• Ocean and Polar Research
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• 제37권2호
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• pp.141-147
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• 2015

Snow albedo can be decreased if there are any impurities on the snow surface other than the snow itself. Due to the decrease of snow albedo, melting rates of surface snow can increase, which is very crucial in climate change and hydrogeology in many parts of the world. Anthropogenic black carbons caused by the incomplete combustion of fossil fuel affect snow and tephra particles generated by geologic volcanic activities reduce snow albedo. In this study, we investigated isotopic compositions for snow covered by tephra particles and compared with this with clean snow. Isotopic compositions of snow with tephra statistically show more enriched than those of clean snow (p<0.02). This can be explained by the fact that snow becomes enriched in $^{18}O$ or D relative to meltwater as melting rates are increased. In addition, the slopes of the linear regression between oxygen and hydrogen for snow with tephra and clean snow are 6.7 and 8, respectively, and the latter is similar to that of the global meteoric water line of 8. Therefore, we can conclude that snow impurities control the isotopic compositions of snow, which is very crucial in the study of climate change and hydrogeology. To quantitatively explain these observations, melting experiments and numerical approaches are required.

• 태양에너지
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• 제19권1호
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• pp.19-27
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• 1999

In this study, basic design data which were required for development of highly efficient ice storage system with low temperature latent heat were experimentally obtained. The ice storage system considered in this study was the one that has been widely used in the developed country and called the ice-on-coil type. Using the system, the ice storage performance for various design parameters which were the flow direction and the inlet temperature of the secondary fluid was tested. In addition, the clockwise variation of the heat transfer characteristics of the PCM in the ice storage tank were investigated. During the melting processes in the ice storage tank with several vertical tubes, decrease of the solid-liquid interface area, which was the heat transfer area, between the floating ice and the water made the decreasing rate of IPF less. Also, the total melting energy for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow during the melting process, but this trend did not appear if the initial temperature of the PCM was $4^{\circ}C$. The average ice recovery efficiency for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.217-221
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• 2018

Selective laser melting(SLM)은 적층 제조 방법 중 하나로서, 분말을 선택적으로 용융하여 기능적이고, 복잡한 형상을 즉각적으로 제작 가능하다는 장점이 있다. Ti-6Al-4V 합금의 경우 높은 융점과 산화문제로 인하여 SLM 공정도입에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 SLM 장비를 사용하여 Ti-6Al-4V 파트를 성공적으로 적층하였으며 스캔속도, 레이저 파워의 변수를 조절하여 적층 가능 조건을 도출하였다. 또한 적층 된 Ti-6Al-4V 파트의 형상 정밀도, 면밀도 및 기계적특성 평가를 통하여 일반적으로 사용되는 공정조건(스캔 속도 200~700 mm/s)으로 제작된 제작품 물성치와 비교를 통해 Ti-6Al-4V 합금의 고속 적층 영역에서의 최적 공정을 확립하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.224-234
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• 1997

적은 양의 침입형 불순물을 함유한 고순도 재료를 제조하기 위해 70 ㎾ 걸자 빔용해기를 제작하였으며 이를 이용해서 sponge Ti와 Ti-6Al-4V 합금을 용융시켰다. 전자 빔 용해법을 이용해 정련된 sponge Ti에 대한 실험 결과를 바탕으로 초기 용해 180초 동안에는 Ti의 순도가 증가하였지만 그 이후로는 크게 변화지 않는 것을 알 수 있었다. 그리고 Ti의 정련 결과, 침입형 불순물과 금속 불순물의 양을 포함한 전체 불순물의 양이 900 ppm인 고순도(99.9 wt%)의 Ti를 얻었다. Ti-6Al-4V 합금의 전자 빔 용해에 대한 실험 결과로부터 손실되는 Al의 양은 열역학적 데이터, regular solution model 그리고 model of solute removal kinetics를 통해서 판단할 수 있음을 알 수 있었으며, 이 모델들로부터 계산된 합금 조성과 실험을 통해서 구한 합금 조성이 일치하였다. 그리고 Ti-6Al-4V 합금의 조성은 매우 균일하였으며 이것은 EPMA line scanning을 통해서 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2016

환원제를 이용하여 배기가스 내의 NOx를 질소로 환원시키는 요소수 SCR 시스템은 다른 후처리 장치들 중에서 가장 효율적인 장치로 알려져 있다. 차량에 적용되는 SCR 장치는 32.5wt%의 공융혼합물을 이용한다. 이러한 혼합물의 가장 큰 장점 중의 하나는 $-11.7^{\circ}C$에서 얼기 때문에 추운 환경에서 응고를 피할 수 있다는 것이다. 한편, 이러한 추운 환경에서 시동시 필요한 수용액을 충분히 공급하기 위해서는 고체상을 가열해야 한다. 따라서 본 연구에서는 Fluent 상용코드를 이용하여 3차원 비정상 전산해석을 통한 냉각수 및 전기가열 방식에 따른 고체상 요소수의 시간에 따른 액상비 및 온도분포와 같은 해동 및 열전달 특성을 고찰하였다. 본 연구를 통하여 전기히터 가열 방식이 냉각수 방식보다 효율적임을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제37권4호
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• pp.327-332
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• 2015

Isotopic compositions of ice and meltwater play a very crucial role in paleoclimate studies based on ice cores and water resources research conducted in alpine hydrogeology. Better understanding of variations in the stable isotopic compositions of water is required since changes from ice to liquid water are gaining more attention due to recent climate change. In this work, a melting experiment was designed and conducted to investigate how the isotopic compositions of ice vary with time by heat sources, such as solar radiation. We conducted the melting experiment for 22 hours. The discharge rate rose to a maximum value after 258 minutes and gradually declined because we fixed the heat source. The isotopic compositions of meltwater increased linearly or to a second degree polynomial. The linear relationship between oxygen and hydrogen has a slope of 6.8, which is less than that of the Global Meteoric Water Line (8) and higher than a theoretical value (6.3). The deuterium excess decreased when ${\delta}D$ or ${\delta}^{18}O$ increases or vise versa since the slope of the relationship for ice-liquid exchange is less than 8. These findings and the apparatus of the melting experiments will make a helpful contribution to the studies of stable isotopes and the melting process in temperate and polar regions.

• 공학논문집
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• 제2권1호
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• pp.125-131
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• 1997

유리용해로의 축열실은 폐연소가스로 열을저장하며, 유리용해로에 유입되는 흡입공기를 예열시키는 역할을 한다. 유리용해산업에서 연료소비를 줄이기 위하여 절연법, 단열벽돌, 공기누출등이 오래 연구되었다. 또한 새로운 형태의 단열벽돌과 Rider arch가 유리용해로의 수명연장을 위하여 연구되고 있다. 본 연구는 연구대상공장의 이전설치시 유리용해로의 축열실이 5.64m에서 7.89m로 높이가 높아졌고 이에 따른 축열실 하중증가에 의하여 Rider arch가 더 높은 응력을 받게 되었다. 이런 조건에서 Rider arch의 기계적 안정성을 본 연구에서 검토하였다. 계산식에 의하면 하중증가에 따른 Rider arch의 응력은 안정한 것으로 평가되었고 Rider arch가 견딜수 있는 최대 압축응력은 163kg/$cm^2$이고, 최대전단응력은 6.37kg/$cm^2$이다.

• 설비공학논문집
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• 제8권3호
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• pp.437-450
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• 1996

A set of stability equations is formulated for natural convection flows adjacent to a vertical isothermal surface melting in cold pure water. It takes account of the nonparallelism of the base flows. The melting rate is regarded as a blowing velocity at the ice surface. The numerical solutions of the linear stability equations which constitute a two-point boundary value problem are accurately obtained for various values of the density extremum parameter $R=(T_m-T_{\infty})/(T_0-T_{\infty})$ in the range $0.3{\leq}R{\leq}0.6$, by using a computer code COLNEW. The blowing effects on the base flow becomes more significant as ambient temperature ($T_{\infty}$) increases to $T_{\infty}=10^{\circ}C$. The maximum decrease of heat transfer rate is about 6.4 percent. The stability results show that the melting at surface causes the critical Grashof number $G^*$ and the maximum frequency of disturbances to decrease. In comparision with the results for the conventional parallel flow model, the nonparallel flow model has a higher critical Grashof number but has lower amplification rates of disturbances than does the parallel flow model. The spatial amplification contours exhibit that the selective frequency $B_0$ of the nonparallel flow model is higher than that of the parallel flow model and that the effects of melting are rather small. The present study also indicates that the selective frequency $B_0$ can be easily predicted by the value of the frequency parameter $B^*$ at $G^*$, which comes from the neutral stability results of the nonparallel flow model.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권2호
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• pp.107-115
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• 2012

Direct laser melting (DLM) is a powder-based additive manufacturing process to produce parts by layer-by-layer laser melting. As the properties of the manufactured parts depend strongly on the deposited laser-melted bead, deposited layers obtained by the DLM process were characterized in this study. This investigation used a 200 W fiber laser to produce single-line beads under a variety of different energy distributions. In order to obtain a feasible range for the two main process parameters (i.e. laser power and scan rate), bead shapes of single track deposition were intensively investigated. The effects of the processing parameters, such as powder layer thickness and scan spacing, on geometries of the deposited layers have also been analyzed. As a result, minimum energy criteria that can achieve a complete melting have been suggested at the given powder layer thickness. The surface roughnesses of the deposited beads were strongly dependent on the overlap ratio of adjacent beads and on the energy distributions of laser power. Through microstructural analysis and hardness measurement, the morphological and mechanical properties of the deposited layers at various overlapped beads have also been characterized.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권1호
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• pp.24-31
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• 2019

사파이어 단결정을 성장시키는 기존 합성방법들의 원료충진율을 높이기 위한 방법으로 스컬용융법을 사용하여 $Al_2O_3$ 파우더를 용융시켰다. 냉각도가니 크기는 내경 24 cm, 내부 높이 30 cm로서 2.75 MHz 발진주파수에서 15 kg의 $Al_2O_3$ 파우더를 1시간 내에 모두 용융시켰으며, 3시간 동안 융액상태로 유지 후 자연냉각 시켰다. 냉각된 잉곳의 부분별 면밀도 및 성분은 SEM-EDS를 통해 분석하였다. 잉곳의 면밀도 및 $Al_2O_3$ 함량은 고주파유도가열 시 냉각도가니 내부에 형성되는 온도 분포와 관련이 있으며, 온도가 높게 형성되었던 부분이 면밀도 및 순도가 높게 나타나는 경향을 보였다.