• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.42-53
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• 2017

탈질과 탈황을 동시에 수행하는 과산화수소($H_2O_2$) 수용액 세정탑의 반응효율을 증가시키기 위해 예혼합이 이루어지는 혼합 냉각기(mixing quencher) 영역 내부의 유체유동에 대한 수치해석이 수행되었다. 산업공정에서 상용화되고 있는 세정탑 전단부의 혼합냉각기에서 과산화수소 수용액이 주입되는 노즐의 분사방식은 배기가스와 과산화수소 수용액의 혼합에 중요한 역할을 하며, 혼합냉각기에서의 혼합도는 세정탑 의 효율을 결정하는 중요 요소가 된다. 본 연구에서는 혼합냉각기 내부유체의 농도분포 개선을 목적으로 하여 혼합냉각기 내의 노즐 관의 배열을 조절하거나 노즐 팁 각도를 변경하며 유체혼합을 최적화하였다. 전산해석은 이 냉각기영역의 내부유동 및 각 유체 농도에 대한 RMS (root mean square) 값을 계산하여 내부유체의 혼합도의 개선을 확인하였다. 세부적으로는 노즐 관의 위치를 조절할 때 변경되는 냉각기 영역 후단의 농도 RMS 값을 확인하여 난류형성위치에 따른 최적화된 혼합도를 확인하였으며 기본형상 대비 난류형성방향을 조절하는 목적의 노즐 팁 각도를 증감하여 농도분포의 균질화를 비교하였다. 노즐 관의 배열에 따라 난류형성위치와 그에 따른 유체혼합이 해석되었다. 또한 노즐 팁 각도를 조절하는 경우에는 유동방향과의 각도에 따라, 흐름이 병류와 향류에 따라 혼합도의 최적화를 확인할 수 있었다. 노즐 관의 위치는 0.3 m, 노즐 팁은 병류의 $15^{\circ}$일 때 최적의 조건을 가지며 가장 낮은 RMS 값인 12.4%를 가졌다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.1-10
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• 2022

본 연구에서는 저유속 조건에서도 발전이 가능한 수평 2열 쉬라우드 조류에너지 변환장치를 개발하였다. 쉬라우드 시스템의 형상을 결정하기 위해 3차원 수치모의 실험을 수행하였으며, 1/6 축소모형을 제작하여 수리모형 실험을 수행하였다. 수리모형 실험은 4가지 유속 조건하에서 수행하였으며, 각각의 실험 케이스별로 유속, 토크 및 RPM을 계측하였다. 수치모의 실험 결과, 노즐을 통과한 유속은 실린더에서 약 2~3배 유속이 증폭되는 것을 확인하였으며, 연장비가 2:1일 때, 가장 높은 유속 증폭율을 보였다. 또한 노즐과 실린더의 직경비는 1.5:1일 때 유속이 2.8배 증가하는 것으로 나타났다. 한편 수리모형 실험 결과, TSR이 1.75~2 일 때, 0.32~0.34의 출력 성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-9
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• 2017

노즐 목 내부형 핀틀추력기에서 핀틀 행정거리가 추력기 성능에 미치는 영향에 대해 전산수치해석 연구를 수행하였다. 해석결과 핀틀 행정거리가 증가함에 따라 추력조절비는 2% 이내였고, 공력하중비는 최대 22%로 확인되었다. 노즐 목을 지난 유동이 핀틀의 형상으로 인해 급격히 팽창하며 충격파가 발생하였다. 특히, 핀틀 행정거리 4, 5 mm에서는 충격파가 노즐 벽면에 부딪치며 박리거품이 발생하였다. 고도에 따라서는 추력은 증가하였고 공력하중은 감소하였지만, 그 차이가 1.5% 이내로 작았다. 보어가 있는 경우 핀틀 팁의 면적 감소로 공력하중이 감소하는 결과를 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권4호
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• pp.16-27
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• 2000

본 연구에서는 기능성 자성재료의 원료분말을 분무배소법에 의해 제조하기 위하여 원료 용액을 효율적으로 미립화시킨 후 반응로 내로 분무시킬 수 있으며, 반응로 내부는 균일한 열분포를 이루어 열분해반응이 완전하게 진행 될 뿐만 아니라, 생성된 분말을 cyclone 및 bag filter 등의 포짐장치에서 효율적으로 포집할 수 있으며, 유해 생성가스를 청정시킬 수 있는 장치까지 포함하는 개선된 분무배소로 system을 제작하였다. 또한 본 연구에서는 불순물들을 다량 함유하고 있는 mill scale 및 ferro-Mirr을 산용액에 용해 시킨 복합 산용액의 pH를 4정도로 조절하여 용액 내에 존재하는 $SiO_2$, P 및 Al 등의 불순물들을 약 20ppm 이하로 감소시킴으로써 mill scale 및 ferro-Mn의 분무열분해를 위한 원료로의 재활용 가능성을 확인하였다. 원료용액인 정제된 복합 산용액을 nozzle을 통하여 분무배소로 내부로분무시킴으로써 Fe-Mn 계의 복합 산화물 분말을 제조하였으며, 반응온도, 원료용액 및 공기의 유입속도, nozzle tip 크기 및 원료용액의 농도 등의 주요 반응조건의 변화에 따른 생성분말의 특성 변화를 파악하였다. 생성된 분말들의 형상은 대부분의 반응조건에서 구형을 나타내고 있었으며, 조성 및 입도분포가 매우 균일하게 혼합된 형태로 나타남으로써 본 연구에 의해 제작된 분무배소로 system의 우수성을 확인할 수 있었다. 한편 본 반응조건 하에서 생성된 분말들의 결정입도가 대부분 약 100nm 이하으 초미립상태이면서 형상 및 입도분포가 매우 균일하다는 사실은 본 연구에서 제작한 분무배소, system을 이용함에 의해 Fe, Mn, Ni, Cu 및 회토류계 염화물로부터 초미립의 산화를 분말을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 반응분위기의 변화에 따라 초미립 순금속분말의 제조도 충분히 가능할 것으로 사료된다.

• 한국분무공학회지
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• 제13권4호
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• pp.212-219
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• 2008

To develop the twin-fluid atomizer having the excellent performance of painting, the spray characteristics of how a wide area can be painted efficiently by one time spraying were studied in this paper. Spray phenomena are affected by the many factors determining the spray field such as the spraying pressure of gas, the spraying pressure and viscosity of liquid paints, the opening duration of needle valve, the design dimension of nozzle, and so on. As the results of experiments, these factors affecting on spray characteristics were suggested as followings; 1) The optimum spraying pressure of gas was $0.015{\sim}0.02\;kPa$, and the appropriate spraying pressure of liquid paint was 0.01kPa, In these situations, the setting up pressures must be compensated as much as the losing amount of pressure because a decompression occurred when operating valves. 2) The duration of opening the needle valve must be sustained for $1{\sim}2$ seconds to inject gas after spraying the liquid paint. This operating of the needle valve was necessary to avoid the affect on the changing of liquid column length, and to prevent the droplet deposit at the initial time of spraying. 3) The spray tip penetration was gained form the experimental equation, and the effective spraying angle was $85^{\circ}{\pm}5^{\circ}$ just at he appropriate spraying pressure of gas. The distribution of the area sprayed had the variation in $350{\pm}50\;mm$ because of the spraying pressure of gas, the its distance from the spray tip, and the lift of the needle valve.

• 한국추진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.26-32
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• 2014

본 연구에서 고에너지 금속 알루미늄의 효과적인 점화를 위해 개발한 직류 방식의 스팀 플라즈마 점화기 가스온도를 OH radical의 방출 스펙트럼을 사용하여 측정하였다. 플라즈마 제트온도는 초고온이므로 비접촉식 광학 계측 방법인 볼츠만 기울기법과 스펙트럼 비교 분석법을 이용하여 측정하였으며 각각의 방법은 정밀하게 검증 후 실험에 적용되었다. 플라즈마 점화기의 노즐 팁으로부터 30 mm 범위에서의 제트온도 측정결과 두 방법 모두 알루미늄의 점화온도(${\approx}2400K$) 이상의 2900 K ~ 5800 K를 확인할 수 있었다.

• Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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• 제1권1호
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• pp.13-25
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• 2014

In the current study, a drug-eluting stent coated with biodegradable polymers and sirolimus was developed by using an ultrasonic nanocoater and characterized in aspects of surface smoothness and coating thickness. In addition, in vitro release profiles of sirolimus by changing top coating layer with different biodegradable polymers were investigated. Smooth surfaces with variable thickness could be fabricated by optimizing polymer concentration, flow rate, nozzle-tip distance, gas pressure, various solvents and ultrasonic power. Smooth surface could be generated by using volatile solvents (acetone, chloroform, and methylene chloride) or post-treating with solvent vapor. Coating thickness could be controlled by varying injection volume or polymer concentration, and higher concentration could reduce the coating time while obtaining the same thickness. The thickness measurement was the most effectively performed by a conventional cutting method among three different methods that were investigated in this study. Release profiles of sirolimus were effectively controlled by changing polymers for top layer. PLGA made the release rate 3 times faster than PDLLA and PLLA and all top layers prevented burst release at the initial phase of profiles. Our results will provide useful and informative knowledge for developing drug-eluting stents, especially coated with biodegradable polymers.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권1호
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• pp.72-79
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• 2006

The objective of this work is to simulate the etching characteristics for the optimization on the etching process of Lead-Frame. The etching characteristics such as etching factor, etching uniformity were investigated under different the actual operating conditions. The correlation between the etching characteristics and the spray ones were analyzed to simulate the etching characteristics in the etching process. To improve the etching characteristics in the etching process, effects of the various operating conditions such as pressure, distance from nozzle tip, pipe pitch, and feed speed should be understood in detail. The spray characteristics obtained by experiment using PDA system were simulated by the Monte-Carlo simulation. The etching process model was coded by Java language. It was found that the spray characteristics were correlated with the etching ones and simulation results generally agreed well with the measured results of etching characteristics in the etching process of Lead-Frame. The optimal operating parameters were successfully found under variable conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권10호
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• pp.1348-1354
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• 2002

We investigate the flame behavior and spatial distribution of OH, PAHs and soot in a confined buoyant diffusion flame with decrease of the coflowing air flow rate. Direct photographs and Schlieren images represent that flame is Ally occupied by blue flame and becomes unstable, which is partially detached to the fuel nozzle tip in a near extinction flame under extremely reduced oxidizer condition. Laser induced fluorescence profiles clearly shows that OH is still generated in near-extinction flame, although intensity becomes weak with decreasing air flow rate. But soot scattering image cannot be seen any more in an oxidizer deficient ambience and simultaneously the PAHs are widely distributed downstream. These results are due to that a decrease of oxygen concentration in the combustion chamber leads to a temperature drop of flame, as a consequence, to a delay in soot growth and to a expanding of the PAHs, as soot precursors.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.277-283
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• 1995

For the development of low NO$_{x}$ gas burners aimed for absorption chiller/heater unit, three proto type burners of different capacity (265000, 498000, and 664000 kcal/h) have been manufactured through a combustion method of step-by-step air injection. In order to characterize the overall features of the flame and the properties of the emission gas, the temperature of the flame and the concentration of NO$_{x}$ and CO were determined. The main factors in the design of burners (the area of primary air injection, the diameter of secondary air injection hole, fuel nozzle diameter) were observed to increase linearly with the scale-up of burner capacity. The flame temperature profiles of the burners were observed to be almost similar, irrespective of their capacity. However, as their capacity increased, the flame temperature slightly increased and the hot region of the flames moved to ward the flame tip along with the expansion to the direction of radius. From the proto type units, the amount of their NO$_{x}$ emission was determined to be around 25 - 30 vppm(3% )$_{2}$) and the CO emission was less than 19 vppm (3% $O_{2}$).TEX>).