• 대한기계학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.1518-1528
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• 1995

The deformation and departure processes of a bubble attached to the wall are studied experimentally and numerically to understand the phenomena of the nucleate boiling heat transfer enhancement under DC electric field. An air-bubble is injected in a dielectric liquid with different electric fields generated by changing three types of electrode system (Type 1,2 and 3) in the bubble generator. Experimental variables are the electric field strength and the distance and the shape of the electrodes under DC electric field. From experimental results, it is observed that the bubble under Dc electric field is elongated in the same direction as the electric field and the contact angle increases. For the parallel plate electrode which generates a uniform electric field, bubble departure volume doesn't seem to decrease within our experimental range. However, when a needle is raised a few millimeters from the lower electrode to make a nonuniform electric field around the needle, bubble departure volume decreases continuously with the increase of an applied voltage. The reduction effect of bubble departure volume is the most effective under a strong nonuniform electric field generated with Type 3. As the nonuniformity of the electric field due to the shape of a electrode increases, the terminal velocity and the acceleration of a bubble increase largely. For the comparison with visualization results, the deformation of a bubble attached to the electrode is carried out by a numerical method. Numerical results show good agreement qualitatively with experimental results.

• 한국표면공학회지
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• 제48권4호
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• pp.158-162
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• 2015

To substitute indium tin oxide (ITO), many substituents have been studied such as metal nanowires, carbon based materials, 2D materials, and conducting polymers. These materials are not good enough to apply to an electrode because theses exhibit relatively high resistance. So metal grids are required as an additionalelectrode to improve the conductivities of substituents. The metal grids were printed by electrohydrodynamic printing system using Ag nanoparticle based ink. The Ag grids showed high uniformity and the line width was about $10{\mu}m$. The Ag nanoparticles are surrounded by dispersants such as unimolecular and polymer to prevent aggregation between Ag nanoparticles. The dispersants lead to low conductivity of Ag grids. Thus, the sintering process of Ag nanoparticles is strongly recommended to remove dispersants and connect each nanoparticles. For sintering process, the interface and microstructure of the Ag grid were controlled in 1.0 torr Ar atmosphere at aound $400^{\circ}C$ of temperature. From the sintering process, the uniformity of the Ag grid was improved and the defects on the Ag grids were reduced. As a result, the resistivity of Ag grid was greatly reduced up to $5.03({\pm}0.10){\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$. The metal grids embedded substrates containing low pressure Ar sintered Ag grids showed 90.4% of transmittance in visible range with $0.43{\Omega}/{\square}$ of sheet resistance.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권2호
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• pp.124-131
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• 2016

Several research works for finding and optimizing the methods of dispensing high viscosity phosphor used in the fabrication of white LED's are currently in progress. High viscosity phosphor dispensing with a high accuracy is crucial because the dispensing rate and uniformity directly affect parameters such as the CIE chromaticity diagram, color temperature and luminous flux of white LED's. This study presents a novel method of dispensing high viscosity phosphor using electrohydrodynamic printing. The dispensing rate was optimized less than 0.01 mg phosphor using experiments and optimizing the process parameters including the standoff distance from the nozzle to the substrate, ink supply pressure, and multi-step pulsed waveform magnitude ratio. The dispensing rate was measured by dispensing 20 dots using drop-on-demand with the optimized parameters, and the experiments were repeated 10 times to maximize the data accuracy. The average dispensing rate that can be reliably used for high viscosity phosphor dispensing was 0.0052 mg.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제9권2호
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• pp.103-110
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• 2013

The electrostatic precipitator (ESP) has been used for degrading atmospheric pollutants. These devices induce the electrical forces to facilitate the removal of particulate pollutants. The ions travel from the high voltage electrode to the grounded electrode by Coulomb force induced by the electric field when a high voltage is applied between two electrodes. The ions collide with gas molecules and exchange momentum with each other thus inducing fluid motion, electrohydrodynamic (EHD) flow. In this study, for the simulation of electric field and EHD flow in ESPs, an open source EHD solver, "espFoam", has been developed using open source CFD toolbox, OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). The electric potential distribution and ionic space charge density distribution were obtained with the developed solver, and validated with experimental results in the literature. The comparison results showed good agreement. Turbulence model is also incorporated to simulate turbulent flow; hence the developed solver can analyze laminar and turbulent flow. In distributions of electric potential and space charge, the distributions become distorted and asymmetric as the flow velocity increases. The effect of electrical drift flow was investigated for different flow velocities and the secondary flow in a flow of low velocity is successfully predicted.

• 전기화학회지
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• 제3권1호
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• pp.49-56
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• 2000

정상상태 회전원판전극(RDE)방법과 유체역학적 요동에 의한 전기화학적(EHD) 임피던스방법을 이용하여 금(Au)회전 원판전극(rotating disk electrode)표면에 형성된 PVC(polyvinyl chloride)피막내 산소확산계수의 온도의존성에 대한 연구를 수행하였다. PVC 피막내에서의 산소확산속도(산소확산계수와 피막두께의 비) $D_f/\delta_f$는 한계전류 대 전극회전각속도의 변화로부터 측정하였고, 확산시간상수(diffusion time constant) $\delta_f^2/D_f$측정된 임피던스 값을 $\ulcorner$비전도성, 다공성 피막을 통한 물질이동$\lrcorner$에 대한 확산방정식으로부터 계산된 값에 피팅(fitting)하여 얻었다. 이 측정된 확산속도와 확산시간상수로부터 상온에서 PVC피막의 두께 $\delta_f$와 피막내에서의 산소확산계수(diffusivity) $D_f$를 각각 결정하였다. 온도가 증가함에 따라 측정된 PVC내에서의 산소확산계수가 용액에서의 산소확산계수 $D_s$보다 더 빠르게 증가하였다. 이는 온도가 증가함에 따라 PVC피막내 공공이 성장하고, 이 공공들이 피막내에서 유효한 확산경로로 작용한다는 것을 의미한다. 본 정상상태 및 유체역학적 요동상태 실험방법을 이용하여 금속표면에 존재하는 비전도성 다공질피막의 두께와 피막내 산소확산계수를 동시에 측정할 수 있었으며, 피막의 다공도를 정량적으로 계산할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6925-6931
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• 2015

LED(Light Emitting Diode)는 저 전력, 긴 수명, 고 휘도, 빠른 응답, 친환경적 특성으로 인해 조명, 디스플레이 등 여러 분야에 사용되고 있다. 백색광 발광다이오드 구현 방식에는 대표적으로 청색 LED 칩과 황색 형광체를 조합하여 백색광을 방출하는 유형이 사용 편리성, 경제성, 효율성 측면에서 LED 백라이트 유닛 및 LED 조명 제조에 가장 적합한 것으로 연구되어 실제 적용되고 있다. 백색광 구현 LED 칩 패키징 공정에서 청색 LED 칩에 황색 형광체에 실리콘을 혼합한 형광봉 지재를 토출하는 공정은 중요한 공정이다. 따라서 본 연구에서는 조명용 백색 LED 제조 공정에서 실리콘 봉지재를 토출하기 위하여 정전기력 방식과 보이스코일 모터를 이용하여 EHD 펌프 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 인가전압 및 시간에 따른 유체곡면 형상을 확인하기 위하여 기초 토출 실험을 통해 최적의 토출 조건이 결정하였고 또한 검증을 위하여 실험계획법을 사용하였다. 검증된 토출 조건의 균일도를 확인하기 위하여 반복 토출 실험을 수행하였다.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.215-220
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• 2007

전기분무에서의 전기유체 역학적 힘에 의한 표면 에너지의 조절은 간단한 입자 크기 조절, 단분산성, 높은 회수율, 그리고 약한 가공조건과 같은 이점을 제공할 수 있다. 이러한 이점은 단백질 약물전달체 제조에 적절할 것으로 예상되어, 본 연구에서 전기분무법을 이용하여 단백질 약물의 나노포집을 시도하였다. 모델 단백질인 알부민을 단축 혹은 동축 전기분무로 가공하였고 키토산, 폴리카플로락톤(PCL), 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 등이 포집물질로 사용되었다. 효율을 최대로 높이기 위해 분무액의 전기전도도, 유속, 전기포텐셜 구배의 거리 등과 같은 가공변수들이 조사되었다. 키토산 시스템에서 입자크기에 대한 공정 변수의 영향은 유속이 늦어질수록, 노즐과 집적부 사이의 거리가 가까울수록 입자 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다. PCL 시스템에서는 단축 전기분무의 경우 유속이 늦어질수록, 동축 전기분무의 경우 내부와 외부 물질의 유속비가 클수록 입자 크기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 전기분무 노즐에서 생성된 초기 입자들은 좁은 입자 크기 분포를 보였으나, 그것들이 집적부에 도달했을 때 입자들이 응집되는 경향이 있었다. 이러한 전기분무법에서 PCL, PEG, 키토산을 사용한 알부민의 효과적인 나노 포집은 12 kV 이상에서 성공적으로 이루어졌다.