In this study, infrared thermometry techniques were used to conduct surface wetting performance tests (wicking tests) on micropillar structures with good fluid supply capabilities to enhance the critical heat flux. Wicking tests were conducted based on various micropillar shapes (i.e., diameter and spacing) to investigate the surface wetting performance near the boiling point of the fluid(~100°C). The surface temperature was increased from 20°C to 95°C, to examine the wicking performance The shape of the micropillars were quantified by the roughness and the effect of the roughness and temperature on the wicking performance was analyzed. As a result, we confirmed that the roughness of the micropillars increases the capillary pressure, improving the wicking performance. The sample D04 G10 with the highest roughness coefficient at room temperature (r=2.51) exhibited the highest wicking coefficient, showing a 170% improvement in wicking performance compared to D04G20 with the smallest roughness coefficient at room temperature(r=1.51). Additionally, the D04 G10 sample (r=2.51) recorded a 50% improvement in the wicking coefficient at the highest temperature(95°C) compared to room temperature(20°C). The wicking coefficient data will be utilized as a database for developing a new correlation for critical heat flux.

In this study, a high-resolution integrated real-time visualization device using surface plasmon resonance was designed and considered to overcome the measurement limitations of existing optical systems. For precise measurements, resonance angle and reflectivity were calculated using theoretical equations, and the designed surface plasmon resonance visualization system was verified by comparison with experimental values using a He-Ne laser. Surface information of the droplet was acquired using polarized, single-wavelength converted white light, and quantified through image processing. As a result of the experiment, it was confirmed that when light with a wavelength of 632.8 nm is incident on the Kretchmann structure prism-metal thin film-dielectric (air/water), it is not totally reflected at an angle above the critical angle and the reflectivity is rapidly reduced due to the surface plasmon resonance phenomenon. As a result of quantifying the image, it was confirmed that the droplet reflectivity was similar to the theoretical reflectivity at each resonance angle.

청양 본의리 소조 불상 대좌의 제작기술은 지금까지 주로 육안관찰을 통해 해석되었다. 그러나 대좌에 존재하는 제작흔들은 상당히 미시적인 형태를 보이고, 다양한 시각적 간섭을 받아 육안이나 탁본을 통해 파악하는 것이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 3차원 스캔데이 터를 기반으로 기하정보 매핑과 렌더링 기술을 적용하여 대좌의 제작흔을 입체적이고 가시적 으로 분석하였다. 본의리 대좌에 존재하는 포목흔, 지두흔, 받침모루흔, 타날흔, 접합흔, 절 단흔, 명문과 문양, 손잡이, 이음 구조 등으로 볼 때 성형-분할-건조-소성-조립의 체계적인 설계를 바탕으로 제작한 것으로 판단된다. 그러나 워낙 대형의 크기를 가져 자연건조와 소성 과정 중 수축과 뒤틀림이 발생하여 실제 사용은 불가능했을 것으로 보인다. 그럼에도 불구하 고 전체적인 규모와 제작기술로 볼 때 국내에서 유래를 찾을 수 없을 정도로 독특한 벡제 토제 기술을 보여주는 문화유산이라고 할 수 있다. 디지털 가시화 기술은 본의리 대좌뿐만 아니라 향후 토제 유물의 제작기법 해석에 있어 중요한 방법론으로 활용될 것으로 사료된다.

The electromembrane process, which has advantages such as scalability, sustainability, and eco-friendliness, is used in renewable energy fields such as fuel cells and reverse electrodialysis power generation. Most of the research to visualize the internal flow in the electromembrane process has mainly been conducted on heterogeneous ion exchange membranes, because of the non-uniform swelling characteristics of the homogeneous membrane. In this study, we successfully visualize the electroconvective vortices near the Nafion homogeneous membrane in PDMS-based microfluidic devices. To reinforce the mechanical rigidity and minimize the non-uniform swelling characteristics of the homogeneous membrane, a newly developed swelling supporter was additionally adapted to the Nafion membrane. Thus, a clear image of electroconvective vortices near the Nafion membrane could be obtained and visualized. As a result, we observed that the heterogeneous membrane has relatively stronger electroconvective vortices compared to the Nafion homogeneous membranes. Regarding electrical response, the Nafion membrane has a higher limiting current and less overlimiting current compared to the heterogeneous membrane. Based on our visualization, it is assumed that the heterogeneous membrane has more activated electroconvective vortices, which lower electrical resistance in the overlimiting current regime. We anticipate that this work can contribute to the fundamental understanding of the ion transport characteristics depending on the homogeneity of ion exchange membranes.

In this study, visualization of droplet impact on hydrophobic micro-, micro/nano-textured surfaces and lubricant infused surfaces was performed. Experimental specimens were fabricated using MEMS (micro- electromechanical systems) techniques and droplet impact with pure water was visualized at various Weber number range (2 < We < 200) using a high speed camera at 8000 frames per second. Through this study it was confirmed that, various droplet impact behaviors were appeared as the Weber number was increased and the Weber number at which droplet impact behavior changes was affected by surface characteristics. Particularly, on the lubricant infused surface (LIS) after droplet impact retraction velocity is reduced by the lubricant viscosity effect during contraction process of droplet to improve the droplet deposition behavior on the surface. It was confirmed that droplet break up phenomena caused interfacial instability was slightly delayed on LIS due to the viscous dissipation effect during droplet impact process.

This paper reports an uncertainty analysis of quantitative visualization methodology for slug bubble dynamics in downward-facing nucleate boiling condition. Measurement of dynamics of slug bubble, i.e. departing speed, frequency, and diameter, is very important to predict safety margin of thermal systems in moving vehicle. By employing high speed visualization and post-processing, we quantitatively measured the volume and location of slug bubble, so that vapor generation rate and departing speed data were derived from their time differentiation. As a visualization methodology, its reliability was evaluated via uncertainty analysis. For 95% confidence interval, uncertainty of vapor generation rate and departing speed were 3% and 2%, respectively, and which were one order lower than standard deviation of those data.

A centrifugal cyclone dust collecting apparatus includes a hydro cyclone dust collecting apparatus for separating solid or liquid using liquid or suspension as a medium. In this study, the formation mechanism and improvement of air core and inner air layer were confirmed through Particle Image Velocimetry. These results showed that the modified experimental model was designed in the conventional method suitable for the separation of juvenile fish and eggs. The inlet speed of the multi-stage hydrocyclone dust collector, which can increase the inlet velocity and minimize floatage in the turbulence chamber, was increased from 0.15 to 0.30 m/s. As a result, the air core was stably formed, the inner air layer was increased with increasing speed. In addition, the dust collecting efficiency of egg and juvenile fish was 97.8% on average, It can infer that this system confirmed the ability to efficiently collect particles of 40 μm or more.

This study is aimed to design the mechanical gascyclone precipitator with an outstanding collection efficiency as one of ways to reduce exhaust gas of small-scale vessels. It estimated fine particles generated from diesel engines which has become one of the biggest environmental issues currently. Specifically, it quantitatively analyzed the flowing process from the cyclone gas exit; a duct via part to the collecting part of Cylindrical lower using DPIV (Digital Particle Image Velocimetry). Since the gas inlet height part became wider the previous theoretical dimensions, internal fluid characteristics of cyclone where the speed of internal swirl had been slow were investigated by temporary streamline of fine particles at 14-20 ㎛. The results showed that collecting efficiency was three times higher than the conical type utilized previously. In addition, this study supplemented imprecision problems from the previous theoretical equation and CFD interpretation with an experimental method. It also provided a basic data to design the cyclone precipitator by size of diesel engines for vessels.

웹 지도 서비스는 사용자가 원하는 장소에 대한 지리적 정보뿐만 아니라 그와 연계된 다양한 컨텐츠를 함께 제공해주고 있다. 예를 들어, 지도에 일자리 정보를 지도위에 표현해주기도 하며, 최근 보급화 된 스 마트폰을 이용해 사용자가 찍은 사진을 지도 위에 매쉬업하여 공유하기도 한다. 이처럼 지도 서비스는 하 나의 컨텐츠가 아니라 다양한 컨텐츠를 수용할 수 있는 플랫폼으로 인식하여 단순히 지리정보뿐만 아니라 2차, 3차의 새로운 분야에서 활용되기도 한다. 그 중 네이버와 다음지도는 날씨, 교통, 주변검색과 같이 국내 다양한 생활 정보를 포함하고, 구글지도는 전 세계 지도와 구글어스라는 3차원 지도를 이용할 수 있 다는 특징을 가진다. 본 연구에서는 공간정보를 지도에 표출하는데 소요되는 시간을 최소화하기 위한 가시화 알고리즘을 제 안한다. 알고리즘은 사용자가 필요로 하는 영역의 데이터를 질의하여 표출하는 방법으로, 초기 데이터 구 성, 줌 레벨 탐지/공간질의, 클라이언트 이벤트체크, 표출 데이터 확장의 총 네 가지 단계로 구성된다. 가시화 알고리즘을 적용한 결과는 <그림 1>과 같다. 그림 1의 (a)는, 초기 데이터를 지도 위에 표출한 것이다. (b)는 사용자의 움직임 이벤트가 발생되는 화면이며, (c)와 같이 초기 데이터 외의 붉은색 라인의 일부 영역을 질의해 표출한다. 그 후에 움직임으로 인해 추가 영역이 발견되면 (d)와 같이 (c)에서의 붉은 색 영역 부분 외의 데이터를 표출하게 된다. 이와 같은 과정이 움직임 이벤트 감지로 인해 반복되어 가시 화 된다. 그결과 <표 1>과 같이 일반적인 가시화 방법에서는 서울시 범위의 약 2만개의 도로 데이터를 표 출하는데 27.88초가 소요되는 반면 본 연구에서의 가시화 알고리즘을 이용하면 매 질의와 표출에 0.84~1.6초 정도 소요된다. 본 연구에서 제안한 알고리즘을 적용했을 경우 원하는 영역만을 질의해 표출하기 때문에 일반적인 방 법에 비해 빠른 표출 결과를 나타낼 수 있었다. 이로 인해 지도 서비스에 있어 다양한 공간정보를 지도 위에 표출하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

Computational fluid dynamic (CFD) could analysis the flow characteristics in the nozzle exit with fluid condition variation. Consequently, the purpose of this paper is to show that the fluid temperature and velocity field formed in the nozzle exit dominates the understanding for flow phenomenon. High fluid velocity can cause such a high temperature in the test gas that dust the particles grow. For this reason the flow conditions with air-air, air-vapor as test gases were used in this paper. The most important result to come from the CFD was the existence of the shock wave structure which was a dominant influence on the flow characteristics in the nozzle exit. Specially, It has an advantage to confirm the normal shock wave location because the temperature field variation of the flow distinguish clearly through mach disc.Also, the temperature through normal shockwave is at around 2.0 times higher than in atmosphere fluid condition. Consequently, this can be used as a good technical background for the design of rocket engine.

In physical engineering, the turbulent flow on the surface roughness is very important. The roughness of the surface changed the distance of the interval. The roughness coefficient occurred with increasing turbulence intensities was stronger. The turbulence intensity away from the roughness in the shape was zero. The variation of turbulence intensity at the experimental flow conditions change was not affected.

본 기술보고에서는 선박운항 시뮬레이터를 위한 해양파 가시화의 개선을 목적으로 여러 해양파 가시화 요소 및 그에 대한 전체적인 재현 방안에 대해 고찰하였다. 이를 위해 우선 해양파 가시화 요소를 해양파 표면, 해양파 부서짐, 상호작용, 광원, 수중 등으로 구분하고, 각 구성 요소별 가시화가 필요한 세부 가시화 요소들을 정리 하였다. 또한 이를 재현하는 과정에서 설계에 반영해야 할 내용들을 사실적 해양파 가시화 및 실시간 해양파 가시화, 선박 운동특성 재현, 시뮬레이터의 활용 관점에서 분석하였다. 분석을 통해, 사실적 해양파 가시화가 몰입감 형성 및 보다 정확한 선박 운동특성 재현, 다양하고 제어 가능한 시뮬레이션 시나리오 생성 등에 중요한 역할을 수행함을 확인하였다. 또한 선박운항 시뮬레이터를 위한 해양파 가시화는 고려해야 할 요소 및 그에 대한 구현 방안, 관련 제약 사항이 많은 만큼 구현 전 종합적이고 체계적인 접근이 필요함을 확인하였다.

도시기반 라이프라인은 지진발생시 시설물의 붕괴뿐만 아니라 붕괴로 인한 도시기능 마비, 대형화재와 같은 2차 피해를 동반하여 막대한 사회·경제적 손실을 야기할 것으로 예측된다. 이에 대한 대비책으로 국내에서는 지진재해대응시스템을 운영 중이며, 지진재해대응시스템은 각 시설물별 지진취약도 모델을 통해서 시설물의 파괴확률을 산정하고, 지진재해 정도를 평가한다. 따라서 본 논문에서는 국내 지반특성을 고려하여 도시기반 라이프라인 시설물 중 매설가스배관의 시간이력 해석을 수행하였고, 확률론적인 해석방법인 최우도추정법을 이용하여 지진취약도 모델을 개발하였다. 해석모델은 국내 대표도시인 서울지역에 매설된 고압관과 중압관으로 선정하였으며, 지반의 모델링은 Winkler foundation 모델을 이용하였다. 또한 개발된 취약도 모델의 GIS 적용방안을 제시하였다.