A microfluidic pump is a key component to controllably actuate fluids in Lab on a chip devices. To overcome technical issues of a diaphragm-type pump, a valveless nozzle-diffuser type pump was developed by utilizing the different flow resistance to control a dominant flow direction by means of diaphragm actuation. In this work, based on the operating mechanism of the nozzle-diffuser type pump, we propose a new concept of a valveless pump which can generate asymmetric flow through a pump chamber. In the proposed valveless pump, asymmetric flow path structures play a role of a nozzle-diffuser installed to a pump chamber. To validate the concept of the proposed valveless pump, we conducted CFD simulations for different geometries of the flow path structures. Based on the CFD simulations, we found that the dominant flow direction can be selectively manipulated by the pump actuation and an optimal shape of the asymmetric flow path structure was proposed to maximize the net mass flow rate through the pump chamber.

We investigate ow and magnetic structure of a solar prominence with a focus on how the magnetic eld originally determined by subsurface dynamics gives rise to the structure. We perform a magnetohydrodynamic simulation that reproduces the self-consistent evolution of a ow and the magnetic eld passing freely through the solar surface. By analyzing Lagrangian displacements of magnetized plasma elements, we demonstrate the ow structure that is naturally incorporated to the magnetic structure of the prominence formed via dynamic interaction between the ow and the magnetic eld. Our results explain a diverging ow on a U-loop, a counterclockwise downdraft along a rotating eld line, acceleration and deceleration of a down ow along an S-loop, and partial emergence of a W-loop, which may play key roles in determining structural properties of the prominence.

제주도 북서부인 애월 해안에는 평탄하게 흐른(판상) 용암류와 둥근 모양(원통)의 용암류가 관찰된다. 원통형 용암류의 치밀한 내부에는 동심원 구조와 방사상 절리가 발달한다. 구엄리 돌염전 주변의 판상 용암류 내부에는 상하부의 굵기가 다른 주상절리가 발달한다. 주상절리 상부는 다각형의 형태가 고르지 않으며 직경은 120-150 cm이다. 주상절리 하부는 육각형과 오각형으로 형태가 일정하고, 크기도 60 cm 내외이다. 원통형 로브는 크기와 형태에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있다. 하나는 메가로브인데, 최대 직경이 30 m인 반원형이다. 또 하나는 원형의 로브로 직경이 10 m 이하이다. 원통형 용암류의 방사상 절리의 기둥 단면은 육각형과 오각형이며, 기둥의 직경은 중심에서 바깥쪽으로 증가하는데 바깥쪽 경계부에서는 80-120 cm 정도이다. 원통형 용암에서 관찰되는 동심원 구조는 4가지 요인이 복합된 것이다. 첫째는 원형의 균열로, 원통형 용암류 내에서 안쪽과 바깥쪽 사이의 온도차와 밀도차로 발생한 수축으로 생긴 틈새이다. 둘째는 방사상 절리의 마디층이 동심원을 이룬 것으로, 이 마디층은 방사상 절리와 동시에 만들어진 것이다. 셋째는 유동 띠로서, 용암이 흐를 때 둥근 통로에 남긴 흔적이다. 네 번째는 용암에서 빠져나온 가스가 동굴에 형성된 기공 띠이다.

Plastic products molded by injection molding have become an essential element of our lives. In addition, plastics can replace parts that used to be metal in the past. Plastic molded products used as a part of a mechanical system require high precision. At the same time, the appearance quality of molded products is also an important evaluation factor. The appearance quality of a molded product is affected by injection molding conditions, plastic material fluidity, and the condition of the mold surface. In this study, the cause of the short shot of the dog house, which functions to assemble the plastic tailgate parts for automobiles, was analyzed. In order to solve the short shot problem of the dog house, the root thickness of the dog house, injection molding conditions, and fluidity of plastic materials were experimented. Through the injection molding experiment, it was found that when the dog house root thickness was increased from 0.8mm to 1.2mm, the filling amount of the doghouse part increased by 43% in experiment mold. These results were verified by injection molding analysis.

게임에서의 스토리는 상호작용 할 수 있는 인터렉티브 스토리텔링이라는 점에서 사용자의 몰입을 유도한다. 이러한 인터렉티브 스토리텔링은 기존의 이야기의 선형 구조와 달리 비선형 구조를 띄고 있기 때문에 기존의 서술구조와는 다른 서술구조가 연구되어왔다. 크게 사건 중심인 트리 기반 서술구조, 제약 기반 서술구조, 캐릭터 중심인 캐릭터 기반 서술구조가 있다. 트리 기반 서술구조는 HTN, HSP등 여러 알고리즘으로 발전되었고, 분기가 많을수록 트리의 크기가 커진다는 단점과 이야기의 자유도가 떨어진다는 단점이 존재하였고, 캐릭터 기반 서술구조의 경우 사건이 아닌 캐릭터를 설계한 다음 캐릭터가 자유롭게 행동하게 하여 이야기를 진행하는 방식으로 사용자가 몰입하는 대상이 캐릭터라는 점에서 게임에 더 적합할 수는 있지만, 캐릭터의 행동을 세밀하게 설계하기 힘들다는 단점이 존재한다. 본 연구는 이 중 제약 기반 서술구조를 전체 이야기의 흐름 파악과 다양한 사건전개가 용이하도록 새로운 태그들을 제시하여 재설계하였다. 새롭게 제시된 <event>라는 태그는 이야기의 흐름 파악을 쉽게 할 수 있게 하고, <plot>이라는 태그는 다양한 사건전개가 용이하도록 설계되었다. 제안하는 서술구조를 이용하여 예시로 이솝우화 중 토끼와 거북이에 적용하였다.

본 연구에서는 DVR 내부 공기유동을 직접 제어하여 CPU의 온도를 낮추기 위한 유동제어 구조물을 제안하였다. 제안된 구조물은 세 개의 얇은 판의 형태로 구성되었으며, DVR 내부의 공기 유동을 포괄적으로 제어하여 CPU의 효율적인 방열을 유도하고자 하였다. DOE와 RSM을 이용한 매개변수 연구기법을 통해 유동제어 구조물의 형상을 최적화하였으며, 해석에는 유한체적방법을 이용한 유체역학 분석 패키지인 FlowVision을 사용하였다. 실제 DVR 기기에서의 실험을 통해 해석 결과를 검증한 결과 CPU의 온도가 16.1℃ 낮아짐을 확인하였다

본 연구에서는 수중 삼각형상구조물의 경사도와 레이놀즈 수 변화에 따른 구조물 주위의 유동특성을 분석하였다. 모델링한 삼각형상구조물 주위의 유동장은 회류수조에서 가시화실험과 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 계측하였다. 실험결과 경사각이 45°인 삼각형상구조물이 레이놀즈 수 Re=2.9×10³에서 구조물 높이의 2.7배까지 상승하는 속도성분이 나타났다. 레이놀즈 수가 일정할 때 경사각이 클수록 구조물 후방에 하강하는 속도성분이 크게 나타났고, y/hs=1.75이상의 영역에서는 경사각과 레이놀즈 수가 구조물 후방의 유동형태에 변화를 주지 않았다.

본 연구에서는 자유낙하 하는 쐐기형 구조물의 슬래밍 충격압력 및 유동특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 유동장의 계측은 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV 기법을 이용하였으며, 자유낙하 하는 구조물의 충격압력은 압력 계측장비인 Dewetron System을 이용하였다. 모델과 자유수면간 이루는 각도는 15˚, 25˚, 35˚ 및 45˚를 적용하였으며 중량과 자유낙하의 높이에 대해서 다양성을 주어 실험하였다. 속도장은 접수보다 이수에서 빠른 유동특성을 나타냈으며, 접수에서 보다 이수에서 시간이 더 소요됨을 보였으며, 모델 하부에서의 충격압력은 모델의 45도에서 보다, 입수각이 작은 15도와 P1 지점에서 높게 나타났다.

본 연구에서는 원형실린더 후류 와류에 의한 진동을 제어를 위해 적용되는 나선형 뱃전판의 효율향상을 위해 다양한 회전각에 대해 모델실험을 실시하였다.실험은 회류수조에서 레이놀즈수 Re=4.0×10³,Re=5.5×10³ 및 Re=7.0×10³에서 균일유입유동에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하였다.실험결과 원형실린더와 뱃전판을 부착한 실린더와의 비교를 통해..

본 연구에서는 자유낙하하는 직사각형 해양구조물(800×250×50mm3)의 슬래밍 충격압력 및 유동특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 유동장의 계측은 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하였으며, 자유낙하하는 모델의 충격압력은 압력계측장비(Dewatron)를 이용하였다. 모델과 자유수면간 이루는 각은 10˚와 20˚를 적용하였다. 속도장은 접수보다 이수에서 빠른 유동특성을 나타냈다. 모델 하부에서 충격압력이 가장 높은 지점인 P2 지점에서 10˚보다 경사각이 큰 20˚에서 약 6 % 상승하였다.

실제 대기경계층 내에 놓인 언덕 지형 주위 유동은 단순 모델을 적용한 풍동 실험이나 수치해석 결과와 는 큰 차이가 발생한다. 승학산은 풍향각에 따른 협곡, 매우 가파른 언덕 및 급격한 언덕을 지나는 유동의 후류 특성 등에 대한 여러 가지 지형적 특징을 지니고 있다. 이와 같은 유동 특성을 분석하기 위해 50m 높이의 기상 타워를 설치하여 30m, 40m, 50m 에서의 풍속 및 풍향을 각각 10분 평균으로 측정하였다. 경계층 풍속 분포 측정 결과, 급격한 언덕을 가진 풍향각에서는 큰 구배를 가지는 풍속 분포가 측정되었다. 특정 풍향각에 대하여 난류강도 분포가 협곡과 가파른 언덕에서 큰 값을 관찰할 수 있었으며, 프로파일 법으로 계산된 표면조도 역시 지형적인 특성으로 인한 경계층 풍속 분포를 효과적으로 나타내었다. 반면 시간적으로 분류된 대기안정성이 유동에 끼치는 영향은 복잡한 지형적 특성으로 인해 열유동 현상이 크게 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다.

해안 지역은 해수의 운동에너지의 대부분은 해안에서 소산되며 이 과정에서 해안의 토사 등이 유실된다. 수면에 돌출된 방 파제에 비해 수중구조물은 해수의 유통을 가능하게 하고 해안선을 따라 해수순환을 가능케 한다. 이 연구에서는 해안 침식을 방지 기 능을 갖는 수중구조물을 수중장애물로 형상화 하고 후방의 흐름특성을 입자영상유속계를 이용하여 규명하였다. 그 결과 유선의 곡률 효과가 현저히 나타났으며 전단층 주위 유체의 유입 등의 영향으로 박리 전단층 내에서 커다란 와구조가 연속적으로 발생하였다.

본 연구는 여섯 개의 서로 다른 쉘로우 딤플(Shallow Dimple)에 의해 나타나는 유동구조 특성에 대한 연구결과을 기술하였다.(쉘로우 딤플(SD), 실린더 딤플(CD), 도우넛 딤플(DD), V자형 딤플(WD), 역방향 실린더 딤플(BCD), 역방향 V자형 딤플(BWD)). 딤플은 복잡하지 않은 제작절차를 비교적 요구하며 압력손실도 상대적으로 적으므로 사각 립(rectangular rib), 실린더와 같은 여러 가지 형상에 비해 열전달 손실을 줄이고 열전달 증대시키는 효과적인 장치이다. 본 연구결과을 통하여 여러 가지 딤플 형상에 따라 서로 다른 와류구조가 딤플의 중앙과 가장자리에서 생성, 발달, 소멸을 주기적으로 반복 발생되고 있음을 파악하였으며, 딤플의 중앙부위에서 와류가 발생할 때에는 서로 다른 딤플형상에서 7-9 Hz의 유사한 발산주기가 발생하였다. 또한, 압력손실정도를 파악하기 위한 마찰계수비는 최대 1.24, 최소 1.13으로 나타났으며 역방향 V자형 딤플이 가장 크고, 도우넛 딤플의 경우가 가장 적었다. 따라서, 서로 다른 딤플형상에서 발생되는 유동구조특성을 비교한 결과 쉘로우 딤플, 역방향 V자형 딤플 및 도우넛 딤플형상이 가장 큰 열전달을 증가시키는 것으로 나타났다.

삼각형상 구조물은 바다에서 풍요로운 어장을 만들기 위해 용승류를 발생시키기 위한 인공용승구조물의 기본적인 형태로 이용되고 있다. 인공용승류는 많은 양의 영양염류를 포함하고 있는 저층의 바닷물을 해저로부터 표층으로 끌어 올리는 작용을 한다. 이 연구의 목적은 여러 가지 성층계수에 따른 삼각형상 수중구조물 주위의 유동특성을 규명하는 것이다. 회류수조 내에서 삼각형상 구조물 모델을 대상으로 유동특성을 조사하기 위하여 유동가시화 방법을 이용한 실험적 연구를 수행하였고, 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 수중구조물 주위의 유동장을 계측하였다. 실험결과 구조물 후상부 영역에서의 용승효과는 수심이 구조물 높이의 2배이고, 성층계수가 약 3.0일 때 가장 좋은 결과가 나타났다. 이러한 정량적인 데이터는 인공용승구조물의 기능적 효율을 결정하는 데에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

난류 경계층 유동과 물체주위의 상관유동 및 그 물체 주위에서의 부압 생성과 관련, 그 유동특성에 대한 이해를 높이기 위하여 두꺼운 난류 경계층 내에 놓인 큐브물체 주위의 박리유동에 대해 연구를 수행하였다. 2차원의 PIV와 열선유속계를 이용하여 풍동 내에서 두꺼운 경계층을 생성시키는 실험이 수행되었다. 실험은 큐브의 높이 h에서 측정된 유속 U에 근거한 레이놀즈 수 18,600에서부터 349,000 의 범위에서 수행되었으며, 이 레이놀즈 수의 범위는 평균유동이 레이놀즈 수와 관계없이 충분히 크다고 판단된다. 본 연구에서 큐브의 선단주위와 상부에서의 유동장 측정결과들을 제시할 것이다. 연구결론으로 레이놀즈 효과는 평균표면압력이라든지 표면근처의 평균유속과 같은 평균유동특성에 별 영향을 미치지 않았지만, 섭동장은 큰 영향을 나타내고 있었다.

대기-해양의 상호작용과 제주도 후면에서 발생하는 카르만소용돌이행렬의 상관관계를 수치실험을 통하여 분석하였다. 카르만 소용돌이는 한라산의 제한된 높이에서 형성되는 경향을 가지고 있다. 그리고 본 연구에서는 900 hPa고도에서 카르만 소용돌이가 뚜렷이 생성되었다. 카르만소용돌이행렬의 발생초기에는 하나의 소용돌이세포가 나타나고 시간이 경과함에 따라 소용돌이는 이류를 한다. 이때 작은 소용돌이로 분리되는 경향이 있다. 분리된 소용돌이의 강도와 지속시간은 해수면 온도 분포와 밀접한 관계를 가진다. 즉 약한 해수면의 온도경도는 카르만 소용돌이의 지속 시간을 길게 하며, 산 후면의 소용돌이도를 감소시킨다. 강한 해수면 온도경도는 혼합층과 대기하층 수증기량을 증가시키고, 강화된 하층대기 혼합은 산악에 의하여 형성되는 기계적 응력을 감소시키는 경향이 있다.

Aligned multi-wall carbon nanotubes (MWNTs) were synthesized through the catalytic decomposition of hydrocarbons in a quartz tube reactor. In this study, we investigated the influence of gas flow rate of feedstock on the structure and growth rate of vertically aligned carbon nanotubes produced by the floating catalyst method. As the flow rate of feedstock increased, the nanotube diameter became smaller and the length became longer. Although the growth rate also increased with the raise of flow rate, the optimum flow rate of feedstock existed for the crystallinity of carbon nanotubes.