• 대한기계학회논문집B
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• 제25권12호
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• pp.1821-1830
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• 2001

The flow around free end of a finite circular cylinder (FC) embedded in an atmospheric boundary layer has been investigated experimentally. The experiments were carried out in a closed-return type subsonic wind tunnel with varying aspect ratio of the finite cylinder mounted vertically on a flat plate. The wakes behind a 2-D cylinder and a finite cylinder located in a uniform flow were measured for comparison. Reynolds number based on the cylinder diameter was about Re=20,000. A hot-wire anemometer was employed to measure the wake velocity and the mean pressure distributions on the cylinder surface were also measured. The flow past the FC free end shows a complicated three-dimensional wake structure and flow phenomenon is quite different from that of 2-D cylinder. The three-dimensional flow structure was attributed to the downwashing counter rotating vortices separated from the FC free end. As the FC aspect ratio decreases, the vortex shedding frequency decreases and the vortex formation length increases compared to that of 2-D cylinder. Due to the descending counter-rotating twin-vortex, near the FC free end, regular vortex shedding from the cylinder is suppressed and the vortex formation region is hardly distinguished. Around the center of the wake, the mean velocity for the FC located in atmospheric boundary layer has large velocity deficit compared to that of uniform flow.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.129.1-129.1
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• 2011

최근 급격한 경제성장과 고도 산업사회로의 전환에 따라 에너지 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 석유, 가스 등 화석에너지의 소비량과 온실가스 배출량이 급격히 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 화석에너지의 소비와 온실가스 배출을 저감시키기 위해 친환경적인 에너지를 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이와 같은 노력 중 하나가 바로 태양열에너지를 이용하는 방법이다. 태양열에너지는 자원 고갈의 우려가 없고, 에너지의 이용 과정에서 공해 물질을 배출하지 않아 대체 에너지원으로 각광을 받고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 에너지의 공급이 기상조건에 따라 큰 영향을 받으므로 태양열에너지를 이용하기 위해서는 효율적인 집열시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우수한 열적특성을 가진 탄소나노유체를 히트파이프 작동유체에 적용하여, 태양열 집열기의 효율을 향상시키기 위해 탄소나노유체의 열전도도 및 점도특성을 비교분석하였다. 나노유체는 에탄올에 산화 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 혼합하고, 초음파 분산하여 제조하였다. 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도와 점도는 저온($10^{\circ}C$), 상온($25^{\circ}C$), 고온($70^{\circ}C$)에서 측정하여 비교분석하였으며, 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하였다. 실험 결과 0.1 vol%의 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도는 기본 유체 대비 33.72%($10^{\circ}C$), 33.14%($25^{\circ}C$), 32.26%($70^{\circ}C$)가 향상되었으며, 점도 또한 기본유체보다 크게 증가하지 않아 히트파이프 작동유체로서 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 태양열 집열기 히트파이프의 효율 향상을 위한 기초자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.304-304
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• 2011

열필라멘트 화학 기상 증착 공정(HWCVD, hot wire chemical deposition)은 낮은 기판 온도에서 다결정 실리콘 박막을 빠른 속도로 증착할 수 있는 방법이다. 이는 후처리가 없어도 전기적 특성이 우수한 박막을 저온에서 얻을 수 있기 때문에 녹는점이 낮은 기판에 증착을 할 수 있으며 공정비용 절감 효과가 있다. 이러한 박막 증착 공정 중 기상 핵생성에 의해 나노 입자가 생성되며, 새로운 관점에서는 그 농도와 크기가 박막 성장에 중요한 변수로 작용한다. 따라서 공정조건의 변화에 따라 생성되는 나노 입자의 크기 분포를 실시간으로 분석하여 박막 형성의 최적 조건을 찾는 연구가 필요하다. 하지만 이러한 입자 발생 특성에 관한 연구는 기존에 밝혀진 반응 메커니즘으로 인해 수치해석적 연구는 체계적으로 진행되었으나 실험적 연구의 경우 적합한 측정장비의 부재로 인해 제한이 있었다. 따라서 본 연구에서는 저압에서 실시간으로 나노입자 분포를 측정할 수 있는 PBMS (particle beam mass spectrometer)를 이용하여 열필라멘트 화학 기상 증착 공정 중 발생하는 입자의 존재를 확인하고 특성을 분석하였다. 실리콘 나노 입자의 측정은 PBMS 장비의 전단 부분을 HWCVD 배기 라인에 연결하여 진행하였으며 반응기 내 샘플링 위치, 필라멘트 온도, 챔버 압력, 작동기체의 비율을 변수로 하여 진행하였다. 그 결과 실리콘 나노 입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인 하였고, 측정 조건에 따라 일부 단일 극성으로 존재하였다. 한편, 필라멘트 온도가 증가할수록 하전된 나노입자의 최빈값은 감소하였다. 또한 반응 가스인 SiH4 농도가 증가할수록 최빈값은 농도에 비례하여 증가하였다. 이런 결과는 기존 HWCVD 실험에서 투과 전자 현미경(TEM)을 이용하여 분석한 실리콘 나노 입자의 크기 분포 결과와 경향이 일치함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 확인된 하전된 나노 입자의 존재를 실험적으로 확인하였으며 추후 지속적 연구에 의해 이러한 하전된 나노 입자가 박막 형성에 기여 하는 것을 규명하고 박막 형성 조건을 최적화하는데 중요한 역할을 할 것을 기대할 수 있다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권4호
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• pp.9-16
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• 2012

Nanofluids using Carbon Nanotubes have a excellent thermal characteristic. In this study, for increasing the efficiency of solar collector, the thermal conductivity and viscosity of Ethanol-Oxidized Multi-walled Carbon Nanofluids were measured. Nanofluids were manufactured by ultra-sonic dispersing Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes(OMWCNTs) in ethanol at the rates of 0.0005 ~ 0.1 vol%. The thermal conductivity and viscosity of manufactured nanofluids were measured at the low temperature($10^{\circ}C$), the room temperature($25^{\circ}C$) and the high temperature($70^{\circ}C$). For measuring thermal conductivity and viscosity, we used transient hot-wire method and rotational digital viscometer, respectively. As a result, under given temperature conditions, thermal conductivity of the 0.1 vol% nanofluids improved 33.74% ($10^{\circ}C$), 33.14% ($25^{\circ}C$) and 32.36% ($70^{\circ}C$), and its viscosity increased by 37.93% ($10^{\circ}C$), 31.92% ($25^{\circ}C$) and 29.42% ($70^{\circ}C$) than the base fluids.

• Journal of Welding and Joining
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• 제35권3호
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• pp.68-74
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• 2017

Characteristics of dissimilar metal welds between alloy steel ASTM A387 Gr. 91 and carbon steel ASTM A516 Gr.70 made with Flux cored arc welding(FCAW) have been evaluated in terms of microstructure, mechanical strength, chemical analysis by EDS as well as corrosion test. Three heat inputs of 15.0, 22.5, 30.0kJ/cm were employed to make joints of dissimilar metals with E71T-1C wire. Post-weld heat treatment was carried out at $750^{\circ}C$ for 2.5 h. Based on microstructural examination, Intragranular polygonal ferrite and grainboundary ferrite were formed only in first layer of weld metal. Another layers consisted of acicular ferrite and $Widmannst{\ddot{a}}tten$ ferrite. The amount of acicular ferrite was increased with decreasing heat input and layer. Heat affected zone of alloy steel showed the highest hardness due to the formation of tempered martensite and lower bainite. Lower and upper bainite were formed in heat affected zone of carbon steel. Tensile strengths of dissimilar metal welds decreased with increasing heat inputs. Dissimilar metal welds showed a good hot cracking resistance due to the low HCS index below 4. The salt spray test of dissimilar metals welds showed that the weight loss rate by corrosion below 170 hours was decreased with increasing heat inputs due to the increase of the amount of acicular ferrite.

• Elastomers and Composites
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• 제6권1호
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• pp.71-81
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• 1971

The intention of this study is to investigate the properties of polymer blend, NBR/PVC vulcanizates and blending procedures such as roll-mixing temperatures and sequences for polymer blending of NBR and PVC(resin type). The results obtained are as follows: 1. The roll temperature applied for polymer blending is around $150^{\circ}C$. At this temperature region, the degradation of rubber stock, which may be caused by heat, can be minimized and mill processing in practical application in industries can also be facilitated. 2. It is obviously necessary that a small amount of plasticizers should be added to the stock for improving processibility of roll mixing and physical properties. 3. On roll-mixing sequence, it is more effective that PVC compounded with plasticizer is added to NBR milled on hot roll. 4. The vulcanizates of the blends with different degree of polymerization of PVC ale similar to one another in properties. 5. NBR/PVC(70/30) blends shows the better physical characters than eve,-made foreign latex blend except abrasion-resistance. 6. As PVC addition ratio is increased, the physical properties such as resistance to ozone, tear, heat and oil and tensile strength, modulus, hardness have also improved, on the other hand, tension set and rebound character decreased. 7. The curve of ultimate elongation have point of inflection at the ratio of $30\sim40$ part of PVC. 8. While CR is blended, the physical properties such as brittle point, rebound and resistance to oil in high temperature have improved. 9. Polymer blend of NBR and domestic PVC is applied for the industrial utility such as rubber sole and heel, electric wire cover and oil-resistant packing, coating and gasket, printing roll, film for food packing etc.

• 설비공학논문집
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• 제23권7호
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• pp.528-534
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• 2011

In this paper, thermal characteristics of cylindrical grooved wick heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working medium are experimentally investigated. Volume fractions of nanoparticles are varied with 0.1% to 0.5%. Transient hot wire method developed in house is used to measure the thermal conductivity of nanofluids. It is enhanced by up to 29% compared to that of DI water. The thermal resistances and temperature distributions at the surface of the heat pipes are measured at the same evaporation temperature. The experimental results show that the thermal resistance of the heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working fluid is reduced up to 35.2% compared with that of heat pipe using DI water. The reduction rate of thermal resistance is greater than the enhancement rate of thermal conductivity. Finally, based on the experimental results, we present the reduction of the thermal resistances of the heat pipes compared with conventional heat pipes cannot be explained by only the thermal conductivity of water-based MWCNT nanofluids.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.780-788
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• 1989

본 연구에서는 재부착 이후의 재발달 난류경계층에서의 난류구조와 비평형 상태에서 평형상태로의 변화 과정을 실험적으로 고찰하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.924-932
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• 1992

본 연구에서는 풍동내에 놓여진 탄성지지 실린더의 와유출 특성과 진동 응답 을 동시에 측정하고 분석하여 유입속도 변화에 따른 이들의 상호관계를 확인하고 아울 러 실린더가 통과하는 풍동측정부에 있는 틈새 간격변화가 와유출과 실린더의 진동특 성에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1080-1088
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• 2009

평판 유동에서 유동을 제어하기 위하여 압전 세라믹을 이용한 액추에이터가 설계되었다. 액추에이터가 15Hz의 낮은 가진 주파수로 구동할 때, 설계된 액추에이터에 의해 발생된 유동 교란을 알아보기 위해 경계층 측정이 수행되었다. 경계층에서의 평균 유동속도와 섭동량이 액추에이터 끝단에서 $x/{\delta}^*=31.9$ 떨어진 하류위치에서 1축 열선프로브(55P14)로 측정되었다. 측정 결과, 속도가 느린 영역과 빠른 영역이 각각 액추에이터의 중심부근 및 바깥부분에서 관찰되었으며, 이것으로 서로 마주보며 회전하는 한 쌍의 유동방향 와류의 발생이 예측되었다. 섭동량은 액추에이터의 바깥부분에서 크게 나타났으며, 벽면근처에서 유동방향 속도의 스팬방향 변화에서 변곡점이 관찰되었다. 액추에이터가 낮은 주파수에서 구동하는 경우에는 경계층 불안정성이 액추에이터의 가진 주파수와 T-S 파동에 해당하는 주파수에서 함께 증폭된다.