• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권3호
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• pp.529-561
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• 2014

The two-phase turbulent flow past an interface-piercing circular cylinder is studied using a high-fidelity orthogonal curvilinear grid solver with a Lagrangian dynamic subgrid-scale model for large-eddy simulation and a coupled level set and volume of fluid method for air-water interface tracking. The simulations cover the sub-critical and critical and post critical regimes of the Reynolds and sub and super-critical Froude numbers in order to investigate the effect of both dimensionless parameters on the flow. Significant changes in flow features near the air-water interface were observed as the Reynolds number was increased from the sub-critical to the critical regime. The interface makes the separation point near the interface much delayed for all Reynolds numbers. The separation region at intermediate depths is remarkably reduced for the critical Reynolds number regime. The deep flow resembles the single-phase turbulent flow past a circular cylinder, but includes the effect of the free-surface and the limited span length for sub-critical Reynolds numbers. At different Froude numbers, the air-water interface exhibits significantly changed structures, including breaking bow waves with splashes and bubbles at high Froude numbers. Instantaneous and mean flow features such as interface structures, vortex shedding, Reynolds stresses, and vorticity transport are also analyzed. The results are compared with reference experimental data available in the literature. The deep flow is also compared with the single-phase turbulent flow past a circular cylinder in the similar ranges of Reynolds numbers. Discussion is provided concerning the limitations of the current simulations and available experimental data along with future research.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.378-385
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• 2014

In this research, we investigate electrical performance and electrochemical properties of graphene supported Pt (Pt/G) and PtM (M = Ni and Y) alloy catalysts (PtM/Gs) that are synthesized by modified polyol method. With the PtM/Gs that are adopted for oxygen reduction reaction (ORR) as cathode of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), their catalytic activity and ORR performance and electrical performance are estimated and compared with one another. Their particle size, particle distribution and electrochemically active surface (EAS) area are measured by TEM and cyclic voltammetry (CV), respectively. On the other hand, regarding ORR activity and electrical performance of the catalysts, (i) linear sweeping voltammetry by rotating disk electrode and rotating ring-disk electrode and (ii) PEMFC single cell tests are used. The TEM and CV measurements demonstrate particle size and EAS of PtM/Gs are compatible with those of Pt/G. In case of PtNi/G, its half-wave potential, kinetic current density, transferred electron number per oxygen molecule and $H_2O_2$ production % are excellent. Based on data obtained by half-cell test, when PEMFC singlecell tests are carried out, current density measured at 0.6V and maximum power density of the PEMFC single cell employing PtNi/G are better than those employing Pt/G. Conclusively, PtNi/Gs synthesized by modified polyol shows better ORR catalytic activity and PEMFC performance than other catalysts.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권3A호
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• pp.321-327
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• 2006

본 논문은 접지된 유전체 평면 위에 균일한 저항율을 갖는 저항띠 격자구조로 임의의 방향으로 입사되는 H-분극 전자파산란 문제를 모멘트 법으로 해석하였다. 기존의 논문에서는 전류밀도의 분포에 따라 기저함수를 다양한 직교다항식으로 변경하여 I-분극의 경우만 수치해석 하였다. 반면에, 본 연구에서는 각 저항띠의 양끝에서 유도 전류밀도가 0 이 되도록 cosine 함수와 sine 함수로 구성된 다항식의 급수로 나타내었다. 산란 전자계는 주기적인 구조에 대응시킬 수 있는 Floquet 모드함수의 급수로 전재하였으며, 미지의 계수를 구하기 위하여 경계조건을 적용하였다. 또한, Fourier-Galerkin 모멘트 법을 적용함으로서 접지된 유전체 위에 여러 가지 저항율을 갖는 저항띠에 대하여 기하광학적인 정규화 된 반사전력에 관한 스트립 폭 및 주기, 입사각의 영향을 수치해석 하였다.

• 한국안전학회지
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• 제18권4호
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• pp.169-175
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• 2003

본 연구에서는 외부의 알 수 없는 외란을 포함한 수중이동시스템의 상태를 추정하는 추정방법을 제시하였다. 우선, 수중이동시스템의 동력학적 운동방정식을 수직평면과 수평평면에 대하여 확장 테일러 전개법에 의하여 각각 유도하였다. 수중이동시스템에서 바다표면의 파랑, 주류, 바람 등과 같이 측정하기 어려운 외력을 시스템의 외란으로 간주하였으며, 이러한 외란을 시스템에 대한 외부 입력으로 고려하였다. 본 연구에서는 위와 같은 외부에서 가해지는 잘 알려지지 않은 외란 등에 대해 전혀 영향을 받지 않는 미지외란 관측기를 제안하였으며, 제안된 관측기가 미지외란에 대해서 영향을 받지 않음을 증명하였다. 또한, 수중이동시스템의 강인한 제어를 위해 수치적인 시뮬레이션을 통하여 본 미지 외란 관측기의 유효성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1657-1658
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• 2006

An external electrode fluorescent lamps (EEFLs) have the advantage of a long lifetime in the early stages of the study on plasma discharge, interest in the lamp continues. Studies on the operation of external electrode fluorescent lamps have focused mainly on its use of a type of high frequency (MHz). By performing high brightness using a square wave operation method with the low frequency below 100kHz, which is applied to a narrowed tube type lamp that has several mm of lamp diameter. To solve these problems of CCFL, EEFL (External Electrode Fluorescent Lamp) is introduced. Because electrode of EEFL is on the outer surface of discharge tube, the electrode is perfectly prevented from the sputtering by accelerated ions. And it is possible to drive the many CCFLs at the same time, because EEFL shows the positively resistant characteristic. But EEFL has the large non-radiative power loss in sheath. In this study the novel electrode structure was introduced in order to reduce non-radiative power loss in sheath of EEFL. The novel electrode structure comes from the idea to combine conceptually capacitive discharge with inductive discharge. Thus, this study verifies the change in the optical characteristics according to the change in electrode structure through a Maxwell's electromagnetic field simulation and examines the relationship between the change in the EEFL electrode structure and brightness by measuring the optical characteristics.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.218-224
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• 2013

현재 일반적으로 사용되는 시간 영역 샘플링(아래 TDS) 방식의 SAW 디바이스는 빠른 데이터 처리를 할 수 있지만 그만큼의 빠른 샘플링 속도를 요구하기 때문에 고속의 A/D 컨버터가 필요하다. 이 고속의 A/D 컨버터는 고가의 장비로 디바이스 제작에 부담이 되는 실정이다. 반면에 주파수 영역 샘플링(아래 FDS) 방식으로 구현된 SAW 디바이스는 고속의 샘플링을 요구하지 않기 때문에 고가의 고속 A/D 컨버터가 필요하지 않다. 이렇게 느린 샘플링 속도는 상대적으로 고속의 프로세싱을 요구하게 되는데 이는 저가의 임베디드 시스템만으로도 구현이 가능하기 때문에 가격대비 성능에서 효율이 훨씬 높다고 할 수 있다. 그럼에도 FDS 방식의 SAW 센서를 제작하는 것이 까다롭기 때문에 현재 구현된 FDS 방식의 SAW 디바이스는 매우 드문 실정이다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 기존의 TDS용 SAW 센서를 그대로 이용한 FDS 방식의 SAW 디바이스에 대해 설계 및 구현한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.128-128
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• 2000

박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권1호
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• pp.23-33
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• 2019

Unmanned Surface Vehicle (USV) is being developed to do maritime survey and maritime surveillance at Korea Research Institute of Ships & Ocean engineering (KRISO). The goal is that USV should be operated at the maximum speed of 45 knots and it should be operated at sea state 4. Therefore the planing hull of USV should be excellent in resistance performance and manoeuvring performance. It is needed to check its performance using Experimental Fluid Dynamics (EFD), Computational Fluid Dynamics (CFD) or analytic method before designing the hull. In this study, resistance performance was analyzed by EFD and CFD. EFD with heave and pitch was performed at high speed towing system in Seoul National University. CFD was performed using SNUFOAM based on openFOAM with dynamic mesh to calculate running attitudes. The results of CFD were compared with EFD results. The results of CFD were resistance, running attitudes and wave height. The flow distribution and pressure distribution were also analyzed. The results of numerical resistance was under estimated than EFD. Even though the results of CFD have a slight limitation, it can be successfully used to estimate the resistance performance of planing hull. In addition it can be used as a supplement for EFD results.

• 수산해양기술연구
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• 제54권4호
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• pp.343-352
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• 2018

In this study, a motion control problem for the vessels towed by tugboats or towing ships on the sea is considered. The towed vessel looks like the barge ship, which is used for many purposes. In these vessels, basically, the power propulsion system is not installed but just towed by a towing vessel such as tugboats with ropes and wires. It means that the motions of towed vessel are basically dependent on the tracking route of towing boat. Therefore, in some cases, undesirable and unpredictable motions may be made by environmental factors such as wave, wind attack and so on. As a result, a collision accident with others may occur during maneuvering situation. Based on these facts, the authors try to encourage the steering performance of the towed vessel by using controllable rudders without any propulsion system. In this study, especially, a controllable vessel with three rudders is considered, and a mathematical model is induced for the future study. The model is described as surge, sway motion and inertia moment by following the general representation method for the surface ship.

• 문화기술의 융합
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• 제8권2호
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• pp.329-336
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• 2022

양피지로 만들어진 고문서에 필사된 후 오랜 시간동안 부식되고 자연 훼손되어 해독하기 어려운 거란문자를 문서를 손상시키지 않으면서 비접촉방식으로 가시화하기 위해 능동형 적외선 열화상 기술을 개발하였다. 문서 표면에 할로겐 램프를 이용하여 광대역 적외선을 정현파 형태로 변조/입사시키면서 서체 부분과 기록용지 표면으로부터 차별적으로 방사되는 적외선을 영상화함으로서 훼손되어 잘 보이지 않는 고대 글자를 가시화 하였다. 능동형 적외선 영상으로부터 거란 문자로 추정되는 문자들을 기존의 광학영상이나 적외선 영상보다 명확하게 판독할 수 있었으며 그 결과로서 영어 알파벳의 'd' 음가를 가지는 거란문자인 ' '나 'ri' 발음의 거란문자인 ' '를 포함하여 다양한 거란문자를 확인할 수 있었다. 이로서 본 연구를 통해 개발된 능동형 적외선 기술이 향후 고문서 자료의 디지털 복원과 보존에 능동형 적외선 열화상기술이 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.