• 전자공학회논문지SC
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• 제43권4호
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• pp.30-34
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• 2006

외접형 초음파 유량센서용 압전 트랜스듀서의 송수신 특성을 개선하기 위하여 구성 부품의 재질 및 형상에 따른 특성 변화를 유한요소법으로 해석하였으며, 실제 실험을 통해 그 결과를 검증하였다. 두께모드 중심주파수가 1MHz가 되도록 직경 10mm의 압전소자를 제작하고, 매칭 레이어의 재질 및 구조 변화를 통하여 유량센서의 지향각을 $25^{\circ}$로 조절하였다. 이상의 결과를 통해 개발된 외접형 초음파 유량센서용 압전 트랜스듀서를 실제 산업용 배관에 적용 평가한 결과 기존 상엽용 센서에 비해 10배 이상의 감도를 나타내었다.

• 펄프종이기술
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• 제35권5호
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• pp.37-45
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• 2003

To investigate the influence of the design and operating parameters of the headbox on hydrodynamics, a pilot headbox system and pressure monitoring apparatus were constructed. The pilot headbox system consisted of a circulating water reservoir, centrifugal pump, distributor, turbulence generator and slice. The distributor was designed to function as a pressure attenuator. Flow rate to the headbox and MD and CD velocity profiles in the slice zone were monitored using an ultrasonic flowmeter and Pitot tubes, respectively. As the distance from the step diffusor increased, evener CD velocity profile was observed. Wall effect increased with the increase of the velocity. Flow stability in the headbox was evaluated by injecting a dye at the outlet of the distributor. Application of theoretical analysis based on CFD in designing headboxes is briefly discussed.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 1999년도 Pre-symposium of the 10th ISWPC Recent Advances in Paper Science and Technology
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• pp.381-385
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• 1999

To investigate the influence of the design and operating parameters of the headbox on hydrodynamics, a pilot headbox system and pressure monitoring apparatus were constructed. The pilot headbox system consisted of a circulating water reservoir, centrifugal pump, distributor, step diffusor and slice. The distributor was designed to function as a pressure attenuator. Flow rate to the headbox and MD and CD velocity profiles in the slice zone were monitored using an ultrasonic flowmeter and Pitot tubes, respectively. As the distance from the step diffusor increased, evener CD velocity profile was observed. Wall effect increased with the increase of the velocity. Flow stability in the headbox was evaluated by injecting a dye at the outlet of the distributor. Application of theoretical analysis based on CFD in designing headboxes is briefly discussed.

• 플랜트 저널
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• 제13권4호
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• pp.38-40
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• 2017

본 연구는 기기냉각수 계통 Water Balance 정상화 방안을 위한 연구로 비용 대비 효과를 고려하여 최적안을 도출한다. Water Balance 검토를 위해 배관망해석프로그램이 사용되며, 프로그램의 신뢰성을 높이기 위해 초음파유량계로 현장 계측을 통해 시뮬레이션 계수 보정을 진행한다. 이를 토대로 다양한 Case Simulation을 통해 최적운전방안에 대해 도출하는 것이 목적이다.

• 한국음향학회지
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• 제22권7호
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• pp.545-553
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• 2003

압전 변환기를 사용하는 초음파유량계에서 고온의 유체로부터 압전 변환기를 보호하기 위하여 도파관을 사용하면서 종진동 초음파 전파성능을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 도파관을 따라 전달되는 열을 효율적으로 차단하는 도파관 재질을 선정하였고, 압전 변환기를 보호할 수 있는 도파관의 최소 길이를 파악하였다. 균일한 원형 봉의 종진동 가진 응답을 구하여 진폭을 최대로 하는 도파관 길이를 선정하였다. 원추형 테이퍼 봉의 가진 응답을 구하여 도파관의 단면 크기가 길이방향으로 작은 쪽에서 파동이 증폭됨을 확인하였다. 균일한 도파관에서 단면 반지름이 작을수록 펄스 파 분산이 줄어듬을 파악하고, 단일 봉 도파관을 사용한 실험으로 이를 입증하였다. 실용적 도파관으로서 철심 조합형 도파관을 제시하고 제작과 평가를 통하여 파동 전파의 우수성을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제9권4호
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• pp.561-571
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• 1997

In this paper, the fundamental equations are developed for the pulsatile laminar flow generated by changing the oscillatory flow with $0{\leq}f{\leq}48Hz$ into a steady one with $0{\leq}Re{\leq}2500$ in a rigid circular pipe. Analytical solutions for the wave propagation factor k, the axial distributions of cross-sectional mean velocity $u_m$ and pressure p are schematically derived and confirmed experimentally. The axial distributions of centerline velocity and pressure were measured by using Pitot-static tubes and strain gauge type pressure transducers, respectively. The cross-sectional mean velocity was calculated from the centerline velocity by applying the parabolic distribution of the laminar flow and it was confirmed by using the ultrasonic flowmeter. It was found that the axial distributions of cross-sectional mean velocity and pressure agree well with theoretical ones and depend only on the Reynolds number Re and angular velocity $\omega$.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권5호
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• pp.119-124
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• 2014

A Ventricular assist device (VAD) is one of the most efficient treatments to raise the survivability of the end stage heart failure patient. However, some of LVAD patients have died for the failures and improper control of LVAD. To detect critical dangers in LVAD, the monitoring methods of LVAD outflow have been requested, because it can be affected by patient's hemodynamic states and abnormal conditions of LVAD. In the case of an external pulsatile LVAD, the air movement through the air line can be used to estimate LVAD outflow. In this study, the air movement in the air-line of the extracorporeal pulsatile LVAD was measured with a differential pressure sensor between different points. The precise estimation of air movement could be achieved by additional measurement of air pressure. In a series of in-vitro experiments, the LVAD outflow were changed according to the afterload of LVAD and the differential pressure of LVAD didn't have close correlation with the LVAD outflow that were measured with an ultrasonic flowmeter at the same time. However, new precise estimation with the data from differential pressure and one point pressure in the air-line showed higher correlations with LVAD outflow.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권12호
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• pp.957-968
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• 2007

수자원의 정량적인 계획과 관리를 위해서는 정확하고 신뢰성 높은 유량 자료가 필수적이다. 이에 따라 최근에 초음파유량계와 유속지수법 등의 실시간 유량 측정 방법이 도입되고 있다. 이러한 방법들은 단면의 일부분에서 측정한 유속을 이용하여 전체 단면의 유량을 산정하고 있으므로 하천 단면의 2차원적 유속분포에 대한 합리적이고 이론적인 기초가 필요하다. 본 연구에서는 Chiu(1987, 1988)가 제안한 2차원 유속분포식을 자연하천에 적용하고 ADCP 실측 자료를 이용하여 비교 분석함으로써 적용성을 분석하였다. 이를 위해 실측 자료로부터 최대유속과 평균유속을 계산한 후 매개변수 M을 산정하였다. 등유속선 형상 매개변수는 최소자승합 기준의 목적함수를 이용하여 추정하였다. 최적화된 매개변수를 적용하여 도출된 엔트로피 유속분포를 실측 유속분포와 비교한 결과, 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 상관도가 높게 나타나는 14개의 실측 자료를 이용하여 매개변수 h, $\beta_i$의 특성을 분석한 후 미측정 단면에 적용할 수 있도록 그 값을 추정하였다. 추정된 매개변수를 검증을 위한 자료에 적용한 결과 역시 실측 자료를 대체로 잘 재현하는 것으로 나타났다. 유량의 경우 최대 7% 의 오차로 실측 자료와 대체로 비슷하게 산정하였다. Chiu의 유속분포식에 관여하는 매개변수를 적절히 추정한다면 자연하천의 유속분포를 잘 모의할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.325-331
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• 2016

대형 빌딩에 설치된 냉각탑의 순환수를 이용한 소수력 발전용 수차를 개발하기 위해 펠톤 수차설계를 상용코드인 CFX를 사용한 전산유체 해석을 통해 수행하였다. 소수력 발전용 펠톤 수차의 최적설계를 구하기 위해 파이프 단면에 적합한 형태로 펠톤 휠을 절단한 버킷 모양과 버킷 개수 등 관련 주요 설계 인자를 변화시키며 수차 특성을 해석하여 수차 성능에 대한 영향을 평가하였다. 전산수치 해석에 의한 펠톤 수차설계 방법을 검증하기 위해 축소된 크기의 수차를 제작하고 실험을 통한 벤치마크 시험을 수행하였다. 초음파유량계와 압력 트랜스듀서, 오실로스코프를 사용하여 측정한 유동특성과 출력을 수치해석 결과와 비교하여 수치해석 설계방법의 타당성을 증명하였다. 또한 전산수치 해석을 통해 원하는 출력을 얻기 위한 버킷의 모양과 개수를 선정하여 냉각탑이 설치된 대형빌딩에서 건물 내의 냉각수 순환평균속도는 1.2 m/s이고 빌딩의 높이는 30 m인 경우에 대해 순환하는 냉각수인 잉여수를 이용한 kW급 소수력 발전용 펠톤 수차의 개발 가능성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4B호
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• pp.357-363
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• 2009

일반적으로 사용되는 관수로의 평균유속을 구하려면 Darcy-Weisbach의 마찰손실수두공식을 사용하면 되나, 그러나 이 식의 마찰손실계수 f는 Reynolds수와 상대조도(${\varepsilon}$/d)의 함수이므로 사용하기에 매우 불편하며 따라서 보다 편리한 식이 요구된다. 이에 본 연구에서 Chiu 유속공식의 신뢰성과 정확성을 증명하기 위하여 관수로에서 비삽입식 유속측정 장치인 레이저 유속계(Laser Doppler Velocimeter: LDV) 및 초음파 유량계(Ultrasonic Flowmeter: U/F), 삽입식 유속측정장치인 피토관 (Pitot Tube)을 이용하여 실측한 유속측정 자료와 Chiu의 공식을 이용한 유속분포가 매우 잘 일치함을 증명하였다. 유량의 증감에 관계없이 실험실 수로에서의 최대유속과 평균유속간의 이론적인 선형관계를 증명함으로써 관수로내 유속의 평형상태, 즉 엔트로피 파라미터 M값에 대응하는 평형상태에 도달하려 하고 이 평형상태를 지속적으로 유지하려고 하는 경향이 있음을 증명하였다. 또한, 한 단면을 대표하는 엔트로피 파라미터 M값이 결정되면 최대유속이 발생하는 지점에서의 유속 측정만으로 단면 전체의 평균유속을 쉽게 구할 수 있고 이로부터 간단히 유량을 산정할 수 있음을 증명하였으며, 이는 추후 관수로 설계 및 운영관리 시 가장 중요한 평균유량을 측정할 수 있는 이론적인 도구로 사용될 수 있음을 의미하는 것이다.