• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.357-357
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• 2024

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.419-427
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• 2011

고온수증기전기분해(HTSE) 장치의 수소생산 및 열 화학적 특성을 파악하고자 COMSOL $^Multiphysics^{(R)}$를 사용해 2차원 정상상태 수치해석을 실시하였다. 계산을 위한 주요 파라메터로는 작동전압, ASR(Area-specific Resistance) 및 유입가스의 온도와 압력 등이다. 해석결과 1.2454 V에서 Thermal-neutral Voltage가 나타나고, 작동 전압이 증가함에 따라 Cell의 내부 온도가 단조 증가하는 것이 아니라 Thermal-neutral Voltage를 기준으로 낮은 전압에서는 Cell의 온도가 감소하고, 높은 전압에서는 Cell의 온도가 증가하였다. 또한, ASR 값이 증가함에 따라 Cell 내부의 온도는 하강하고, 수소생산율도 낮아지는 경향을 보였다.

• 전기화학회지
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• 제17권3호
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• pp.193-200
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• 2014

고분자 분리막 연료전지의 성능향상을 위해 분리판 유로설계연구는 필요하다. PEMFC의 성능향상에 대한, 강제대류를 이용한 interdigitated 유로가 최근에 많이 연구되고 있다. 이 논문에서는 interdigitated 유로를 배플들이 있는 평행류 채널에 비슷하게 적용하였다. 상용 multiphysics program인 COMSOL을 이용하여 완전차단배플인 FBB가 있는 평행류 채널에 관해 전산해석을 수행하였고 3가지 변인들(배플 위치, 유체 방향, 유체 속도)이 사용 되었다. 각각 변인들의 출력은 최대출력의 80%를 고려한 0.5V에서의 결과이다. 최종적으로, 실험설계법 중 완전요인실험법을 바탕으로 여러 수준을 갖는 각 실험인자로부터 결론을 도출하였다. 실험인자들의 주효과와 상호작용 분석은 출력을 향상시키는데 가장 영향을 주는 인자를 찾는데 유용하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.3996-4001
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• 2023

The High-flux Advanced Neutron Application Reactor (HANARO) produces radioisotopes (RIs) (¹³¹I, ¹⁹²Ir, etc.) through neutron irradiation on various RI production targets. Among them, ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho are particularly promising owing to their theranostic characteristics that facilitate simultaneous diagnosis and treatment. Prior to neutron irradiation, evaluating the nuclear heating of the RI production target is essential for ensuring the thermal-hydraulic safety of HANARO. In this study, the feasibility of producing ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho using irradiation holes of HANARO was investigated in terms of thermal-hydraulic safety. The nuclear heating rates of the RI production target by prompt and delayed radiation were calculated using MCNP6. The calculated nuclear heating rates were used as an input parameter in COMSOL Multiphysics to obtain the temperature distribution in an irradiation hole. The degree of temperature increase of the ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho production targets satisfied the safety criteria of HANARO. The nuclear heating rates and temperature distribution obtained through the in silico study are expected to provide valuable insight into the production of ¹⁷⁷Lu and ¹⁶⁶Ho using HANARO.

• 소성∙가공
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• 제32권4호
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• pp.191-198
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• 2023

We examined the martensitic transformation kinetics for metastable stainless steel during electrochemical polishing (EP) using different types of electrolytes. Martensite fraction measured with EBSD showed that the electrolyte with high relative permittivity exhibited comparably higher levels of martensitic transformation. The amount of charge build-up on the specimen surface during EP with different types of electrolytes was calculated using COMSOL multiphysics simulations to understand these phase transformation characteristics. The effect of charge build-up-induced stress was analyzed using previously published first-principles calculations. We discovered that the electrolyte with high relative permittivity accumulated a greater amount of charge build-up, resulting in a stronger driving force for stress-induced martensitic transformation.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.7-13
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• 2008

본 논문에서는 유한요소법을 기반으로 한 소프트웨어 COMSOL Multiphysics를 이용하여 압전 복합재료 작동기를 이용하여 제작한 무밸브 마이크로펌프의 성능을 연구하였다. 압전 마이크로펌프는 4층의 경량 압전 복합재료 작동기, PDMS으로 된 챔버와 2개의 디퓨저로 이루어졌다. 시뮬레이션에서는 압전 재료 영역, 구조 영역과 유체 영역을 완전 연성하여 해를 계산하였다. 물을 유체로 사용하였으며, 유량을 마이크로펌프의 구조적 파라미터에 대하여 계산하였다. 이 연구에 기초하여 보다 성능이 좋은 마이크로펌프를 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제34권6호
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• pp.493-498
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• 2015

물로 채워진 음향 펄스 튜브 내에는 가진 조건들에 따라 복잡한 형태의 음향 신호들이 형성될 수 있다. 이는 펄스 튜브를 이용해 저주파수 대역에서 평면파 반사계수를 측정하는 것을 어렵게 한다. 본 연구에서는 COMSOL Multiphysics를 이용하여 튜브 벽이 가진되는 경우 펄스 튜브 내에 평면파 뿐 아니라 비평면파 모우드의 복잡한 음장이 발생됨을 보였다. 모우드 분리 방법인 이차원 푸리에 필터링으로 입사 또는 반사하는 평면파 모우드만을 각각 분리할 수 있었다. 이에 시간 게이팅을 적용하므로 음향 시편의 평면파 반사계수를 보다 정확하게 결정할 수 있게 하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권5호
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• pp.503-512
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• 2018

Globally there is an increasing need to reduce the greenhouse gas emissions and increase the use of renewable sources of energy. The storage of solar thermal energy is a crucial aspect for implementing the solar energy for space heating in high latitudes, where solar insolation is high in summer and almost negligible in winter when the domestic heating demand is high. To use the solar heating during winter thermal energy storage is required. In this paper, equations representing the single U-tube heat exchanger are implemented in weak form edge elements in COMSOL Multiphysics(R) to speed up the calculation process for modelling of a borehole storage layout. Multiple borehole seasonal solar thermal energy storage scenarios are successfully simulated. After 5 years of operation, the most efficient simulated borehole pattern containing 168 borehole heat exchangers recovers 69% of the stored seasonal thermal energy and provides 971 MWh of thermal energy for heating in winter.

• 한국재료학회지
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• 제32권7호
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• pp.313-319
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• 2022

Double-layer capacitors (DLCs) are developed with high surface electrodes to achieve a high capacitance value. In the present work, the initial bulk concentration of 1 mol/m³ and 3 mol /m³ are selected to show the consequential effects on the performance of a double-layer capacitor. A 1D model of COMSOL Multiphysics has been developed to analyze the electric field and potential in cell voltage, the electric displacement field and polarization induced by the field, and energy density in a double-layer structure. The electrostatics and the electric circuit modes in COMSOL are used to simulate the electrochemical processes in the double-layer structure. The analytical analysis of a double-layer capacitor with different initial bulk concentrations is investigated by using Poisson-Nernst-Plank equations. From the simulation results, the differential capacitance changes as a function of compact layer thickness and initial bulk concentration. The energy density varies with the differential capacitance and voltage window. The values of energy density are dominated by the interaction of ions in the solution and electrode surface.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.29-40
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• 2024

본 연구에서는 완충재 블록의 팽윤 거동 특성을 파악하고자 COMSOL Multiphysics의 비선형 탄성모델을 활용하여 완충재 팽윤압 측정실험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 실험 조건과 동일하게 사방 구속조건 및 물 주입압을 경계조건으로 설정하였으며, 실험값과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석 모델을 검증하였다. 이후 해당 수치해석 모델을 활용하여 비구속 조건에서의 팽윤변형, 건조밀도별 팽윤압, 그리고 완충재의 기하학 형태에 따른 팽윤압을 모사하였다. 해석결과, 모델은 포화 과정에 따른 팽윤변형 현상과 건조밀도가 높아질수록 팽윤압이 증가하는 현상을 적절히 모사하였다. 또한, 완충재 기하학 형태에 따른 팽윤압 모사 결과에서는 팽윤압이 증가하는 속도가 원통형 시료보다 U자형 시료에서 훨씬 빠르게 나타났고, 포화 과정에 따라 U자형 시료의 내부 모서리에서 선제적으로 응력이 발현되는 것으로 분석되었다. 다만, 완충재의 실제 거동을 보다 정확하게 모사하기 위해서는 비선형 탄소성 모델을 적용하여 해석모델의 수준을 고도화해야 할 것으로 판단된다.