• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1376-1381
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• 2004

Understanding the thermal conductivity and heat transfer processes in superlattice structures is critical for the development of thermoelectric materials and optoelectronic devices based on quantum structures. $Chen^{(1)}$ developed ballistic diffusive equation(BDE) for alternatives of the Boltzmann equation that can be applied to the complex geometrical situation. In this study, a simulation code based on BDE is developed and applied to the 1-dimensional transient heat conduction across a thin film and transient 2-dimensional heat conduction across the film with heater. The obtained results are compared to the results of the $Chen^{(1)}$ and Yang and $Chen^{(1)}$. Finally, steady 2-dimensional heat conduction in the quantum dot superlattice are solved to obtain the equivalent thermal conductivity of the lattice and also compared with the experimental data from $Borca-Tasciuc^{(2)}$.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.310-315
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• 2008

Authors design a rotary-type small-scaled linear induction motor(LIM) and a performance test machine before manufacturing a real-scaled LIM for a railway transit. The designed LIM is a single-sided, short primary type and its primary has 4 poles. The rated power is 10(kW). In order to analyze characteristics of the LIM, authors use a mixed 2D-3D FEM analysis. 3-D FEM analysis is used for calculating a distribution of eddy-current on the semi-caped AL-sheet of the secondary reaction. Authors calculate a correction factor of conductivity and an equivalent conductivity on the secondary AL-sheet using a normalized eddy-current. The equivalent conductivity which is calculated in this way includes a transverse edge-effect of the LIM. Authors apply the equivalent conductivity on the secondary AL-sheet of 2D-FEM model and get performance characteristics of the LIM. Basic characteristics such as thrust and normal force, input current, efficiency and power factor of the LIM have been analyzed with the variation of frequency and speed. In order to apply an air-gap control system, the variation of the basic characteristics have been analyzed with the air-gap length variation of the LIM. Finally, authors introduce an operation mode using the air-gap control system and conduct a research on feasibility of the system.

• 동력기계공학회지
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• 제10권4호
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• pp.133-138
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• 2006

Effective thermal conductivity of particulate reinforced composite has been predicted by Eshelby's equivalent inclusion method modified with Mori-Tanaka's mean field theory. The predicted results are compared with the experimental results from the literature. The model composite is polymer matrix filled with ceramic particles such as silica, alumina, and aluminum nitride. The preliminary examination by Eshelby type model shows that the predicted results are in good agreements with the experimental results for the composite with perfect spherical filler. As the shape of filler deviates from the perfect sphere, the predicted error increases. By using the aspect ratio of the filler deduced from the fixed filler volume fraction of 30%, the predicted results coincide well with the experimental results for filler volume fraction of 40% or less. Beyond this fraction, the predicted error increases rapidly. It can be finally concluded from the study that Eshelby type model can be applied to predict the thermal conductivity of the particulate composite with filler volume fraction less than 40%.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.61-71
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• 2017

본 연구는 절리의 빈도 및 길이분포가 절리암반의 수리지질학적 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 이차원 불연속절리망 (DFN; discrete fracture network) 유체유동 해석을 바탕으로 한 수치실험을 수행하였다. 두개의 절리군을 사용하여 절리의 빈도와 길이분포를 달리하며 추계론적으로 생성한 총 51개의 DFN 시스템에 대하여 $0^{\circ}$부터 매 $30^{\circ}$ 간격으로 총 12 방향으로 구현한 총 612개의 $20m{\times}20m$ DFN 블록에서 방향에 따른 블록수리전도도가 산정되었다. 또한, 각각의 DFN 시스템에서 이론적 블록수리전도도와 더불어 주 수리전도도텐서, 평균 블록수리전도도 등이 산정되었다. 절리군의 빈도의 증가 또는 길이의 평균 및 표준편차 증가에 따라 임의 방향으로의 블록수리전도도는 증가하며 DFN 시스템에 대한 등가연속체 취급 가능성이 높아지지만, 절리군 간의 빈도 차이가 커지면 블록수리전도도의 이방성 증대로 인하여 등가연속체 취급 가능성이 낮아질 수 있는 것으로 평가되었다. 두 절리군의 교차각이 작을수록 등가연속체 특성은 빈도 및 길이분포의 변화에 상대적으로 더욱 영향을 받는 것으로 평가되었다. 등가연속체로 취급하기 어려울 정도로 두 절리군의 교차각이 작아도 절리군의 빈도 또는 길이 분포가 증가하면 등가연속체 취급 가능성은 높아진다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.1245-1252
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• 1994

A solution of heat transfer problems of composite materials has been tried using homogenization technique. Homogenization technique, which was derived by applying asymptotic expansion to the standard finite element method, helped compute the equivalent thermal conductivity matrices of base cells which constituted the composite material with repeated patterns. The homogenization technique made it possible to compute the solution of the heat transfer problem of composite materials with lower degrees of freedom compared to those of other numerical methods. The equivalent thermal conductivities computed by computed by homogenization technique are also applicable to other numerical methods such as finite difference method.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.139-146
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• 2000

지하 채굴에 따른 침하와 수리전도도의 변화 양상에 관하여 조사를 하였다. 채굴 후 암반내 발생하는 변형률과 변형률 의존 수리전도도와의 상호 관계를 나타내는 식을 얻기 위하여 절리 암반을 등가 다공질 매질로 고려하였으며, 단일 절리의 수리전도도는 평행판 이론을 적용하여 결정하였다. 해석 결과에 따르면 채굴 후 암반내 수리전도도의 변화는 침하에 의해 발생한 변형률에 직접적으로 연관이 있는 것으로 나타났다. 채굴적의 폭을 증가시킴에 따라 최대 침하량과 수리전도도의 크기가 증가하였다. 절리 간격은 수리전도도의 변화에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.387-394
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• 2000

지하 채굴에 따른 침하와 수리전도도의 변화 양상에 관하여 조사를 하였다. 채굴 후 암반내 발생하는 변형률과 변형률 의존 수리전도도와의 상호 관계를 나타내는 식을 얻기 위하여 절리 암반을 등가 다공질 매질로 고려하였으며, 단일 절리의 수리전도도는 평행판 이론을 적용하여 결정하였다. 해석 결과에 따르면 채굴 후 암반내 수리전도도의 변화는 침하에 의해 발생한 변형률에 직접적으로 연관이 있는 것으로 나타났다. 채굴적의 폭을 증가시킴에 따라 최대 침하량과 수리전도도의 크기가 증가하였다. 절리 간격은 수리전도도의 변화에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제30권4호
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• pp.155-159
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• 2020

Nanoporous silica aerogel insulation material is both lightweight and efficient; it has important value in the fields of aerospace, petrochemicals, electric metallurgy, shipbuilding, precision instruments, and so on. A theoretical calculation model and experimental measurement of equivalent thermal conductivity for nanoporous silica aerogel insulation material are introduced in this paper. The heat transfer characteristics and thermal insulation principle of aerogel nano are analyzed. The methods of SiO₂ aerogel production are compared. The pressure range of SiO₂ aerogel is 1Pa-atmospheric pressure; the temperature range is room temperature-900K. The pore diameter range of particle SiO₂ aerogel is about 5 to 100 nm, and the average pore diameter range of about 20 ~ 40 nm. These results show that experimental measurements are in good agreement with theoretical calculation values. For nanoporous silica aerogel insulation material, the heat transfer calculation method suitable for nanotechnology can precisely calculate the equivalent thermal conductivity of aerogel nano insulation materials. The network structure is the reason why the thermal conductivity of the aerogel is very low. Heat transfer of materials is mainly realized by convection, radiation, and heat transfer. Therefore, the thermal conductivity of the heat transfer path in aerogel can be reduced by nanotechnology.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권1호
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• pp.79-98
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• 2014

This paper presents an experimental and numerical study on the evaluation of a thermal response test using a precast high-strength concrete (PHC) energy pile and a closed vertical system with W-type ground heat exchangers (GHEs). Field thermal response tests (TRTs) were conducted on a PHC energy pile and on a general vertical GHE installed in a multiple layered soil ground. The equivalent ground thermal conductivity was determined by using the results from TRTs. A simple analytical solution is suggested in this research to derive an equivalent ground thermal conductivity of the multilayered soils for vertically buried GHEs. The PHC energy pile and general vertical system were numerically modeled using a three dimensional finite element method to compare the results with TRTs'. Borehole thermal resistance values were also obtained from the numerical results, and they were compared with various analytical solutions. Additionally, the effect of ground thermal conductivity on the borehole thermal resistance was analyzed.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.430-439
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• 1985

본 연구에서는 유한차분법을 사용하여 지배방정식의 수치해를 구하였으며, 특 히 유체와 고체 사이의 접촉면조건에서 correlation인자를 도입하여 K/$_{s}$/ $K_{f}$ 비가 큰 값에서는 수치해를 얻을 수가 있었다. 그리고 실험에서 여러가지 $K_{s}$/ $K_{f}$값에 대하여 온도를 측정하였으며, 여기서 계산치와 비교하면서 correlation인 자의 신뢰도를 조사하였다. 수평 이중 환상밀폐공간에서 유선 및 등온선을 여러가지 무차원 변수에 대하여 나타내었다. 등가 열전도도(equivalent conductivity)를 정의 하여 도입하고 $K_{s}$/ $K_{f}$값 중간 셸 두께, Prandtl 그리고 Rayleigh수에 대한 영향을 조사하여 이중 밀폐공간에서의 conjugate 자연대류 열전달특성을 연구하였다..였다..