• 한국음향학회지
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• 제29권2호
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• pp.111-117
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• 2010

본 연구에서는 액체 내에서 초음파에 의해 빛이 발생하는 현상인 Sono-Luminescence (이하 SL)에 대해 연구하였다. 알칼리 금속과 알칼리 토금속 화합물을 녹인 용액에서의 SL을 관찰 하였으며, 금속 이온 농도, 금속이온의 종류를 바꾸어 가며 SL에 미치는 영향을 조사하였다. 이 때 각각의 SL에서 나오는 빛을 사진으로 찍어 RGB 성분 분석을 통해 금속 이온을 녹인 용액의 SL이 증류수에서 SL과 금속 불꽃 반응 색 또는 선스펙트럼에서 강한 세기로 방출되는 색의 합성으로 표현될 수 있는지 연구하였다. 알칼리 금속의 경우 두 색의 합성으로 잘 표현되었으나 알칼리 토금속의 경우는 그렇지 않았다. 그 이유로 SL 방출시 온도가 그리 높지 않아서 알칼리 토금속의 선스펙트럼에서 에너지가 큰 단파장의 빛이 SL에서 잘 방출되지 않기 때문인 것으로 추론하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2511-2514
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• 2008

As the minimum feature size decreases, techniques to avoid contamination and processes to maintain clean wafer surfaces have become very important. The deposition and detachment of nanoparticles from surfaces are major problem to integrated circuit fabrication. Therefore, cleaning technology which reduces nanoparticles is essential to increase yield. Previous megasonic cleaning technology has reached the limits to reduce nanoparticles. Megasonic cleaning is one of the efficiency method to reduce contamination nanoparticle. Two major mechanisms are active in a megasonic cleaning, namely, acoustic streaming and cavitation. Acoustic streaming does not lead to sufficiently strong force to cause damage to the substrates or patterns. Sonoluminescence is a phenomenon of light emission associated with the cavitation of a bubble under ultrasound. We studied a correlation between sonoluminescence and sound pressure distribution for the minimum of pattern damage in megasonic cleaning.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.921-925
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• 2007

본 논문은 체외 충격파 파쇄 장치를 사용하여 결석을 파쇄할 때 방사되는 소리에 관계된 정보를 분석한 것이다. 먼저, 방사음으로부터 대상물의 진동을 관찰하고, 대상물의 진동과 방사음 간의 관계를 통하여 피크주파수의 변화에 관한 정보를 추출하였다. 다음에는, 초점의 위치에 따른 피크주파수의 변화를 관찰하여 초점의 바로 위나 아래 부분보다 정확한 초점에서 대상물을 진동시키기가 더욱 어렵다는 사실을 입증하였다. 마지막으로, 캐비테이션과 방사음과의 관계를 분석하여 대상물의 파쇄에 더 유리한 위치를 조사하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.930-938
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• 2018

잠수함에서 발생하는 수중방사소음은 적함의 소나에 의해 피탐될 확률과 직결되며, 잠수함 저소음화 방안은 생존성 향상을 위해 필수적이다. 최신 잠수함의 경우 기계류 소음저감 및 고속/대형화가 진행됨에 따라 선체 주위에 발생하는 유동소음에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 자유수면의 효과를 고려하여 잠수함 형상 주위에 발생하는 유동소음 수준을 예측할 수 있는 소음해석기법을 개발하였다. 잠수함이 자유수면 근처 운항시에 잠수함 주위 유동장의 교란에 의해 발생하는 난류유동소음과 쇄파버블에 의한 소음이 발생한다. 먼저 잠수함 주위 유동장 해석을 위해, VOF법 기반의 비압축성 이상유동(two-phase flow)해석을 수행하여 잠수함 주위 자유수면 형상과 유동장 정보를 도출하였다. 이후 난류유동소음해석을 위해 음향상사기법인 Permeable FW-H를 적용하였고, 쇄파버블 소음해석을 위해 유동해석에서 도출된 난류운동에너지 분포결과를 기반으로 쇄파버블 소음모델을 적용하였다. 최종적으로 개발된 유동소음 해석기법은 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 잠수함 모형 유동소음계측 실험결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권2호
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• pp.195-203
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• 2018

Among the techniques of reducing the drag to increase the speed of underwater moving bodies, we studied on the drag reduction method by gas injection. Researches on gas injection method have been paid much attention to reduce the drag of vessels or pipe inner walls. In this study, we used a sintered metal mesh that can uniformly distribute fine bubbles by gas injection method, and applied it to a cylindrical underwater moving body. Using the KRISO medium-sized cavitation tunnel, we measured both the bubble size on the surface of the sintered mesh and the bubble distribution in the boundary layer. Then, drag reduction tests were performed on the cylinder type underwater moving models with cylindrical or round type tail shape. Experiments were carried out based on the presence or absence of tail jet injection. In the experiments, we changed the gas injection amount using the sintered mesh gas injector, and changed flow rate accordingly. As a result of the test, we observed increased bubbles around the body and confirmed the drag reduction as air injection flow rate increased.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.150-155
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• 2019

공동현상은 유체의 속도 변화에 의한 압력변화로 인해 유체 내에 빈 곳이 생기는 현상을 말한다. 고속의 액체유동에서 액체의 압력이 포화증기압 이하로 낮아져서 액체 내에 증기 기포가 발생하는 현상이다. 본 연구에서는 선박 및 해양플랜트 분야에서 사용되어지는 유체기기에 대해 CFD 유동해석을 이용하여 선박용 프로펠러의 단독성능 해석기법의 타당성 확보 및 공동에 따른 유동양상을 파악하기 위해 FLUENT를 이용하여 전진비를 증가시키며 3차원 해석을 수행하고 MOERI의 실험 데이터와 비교분석하였다. 대형 컨테이너선용 KP505프로펠러의 사양을 기준으로 전진비에 따른 해석의 결과 전진비 0.7~0.8 구간에서 효율은 60% 수준으로 가장 높게 확인되었다. 압력면과 흡입면의 차이로 추력이 발생되는 것을 확인하였고 프로펠러 표면보다는 이면부근에서 Bubble이 많이 생성될 것으로 추정되며 공동현상이 더 많이 발생할 것이라 추정되었다. 또한 전진비가 증가함에 따라 공동현상은 급격히 감소함을 알 수 있었다. 추력계수와 토크계수는 MOERI 실험값과 비교했을 때 비교적 유사한 결과를 나타내었으며 전진비 1을 제외하고 모두 5%이내의 차이를 나타내었다. 따라서, CFD로 프로펠러 단독 성능에 대한 평가가 가능함을 확인하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.269-270
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• 2006

A finite difference lattice Boltzmann model which allows us to simulate gas-liquid two-phase flows with large density difference, for instance, 800 times for air and water is considered. Two-particle model is used and the density difference is introduced by changing the acceleration according to the fluid density. Numerical measurement of surface tension agrees well with theoretical predictions. Simulations of two-phase phenomenon for phase-transition is carried out, showing applicability of the model for two-phase flows. The two-dimensional cavitating flow around a board set up in the fluid way is also simulated. As a result, it was confirmed that the FDLB method with two-particle model was effective in numerical simulation of cavitating flow and the bubble periodically grew up at the low pressure area behind the board, in which the fluid condition was influenced by the cavitation number.

• 환경위생공학
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 1998

Musty-odorous compound (Geosmin, 2-Methylisobrneol) 수용액 중에 초음파 (200kHz, $6.0W/cm^{2}$)를 조사시켜 조사시간에 따른 농도 및 취기의 변화를 고찰했다. 초음파 조사에 의해 이 물질들은 빠르게 분해되었고 분해 형태는 농도에 대한 유사1차 반응을 나타내었다. 공기 포화 분위기에서 이들의 초기 분해속도는 각각 2.5 $10^{-3}{\;}Msec^{-1}$(2-MIB), 3.2 $10^{-3}{\;}Msec^{-1}$ (Geosmin)로 나타났다. 초음파 조사 시 포화가스 (Envelope gas)의 영향은 아르곤(Ar) 산소($O_{2}$) 공기(Air) 질소($N_{2}$) 순서로 순수한 아르곤(Ar) 분위기에서 musty-odorous compound 류의 분해가 가장 빠르게 진행되었고 그 분해생성물로 CO, $CO_{2}$ 그리고 HCOOH, $CH_{3}COOH$ 등의 저급 유기산류가 검출되었다. 또한 이들의 분해반응은 물의 초음파분해에 따라 생성된 hydroxylradical에 의한 radical반응, cavitation bubble내에서의 고온고압에 의한 열분해 및 직접연소반응으로 진행됨을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.23-29
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• 2022

본 연구에서는 오존의 용해효율 개선과 자가분해 촉진을 위해 나노기포와 초음파 캐비테이션을 동시에 적용한 오존 나노기포 공정을 조사하였다. 공정의 유기물 분해효율을 파악하기 위해 200mm × 200mm × 300mm 규모의 반응기를 제작하여 다양한 조건에서 페놀 분해 실험을 진행하였다. 나노기포의 사용은 60분 반응에서 페놀 분해 효율을 일반적인 폭기 방식에 비해 2.07배 증가시켰으며, 용존 오존의 최대 용해농도를 크게 증가시켜 오존의 용해효율 개선에 효과적이었다. 초음파 조사는 나노기포와 함께 사용될 때 페놀 분해 효율을 36% 증가시켰으며 오존의 자가 분해 촉진으로 용존 오존은 낮게 나타났다. 초음파 출력이 강할수록 페놀 분해 효율도 증가하였으며, 실험에서 사용한 28kHz, 132kHz, 580kHz 중 132kHz의 주파수에서 페놀의 분해 효율이 가장 높게 나타났다. 오존 나노공정은 기존 오존 공정과 같이 높은 pH에서 더 좋은 분해효율을 보였으나 중성에서도 60분 반응 후 페놀 100% 분해를 달성하여 pH에 의한 영향이 적은 것으로 나타났다. 이는 초음파에 의한 오존 자가분해 촉진에 의한 것으로 판단된다. 초음파 조사에 의한 기포 특성 변화를 확인하기 위해 Zetasizer를 이용하여 기포의 크기와 제타 전위 분석을 진행하였으며 초음파 조사가 기포의 평균 크기를 11% 감소시키고 기포 표면의 음전하를 강화하여 오존 나노기포의 물질전달과 수산화 라디칼 생성 효율에 긍정적인 효과를 끼치는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.42-53
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• 2008

The two dimensional PIV (particle image velocimetry) measurement technique is applied to water flow in a narrow cavitation tunnel. The nearly homogeneous and isotropic turbulent flows are generated by the honeycomb installed in the tunnel and visualized with a PIV technique. The velocities in the measurement plane at the tunnel centerline 184cm downward from the honeycomb were measured and calculated by an image correlation technique. The turbulent properties are evaluated and each term in the turbulent kinetic energy equation is calculated for the conditions with different internal pressures. Lowering the internal pressure gives an effect on the turbulent flow due to growing bubbles which are resolved in the water. The turbulent kinetic energy in the measurement plane is decayed much slower than those of other research results carried out with wind tunnels. With decreasing the tunnel internal pressures the turbulent intensities are increased about 1.5 times and the anisotropic tendency is also increased.