• 한국항공우주학회지
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• 제39권4호
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• pp.348-353
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• 2011

액체 질소를 이용하여 극저온 단일 제트 유동의 특성을 관찰하였다. 고압 챔버 내부에 액체 질소를 분사하여 단일 제트를 생성, 주위기체압력을 변화시킴으로써 아임계 조건부터 초임계 조건의 주위 환경에 따른 제트의 특성 변화를 확인하였다. 또한 분사기의 길이 대 직경비 및 분사기 내부 형상의 변화에 따른 제트의 특성 변화를 파악하였다. 유동 가시화를 통하여 극저온 제트의 형상 및 액주의 지름을 측정하였으며, 이로부터 액주의 확산각을 계산하여 이전 연구 결과와 비교하였다. 아임계 조건 및 초임계 조건에서의 제트의 형상 변화를 관찰하였으며, 주위기체압력이 대기압과 동일할 경우 제트 유동에서 불안정이 발생함을 확인하였다. 또한 주위기체압력이 증가함에 따라 액주의 확산각이 점차 증가하다가 일정 압력 이상에서 거의 일정하게 유지됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.774-778
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• 2004

The atomization process of a circular $SF_{6}$ liquid jet issued into an otherwise quiescent, high-pressure $N_2$ gas was observed to explore the breakup mechanism of liquid ligaments involved in turbulent atomization. Both liquid and gas temperatures were fixed at a room temperature but the gas pressure was elevated to more than twice the critical pressure of $SF_{6}$. Therefore, the liquid surface was in a thermodynamic state close to a critical mixing condition with suppressed vaporization. Since the surface tension and the surface gas density approach zero and the surface liquid density, respectively, phenomena equivalent to those which would appear when a very high speed laminar flow of water were injected into the atmospheric-pressure air can be observed by issuing $SF_{6}$ liquid at low speeds in micro-gravity environment which avoid disturbances due to gravity forces. The instability ob near-critical mixing surface jet was quantitatively characterized using a newly developed device, which could issue a very small amount of $SF_{6}$ liquid at small constant velocity into a very high-pressure $N_2$ gas.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권6호
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• pp.1366-1377
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• 2005

Experimental study was carried out in an atmospheric pressure, laboratory-scale dump combustor showing features of combustion instabilities. Flame structure and heat release rates were obtained from OH emission spectroscopy. Qualitative comparisons were made between line-integrated OH chemiluminescence image and Abel-transformed one. Local Rayleigh index distributions were also examined. Mean temperature, normalized standard deviation and temperature fluctuations were measured by coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS). To see the periodic behavior of oscillating flames, phase-resolved measurements were performed with respect to the pressure wave in the combustor. Results on system damping and driving characteristics were provided as a function of equivalence ratio. It also could be observed that phase resolved temperatures have been changed in a well-defined manner, while its difference between maximum and minimum reached up to 280K. These results would be expected to play an important role in better understanding of driving mechanisms and thermo-acoustic interactions.

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.37.1-37.1
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• 2020

Cosmic-ray protons (CRp) are efficiently produced at starburst galaxies (SBGs), where the star formation rate (SFR) rate is high. In this talk, we present estimates of gamma-ray and neutrino emissions from nearby SBGs, M82, NGC253, and Arp220. Inside the starburst nucleus (SBN), CRp are accelerated at supernova remnant (SNR) shocks as well as at stellar wind (SW) termination shocks, and their transport is governed by the advection due to starburst-driven wind and diffusion mediated by turbulence. We here model the momentum distributions of SNR and SW-produced CRp with single or a double power-law forms. We also employ two different diffusion models, where CRp are resonantly scattered off large-scale turbulence in SBN or self-excited waves driven by CR streaming instability. We then calculate gamma-ray/neutrino fluxes. The observed gamma-ray fluxes by Fermi-LAT, Veritas, and H.E.S.S are well reproduced with double power-law distribution for SNR-produced CRp and the CRp diffusion by self-excited turbulence. The estimated neutrino fluxes are <~10-3 of the atmospheric neutrino flux in the energy range of Eneutrino <~100 GeV and <~10-1 of the IceCube point source sensitivity in the energy range of Eneutrino >~60 TeV.

• 한국지구과학회지
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• 제33권2호
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• pp.148-161
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• 2012

2010년 8월 13일부터 9월 3일까지 수도권지역에서 집중관측(Predictability and Observation Experiment of Korea-2010, ProbeX-2010)이 수행되었으며, 그 일환으로 동두천, 인천공항, 양평에서 6시간 간격으로 라디오존데 관측이 실행되었다. 관측기간 동안 우리나라의 전형적인 호우 패턴인 스콜선형, 정체전선형, 태풍 전면 수렴형, 열대저압부형, 태풍 직접형 호우가 연속적으로 발생하였다. 8월 15일 03 KST 경에는 스콜선형 구름대가 수도권 지역에서 발달하였다. 따뜻하고 습한 하층 공기 위로 건조한 중층 공기가 유입되어 강한 대류 불안정이 형성되었으며 이로 인해 호우가 발생하였다. 8월 23일부터 26일, 8월 27일부터 29일은 각각 정체전선과 태풍 전면 수렴대의 영향을 받아 강우가 발생하였다. 정체전선형 강우 초기에는 열적 불안정이 우세하게 나타났으나 강우 후기에는 역학적 불안정이 강화되었다. 이 기간 중 특히 강한 강수는 서해상에서 남풍류 하층 제트가 발달한 8월 25일에 발생하였다. 태풍 전면 수렴형 강우기간에는 열적 불안정과 역학적 불안정이 모두 유지되는 특징을 보였다. 이 기간 중 특히 강한 강수는 높은 상당온위(>345 K)를 가진 열대 공기가 대기 중하층에 거쳐 유입되었을 때 발생하였다. 8월 27일과 9월 2일에는 각각 열대저압부와 태풍 곤파스의 영향에 의해 강우가 발생하였다. 이 사례들 동안에는 역학적 불안정이 매우 강하게 발달하였다.

• 대기
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• 제24권1호
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• pp.49-68
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• 2014

This study analyzed atmospheric conditions for the convergent cloud band (Cu-Cb line) in developing stage and its neighbouring convections formed over the East Sea on 1 February 2012, by using synoptic, satellites data, and WRF numerical simulation output of high resolution. In both satellite images and the WRF numerical simulation outputs, the Cu-Cb line that stretched out toward northwest-southeast was shown in the East Sea, and cloud lines of the L mode were aligned in accordance with the prevailing surface wind direction. However, those of the T mode were aligned in the direction of NE-SW, which was nearly perpendicular direction to the surface winds. The directions of the wind shear vectors connecting top winds and bottom winds of the moist layers of the L mode and the T mode were identical with those of the cloud lines of L mode and T mode, respectively. From the WRF simulation convection circulations with a convergence in the lower layer of atmosphere and a divergence above 1.5 km ASL (Above Sea Level) were identified in the Cu-Cb line. A series of small sized vortexes (maximum vortex: $320{\times}10^{-5}s^{-1}$) of meso-${\gamma}$-scale formed by convergences was found along the Cu-Cb lines, suggesting that Cu-Cb lines, consisting of numerous convective clouds, were closely associated with a series of the small vortexes. There was an absolute unstable layer (${\partial}{\theta}/{\partial}z$ < 0) between sfc and ~0.3 km ASL, and a stable layer (${\partial}{\theta}/{\partial}z$ > 0) above ~2 km ASL over the Cu-Cb line and cloud zones. Not only convectively unstable layers (${\partial}{\theta}_e/{\partial}z$ < 0) but also neutral layers (${\partial}{\theta}_e/{\partial}z{\approx}=0$) in the lower atmosphere (sfc~1.5 km ASL) were scattered around over the cloud zones. Particularly, for the Cu-Cb line there were convectively unstable layers in the surface layer, and neutral layers (${\partial}{\theta}_e/{\partial}z{\approx}=0$) between 0.2 and ~1.5 km ASL over near the center of the Cu-Cb line, and the neutralization of unstable layers came from the release of convective instability.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권10호
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• pp.1193-1201
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• 2004

The effect of equivalence ratio and fuel/air mixing quality on the phase-resolved gas temperatures at different phases of the oscillating pressure cycle was experimentally investigated. An atmospheric pressure, optically accessible and laboratory-scale dump combustor operating on methane with heat release rate of 1.59kW was used. Temperature measurements were made using coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS) at several spatial locations fur typical unstable combustion conditions. Analysis was conducted using parameters such as phase-resolved averaged temperature, normalized standard deviation and temperature probability distribution functions (PDFs). Also the probability on the occurrence of high temperature (over 1900K) was investigated to get the information on the perturbation of equivalence ratio and NOx emission characteristics. It was shown that most of temperature histograms exhibit Gaussian profile which has short breadth of temperature fluctuation at equivalence ratio of 0.6, while beta profile was predominant for the cases of other equivalence ratios (${\Phi}$=0.55, 0.50). It was also shown that phase-resolved averaged temperature oscillated in phase with pressure cycle, while normalized standard deviations which represent temporal turbulent intensity of temperature showed nearly constant value around 0.1. The characteristics on the occurrence of high temperature also displayed periodic wave form which was very similar to the pressure signal. And the amplitude of this profile went larger as the fuel/air mixing quality became poorer. These also provided additional information on the perturbation of equivalence ratio at flame as well as NOx emission characteristics.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.274-280
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• 2005

광학적 접근이 가능한 대기압, 실험용 덤프 연소기에서 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구의 목적은 불안정 연소 동안 주기적으로 변하는 압력 사이클의 위상에 따른 온도를 측정함에 있다. 특히, 연소 불안정에 영향을 미치는 연료/공기의 혼합정도가 온도특성에 미치는 효과를 살펴보기 위해 반 스톡스 라만 분광학을 이용하였다. 본 논문에서는 위상에 따른 평균온도, 표준 오차, 확률 밀도함수 및 1900K 이상의 고온이 발생할 확률에 대한 결과가 제시되어있다. 실험결과에 대해 간략히 살펴보면, 압력위상에 따른 평균온도는 압력위상과 거의 동일 위상을 가짐을 확인할 수 있었고, 평균온도의 최대-최소 차이는 연료/공기 혼합이 양호할수록 작아지는 것을 발견할 수 있었다. 온도 확률밀도 함수는 화염 거동과 질소산화물 배출 특성에 대한 기본 자료를 제시해 주었다. 이러한 결과들은 궁극적으로 연소 불안정 발생 메커니즘과 열-음향학적 상호작용을 이해함에 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다 하겠다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권1호
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• pp.41-48
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• 2017

최근 에너지, 바이오공학, 전자공학 등 다양한 분야에서 초미세 고분자섬유의 활용이 증대되고 있다. 이러한 고분자 섬유의 제작방법의 하나로서 전기방사법은 타 공정에 비해 공정장치가 간단하고 재료의 선택에 제한이 적은 등 다양한 장점을 가져 활발하게 사용되고 있다. 그러나 전기방사공정은 미세한 고분자 섬유가 전기장이 부가된 공기층을 통과하면서 높은 불안정성을 가지기 때문에 전기방사공정을 통해 제작되는 섬유매트의 형상 및 기하학적 특성의 조절이 어려운 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 두 가지 용매를 이용하여 섬유의 직경을 나노섬유와 마이크로섬유로 제작할 수 있음을 보였으며, 이를 조합하여 기계적 특성과 공극률을 조절할 수 있는 하이브리드 섬유매트를 제작할 수 있음을 보였다. 또한 제작된 매트를 이용하여 기계적 특성과 공극률이 조절될 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.167-272
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• 1998

ECR plasma CVD를 이용한 SiOF박막은 낮은 유전상수를 가지고 있으며, 기존의 공정과의 정합성이 우수해 다층배선 공정에 채용이 유망한 재료이지만 수분의 흡수로 인한 유전율의 상승과 후속공정의 안정성이 문제점으로 부각되고 있다. 따라서 본 연구에서는 SiOF박막의 내흡습성과 후속공정에서의 안정성을 향상시키기 위하여 SiOF박막을 증착한 후 후속 산소 플라즈마 처리를 행하였다. SiOF박막은 산소 플라즈마 처리를 수행함으로써 SiOF박막의 밀도가 증가하고, 수분과의 친화력이 강한 Si-F 결합이 감소하는 것이 주요한 원인으로 사료된다. 하지만 플라즈마 처리 시간이 5분 이상으로 증가하면 유전율의 증가가 일어난다. 따라서 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리조건이 마이크로파 전력이 700W, 공정 압력이 3mTorr, 기판온도가 $300^{\circ}C$일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각 된다.