• 대한기계학회논문집B
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• 제21권1호
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• pp.165-173
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• 1997

The present study investigates heat/mass transfer for flow through perforated plates for application to combustor wall and turbine blade film cooling. The experiments are conducted for hole length to diameter ratios of 0.68 to 1.5, for hole pitch-to-diameter ratios of 1.5 and 3.0, for gap distance between two parallel perforated plates of 1 to 3 hole diameters, and for Reynolds numbers of 60 to 13, 700. Local heat/mass transfer coefficients near and inside the cooling holes are obtained using a naphthalene sublimation technique. Detailed knowledge of the local transfer coefficients is essential to analyze thermal stress in turbine components. The results indicate that the heat/mass transfer coefficients inside the hole surface vary significantly due to flow separation and reattachment. The transfer coefficient near the reattachment point is about four and half times that for a fully developed circular tube flow. The heat/mass transfer coefficient on the leeward surface has the same order as that on the windward surface because of a strong recirculation flow between neighboring jets from the array of holes. For flow through two perforated plate layers, the transfer coefficients on the target surface (windward surface of the second wall) affected by the gap spacing are approximately three to four times higher than that with a single layer.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권3호
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• pp.343-351
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• 2018

Brazilian disc test is one of the most widely used experiments in the literature of geo-mechanics. In this work, the pre-holed concrete Brazilian disc specimens are numerically modelled by a two-dimensional discrete element approach. The cracks initiations, propagations and coalescences in the numerically simulated Brazilian discs (each containing a single cylindrical hole and or multiple holes) are studied. The pre-holed Brazilian discs are numerically tested under Brazilian test conditions. The single-holed Brazilian discs with different ratios of the diameter of the holes to that of the disc radius are modelled first. The breakage load in the ring type disc specimens containing an internal hole with varying diameters is measured and the crack propagation mechanism around the wall of the ring is investigated. The crack propagation and coalescence mechanisms are also studied for the case of multi-holes' concrete Brazilian discs. The numerical and experimental results show that the breaking mechanism of the pre-holed disc specimens is mainly due to the initiation of the radially induced tensile cracks which are growth from the surface of the central hole. Radially cracks propagated toward the direction of diametrical loading. It has been observed that for the case of disc specimens with multiple holes under diametrical compressive loading, the breaking process of the modelled specimens may occur due to the simultaneous cracks propagation and cracks coalescence phenomena. These results also show that as the hole diameter and the number of the holes increases both the failure stress and the crack initiation stress decreases. The experimental results already exist in the literature are quit agree with the proposed numerical simulation results which validates this simulation procedure.

• 한국재료학회지
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• 제11권6호
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• pp.441-447
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• 2001

PACVD 방법으로 다이캐스팅용 금형에 적용할 수 있는 TiN 코팅막을 형성시키는 연구를 하였다. 직류 펄스전원을 사용하여 지름이 4 mm인 작은 동공내부에 최고 20 mm 깊이까지 균일한 TiN 코팅층을 형성할 수 있었다. 코팅공정시 발광분광분석기를 사용해 Ti와 $N_{2}$ 및 $Ar^{+}$의 분광선을 측정함으로써 TiN 코팅막의 형성기구에 대하여 고찰하였다. 듀티비율이 50% 이상인 경우는 Ti, $N_{2}^{+}$ 및 $Ar^{+ }$ 의 분광선이 나타났으나, 듀터비율이 28.6%이하인 경우 분광선이 전혀 나타나지 않았으며 TiN 코팅층의 형성도 불안정하였다. 펄스전원으로 Bipolar로 사용한 경우 Unipolar를 사용한 경우보다 지름이 4 mm인 구멍에서 2배 깊게 코팅되었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.25-31
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• 2020

산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 노즐의 여러 연료 분사 방식에 대하여 NOx와 CO의 배출 특성, 화염 안정성 및 연소실 온도 분포에 대한 연소특성을 비교하였다. 주 연구 결과로는 연료홀 개수가 동일하고 연료 홀 직경이 감소하는 경우와 연료 홀면적이 동일하고 연료 홀 수가 감소되는 경우 연료의 연소용 공기층 침투가 커지기 때문에 NOx의 배출은 감소하지만 화염 안정성은 감소하게 된다. 그리고 동일 연료 홀 면적을 이용하는 분사방식에 있어서 연료 홀을 교차 변경하는 경우 연료의 평균 침투거리 증가로 NOx의 배출이 감소되며 연료 침투거리가 적은 연료가 화염을 안정화시키는 역할을 한다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.1-9
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• 2021

최근 도시화가 가속화됨에 따라 지하공간 개발을 위한 굴착공사가 지속적으로 이루어지고 있으며, 암반 굴착 시 해당 구간의 지질 상태를 정확히 파악하는 것은 안전한 시공을 위해 매우 중요하다. 본 논문에서는 터널 발파 진동을 저감시키기 위해 대구경 무장약공을 천공하는 MSP 공법을 활용하여 굴착면 전방의 지질 특성을 파악하기 위해 천공경로 및 지반탐사 복합시스템을 개발하였다. 제안된 탐사 시스템은 NATM 터널 공사를 위해 천공된 대구경 심발공을 활용해 굴착면 전방 50 m 구간의 지질 정보를 획득할 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한, 제안된 탐사 시스템을 현장에 적용하고 대구경 무장약공 내부를 모니터링하여 터널 굴착면 전방의 지질 상태를 평가한 사례를 소개한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.285-289
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• 2015

프로브카드의 소형화, 고기능화. 고집화에 따라 고강도 무수축 기판에 레이저 가공 공정을 이용한 미세 홀 천공에 대한 관심이 높아지고 있다. 그린 상태에서 레이저 펀처로 미세 홀을 천공 시 테이퍼 현상이 중요한 공정 문제가 되고 있다. Entrance hole과 exit hole의 크기 차이는 홀 크기가 작을수록 커지고, 홀 크기가 커질수록 작아지는 경향을 나타내었다. 테이퍼 현상을 개선하기 위해 second hole 가공 공정을 적용하였다. 기판의 두께가 $380{\mu}m$인 기판 상에 $80{\mu}m$ 홀 천공시 최적의 second hole 크기를 찾기 위해 $70{\sim}79{\mu}m$ 홀을 천공하였을 경우 $76{\mu}m$와 $77{\mu}m$에서 테이퍼는 11.9 %로 가장 낮게 나타났다. 천공된 무수축 기판을 소결한 후에는 테이퍼가 7 %로 개선되었다. First hole 크기와 비교하였을 때 second hole 크기는 first hole 크기의 약 95~97 % 일 때 테이퍼가 가장 적었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1632-1642
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• 1992

본 연구에서는 방전가공(electric disharge machining, EDM) 또는 공기연마 분사기(air-abrasive jet machine, AJM) 가공에 의하여 인장 시험편 또는 외팔보 시험 편에 구멍깊이를 증가시켜 가면서 구멍을 뚫었다. 여기에서 방저가공(EDM)을 채택한 것은 구멍깊이를 직접 계측하는 것이 가능하여 구멍깊이 측정 오차에 기인하는 잔류응 력 측정오차를 최소화 할 수 있기 때문이며, 공기연마 분사기를 채택한 것은 구멍을 뚫는 동안 가공응력을 유발시키지 않기 때문이었다. 위 인장 시험편 또는 외팔보 시 험편을 이용하여 균일한 응력장과 두께 방향으로 변하는 선형적 구배응력장을 구현하 고, 이 때 각각 구멍깊이가 다른 원통형 막힘 구멍으로 부터 이완되는 스트레인을 계 측하였다. Schajer가 제안한 멱급수법과 최소장승법을 적용하여 균일응력장 또는 구 배 응력장에서 측정되는 스트레인을 잔류응력으로 환산하였으며, 환산된 잔류응력과 실제로 작용하는 응력을 비교하므로서 이론적으로 제시된 멱급수법과 최소자승법의 타 당성을 실험적으로 검토하는데 본 연구의 목적이 있다. 이 때 얕은 구멍깊이 (0.3∼ 1.2mm)에서 측정되는 스트레인을 이용하여 Schajer의 제안에 따라 잔류응력을 산정하 므로서, 잔류응력 계측 대상 구조물을 가급적 덜파괴시키며 잔류응력을 측정할 수 있 는지 여부를 실험적으로 검토하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권3호
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• pp.66-70
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• 2012

Welding is an essential process in the automotive industry. Most welding processes that are used for auto body is spot welding. And $CO_2$ arc welding is used in a small part. In production field, $CO_2$ arc welding process is decreased and spot welding process is increased due to welding quality is poor and defects are occurred in $CO_2$ arc welding process frequently. But $CO_2$ arc welding process should be used at robot interference parts and closed parts where spot welding couldn't. $CO_2$ welding is divided into lap welding and plug arc spot welding. In case of plug arc spot welding, burn through and under fill were caused in various welding environment such as different thickness combinations of base metal, teaching point, over the two steps welding and inconsistent voltage/current. It makes some problem like poor quality of welding area and decrease the productivity. In this study, we will evaluate the effect of teaching point through the weld pool behavior and bead geometry in the arc spot welding at the plut hole. Welding position is horizontal position. And galvanized steel sheet of 2.0mm thickness that has plug hole of 6mm diameter was used. Teaching point was changed by center, top, bottom, left and right of the plug hole. At each condition, the phenomenon of weld pool behavior was confirmed using a high-speed camera. As the result, we find the center of plug hole is the most optimal teaching point. In the other teaching point, under fill was occurred at the plug hole. This phenomenon is caused by gravity and surface tension. For performance of arc spot welding at the plug hole, the teaching condition should be controlled at a center of plug hole.

• 한국가시화정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.35-40
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• 2011

An experimental investigation of the characteristic of non-premixed lifted flames with nozzle hole-tone of high-frequency has been performed. Before the fuel was supplied to nozzle, the fuel was supplied through a burner cavity which was located under the nozzle. The fuel passed through the excitation cavity under the influence of the high-frequency affects the lifted flame characteristics. The measurements were performed in flow range that occurs lifted flame and blow out. When the high-frequency is generated from burner cavity, the lifted length became shorter, and noise reduced comparing to unexcitation case. Additionally, operating flow range was increased and diameter of flame base became smaller with high-frequency effect. Through this experiments, it's ascertained that the high-frequency excitation can be adopted with effective method for flame stability and noise reduction.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권10호
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• pp.1039-1045
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• 2007

Ultrasonic machining (USM) is suitable for machining hard, brittle and non-conductive materials such as silicon, glass and ceramics. Usually, when micro holes are machined on glass by USM, roundness of hole entrance is poor and cracks appear around the hole exit. In this paper the machining characteristics were studied for roundness improvement and exit crack prevention. From experiments, the tool bending and the shape of tool tip affect hole roundness. When the tool tip is hemispherical, good roundness of holes was obtained. The feedrate and the rotational speed of the tool affect the exit crack. With the machining conditions of 150 rpm in spindle speed and $0.5\;{\mu}m/s$ in feedrate, micro holes with less than $100\;{\mu}m$ in diameter were machined without an exit crack.