• 한국가시화정보학회지
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• 제8권1호
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• pp.31-38
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• 2010

An experimental study to evaluate dynamic structures of flow and turbulence characteristics in bubble-driven liquid flow in a rectangular tank with a varying flow rate of compressed air is conducted. Liquid flow fields are measured by time-resolved particle image velocimetry (PIV) with fluorescent tracer particles to eliminate diffused reflections, and by an image intensifier to acquire enhanced clean particle images. Instantaneous vector fields are investigated by using the two frame cross-correlation function and bad vectors are eliminated by magnitude difference technique. By proper orthogonal decomposition (POD) analysis, the energy distributions of spatial and temporal modes are acquired. When Reynolds number increases, bubble-induced turbulent motion becomes dominant rather than the recirculating flow near the side wall. The total kinetic energy transferred to the liquid from the rising bubbles shows a nonlinear relation regarding the energy input because of the interaction between bubbles and free surface.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1558-1563
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• 2004

A measurement technique for the void fraction and the bubble dynamics in gas-liquid two-phase flows has been proposed using a time-resolved two-phase PIV system. For the three-dimensional evaluation of the bubble information, both the images from the front and side views are simultaneously recorded into a high speed CCD camera by reflecting the side image into the front view with the help of a $45^{\circ}$ oriented mirror. Then, a stereo-matching technique is applied to calculate the void fraction, bubble size and shape. To obtain the rising bubble velocities, the 2-frame PTV method was applied. Consequently, the present technique shows good feasibility for the measurements of the volume fractions, mean diameters, aspect ratios and velocities of the bubbles at the three-dimensional point of view.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.73-82
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• 2009

포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권7호
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• pp.669-679
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• 2008

본 연구는 수리실험으로 얻어진 권파에 의한 월파수괴의 유속을 댐붕괴흐름과 비교하여 거동의 유사성을 검토하였다. 댐붕괴흐름은 해석해가 간략하고 월파 거동과 유사함으로 인해 월파의 유속산정에 이용되어왔다. 월파는 일반적으로 많은 연행기포로 인해 기존의 유속측정기법을 적용하는데 제한을 받게 되므로, 본 실험에서는 기포나 기포조직모양을 이용한 기포영상유속계를 이용하여 월파 유속을 측정하였다. 실험결과로부터 월파의 유속단면을 검토하였고, 단면의 최대유속과 수심평균유속을 댐붕괴흐름의 1차원 해석해인 Ritter의 해와 비교하였다. 해석해와의 비교를 위해 댐붕괴 전 초기수심을 파랑조건과 월파의 측정값으로부터 유도하였다. 파랑조건으로부터 추정된 붕괴 전 초기 수심을 이용한 해석해는 측정된 유속의 분포형태에 있어서는 차이를 보였으나, 월파수괴의 전면속도로부터 산정된 초기수심을 이용한 해석해는 유속크기의 비교에서 좋은 일치를 보였다.

• 설비공학논문집
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• 제14권2호
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• pp.108-115
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• 2002

The fundamental mechanism of a dispersed two-phase flow was investigated. Experiments were carried out to understand how the particles behaves under the influence of the particle size, shape, metamorphoses (bubble) and buoyancy of a single particle which is ascending from the standstill water. Two CCD cameras were employed for image processing of the behavior of the particles and the surrounding flow, which was interpreted with the technique of correlation PIV (Particle Image Velocimetry) and PTV (Particle Tracking Veloci- metry), respectively The experimental results showed that the large density difference bet- ween a particle and water caused high relative velocity and induced zigzag motion of the particle. Furthermore, the turbulence intensity of a bubble was about twice the case of the spherical solid particle of similar diameter.

• 한국음향학회지
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• 제42권4호
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• pp.305-312
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• 2023

기포 크기 분포를 음파 감쇄 손실을 이용하여 역산하기 위해 Physics-Informed Neural Network(PINN)을 사용하였다. 역산에 사용되는 선형시스템을 풀기 위해 이미지 처리 분야에서 선형시스템 문제를 해결한 Adaptive Learned Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm(Ada-LISTA)를 PINN의 신경망 구조로 이용하였다. 더 나아가, PINN의 손실함수에 선형시스템 기반의 정규항을 포함함으로써 PINN의 해가 기포 물리 법칙을 만족하여 더 높은 일반화 성능을 가지도록 하였다. 그리고 기포 추정값의 불확실성을 계산하기 위해 딥앙상블 기법을 이용하였다. 서로 다른 초기값을 갖는 20개의 Ada-LISTA는 같은 훈련데이터를 이용하여 학습되었다. 이 후 테스트시 훈련데이터와 다른 경향의 감쇄 손실을 입력으로 사용하여 기포 크기 분포를 추정하였고, 추정값과 이에 대한 불확실성을 20개 추정값의 평균과 분산으로 각각 구하였다. 그 결과 딥앙상블이 적용된 Ada-LISTA는 기존 볼록 최적화 기법인 CVX보다 기포 크기 분포를 역산하는데 더 우수한 성능을 보였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제34권1호
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• pp.99-105
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• 2007

치면열구전색제의 도포 시 발생하는 기포는 전색제의 두께 감소에 의한 강도의 저하로 파절 및 마모를 일으킬 수 있으며 특히 계면부에 발생한 경우 미세 누출 등의 임상적인 문제점을 가져온다. 본 조사에서는 치면열구전색제 중 Teethmate $F-1^{(R)}$(Kuraray, Japan), Ultraseal $XTplus^{(R)}$(Ultradent, USA), $Clinpro^{(R)}$(3M-ESPE, USA), $Helioseal^{(R)}$(Ivoclar-Vivadent, Liechtenstein)의 기포 발생 양태를 알아보고자 하였다. 자연치 교합면의 열구를 모방한 표준화된 시편을 제작하고 치면열구전색제를 각 군별 20개의 시편에 전색하고 광중합시킨 후 열구 중앙을 절단하여 stereoscope(Olympus SZ61, Japan)으로 확대하여 관찰하였고 컴퓨터 영상분석 프로그램(Image Pro plus Express, Mediacybermetics Co., U.S.A)을 통하여 기포의 발생 양태를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기포의 발생 빈도는 Ultraseal $XT^{(R)}$ plus에서 사용 시간과 관계없이 $Helioseal^{(R)}$에 Clinprotip과 metal canula tip을 적용한 경우보다 더 높게 나타났다(p<0.05). 2. 기포의 단면적 당 개수는 Ultraseal $XT^{(R)}$ plus old가 $Clinpro^{(R)}$, $TeethmateF-1^{(R)}$, $Helioseale^{(R)}$에 brush tip을 적용한 경우보다 많이 발생하였다(p<0.05). 3. 기포의 평균 단면적은 Teethmate $F-1^{(R)}$가 다른 군에 비해 큰 값을 보였다(p<0.05). 4. $Clinpro^{(R)}$와 적용 tip을 달리한 $Helioseal^{(R)}$의 경우 기포의 발생 빈도, 평균 개수, 평균 단면적 모두 유의차를 보이지 않았다(p>0.05).

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제8권3호
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• pp.284-290
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• 2020

In this paper, we propose a method to generate and optimize the height map that is suitable to render a soap bubble. The height map represents the flow speed of soap bubbles. To this end, we have analyzed the flow of the soap bubble surface through experiment, derived the moving speed value for each section. Some image filters have been used for optimization that reflects the parameters of the derived height map. In addition, in order to verify the results of the study, actual data measuring the surface flow speed of soap bubbles, the speed of the initial height map, and the optimized height map speed have been compared and tested. Through this study, we reach the issue that it is possible to express the variable flow speed of soap bubbles with the optimized height map, and it will help to express various fluids.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.835-838
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• 2002

An experiment has been performed using a facility, which simulates the safety depressurization system (SDS) and in-containment refueling water storage tank (IRWST) of APR1400, an advanced PWR being developed in Korea, to investigate the dynamic load resulting from the blowdown of steam from a steam generator through a sparser. The influence of the key parameters, such as air mass, steam pressure, submergence, valve opening time, and pool temperature, on frequency and peak toads was investigated. The blowdown phenomenon was analyzed to find out the real cause of the initiation of bubble oscillation and discrepancy in frequencies between the experiment and calculation by conventional equation for bubble oscillation. The cause of significant damping was discussed and is presumed to be the highly tortuous flow path around bubble. The Rayleigh-Plesset equation, which is modified by introducing method of image, reasonably reproduces the bubble oscillation in a confined tank. Right after the completion of air discharge the steam discharge immediately follows and it condenses abruptly to provide low-pressure pocket. It may contribute to the negative maximum being greater than positive maximum. The subsequently discharging steam does not play as at the driving force anymore.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.447-452
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• 2011

본 연구에서는 고분자 중공사막 모듈을 산기 도구로 사용하여 미세 기포 발생을 도모하였고 영상정보를 기반으로 하는 이미지 분석 기법을 적용하여 발생한 기포 특성을 파악하고자 하였다. 기포의 이미지 분석 결과, 고분자 중공사막 모듈을 통해 수중에 분사된 기포는 산기석을 통한 기포보다 약 30~64% 작은 크기로 발생되는 것을 관찰하였고, 기포의 70% 이상이 0.2~0.82 mm 범위에 분포된 반면, 산기석의 경우는 0.77~1.08 mm의 범위에 속한 기포가 80% 이상이었다. 산기석과 고분자 중공사막모듈을 각각 기포발생 장치로 사용한 부상조를 운영하였을 때 반응조에 잔존하는 플록의 크기는 산기석을 이용했을 때가 고분자 중공사막 모듈의 경우보다 더 큰 것으로 나타났다. 이는 고분자 중공사막 모듈에 의해 발생한 미세기포가 충돌 효율의 증가 때문에 크기가 작은 콜로이드 입자들까지 응집/부상할 수 있는 기회를 제공하였기 때문이다. 따라서 부상공정에 고분자 중공사막모듈을 산기장치로 활용하였을 경우 응집부상 제거효율이 증가할 수 있는 가능성을 보였다. 또한 본 연구에서 사용한 이미지 분석기법은 제공된 영상정보를 기반으로 기포의 기초 특성들과 관련된 정보습득을 위한 분석도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.