reactive powder concrete (RPC) and a cast-in-place inner-part cast using conventional concrete. Based on the PPSRC column, the hollow precast steel reinforced concrete (HPSRC) column has a hollow column core. With the aim to investigate the post-fire performance of these composite columns, six stub column specimens, including three HPSRC stub columns and three PPSRC stub columns, were exposed to the ISO834 standard fire. Then, the cooling specimens and a control specimen unexposed to fire were eccentrically loaded to explore the residual capacity. The test parameters include the section shape, concrete strength of inner-part, eccentricity ratio and heating time. The test results indicated that the precast RPC shell could effectively confine the steel shape and longitudinal reinforcements after fire, and the PPSRC stub columns experienced lower core temperature in fire and exhibited higher post-fire residual strength as compared with the HPSRC stub columns due to the insulating effect of core concrete. The residual capacity increased with the increasing of inner concrete strength and with the decreasing of heating time and load eccentricity. Based on the test results, a FEA model was established to simulate the temperature field of test specimens, and the predicted results agreed well with the test results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2183-2190
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• 2000

A thermal aging is observed in a primary reactor cooling system(RCS) made of a casting stainless steel when the RCS is exposed for long period at the reactor operating temperature, 290~3300C An investigation of effects of thermal aging on a low cycle fatigue characteristics included a stress variations caused by a reactor operation and trip, is required. The purpose of the present investigation is to find an effect of a thermal aging of the CF8M on a low cycle fatigue life. The specimen of CF8M are prepared by an artificially accelerated aging technique holding 300 and 1800hr at 4300C respectively. The low cycle fatigue tests for the virgin and two aged specimens are performed at the room temperature for various strain amplitudes($\varepsilon$ta), 0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 1.2 and 1.5% strain. Through the experiment, it is found that the fatigue life is rapidly reduced with an creasing of the aging time. The experimental fatigue life estimation formulas between the virgin and two aged specimen are obtained and are proposed to a analysis purpose.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.74-80
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• 2003

직류 고전압이 침 대 평판전극에 인가된 불평등전장에서 코로나방전이 발생하게 되면 하전입자들의 이동에 의한 이온풍이 발생한다. 코로나 방전현상은 오존발생장치, 전기집진장치, 정전 냉각과 도색 등의 응용분야에서 다각도로 연구되어 왔으며, 최근 이온풍은 열전달장치, 공기순환장치 등에 이용되기도 한다. 본 연구에서는 침 대 중공평판전극에 직류 고전압을 인가하였을 때 발생하는 이온풍의 속도와 풍량의 제어 특성을 분석할 목적으로 인가전압, 중공의 크기, 전극간 거리의 변동에 따른 풍속의 변화를 측정하였다. 결과로서 이온풍에 의한 기류가 침전극으로부터 평판전극을 향하는 방향으로 발생하였으며, 중공평판전극의 후면의 100~200 [mm]지점에서 측정한 이온풍의 풍속은 인가전압에 따라 1~3[㎧]의 범위에서 증가하였다.