• 한국항공우주학회지
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• 제45권11호
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• pp.932-938
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• 2017

플라자마의 거동을 오일러리안 격자와 라그랑지안 입자를 혼합하여 해석하는 Particle-in-cell 기법을 적용하여 간략화된 홀추력기를 해석하였다. 본 연구는 중성입자, 이온입자 뿐만 아니라 전자도 라그랑지안 기법으로 개별추적 계산하기 때문에 message passing interface 기법을 이용해 대용량 계산이 가능한 병렬클러스터링을 적용하였다. 계산에 앞서 일정한 벡터의 자기장에서 전자군의 나선형 거동을 해석하였고, 절대해와 일치함을 확인하여 코드를 검증하였다. 실린더 내부에 반경방향으로 일정한 자기장과 축방향으로 일정한 전기장을 고정시켜 플라즈마의 거동을 PIC 모델을 이용하여 해석하였다. 반응 실린더 내부에 전자가 로렌츠 힘에 의해 이중나선을 그리며 구속되는 현상이 잘 포착되었고, 고속 회전하는 전자와 주입된 중성입자가 충돌하여 이온화 되었고, 대전된 입자가 축방향의 전기장에 의해 급 가속하는 현상 또한 잘 모사되어 플라즈마의 플룸 거동을 모사하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.649-657
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• 2019

대표적인 단일추진제로 사용되는 하이드라진은 극독성의 물질이므로 인체에 유해할 뿐만 아니라 취급이 매우 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 대체하고자 최근에는 무독성의 친환경 추진제 개발 연구가 많은 관심을 받고 있다. 그중에서 스웨덴 우주공사(Swedish Space Corporation)에서 개발한 ammonium dinitramide(ADN) 계열 추진제는 하이드라진보다 우수한 성능을 가질 뿐만 아니라 우주환경에서의 성능검증을 통해 현재 상용화 단계에 이르렀다. 한편, 추력기 노즐에서 배출된 배기가스는 고진공의 우주 공간에서 확산하는 동안 위성체와 충돌할 경우 열 하중 및 표면 오염 등을 발생시켜 위성체의 성능과 수명을 감소시킬 수 있다. 하지만 친환경 추진제 추력기의 배기가스가 위성체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직까지 본격적으로 수행되지는 않은 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 Navier-Stokes 방정식과 직접모사법을 이용하여 ADN 계열 친환경 추진제에 대해 우주 공간에서의 배기가스 거동을 해석하고 하이드라진과 비교하였다. 이를 통해 향후 ADN 계열 친환경 추진제를 사용하는 위성체 개발 시 설계 검증자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제15권1호
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• pp.55-60
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• 2005

본 연구는 터널내 화재 발생시 종류식 환기가 연소율 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 Froude scaling에 의해 1/20크기로 축소한 모형화재 실험을 수행하였다. 화원으로는 $8.5cm{\sim}14.5cm$의 메탄올을 사용하였으며 발열량은 $3.57{\sim}10.95kW$이다. 연소율은 로드셀을 이용하여 산출하였고, 연기거동을 파악하기 위하여 K형 열전대를 이용하여 온도분포를 측정하였다. 풍동은 터널의 한쪽부분과 연결하였고, 터널 공간의 배연속도를 제어하기 위하여 풍동의 전압을 조절하였다. 메탄올 화재인 경우 배연속도가 증가할수록 냉각효과로 인하여 연소율은 감소하였으며, 또한 같은 무차원속도(V)일때 화원 크기가 커짐에 따라 연소율은 감소하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.40-43
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• 2006

Public demand for the heat pump system as a next generation energy equipment is increasing for its eco-friendly and cost-effective advantage. Many researches have been concentrated on how to calculate and develop its own efficiency, while the possible effect of the heat pump operation on the whole subsurface temperature distribution is relatively less considered, During the current study, subsurface temperature disturbance caused by seasonal surface temperature cycle in Busan area and general W-tube heat pump operation is simulated in 3-dimensional heterogeneous medium. It shows that subsurface deeper than 10m from the surface remains nearly unchanged throughout the 4 seasons and groundwater convect ion in highly permeable layer near the surface acts like a main path of heat plume from heat pump system, This implies the significance of detail descript ion in shallow sedimentary layer or highly permeable layer which plays an important role on the regional flow advection and heat transfer. Also, the effect of groundwater convection increases when the arrangement of the 2 injection pipes and 2 extract ion well is maintained parallel to groundwater flow. Therefore, more careful and detail investigation is required before installation and operation of heat pump system that it may not cause any possible change of microbial ecosystem in the shallow subsurface environment or 'contamination of temperature' for groundwater use as well as the loss of efficiency of the equipment itself. This can also help to design the optimized grouting system for heat pump.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.267-274
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• 2009

아음속 영역의 대류에 평행하게 압력형 스월 제트를 분사시켜 액막 분열 및 액적 크기와 분포를 실험적으로 측정하였다. 대류로 인한 거시적과 미시적인 분무 특성의 영향을 제트 $We_{\iota}$수와 기상에 대한 액상의 운동량 비를 사용하여 광학적인 방법으로 측정하였다. 낮은 제트 $We_{\iota}$수일 때는 제트의 원심력 부족으로 인해 액막을 형성하지 못하고 Rayleigh 제트 분열을 하게 된다. 높은 $We_{\iota}$수에서는 거시적인 분무 특성은 대류의 영향을 거의 받지 않지만 미시적인 분무 특성은 운동량 비가 높을수록 2차 미립화 과정을 통해 대류의 영향을 많이 받았다. 대류는 제트의 분열을 촉진시키고 스월 제트의 분무 특성을 향상하는 것으로 관찰되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권4호
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• pp.403-409
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• 2005

Methyl tert-butyl ether (MTBE) contamination in groundwater often coexists with benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) near the source of the plume. Then, groundwater contamination problems have been developed in areas where the chemical is used. Common sources of water contamination by BTEX and MTBE include leaking underground gasoline storage tanks and leaks and spills from above ground fuel storage tanks, etc. In oil-contaminated environments, anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE depended on the concentration and distribution of terminal electron acceptor. In this study, effect of electron acceptor on the anaerobic biodegradation for BTEX and MTBE-contaminated soil was investigated. This study showed the anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE in two different soils by using nitrate reduction, ferric iron reduction and sulfate reduction. The soil samples from the two fields were enriched for 65 days by providing BTEX and MTBE as a sole carbon source and nitrate, sulfate or iron as a terminal electron acceptor. This study clearly shows that degradation rate of BTEX and MTBE with electron acceptors is higher than that without electron acceptors. Degradation rate of Ethylbenzene and Xylene is higher than that of Benxene, Toluene, and MTBE. In case of Benzene, Ethylbenzene, and MTBE, nitrate has more activation. In case of Toluene and Xylene, sulfate has more activation.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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• pp.33-33
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• 1999

The Coanda effect is the tendency for a fluid jet to atach itself to an adjacent surface and follow its contour without causing an appreciable flow separation. The jet is pulled onto the surface by the low pressure region which develops as entrainment pumps fluid from the region between the jet and the surface. Then the jet is held to the wall surface by the resulting radial pressure gradient which balance the inertial resistance of the jet to turning. The jet may attach to the surface and may be deflected through more than 180 dog, when the radius of the Coanda surface is sufficiently large compared to the height of the exhaust nozzle. However, if the radius of curvature is small, the jet turns through a smaller angle, or may not attach to the surface at all. In general, the limitations in size and weight of a device will limit the radius of the deflection surface. Thus much effort has been paid to improve the jet deflection in a variety of engineering fields. The Coanda effect has long been applied to improve aerodynamic characteristics, such as the drag/lift ratio of flight body, the engine exhaust plume thrust vectoring, and the aerofoil/wing circulation control. During the energy crisis of the seventies, the Coanda jet was applied to reduce vehicle drag and led to drag reductions of as much as about 30% for a trailer configuration. Recently a variety of industrial applications are exploiting another characteristics of the Coanda jets, mainly the enhanced turbulence levels and entrainment compared with conventional jet flows. Various industrial burners and combustors are based upon this principle. If the curvature of the Coanda surface is too great or the operating pressure too high, the jet flow will break away completely from the surface. This could have catastrophic consequences for a burner or combustor. Detailed understanding of the Coanda jet flow is essential to refine the design to maximize the enhanced entrainment in these applications.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.259-268
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• 2012

엇갈리게 배열된 두 개의 수평관의 수직 이격거리($P_v$/D)와 수평 이격거리($P_h$/D)를 변화시키며 자연대류 열전달을 실험적으로 측정하였다. 열/물질전달의 상사성을 이용하여 물질전달 실험을 수행하였고 난류영역까지 확장하였다. Pr 수 2,014, RaD 수 $1.5{\times}10^8\sim2.5{\times}10^{10}$, $P_v$/D는 1.02~5, $P_h$/D는 0~2 범위에서 수행하였다. 하단 수평관의 물질전달은 단일 수평관 상관식의 예측치와 일치하였다. 상단 수평관의 물질전달은 $P_v$/D가 작을 때, 하단 수평관에서 상승하는 플룸의 예열영향(Preheating effect)으로 인해 감소하였고, $P_h$/D가 증가하면 급격히 상승하였다. 그러나 $P_v$/D가 클 때, 상단 수평관의 물질전달은 하단 수평관의 플룸 속도영향으로 인하여 단일 수평관보다 컸고, $P_h$/D가 증가함에 따라 완만하게 감소하였다. $P_h$/D가 매우 증가하여도 굴뚝효과(Chimney effect)와 측면유동효과(Side flow effect) 인하여 상단 수평관의 열전달이 하단 수평관의 열전달보다 크게 나타났다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제21권4호
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• pp.46-55
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• 2003

TiO$_2$-WO$_3$(8.2wt%) coatings were prepared by the APS (Atmospheric Plasma Spraying) process to clarify the relationship between the process parameters(H$_2$ gas flow rate of plasma 2nd gas and spraying distance) of the APS coating and photo-decomposition efficiency kinetics of the MB(methylene blue) aqueous solution decomposition and to understand the effect of addition of WO$_3$ on photocatalytic properties of TiO$_2$ sprayed coating. Further, the temperature and velocity of flying particles were measured by DPV-2000 to investigate the relationship between microstructure of coatings and process parameters. Properties of coatins were investigated by XRD, SEM, XPS, RAMAN, UV/VIS spectrometer. In case of the TiO$_2$-WO$_3$(8.2wt%) coating, it had a lower anatase fraction than that of pure-TiO$_2$ coatings because of flying in the higher temperature plasma plume by the heavy weight of TiO$_2$, WO$_3$. And, when WO$_3$ added powders were spayed, the doping effects of W ions substituted into the Ti ion sites was not occured during melting and solidification cycles of spraying. It was found that the addition of WO$_3$ was ineffective effective on increasing photo-decomposition efficiency of TiO$_2$ sprayed coating.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권2호
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• pp.1-9
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• 2003

본 연구에서는 비정렬 격자를 이용한 병렬화된 3차원 직접모사법을 개발하였다. 모사 입자의 추적에는 선형 형상 함수를 3차원으로 확장하여 적용하였다. 프로그램에서는 효율적인 병렬계산을 위하여 모사 입자의 수에 기초한 영역 재분할 방식을 이용하여 프로세서간의 작업 균형을 유지하였다. 밀도 차가 큰 두 개 이상의 유동이 동시에 존재할 경우를 효과적으로 모사하기 위해서 입자에 가중치를 적용하는 기법을 도입하였다. 프로그램의 검증을 위해서 3차원 삼각 날개 유동을 해석하여 실험치나 다른 계산 결과와 비교하였다. 또한 고도 100km의 희박한 환경헤서 우주발사체 탑재부 주의 유동을 해석하여 노즐 전방으로 고온의 풀룸이 역류하여 비행체 표면에 영향을 미칠 수 있는 가능성을 타진하였다.