• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.162-167
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• 2006

Nanofluid is a kind of new engineering material consisting of nanoparticles dispersed in base fluid. Nanofluids could have various applications such as magnetic fluids, heat exchanger working fluids, lubricants, drug delivery and so on in present study, various nanoparticles, such as MWCNT (Multi-walled Carbon Nanotube), fullerene, copper oxide, and silicon dioxide are used to produce nanofluids. As base fluids, DI-water, ethylene glycol, oil, and silicon oil are used. To investigate the thermo-physical properties of nanofluids, thermal conductivity and kinematic viscosity are measured. Stability estimation of nanofluid is conducted with UV-vis spectrophoto-meter. In this study, the high pressure homogenizer is the most effective method to produce nanofluid with the prepared nanoparticle and base fluid. Excellently stable nanofluids are produced with the magnetron sputtering system. Thermal conductivity of nanofluid increases with increasing particle volume fraction except water-based fullerene nanofluid which has lower thermal conductivity than base fluid due to its lower thermal conductivity, 0.4 W/mK. The experimental results can't be predicted by Jang and Choi model.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.71-82
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• 2009

This paper presents a real-time haptic rendering method for a realistic force feedback in a remote environment with varying communication time-delay. The remote environment is assumed as a virtual environment based on a computer graphics, for example, on-line shopping mall, internet game and cyber-education. The properties of a virtual object such as stiffness and viscosity are assumed to be unknown because they are changed according to the contact position and/or a penetrated depth into the object. The DARMAX model based output estimator is proposed to trace the correct impedance of the virtual object in real-time. The output estimator is developed on the input-output relationship. It can trace the varying impedance in real-time by virtue of P-matrix resetting algorithm. And the estimator can trace the correct impedance by using a white noise that prevents the biased input-output information. Realistic output forces are generated in real-time, by using the inputs and the estimated impedance, even though the communication time delay and the impedance of the virtual object are unknown and changed. The generated forces trace the analytical forces computed from the virtual model of the remote environment. Performance is demonstrated by experiments with a 1-dof haptic device and a spring-damper-based virtual model.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.29-37
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• 2017

집중호우로 인하여 산악지반에 발생하는 토석류의 거동은 대상지반 세립분의 전단강도 및 유변학적 특성들에 의하여 영향을 받기 때문에, 두 특성에 대한 정수는 토석류 거동을 파악하는데 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 직접전단 실험을 통하여 세립분의 전단강도 및 유변학적 정수를 평가하고자 하였다. 건조상태와 액성한계상태로 조성된 두 가지 세립분 시료에 대하여 직접 전단실험을 수행하였으며, 연직응력에 따른 전단강도를 측정하여 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 또한 액성한계로 조성된 시료의 잔류전단강도를 획득하기 위하여 전단변형률속도와 전단방향을 변화시켜 반복전단실험을 수행하였다. 실험 결과, 액성한계상태의 시료는 건조 상태 시료에 비해 내부마찰각은 작지만 점착력은 더 큰 것으로 나타났으며, 잔류전단강도를 통해 산정한 내부마찰각과 점착력은 첨두전단강도에 의해 산정된 결과보다 작은 것으로 나타났다. 반복전단 결과, 전단변형률속도와 잔류전단강도는 선형적인 관계를 보였으며, 전단변형률속도-잔류전단강도 관계의 기울기로써 결정되는 점성은 약 $73.60Pa{\cdot}s$로 산정되었다. 본 연구는 직접전단 장비가 산악지반 토석류 거동과 관련된 세립분의 전단강도 및 유변학적 정수 산정에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권1호
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• pp.66-74
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• 2016

Concerning the numerical simulation of high-speed water jet with intensive cavitation this paper presents a practical compressible mixture flow method by coupling a simplified estimation of bubble cavitation and a compressible mixture flow computation. The mean flow of two-phase mixture is calculated by URANS for compressible fluid. The intensity of cavitation in a local field is evaluated by the volume fraction of gas phase varying with the mean flow, and the effect of cavitation on the flow turbulence is considered by applying a density correction to the evaluation of eddy viscosity. High-speed submerged water jets issuing from a sheathed sharp-edge orifice nozzle are treated when the cavitation number, ${\sigma}=0.1$, and the computation result is compared with experimental data The result reveals that cavitation occurs initially at the entrance of orifice and bubble cloud develops gradually while flowing downstream along the shear layer. Developed bubble cloud breaks up and then sheds downstream periodically near the sheath exit. The pattern of cavitation cloud shedding evaluated by simulation agrees experimental one, and the possibility to capture the unsteadily shedding of cavitation clouds is demonstrated. The decay of core velocity in cavitating jet is delayed greatly compared to that in no-activation jet, and the effect of the nozzle sheath is demonstrated.

• 상하수도학회지
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• 제26권2호
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• pp.177-189
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• 2012

Sediment load deposited in sewers and manholes reduces not only the capacity of pipes but also the efficiency of the whole sewer system. This causes the inundations of the low places and overflows at manholes, Moreover, sulfides and bad odor can occur due to deposited sediment with organic loads in manholes. Movements of sediment load in manholes are complicated depending on manhole size, location, inside structure, sediment load type, and time. Therefore, it is necessary to understand the movements of sediment load in manholes by experiments. In this study, experiments were implemented by a square manhole with straight path to measure deposited sedimentation quantity. The experimental apparatus was consisted of a high water tank, an upstream tank, test pipes, a sediment supplier, a manhole, and a downstream tank to measure the experimental discharge. The quantity of deposited sediment load was measured by different conditions, such as the inflow condition of sediment(continuous and certain period), the amount of inflow sediment, discharge, and the type of sediment. Jumoonjin sand(S=2.63, D50=0.55mm), general sand(GS, S=2.65, D50=1.83mm) and anthracite (S=1.45, D50=0.80mm) were employed for the experiment. The velocities in inflow pipe were 0.45 m/s, 0.67 m/s, and 0.9 m/s. Sediment load movement and sedimentation quantity in manhole were influenced by many factors such as velocity, shear stress, viscosity, amount of sediment, sediment size, and specific gravity. Suggested regression equations can estimated the quantity of deposited sediment in the straight path square manholes. The connoted equations that were evaluated through the experimental study have velocity range from 0.45 to 0.9m/sec. The study results illustrates that appropriation of design velocity ragne between 1.0 and 2.0m/sec could implement to maintain and manage manholes.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.589-598
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• 2000

불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester : UPE) 수지를 다가알콜 (propylene glycol : PG, neopentyl glycol : NPG)의 각 몰비를 조정하여 포화 이염기산(isophthalic acid : IPA)과 불포화 이영기산 (maleic anhydride : MA)의 혼합물로 축합반응으로 제조하였다. 고체의 표면특성을 결정짓는 임계표면장력(${\gamma}_{c}$)을 Zisman plot으로 평가하였고, 또한 수지의 구조와 물성과의 관게를 레올로지 측정으로 조사하였다. 고체 glass에 의한 (${\gamma}_{c}$)은 UPE 수지 액체들에 대해서 30.5mN${\cdot}m^{-1}$를 얻었고, PG/NPG 몰비중 NPG 함량이 증가할수록 UPE 수지 용액의 접촉각과 표면장력이 감소됨을 확인할 수 있었다. 그리고 글리콜 몰비가 다른 UPE 수지의 동적 점탄성을 측정하면 정상류 점도의 전단속도 의존성, 동적 탄성율의 각 주파수 의존성에 의해 순수한 PG보다는 NPG의 함량이 증가할수록 낮은 값을 얻을 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.105-116
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• 2019

두발이나 인체 세정 과정에서 일어나는 오일 흡착은 내부 성분량 변화와 컨디셔닝 기능에 큰 영향을 준다. 본 연구에서는 오일을 흡착재에서 직접 검출하여 편리하게오일량을 정량할 수 있는 흡수 분광 평가법을 개발하였다. 먼저, 오일 흡착량에 영향을 미치는 코아세르베이트 함량을 판단하기 위해서 음이온과 양쪽성 계면 활성제간 몰비율에 따른 코아세르베이트 함량을 조사하였다. 이 데이터를 활용하여 오일 흡착량 평가에 가장 적합한 오일 점도값을 확보하였고 세정제의 계면활성제간 몰비 조정 등을 통해 모발 대체 흡착재와 흡착 및 용출에 필요한 가장 최적의 방법을 확립하였다. 이렇게 확립한 평가법으로 자외선 흡광도가 있는 오일을 자외선 흡광도가 없는 실리콘 같은 오일 대신 배합해서 흡착시키고 용출시킨 후 흡수 분광법으로 오일 흡착량을 정량 계산해 본 결과를 HPLC의 질량분석과 AFM을 이용한 점착력 결과와 비교하였다. 오일 흡착에 영향을 미치는 요인인 양이온 폴리머를 다르게 하고 복합 폴리머를 사용해 본 결과 본 평가법이 모든 오일의 흡착량 평가에 적용할 수 있음을 입증하였다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.235-240
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• 1990

Pseudomonas elodea 에 의한 Gellan gum생산시 이에 관련된 기초자료를 얻기 위하여 회분식 및 연속식 발효를 하였다. 회분식 배양의 결과로부터 비성장 속도는 $0.16hr^-^1$이었으며 72시간 배양후의 점도는 4500cp, 생성물 농도 0.7g dry weught/100g broth, 및 생산성은 0.08g dry weight/1/hr이었다. 연속식 배양을 통하여 최적 탄소원과 질소원의 농도비(3.0mg-carbon/mg-nitrogen)를 결정하였으며 Gellan gum의 최대 생성속도는 희석율 $0.14hr^-^1$에서 0.6g dry weight/l/hr이었다. 이러한 조건에서 각종 metabolic paeameter값을 계산하였다. 또한 배양액의 유변학적 특성은 Casson equation에 잘 부합됨을 확인하였고, 배양액의 점도와 산소전달계수를 측정하여 고점도 배양시 산소전달의 장애현상을 조사하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.27-37
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• 2019

쉘-튜브 열교환기가 나로우주센터 추진기관종합시험장(PSTC)에 설치되었으며, 이 열교환기는 극저온의 헬륨을 고온의 열매유와 열교환하여 약 500 K 까지 가열시키는 역할을 한다. 열교환기에서 토출되는 헬륨의 온도가 설계보다 100 K 낮게 나옴에 따라, 성능저하의 원인으로 열매유의 격막효과가 지목되었다. CFD 해석을 통해 격막효과의 유무를 확인하였으며, 격막효과에 의한 열교환기 성능저하는 미미한 것으로 판단되었다. 추가적으로 열교환기의 성능을 증가시키기 위하여 열매유 교체에 따른 열교환기 성능 변화를 알아보았다. 열매유를 사용하는 열교환기의 성능향상을 위해서는 500 K 부근에서 점성이 낮아야 하고, 열전도도가 높아야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 추진기관종합시험장에서 운용된 극저온 헬륨과 고온 열매유의 열교환 시스템의 시험 결과를 본 논문에서 확인할 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권9호
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• pp.971-981
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• 2009

An objective of this study is as follows: 1) performing sensitivity analysis and parameter estimation of RMA2 and RMA4 models for the West-Nakdong River, 2) drawing up alternatives of gates-operation for water-quality enhancement, and 3) quantitative evaluation of methodology of 'flow-restoration by gates-operation' among 'Comprehensive Plan Improving Water-Quality in the West-Nakdong River(WNR)' with the target water-quality(BOD at Nakbon-N point: below 4.3 mg/L). The parameters for the RMA2 (depth-averaged two-dimensional flow model) and RMA4 (depth-averaged two-dimensional water-quality model) were determined by sensitivity analysis. Result of parameter estimation for RMA2 and RMA4 models is $1,000\;Pa{\cdot}s$ of the eddy viscosity, 20 of the Peclet number, 0.025 of the Manning coefficient, and $1.0\;m^2/s$ of the diffusion coefficient. We have evaluated the effects of water-quality enhancement of the selected alternatives by numerical simulation technique with the models under the steady-state flow condition and the time-variant transport condition. Because of no-resuspension from river bottom and considering BOD as conservative matter, these simulation results slightly differ from real phenomena. In the case of $50\;m^3/s$ of Daejeo-gate inflow, two-dimensional flow pn results result represents that small velocity occurs in the Pyungkang Stream and no flow in the Maekdo River. In the WNR, there occurs the most rapid flow near timhae-bridge. In the WNR, changes of water-quality for the four selected simulation cases(6, 10, 30, $50\;m^3/s$ of the Daejeo-gate inflow) were predicted. Since the Daejeo-Gate and the Noksan-Gate can be opened up to 7 days, it would be found that sustainable inflow of $30\;m^3/s$ at the Daejeo-gate makes BOD in the WNR to be under the target of water-quality.