• 한국추진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.27-33
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• 2014

KSLV-I 나로호 2단은 희박영역에서 킥모터 연소 종료 후 탑재된 나로과학위성과 분리한다. 위성과 분리된 나로호 2단은 킥모터 잔류추력 플룸을 고려하여 위성에 대한 오염 및 충돌 회피 기동(CCAM)을 수행한다. 이때 위성 예상 궤도는 킥모터 잔류추력의 Plume Density가 충분히 낮은 영역을 통과해야만 위성의 성능 보증 및 오염을 피할 수 있다. 이를 확인하기 위해서는 CCAM을 수행하는 나로호 2단 킥모터 잔류추력 Plume Density에 대한 정확한 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 희박영역에서 널리 사용되는 DSMC 방법을 이용하여 고고도에서의 킥모터 노즐 내부를 해석하여 연속체방정식의 해와 비교하여 그 타당성을 검증한 후, 커플링 방법을 사용하여 계산 영역을 확장하여 킥모터 잔류추력의 Plume Density를 시뮬레이션 함으로써, 나로호 2단과 분리된 위성의 궤도가 킥모터 잔류추력의 Plume Density로부터 안전하다는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권1호
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• pp.27-35
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• 2002

In laser materials processing, localized heating, melting and evaporation caused by focused laser radiation forms a vapor on the material surface. The plume is generally an unstable entity, fluctuating according to its own dynamics. The beam is refracted and absorbed as it traverses the plume, thus modifying its power density on the surface of the condensed phases. This modifies material evaporation and optical properties of the plume. A laser-produced plasma plume simulation is completed using axisymmetric, high-temperature gas dynamic model including the laser radiation power absorption, refraction, and reflection. The physical properties and velocity profiles are verified using the published experimental and numerical results. The simulation results provide the effect of plasma plume fluctuations on the laser power density and quantitative beam radius changes on the material surface. It is proved that beam absorption, reflection and defocusing effects through the plume are essential to obtain appropriate mathematical simulation results. It is also found that absorption of the beam in the plume has much less direct effect on the beam power density at the material surface than defocusing does and helium gas is more efficient in reducing the beam refraction and absorption effect compared to argon gas for common laser materials processing.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.769-771
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• 2011

KSLV-I 2단에 탑재된 위성은 KM과 충돌하지 않도록 오염 및 충돌 회피 기동(CCAM)을 수행하게 된다. 이때 위성이 KM 잔류 추력 Plume의 밀도가 충분히 낮은 영역을 통과해야만 오염을 피할 수 있으며, 이를 확인하기 위해서는 Plume 유동장의 정확한 예측이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 희박기체 유동해석에 사용되어 그 정확도가 검증된 DSMC 기법을 사용하는 러시아 ITMA 연구소의 SMILE Code를 이용하여 위성과 분리된 KM의 잔류추력에 의한 Plume의 밀도장을 시뮬레이션 하여 분포를 예측하였고, 그 결과의 신뢰성을 확인하기 위하여 KM 노즐 내부의 밀도장은 Fluent의 결과와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

• 한국항만학회지
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• 제11권2호
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• pp.215-230
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• 1997

미국에서는 오래 전부터 보다 효율적인 폐수 처리를 위해 1차 처리된 폐수를 연안의 폐수처리장으로부터 긴 관을 통해 심해저로 흘러 보내고 있고 큰 효과를 보는 것으로 알려져 있다. 그러나, 십해저 확산배출구률 통해 흘러 나와 형성된 플룸이 근접한 연안에 간접적으로는 인간의 건강에 해를 줄 수가 있기 때문에 바다의 물리적인 조건과 지형적인 조건을 고려한 심해저 확산배출구의 적절한 수심에서의 배치가 필수적이라 하겠다. 미국의 세계적인 관광 도시 호놀룰루시가 위치해 있는 오하우섬 남쪽에서는 위치의 중요성과 다량의 배출 폐수 때문에 중요시되는 샌드 아일랜드 배출구와 호노울리우리 배출구가 관심의 대상이 되었으며 현재까지 화산배출구의 배치에 적합한 수십선정에 대한 타당성 연구가 진행되어져 왔다. 최근에는 9백만 불의 지원을 받아 행한 마말라 만에 대한 이전의 연구(프로젝트MB-4)에서는 샌드아일랜드의 확산 배출구 주위예서 플룸의 표면수도달 빈도가 실질적인 값보다 훨씬 높은 값으로 계산되었는데 본 논문에서는 마말라 만에 대한 연구의 단점을 보완하고 마말라 만 연구에서와 같은 모델을 이용하여 플룸의 표면수 도달 빈도와 초기 회석도를 실질적인 값에 거의 근접시키는데 성공했다. 본 논문에서 중요시한 것은 마말라 만 연구에서 선택된 특정 모델의 입력 변수 중에서 배출구 주위의 해수 컬럼에서 상층과 전체적인 밀도분포를 고려하지 않은 데서 오는 단점을 보완하여 1미터 간격으로 측정된 상충을 포함한 현실적인 밀도분포를 이용하고 플룸의 상승과 초기 희석도를 계산할 때 상층의 밀도 분포를 고려하였다. 앞으로의 연구에서 상층파 전체적인 밀도 분포를 고려함으로써 예측 수치를 더욱 현실 값에 접근시킬 수 있음을 입증하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.71-76
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• 1999

The real-time holographic interferometer with digital high-speed camera is applied to the experimental study of laser induced plasma/plume in pulsed Nd:YAG laser welding. A pulsed Nd:YAG laser with 1.2 kW average power is applied to generate laser induced plume. The recording speed of the high-speed camera is 3,000 f/s. The high speed photographs of weld plume without another visualization method, are compared with the visualization photographs with holographic interferometer. The radiation intensity from the laser induced plume is recorded by the high speed photographs, which fluctuated during laser radiation and disappeared after laser end. The density distribution of the plume is recorded by the holographic visualization method. The experimental results show the process of generation of the laser induced plasma/plume, and give the feasibility of quantitative measurement of laser induced plume in laser welding.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권4호
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• pp.302-306
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• 1993

하수제트플룸내에서 플룸과 주변해수와의 밀도차가 Gauss 분포를 나타내고 있다는 가정하에 하구만에 흘러 나오는 하수 플룸의 횡방향 퍼짐속도의 해석해를 구하였다. 이 가정을 도입하므로써 얻는 이점은 첫째, 혼합과정의 결과가 밀도분포에 반영되어 있으므로 이 문제를 다루는데 있어서 혼합과정에 대한 고려를 할 필요가 없다는 점이고, 둘째로는 밀도분포가 알려져 있으므로 그로부터 압력경사력을 구하여 운동방정식에 대입, 문제를 쉽게 풀 수 있다는 점이다. 이론해를 낙동강 하수플룸의 관측결과와 비교해 본 결과, 비교적 잘 일치함을 발견하였고 본 연구의 이론식이 하수플룸의 퍼짐을 다루는데 유용하게 쓰일 수 있음을 확인하였다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제8권4호
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• pp.161-172
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• 2012

Three-dimensional numerical simulation using a computational fluid dynamics (CFD) was carried out in order to investigate the formation and dispersion of the plume discharged from the stack of a thermal power station. The simulation was based on the standard ${\kappa}{\sim}{\varepsilon}$ turbulence model and a finite-volume method. Warm and moist exhaust from a power plant stack forms a visible plume as entering the cold ambient air. In the simulation, moisture content, emission velocity and temperature of the flue gas, air temperature and wind speed were dealt with the main parameters to analyze the properties of the plume composed mainly of water vapor. As a result of the simulation, the plume could be more apparent in cold winter due to a big difference of latent heat capacity. At no wind condition, the white plume rises 120 m upward from the top of the stack, and expands to 40 m around from the stack in cold winter after flue gas heat recovery. The influencing distance of relative humidity will be about 100 m to 400 m downstream from the stack with a cross wind effect. The decrease of flue gas temperature by heat recovery of thermal energy facilitates the formation of the plume and restrains its dispersion. Wind speed with vertical distribution affects the plume dispersion as well as the density.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권4호
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• pp.1191-1194
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• 2014

Imaging Differential Optical Absorption Spectroscopy (Imaging-DOAS) has been utilized in recent years to provide slant column density (SCD) distributions of several trace gas species in the plume. The present study introduces a new method using Imaging-DOAS data to determine two-dimensional plume structure from the plume emissions of power plant in conditions of negligible aerosol effects on radiative transfer within the plume. We demonstrates for the first time that two-dimensional distributions of sulfur dioxide ($SO_2$) and nitrogen dioxide ($NO_2$) in power plant emissions can be determined simultaneously in terms of SCD distribution. The $SO_2$ SCD values generally decreased with increasing distance from the stack and with distance from the center of the plume. Meanwhile, high $NO_2$ SCD was observed at locations several hundred meters away from the first stack due to the ratio change of NO to $NO_2$ in NOx concentration, attributed to the NO oxidation by $O_3$. The results of this study show the capability of the Imaging-DOAS technique as a tool to estimate plume dimensions in power plant emissions.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.179-182
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• 2007

현재 예비설계가 진행 중인 새로운 다목적실용위성은 자세 및 궤도조정을 위해 4.45 N의 단일추진제 추력기를 장착할 예정이다. 본 논문에서는 추력기 작동시 분출되는 플룸이 위성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 직접모사법(Direct Simulation Monte-Carlo Method)을 이용해 3차원 위성체 기저부 형상에 대해 수치해석을 수행하였고, 이를 통해 플룸의 온도 및 밀도 분포와 태양 전지판으로의 복사열전달 양을 예측하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권4호
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• pp.296-301
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• 1993

하수젯트플룸과 주변염수와의 밀도차가 Gauss 분포를 한다는 가정하에 저자들이 구한 플룸의 횡방향 퍼짐에 대한 이론해를 낙동강 하수플룸의 관측자료로 검증하였다. 또한 플룸의 존재가 세립 부유퇴적물의 이동에 미치는 영향도 검토되었다. 현장 관측자료는 이론적인 계산결과와 비교적 잘 맞는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서 채택하여 검증한 플룸의 횡방향 유동에 대한 이론해가 플룸의 횡방향 퍼짐문제를 다루는데 유용하게 쓰일 수 있을 것이라는 결론을 내릴 수 있었다. 플룸의 존재로 인한 밀도 성충으로 인하여 부유퇴적물은 침전이 지연되고 통상적 정상류의 경우보다 더욱 밀리 운반되는 것으로 생각된다.