• 제목/요약/키워드: Transient Flow

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핵연료 수로내 난류 유동에 대한 횡방향 볼록구배의 영향 (Effect of Transverse Convex Curvature on Turbulent Fluid Flow in Fuel Channel)

  • Lee, Yung;Ahn, Seung-Hoon;Kim, Hyong-Chol
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권3호
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    • pp.440-452
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    • 1994
  • 핵연료 다발의 설계는 핵연료 표면에서의 열속이 임계열속에 도달되지 않도록 이루어져야한다. 이를 위해서는 설계된 핵연료 다발에 대한 임계열속이 정화하고 신뢰성 있게 평가되는 것이 매우 중요하다. 그러나 현재 사용되고 있는 임계열속 상관식에 관한 쟁점 대상중의 하나는 원통튜브관에서 실험적으로 얻어진 임계열속 자료가 유효직경 형태의 변수와 적당한 보정인자를 사용하여 핵연료다발 부수로 분석에 사용되고 있다는 것인데, 이러한 방법은 임계열속 예측에 있어서 불확실도 요인으로 작용하고 있다. 유효직경은 유동단면적상의 국부적 유체 특성을 제대로 표현하지 못 할 뿐만 아니라 표면구배효과 등을 고려할 수 없다. 더구나 난류유동은 오목구배면에서 보다는 볼록구배면에서 더욱 두드러진다. 즉, 횡방향 볼록구배면이 오목구배면 보다 유동의 반경방향으로의 난류 형성에 영향이 훨씬 크게 나타나는데, 이는 정화한 핵연료 임계열속 평가에 있어서 볼록구배의 영향이 반드시 고려되어야 함을 암시하는 것이다. 본 논문에서는 횡방향 구배의 유동영향에 대하여 전반적으로 심도있게 고찰하고 임계열속에 대한 영향이 논의 되었으며, 이 영향을 정량화하기 위하여 고려되어야 할 유동 모델과 향후 연구 방향이 제시되었다.

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Development of an Improved Numerical Methodology for Design and Modification of Large Area Plasma Processing Chamber

  • 김호준;이승무;원제형
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.221-221
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    • 2014
  • The present work proposes an improved numerical simulator for design and modification of large area capacitively coupled plasma (CCP) processing chamber. CCP, as notoriously well-known, demands the tremendously huge computational cost for carrying out transient analyses in realistic multi-dimensional models, because electron dissociations take place in a much smaller time scale (${\Delta}t{\approx}10-8{\sim}10-10$) than time scale of those happened between neutrals (${\Delta}t{\approx}10-1{\sim}10-3$), due to the rf drive frequencies of external electric field. And also, for spatial discretization of electron flux (Je), exponential scheme such as Scharfetter-Gummel method needs to be used in order to alleviate the numerical stiffness and resolve exponential change of spatial distribution of electron temperature (Te) and electron number density (Ne) in the vicinity of electrodes. Due to such computational intractability, it is prohibited to simulate CCP deposition in a three-dimension within acceptable calculation runtimes (<24 h). Under the situation where process conditions require thickness non-uniformity below 5%, however, detailed flow features of reactive gases induced from three-dimensional geometric effects such as gas distribution through the perforated plates (showerhead) should be considered. Without considering plasma chemistry, we therefore simulated flow, temperature and species fields in three-dimensional geometry first, and then, based on that data, boundary conditions of two-dimensional plasma discharge model are set. In the particular case of SiH4-NH3-N2-He CCP discharge to produce deposition of SiNxHy thin film, a cylindrical showerhead electrode reactor was studied by numerical modeling of mass, momentum and energy transports for charged particles in an axi-symmetric geometry. By solving transport equations of electron and radicals simultaneously, we observed that the way how source gases are consumed in the non-isothermal flow field and such consequences on active species production were outlined as playing the leading parts in the processes. As an example of application of the model for the prediction of the deposited thickness uniformity in a 300 mm wafer plasma processing chamber, the results were compared with the experimentally measured deposition profiles along the radius of the wafer varying inter-electrode gap. The simulation results were in good agreement with experimental data.

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제3동맥 도관으로서의 골격화된 우위대망동맥을 사용하여 시행한 심폐바이패스를 사용하지 않는 관상동맥 우회술;초기 및 중기 결과 (Off-Pump Total Arterial Revascularization Using the Skeletonized Right Gastroepiploic Artery as a Third Arterial Conduit; Early and Midterm Results)

  • 이현주;최재성;김기봉
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권9호
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    • pp.659-665
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    • 2003
  • 심폐바이패스를 사용하지 않는 관상동맥우회술에서 골격화된(skeletonized) 양측 내흉동맥 이외에 골격화된 우위대망동맥을 함께 사용한 환자들에서 수술 직후와 1년째의 성적을 비교하였다. 대상 및 방법: 1999년 8월부터 2001년 12월까지 서울대학교병원 흉부외과에서 골격화된 양측 내흉동맥과 우위대망동맥을 이용하여 시행한 103예의 관상동맥우회수술을 대상으로 하였다 이중 우위대망동맥을 유근이식편(in situ graft)으로 사용한 것이 88예, 근위부를 다른 혈관 도관에 연결(composite graft)하여 사용한 것이 10예, 대동맥에 연결(free graft)하여 사용한 것이 5예로 각각의 경우 수술 직후와 1년후 혈관조영검사를 통해 도관의 기능을 평가하였다. 결과: 평균 문합수는 3.8$\pm$0.7개였고 수술 직전 측정한 도관의 자유혈류량(free flow (ml/rnin))은 우위대망동맥이 130$\pm$95 ml/min로 좌내흉동맥(107$\pm$55 ml/min)과 우내흉동맥(113$\pm$57 ml/min)에 비해 유의하게 많았다(p<0.05). 수술 후 100명(97.1%)의 환자에게 평균 1.3$\pm$0.8일째에 혈관 조영 검사를 시행하였는데 내흉동맥은 98.6% (272/276),우위대망동맥은 97.0% (97/100)의 개통률을 보였다(p=ns). 퇴원 후에 평균 12.4$\pm$3.7개월째에 다시 88명(85.4%)의 환자에서 혈관 조영 검사를 시행하였다 개통률은 내흉동맥과 우위대망동맥이 각각 95.9%(234/244), 88.6%(78/88)로 내흉동맥이 조금 우세하였지만 통계적 유의성은 없었다(p=0.07). 우위대망동맥과 자신의 관상동맥 사이 혈류경쟁(flow competition)의 소견은 수술 직후에 5예, 1년 뒤에 7예에서 관찰되었는데 TTFM (transit time flow measurement)을 수술 중에 시행하여 혈류경쟁이 의심되는 경우에서 교정을 시행한 이후에는 각각 1예와 2예로 유의하게 줄어듦을 관찰할 수 있었다. 결론: 우위대망동맥은 내흉동맥에 이어 비교적 안전하게 사용할 수 있는 제3의 동맥 도관이며, 수술 중 혈류 측정, 대상 혈관의 정확한 수술 전 평가 등을 통해 중장기 개통률을 향상시킬 수 있다.

2D-PC MRA를 이용한 넥타이의 순간적인 압박(壓迫)이 내경정맥의 혈류에 미치는 영향에 대한 연구(硏究) (A Study on Effects of the Transient Compression by Tightly Tied Necktie on Blood Flow in the Internal Jugular Veins Using 2D-PC MRA)

  • 김긍식;정태섭;박인국;이범수;김현수;유병규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권3호
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    • pp.267-276
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    • 2008
  • 본 연구는 20세에서 50세까지 건강한 남성 지원자를 대상으로 내경동맥과 내경정맥의 혈류속도를 측정하기 위하여 2D-PC MRA를 촬영했다. 2D-PC MRA는 제4-5경추디스크를 지나는 FOV 24cm 넓이로 횡단 촬영하여 내경동맥과 내경정맥의 혈류속도를 넥타이를 매지 않은 상태와 세게 맨 상태에서 각각 측정하였다. 넥타이를 매지 않았을 때 내경동맥의 평균 혈류속도 최고치는 우측 72.13cm/sec, 좌측 74.96cm/sec (양측 평균 73.54cm/sec)이였고 내경정맥의 평균 혈류속도 최고치는 우측 -34.45cm/sec, 좌측 -24.99cm/sec(양측평균 -29.72cm/sec)였다. 그러나 넥타이를 세게 매었을 때 내경동맥의 평균 혈류속도 최고치는 우측 61.35cm/sec, 좌측 65.19cm/sec(양측 평균 63.27cm/sec)이며 내경정맥의 혈류속도 최고치는 우측 -22.14cm/sec, 좌측 -17.93cm/sec (양측 평균 20.03cm/sec)였다. 목에 세게 넥타이를 맨 경우가 넥타이를 매지 않은 상태 보다 양쪽 내경동맥의 평균 혈류속도가 86% (63.27/73.54cm/sec)로 약간 감소하는 반면 양쪽 내경정맥의 평균 혈류속도는 67%(-20.03/-29.72cm/sec)로 유의성 있게 감소하였다(P<0.05). 따라서 넥타이를 세게 매었을 때 내경정맥의 순환에 미치는 영향(33%의 혈류속도감소)이 내경동맥(14%의 혈류속도감소) 보다 유의성 있게 큰 것을 알 수 있었다(P<0.05). 결론적으로 본 연구결과는 2D-PC MRA를 이용하여 넥타이를 목에 세게 매었을 때 순간적으로 양쪽 내경정맥이 내경동맥보다 상대적으로 압박되어 혈류속도가 의미 있게 감소되며 일시적 폐쇄가 되는 소견을 보였다. 이 경우 넥타이를 목에 세게 매고 생활을 하는 경우에 대변을 보거나 또는 세면을 하는 등 일상적인 생활에서도 예기치 않게 일시적으로 내경정맥혈관이 압박되어 폐쇄되며 이차적으로 두개강 내의 정맥성고혈압을 일으켜 뇌졸중의 요인이 될 수 있는 것으로 유추된다.

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입수 충격 수중 순간 소음에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Underwater Transient Noise Generated by Water-Entry Impact)

  • 정영철;성우제;이근화;김형록
    • 한국음향학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.10-20
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    • 2014
  • 본 연구에서는 입수 충격에 의한 수중 순간 소음을 연구하기 위해, 황해에서 발사대를 이용하여 해상 실험을 진행하였다. 해상시험선인 청해호 우현상에서 발사대를 이용하여 실린더 몸체를 수직으로 발사하였으며, 이때 발생하는 소음을 하이드로폰으로 측정하였다. 실험에서는 원통형, 원뿔형, 반구형 두부 형상을 가진 3가지 종류의 실린더 몸체가 사용되었다. 측정된 신호는 시간적으로 확연하게 구분되어 3단계로 전시되었다 : (1) 초기 충돌 및 물체 진동단계, (2) 개방 공동 유동 단계, (3) 공동 붕괴 및 거품 진동 단계. 대부분의 경우, 거품 진동 단계의 파형이 초기 충돌 및 물체 진동 단계에 비해 우세하게 나타났다. 공동이 붕괴되기 시작하는 핀치 오프 시간은 0.18 ~ 0.2 s에 발생하였으며, 평균 거품 지속 시간은 0.9 ~ 1.3 s로 지속되었다. 입수 충격 소음은 100 Hz 이하의 대역에서 에너지가 집중되어 있었으며, 생성되는 소음은 두부 형상, 물체 질량, 발사 속도에 의해 영향을 받았다. 결과적으로, 거품 주파수에서 에너지 스펙트럼 밀도의 크기는 원통형, 원뿔형, 반구형 순으로 나타났으며, 동일 입수체에 대해서는 초기 에너지가 클수록 거품 주파수에서 에너지 스펙트럼 밀도가 크게 나타났다. 최종적으로, 버블이 폭발하는 물리적 현상을 기반으로 모의된 신호와 계측 값간 비교 결과 만족스러운 결론을 얻을 수 있었다.

Gender Differences in Physiological Effects of a Transient Exposure to Experimental Noise

  • ;;;;최석철
    • 대한의생명과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.375-383
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    • 2006
  • The physiological responses following stress are different in individual or personality. We performed this study to clarify gender differences in influences of noise stress on physiological factors. 70 healthy subjects, which was divided man (n=30) and woman (n=40) groups, were exposed to 85 decibels of excavator noise for 15 minutes. Cardiac factors such as heart rate (HR), systolic and diastolic blood pressures (SBP and DBP, respectively), and heart rate-systolic pressure product (RPP) were determined. Transcranial Doppler ultrasound (TCD) was used to measure mean blood flow velocity (Vm), pulsatility index (PI), and resistance index (RI) in the middle, anterior and posterior cerebral arteries (MCA, ACA and PCA, respectively) before and during noise exposure. Cortisol level and hematological variables were also measured before (baseline) and immediately after the end of noise exposure. In the both groups HR, SBP, and RPP significantly decreased during noise exposure (P<0.05) but not significantly different between two groups (P>0.05). Vms of three cerebral arteries in man group decreased, whereas Vm of PCA in woman group fell during noise exposure (P<0.05). Vm, PI and RI in MCA and ACA during noise exposure were low in man group compared with woman group (P<0.05). Vm of PCA was low, whereas PI and RI of PCA were high in man group compared with woman group during noise exposure (P<0.05). Total leukocyte and red blood cell (RBC) counts slightly decreased during noise exposure but not significant (P>0.05). Levels in hematological variables decreased but not significant changed following noise exposure. Decreased rate of total leukocyte in man group was higher (P<0.05). Cortisol levels in the both groups decreased immediately after the end of noise exposure, while the decreased rate in man group was greater than that in woman group (p<0.05). These findings indicate that a transient exposure to experimental excavator noise may cause decreased changes in cardiac factors, cerebral hemodynamics and cortisol levels and the changes may be greater in men than in women.

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일과성허혈발작 및 급성뇌경색환자에서 경두개도플러로 측정된 중간대뇌동맥 비대칭 지수가 환자 예후에 미치는 영향 (Impact of Asymmetric Middle Cerebral Artery Velocity on Functional Recovery in Patients with Transient Ischemic Attack or Acute Ischemic Stroke)

  • 한민호;남효석
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.126-135
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    • 2018
  • 본 연구는 일과성허혈발작 및 급성뇌경색환자에서 양쪽 중 간대뇌동맥의 혈류속도 차이가 예후를 예측할 수 있는 지표가 될 수 있고, 이러한 예후예측력이 뇌졸중 아형 간에 차이가 있는 지를 관찰하는 것이다. 모든 대상자는 일과성허혈발작 및 급성뇌경색환자들이며, 기본적인 평가와 경두개도플러검사(TCD)가 실시되었다. 중간대뇌동맥 비대칭 지수(MCA asymmetry index)는 다음의 공식에 의해 구해졌다; MCA asymmetry index=(|RMCA MFV-LMCA MFV|/mean MCA MFV) ${\times}100$. 뇌경색 분류는 TOAST classification에 따라 진행되었다. 나쁜 예후(poor functional outcome)는 mRS score ${\geq}3$ at 3 months after stroke onset로 정의하였다. 총 988명의 급성뇌경색환자가 분석에 포함되었고, 그 중 157명(15.9%)이 나쁜 예후를 가지고 있었다. 뇌경색 하위유형 및 여러 혼란변수를 보정 후 실시한 다변량분석에서 중간대뇌동맥 비대칭 지수만 유일하게 독립적으로 나쁜 예후와 연관성을 보였다. ROC curve 분석에서 중간대뇌동맥 비대칭 지수를 예측모형에 투입하였을 때 투입 전에 비해 나쁜 예후를 예측하는 능력이 상승하는 것을 관찰하였다(from 88.6% [95% CI, 85.2-91.9] to 89.2% [95% CI, 85.9-92.5]). 급성뇌경색환자에서 중대뇌동맥 비대칭 지수는 나쁜 예후를 독립적으로 예측하였다. 따라서 경두개도플러검사는 급성뇌경색환자에서 나쁜 예후를 예측하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

수위가 변동하는 휠댐의 안정성 해석(I) (Seepage Analysis of Rock -fill Dam Subjected to Water Level Fluctuation)

  • 이대수
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권6호
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    • pp.65-78
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    • 1996
  • 한반도 중부지역에 위치한 청평양수발전소의 상부저수지는 준공후 16년이 경과한 사력댐으로 매일 수위 상승 및 저하를 경험하므로써, 제체의 거동이 일반 댐과는 달리 여러 가지 지반공학적 관심을 불러 일으키고 있다. 침투류에 대한 안정성을 판단하기 위하여 종래에는 심벽만을 대상으로 하여 저수지의 수위변동을 고수위 및 저수위의 두 경우로 고정시킨 정상상태의 해석을 주로 사용함에 따라 임의의 시간에서의 전체적인 침투현상 규명이 어려웠으나, 본 연구에서는 수위변동을 경계조건에 반영한 2차원 비정상류 유한요소해석을 댐 전체단면을 대상으로 수행하여 정상상태의 해석과 비교하였으며, 수위 변동에 따라 해당시간에서의 동수 경사, 침투력 벡타, 간극수압 등을 정량적으로 규명하였고, 산정된 침투수량을 계측치와 비필하였다. 그 결과 본 댐은 파이핑, 내부 침식 또는 제체 내부로의 투수 등에 대하여 안전하다고 판단된다.

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해양탐사장비 운용을 위한 예인케이블의 거동해석 (An analysis on dynamic behaviour of a towing cable for maneuver of marine survey instruments)

  • 정동호;김현주;문덕수;신필권;최학선;박한일
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.55-60
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    • 2004
  • In this study, the configuration and tension of a towing cable for side-scan sonar are predicted in an ambient flow and at an unsteady towing condition. The governing equation of three-dimensional dynamic analysis for a flexible cable is solved using a finite difference method. We successfully predict the configuration and tension of a side-scan sonar and designed the towing system. It is found in static analyses that the side-scan sonar must be towed to keep a its stable depth at a reasonable speed. The study also reveals in the transient analyses that the dominant component affecting the top tension is the tangential drag force for the larger towing speed than the critical speed, and the self weight of a towed instrument for the smaller towing speed than. It should be maneuvered for a towing vessel with good consideration for the impact effect in a cable due to tension peak when a towing speed is suddenly increase. The developed program can be applicable for three-dimensional dynamic analysis of a towing system for various marine survey instruments.

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석탄 가스화 반응의 동적 거동 전산 모사 (Dynamic Modeling of Gasification Reactions in Entrained Coal Gasifier)

  • 지준화;오민;김시문;김미영;이중원;김의식
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.386-401
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    • 2011
  • Mathematical models for various steps in coal gasification reactions were developed and applied to investigate the effects of operation parameters on dynamic behavior of gasification process. Chemical reactions considered in these models were pyrolysis, volatile combustion, water shift reaction, steam-methane reformation, and char gasification. Kinetics of heterogeneous reactions between char and gaseous agents was based on Random pore model. Momentum balance and Stokes' law were used to estimate the residence time of solid particles (char) in an up-flow reactor. The effects of operation parameters on syngas composition, reaction temperature, carbon conversion were verified. Parameters considered here for this purpose were $O_2$-to-coal mass ratio, pressure of reactor, composition of coal, diameter of char particle. On the basis of these parametric studies some quantitative parameter-response relationships were established from both dynamic and steady-state point of view. Without depending on steady state approximation, the present model can describe both transient and long-time limit behavior of the gasification system and accordingly serve as a proto-type dynamic simulator of coal gasification process. Incorporation of heat transfer through heterogenous boundaries, slag formation and steam generation is under progress and additional refinement of mathematical models to reflect the actual design of commercial gasifiers will be made in the near futureK.