• Composites Research
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• 제19권6호
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• pp.32-37
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• 2006

본 논문은 두 가지 암석인 국내 광물로부터 무기질 연속섬유 제조과정을 요약한 것이다. 두 가지 광물인 현무암과 맥반석으로부터 용융 방법으로 연속섬유를 생산하였다. 제조방법은 유리화된 재료를 노즐이 하나인 백금과 로듐 합금 도가니인 부싱에 넣어 섬유방사가 가능한 온도로 가열하였다. 유리화된 현무암은 어떤 첨가물도 없이 연속섬유 제작에 적합하였으나 맥반석은 산화붕소의 첨가가 연속섬유 방사를 가능하도록 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.124-130
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• 2003

본 연구는 방화구획에 적용 가능한 수막형성유리벽에의 직근에 화원이 위치하는 경우 국부복사열에 의해 수막형성전 유리면이 가열된 상태에서 상부 수막분사노즐에서 분사되는 수막이 접촉함에 따른 급냉파열현상을 규명하기 위한 연구이다. 유리면 직근에서 국부복사열을 주는 실화재실험을 실시하여 분석하면 보통유리는 유리면 포면온도(가열측)가 $100^{\circ}C$를 넘는 경우에 수막을 접촉시킬 경우 파열이 발생하며, 강화유리는 유리 가열면 온도가 $250^{\circ}C$이상일 때 수막형성에 의한 급냉 파열이 발생함을 알 수 있었다. 향후 강화유리에 수막을 도포시키는 현재 방화구획에 사용되고 있는 유리의 대다수가 강화유리인 것을 감안하면 수막의 도포이전에 강화유리면의 온도가 $300^{\circ}C$이내에서는 수막을 유리면에 급속히 접촉시켜도 유리면의 급냉 파열이 일어나지 않음을 발견하였다. 따라서 일정한 공간구획 내에서 화재발생시 유리면의 직근에 화원이 위치하여 국부적으로 복사열을 가할 경우에도 화원상부 천정면에 설치된 감지시스템에 의해 한계온도이전에 수막형성시스템을 작동시켜 급냉파열현상을 발생시키지 않는다면 수막형성유리벽을 실제 방화구획의 경계벽으로 사용하는데 있어서 예측가능한 장애요인을 제거하는 데 비약적인 공헌을 한 것에 그 의미를 둔다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권2호
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• pp.76-84
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• 2009

본 논문에서는 우주비행체에 사용하는 세라믹 복합재료의 기술개발에 대한 외국의 현황을 검토하였다. 우주선진국에서는 세라믹 복합재료의 경량 및 우수한 고온 특성을 이용하기 위해 최첨단 엔진구조물에 적용하여 우주비행체의 성능을 향상시키기 위하여 많이 사용해왔다. 특히 내열성, 내산화성 그리고 고온에서의 높은 강도가 요구되는 우주비행체에 적합하여, 로켓엔진챔버, 노즐, 태양판, 레이더안테나, 우주반사경 구조물, 초음속비행체 선단부, 재진입비행체의 노즈팁, 그리고 우주비행체의 방열판등에 사용하고 있다. 이러한 부품을 제작하기 위한 공정기술과 현재의 응용사례를 제시되어 향후 국내의 우주개발사업에 적용될 수 있도록 하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.146-153
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• 2004

The Numerical study has been carried out to investigate the effects of chemical reaction and thermal radiation on the rocket plume flow-field at various altitudes. The theoretical formulation is based on the Navier-Stokes equations for compressible flows along with the infinitely fast chemistry and thermal radiation. The governing equations were solved by a finite volume fully-implicit TVD(Total Variation Diminishing) code which uses Roe's approximate Riemann solver and MUSCL(Monotone Upstream-centered Schemes for Conservation Laws) scheme. LU-SGS (Lower Upper Symmetric Gauss Seidel) method is used for the implicit solution strategy. An equilibrium chemistry module for hydrocarbon mixture with detailed thermo-chemical properties and a thermal radiation module for optically thin media were incorporated with the fluid dynamics code. In this study, kerosene-fueled rocket was assumed operating at O/F ratio of 2.34 with a nozzle expansion ratio of 6.14. Flight conditions considered were Mach number zero at ground level, Mach number 1.16 at altitude 5.06km and Mach number 2.9 at altitude 17.34km. Numerical results gave the understandings on the detailed plume structures at different altitude conditions. The diffusive effect of the thermal radiation on temperature field and the effect of chemical recombination during the expansion process could be also understood. By comparing the results from frozen flow and infinitely fast chemistry assumptions, the excess temperature of the exhaust gas resulting from the chemical recombination seems to be significant and cannot be neglected in the view point of performance, thermal protection and flow physics.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권11호
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• pp.1434-1443
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• 1999

The turbulent fluctuations of temperature and two components of velocity have been measured with hot- and cold-wires in the Thermally Stratified Wind Tunnel(TSWT). Using the fin-tube heat exchanger type heaters and the neural network control algorithm, both stable ($dT/dz=109.4^{\circ}C$) and unstable ($dT/dz=-49.1^{\circ}C$) stratifications were realized. An ambient air jet was issued normally into the cross flow($U_{\infty}=1.0 m/s$) from a round nozzle(d = 6 mm) flushed at the bottom waII of the wind tunnel with the velocity ratio of $5.8(U_{jet}/U_{\infty})$. The characteristics of turbulent dispersion in the cross flow jet are found to change drastically depending on the thermal stratification. Especially, in the unstable condition, the vertical velocity fluctuation increases very rapidly at downstream of jet. The fluctuation velocity spectra and velocity-temperature cospectra along the jet centerline were obtained and compared. In the case of stable stratification, the heat flux cospectra changes Its sign from a certain point at the far field because of the restratification phenomenon. It is inferred that the main reason in the difference between the vertical heat fluxes is caused by the different length scales of the large eddy motions. The turbulent kinetic energy and scalar dissipation rates were estimated using partially non-isotropic and isotropic turbulent approximation. In the unstable case, the turbulent energy dissipation decreases more rapidly with the downstream distance than in the stable case.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권5호
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• pp.585-593
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• 2006

The effect of the shape of the side wall on vaporization and fuel mixture were investigated for the impinging spray of a direct injection(DI) gasoline engine under a variety of conditions using the LIEF technique. The characteristics of the impinging spray were investigated under various configurations of piston cavities. To simulate the effect of piston cavity configurations and injection timing in an actual DI gasoline engine, the parameters were horizontal distance from the spray axis to side wall and vertical distance from nozzle tip to impingement plate. Prior to investigating the side wall effect, experiments on free and impinging sprays for flat plates were conducted and these results were compared with those of the side wall impinging spray. For each condition, the impingement plate was located at three different vertical distances(Z=46.7, 58.4, and 70 mm) below the injector tip and the rectangular side wall was installed at three different radial distances(R=15, 20, and 25 mm) from the spray axis. Radial propagation velocity from spray axis along impinging plate became higher with increasing ambient temperature. When the ambient pressure was increased, propagation speed reduced. High ambient pressures tended to prevent the impinging spray from the propagating radially and kept the fuel concentration higher near the spray axis. Regardless of ambient pressure and temperature fully developed vortices were generated near the side wall with nearly identical distributions, however there were discrepancies in the early development process. A relationship between the impingement distance(Z) and the distance from the side wall to the spray axis(R) was demonstrated in this study when R=20 and 25 mm and Z=46.7 and 58.4 mm. Fuel recirculation was achieved by adequate side wall distance. Fuel mixture stratification, an adequate piston cavity with a shorter impingement distance from the injector tip to the piston head should be required in the central direct injection system.

• 한국추진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.48-54
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• 2005

액체 산소(LOx)와 Jet A-1(Jet engine fuel)을 추진제로 하는 소형 액체 로켓 연소기에서 막 냉각의 효과에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 막 냉각제(Jet A-1과 물)는 막냉각장치를 통해 분사되도록 하였다. 막 냉각 유량 변화에 따른 연소기의 외벽온도 및 막 냉각 길이는 추진제 혼합비, 연소실 압력 및 막냉각장치의 형상 변화(분사각)에 따라 비교하였다. 막 냉각에 따른 특성속도 효율의 손실도 막 냉각제를 물과 Jet A-1을 사용하였을 경우에 대해서 각각 구하였다. 연소실 압력의 증가에 따라 노즐에서의 외벽 온도는 증가하였으나, 퍼센트 막냉각 유량이 9% 이상인 경우에 연소실에서는 거의 영향을 받지 않았다. 특성속도는 퍼센트 막냉각 유량이 9% 이상일 때 추진제 혼합비에 영향을 받지 않았다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.61-68
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• 2010

본 연구에서는 가스터빈 연소기의 고공환경 모사 점화 성능 시험을 목적으로 소형 고공환경 모사 시험 설비를 구축하였고 이에 대한 성능 실험을 수행하였다. 고공환경 조건인 저압 환경 구현을 위해서는 초음속 디퓨저를 사용하였고, 저온 환경 구현을 위해서는 드라이아이스를 냉각제로 사용한 열교환기를 사용하였다. 저압 환경 구현 성능 실험 결과 연소기로 20g/s의 공기 공급 상태에서도 연소기 내부에 고도 약 6,100m에 해당하는 저압 환경 구현이 가능한 것을 확인하였다. 또한 저온 환경 구현 성능 실험 결과 연소실 내부에 고도 6,100m 이상의 저온 환경 구현이 가능한 것을 알 수 있었으며, 상온공기와 냉각공기의 혼합율 조절로 다양한 고도의 저온 환경 구현이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.77-83
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• 2018

열가소성 탄성체 (Thermo-Plastic Elastomer-TPE)는 우수한 탄성을 지니면서도 보통의 열가소성 플라스틱과 동일한 성형성과 재생 가능성 때문에 산업계 전반에 걸쳐 사용이 증가하고 있다. 현재 열가소성 탄성체와 관련된 연구는 다양한 소재와의 결합에 의한 복합탄성체 개발이나 이를 구현하기 위한 장비 개발 등에 집중되고 있다. 반면 중소기업 등의 현장에서는 이러한 신소재의 적용뿐만 아니라 저렴한 일축 스크류 장비에서 열가소성 탄성체의 압출이 가능하게 하는 공정조건에 대한 연구가 필요하다. 열가소성 탄성체는 일반적으로 트윈 스크류 방식으로 압출을 하게 된다. 반면에 중소기업 등에서는 단축 스크류 방식의 압출기를 주로 보유하고 있는데 단축 스크류 방식의 압출기에서 압출이 가능하게 하려면 정교한 공정제어를 통해 균일한 두께 유지가 중요하다. 본 논문에서는 열가소성 탄성체 TPE-800L 단축 압출가공에 있어서 압출공정변수인 출력부 가공 온도가 튜브의 성형성에 미치는 영향을 연구하였다. 열가소성 탄성체 TPE-800L의 압출에서는 출력부 온도가 가장 중요한 요소이며 165-170도일 때 가장 우수한 성형성을 확인하였다.

• 소성∙가공
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• 제19권5호
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• pp.311-319
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• 2010

Rare earth metal Ce has a relatively low melting point and high specific gravity. Because of its significantly high affinity to oxygen, nitrogen and sulfur, it is highly usable as a steel refining agent. However, because Ce compound has relatively high specific gravity, it is difficult to be separated from molten steel through floatation, and it degrades the purity of molten steel, or may clog the nozzle in continuous casting. Such problem may be solved by using an appropriate deoxidation agent together with Ce and settling molten steel sufficiently after refining. Thus a fundamental study in the formation behavior of non-metallic inclusion in Ce added Hyper Duplex STS melts was investigated. The addition amount of Ce, melt temperature were considered as experimental variables. A main non-metallic inclusion in mother alloy is 51(wt%MnO) - 27.6(wt%SiO$_2$)- 10.9(wt%$Cr_2O_3$). Non-metallic inclusion was dramatically decreased and the particle size was fined as the amount of Ce increased. Moreover (%MnO) and (%SiO$_2$) of non-metallic inclusion were decreased. But (%$Al_2O_3$)were relatively increased. The number of non-metallic inclusion were decreased and the large particle size were increased by increasing the temperature of molten steel.