0.4 ㎿ 급 분절형 아크 히터를 이용한 초음속 플라즈마 풍동 특성 실험

김민호(Min-Ho Kim),이미연(Mi-Yeon Lee),김정수(Jeong- Soo Kim),최채홍(Chea-Hong Choi),서준호(Jun-Ho Seo),문세연(Se-Yeon Moon),홍봉근(Bong-Guen Hong) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.9

0.4 ㎿ 급 분절형 아크 히터를 장착한 전북대학교 플라즈마 풍동의 초음속 유동 특성실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 실험에 사용된 분절형 아크 히터와 초음속 노즐은 16.3 g/s 의 질량유량에 대해 전극 당 150 A, 전체 300 A의 입력전류 조건으로 운전되었으며, 운전 결과 350 kW의 입력전력과 약 51.4 %의 열효율이 계측되었다. 이 때, 아크히터 내 고엔탈피 플라즈마의 내부압력은 약 4 bar 로 측정되었으며, 이를 초음속 노즐을 통해 압력 45 mbar로 유지되는 진공쳄버 내로 팽창시킴으로써, 전체 엔탈피 11 MJ/㎏을 가진 초음속 플라즈마 유동을 얻을 수 있었다. 전체 엔탈피 측정과 함께, 생성된 초음속 플라즈마 유동에 대해 원뿔각 30°를 가진 원뿔 탐침을 삽입하여 경사 충격파와 이루는 각을 측정하였으며, 이 측정값들로부터, 발생된 초음속 플라즈마의 온도와 마하 수는 각각 약 2,950 K 및 약 3.7에 이를 것으로 예상되었다. Experimental analyses on a supersonic plasma wind tunnel of CBNU (Chonbuk National University) were carried out. In these experiments, a segmented arc heater was employed as a plasma source and operated at the gas flow rates of 16.3 g/s and the total currents of 300 A. The input power reached ~350 ㎾ with the torch efficiency of 51.4 %, which is defined as the ratio of total exit enthalpy to the input power. The pressure of plasma gas in the arc heater was measured up to 4 bar while it was down to ~45 mbar in a vacuum chamber through a Laval nozzle. During this conversion process, the generated supersonic plasma was expected to have a total enthalpy of ~11 MJ/㎏ from the measured input power and torch efficiency. In addition to the measurement of total enthalpy, a cone type probe was inserted into the supersonic plasma flow in order to estimate the angle between shock layer and surface of the probe. From these measurements, the temperature and the Mach number of the supersonic plasma were predicted as ~2,950 K and ~3.7, respectively.

초음속 플라즈마 유동에 대한 정상 열유속 탐침 및 엔탈피 탐침 측정

서준호(Jun-Ho Seo),김민호(Min-Ho Kim),문세연(Se-Yeon Moon),이미연(Mi-Yeon Lee),최채홍(Chea-Hong Choi),김정수(Jeong- Soo Kim),홍봉근(Bong-Guen Hong) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11

전북대학교에서 구축한 플라즈마 풍동에서 0.4 MW 급 아크히터로부터 나오는 초음속 플라즈마에 대해, Gradon gage 열유속 탐침 및 엔탈피 탐침 측정실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 측정 실험은 0.35 MW의 출력과 30 Torr 의 쳄버압력 조건하에서 마하 수 3의 초음속 노즐을 장착하여 수행되었으며, 그 결과 노즐로부터 145 mm 떨어지 지점에서, 7.62 MW/㎡ 열 유속과 16.12 MJ/kg의 비엔탈피를 측정하였다. 또한, 열 유속 및 비엔탈피 측정값 들이 초음속 플라즈마 충격파와 탐침 첨두부 사이에 형성되는 열경계층 유동에 의해 결정되는 것임을 감안하여, 경계층 방정식으로부터 유동된 간단한 비엔탈피-열유속 관계식으로부터, 발생된 플라즈마 유동의 마하 수를 예측하였다. 이들 결과로부터, 구축된 플라즈마 아크 히터 및 풍동시설은, 출력 증대와 쳄버 압력 강하를 통해, 더 높은 비엔탈피와 마하수를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. Stationary heat flux (Gardon gage) and enthalpy probe measurements were carried out to characterize the supersonic plasma flow of 0.4 MW class plasma wind tunnel constructed at CBNU. For this purpose, supersonic plasma was generated by arc heater equipped with Laval nozzle of Ma=3 at the operation conditions of 0.35 MW and 30 Torr. From the measurement experiments, we can obtain the heat flux of 7.62 MW/㎡ and the specific enthalpy of 16.12 MJ/kg at the position of z=135 mm from the nozzle. In addition, Mach number of the supersonic plasma flow was also estimated using a simple relationship between the heat flux and specific enthalpy, which is based on the boundary layer theory, and then, it is expected that higher Mach number and specific enthalpy can be achieved at higher input power and lower chamber pressure.

전북대학교 0.4MW급 초음속 플라즈마 열풍동 장비에 대한 성능 분석

김민호(Min-Ho Kim),서준호(Jun-Ho Seo),문세연(Se-Yeon Moon),최재홍(Chea-Hong Choi),이미연(Mi-Yeon Lee),김정수(Jeong- Soo Kim),홍봉근(Bong-Guen Hong) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11

0.4MW급 초음속 플라즈마 풍동 시험 장비가 전북대학교에 구축되었다. 구축된 플라즈마 풍동 시험장비는 대기권 밖에서 지구로 진입하는 비행체의 모사 기법 개발과 열차폐체 실험에 활용될 계획이다. 본 연구에서는 플라즈마 풍동 시험 장비에서 발생되는 초음속 플라즈마에 대한 열유동장, 열유속, 비엔탈피 등과 같은 특성측정 실험을 수행하고 그 결과를 보고한다. 이를 위해, Gardon 게이지, 엔탈피 탐침 시스템, 고속카메라, IR-카메라, 광학분광게 등 다양한 종류의 진단기구들을 사용하여, 구축된 플라즈마 풍동의 전형적인 입력전력, 토치내 압력, 챔버내 압력 운전 범위와 노즐 형상에 대해 플라즈마 특성을 측정하였다. 0.4 MW Class supersonic plasma wind tunnel is constructed in CBNU (Chonbuk national university). The constructed plasma wind tunnel will be used for TPS (thermal protection system) test and simulation model development of the re-entry vehicles into the earth outside the atmosphere. In this paper, we report the performance of the constructed plasma wind tunnel in terms of arc heater characteristics, plasma flow fields, heat flux, specific enthalpy etc. For this purpose, a variety of diagnostic tools, such as, Gardon gage, enthalpy probe system, high speed camera, IR-camera, spectrometer, and so on, was used to characterize the generated supersonic plasma flow at typical operation conditions of input power, torch pressure, chamber pressure, and nozzle dimension.

농업생명과학대학 교수가 활용하는 교수설계, 방법 및 전략

김기용,나승일,문세연 한국농업교육학회 2009 농업교육과 인적자원개발 Vol.41 No.1

이 연구의 목적은 농업생명과학대학 교수들이 과목 지도에서 활용하는 교수전략, 방법 및 전략을 확인하는데 있었다. 연구 목적을 달성하기 위해 총 46개 대학에 근무하는 1,471명의 교수 중 307명을 단순무선표집하여 설문조사를 실시하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 농학계 대학 교수들은 교수능력을 개발하기 위한 기회가 부족한 편이며, 교육방법에 대한 학습경험이 적은 편이다. 둘째, 농학계 대학 교수들은 사전에 수업운영에 대한 구상은 하지만 실제적인 지도계획 수립이나 구체적인 자료준비는 부족하며, 수업을 위한 교안 작성자는 과반수에 지나지 않았다. 셋째, 농학계 대학 교수들은 강의법, 실험 및 실습 등의 한정된 수업방법을 주로 활용하나 최근에 강조되는 학습자 중심 교수방법들의 활용은 부족한 것으로 나타났고, 실제 수업 단계에서 특히 수업 도입이나 마무리 단계가 미흡한 것으로 나타났다. 넷째, 농학계 대학 교수들은 학생 강의평가 결과를 수업개선에 적극적으로 활용하지 않으며, 강의평가를 제외한 대학차원의 교수개선 지원이 부족하다. 이러한 결과에 기초하여 이 연구에서는 농업 및 농촌 현장과 연계된 교육, 교육목표에 적절한 교수설계, 학습자 중심의 교수방법 활용, 강의부담 경감, 교수 전문성 향상을 위한 기회 및 지원 제공 등의 개선방안을 제안하였다. The purpose of this study was to identify the instructional designs, teaching methods and strategies used by professors in the college of agriculture and life sciences in Korea. The population for this study was 1,471 professors of agriculture and life science colleges. 307 professors were randomly chosen from the population for the study. The survey was carried out by e-mail or in person. The major findings of this study were as follows: First, professors of colleges of agriculture and life sciences do not have many opportunities to improve their own teaching abilities. Also, they do not have many training experiences in taking pedagogy class, and attending seminars and workshops. Second, professors do not make an actual lesson plan or prepare enough learning aids materials on a class period base. Third, the professors rarely used the more learner-centered approaches. In addition, they usually emphasized on the "body stage" of each lesson which resulted in the unbalanced instruction in the "opening" and the "closing stages" of the lesson. Finally, professors execute the course evaluation, but the results of these evaluations are not being used for improvement of teaching and learning. Based on these results, some recommendations were made: the field-related education in agriculture, proper systematic design of the course teaching, use of more learner-centered teaching methods, building the constructive environment for the professors by reducing mandatory lectures and the balanced teaching from the opening to the closing in every instruction.

국가직업능력표준 실용화를 위한 제도화 방안

나승일,김주섭,김주일,정연앙,구자길,김강호,문세연 한국농업교육학회 2007 농업교육과 인적자원개발 Vol.39 No.1

이 연구의 목적은 일-교육훈련-자격이 연계될 수 있도록 노동부의 국가직업능력표준을 국가차원에서 개발·운영·관리될 수 있는 제도화 방안을 마련하는데 있었다. 연구목적 달성을 위해 문헌고찰 및 내용분석, 포커스그룹인터뷰를 실시하였고, 연구결과의 타당성 확보를 위해 전문가협의회 및 공청회를 실시하였다. 국가직업능력표준 제도화는 표준의 실용화를 제고할 수 있도록 관련용어 정의, 총괄기구, 표준개발 및 승인, 표준 활용에 관한 인프라 구축에 필요한 사항이 규정되도록 관계 법령을 정비하는 것이다. 표준 제도화를 위해 다음과 같은 사항이 관계 법령에 명시되도록 해야 한다. ① 표준 제도화를 위해 직업, 직업능력, 직무, 표준 등을 관련법에 정의해야 한다. ② 국가직업능력표준 관련 부처 및 다양한 이해당사자의 참여를 기반으로 한 국가직업능력표준 사업 전담 조직을 설치하고, 표준사업에 대한 자문과 심의를 담당할 수 있는 위원회를 구축한다. ③ 다양한 산업분야 단체가 표준개발의 주체가 될 수 있도록 지원하고, 표준의 수준 설정을 통해 직종 내 수직적 경력개발을 촉진하며, 개발된 표준에 대한 지속적인 관리와 현장적합성을 승인하는 체제를 구축해야 한다. ④ 국가직업능력표준은 산업현장에서는 인력을 채용하고 관리하는 기준으로, 교육훈련에서는 교육과정을 개발하고 교과목 및 교재를 개발하며 현 교육과정을 평가하는 기준으로, 자격체계와는 표준의 자격화, 새로운 자격설계, 자격의 출제기준으로 활용될 수 있도록 지원해야 한다. 이를 위해 국가기술자격법, 근로자직업능력개발법, 산업인력공단법 등 관계 법령을 개정하거나 국가직업능력표준에 관한 특별법을 제정할 필요가 있다. 한편, 국가직업능력표준 제도화 단계에 따른 구체적인 추진과제와 이를 실현하기 위한 정책적 제언을 제시하였다. The purpose of this study was to develop the institutionalization that NOS(National Occupational Standard) was developed, operated and managed for linking with work, training and qualification. To achieve the purpose, literature reviews, contents analysis and focus group interview were conducted, and experts council and a public hearing were executed. The institutionalization is the legislation consolidation to regulate details related infra construction as follows for improving utilization of NOS. ① It should be defined occupation, occupational competency, job, standards and so forth on the related laws. ② A organization which take exclusive charge with and a council which consult and deliberate on NOS projects should be established through the cooperation between stakeholder and government organization. ③ It should be supported that various industrial parties including SHRDC are the main body for development of NOS, promoted vertical career development by occupation through establishing level of NOS, and established system that manage continually and approve practical application of NOS. ④ It should be supported that NOS is used as a criterion for recruiting and managing workforce, a criterion for developing and evaluating curriculum and educational materials in training, having qualification for itself, designing for new qualification, and a criterion for setting questions for a qualifying examination. To improve utilization of NOS, It need to be consolidated the related laws including National Technical Qualifications Act and Workers' Vocational Competency Development Act or to be enacted a special law on NOS. Moreover, this study suggested action plan according to the stages of institutionalization, and political proposal for effective actualization of action plan.

도농간 교육격차 해소를 위한 농촌지역 유형별 교육혁신 추진과제 탐색

나승일,정철영,구자억,박행모,장호순,김진구,마상진,조단비,문세연 한국농업교육학회 2007 농업교육과 인적자원개발 Vol.39 No.1

이 연구는 교육혁신에 대한 이론적 고찰을 토대로 농촌지역 교육혁신 성공요소를 도출하고, 농촌의 지역특성을 고려하여 도농간 교육격차 해소를 위한 농촌지역 유형별 추진과제를 제시하는 데 목적이 있었다. 연구목적 달성을 위해 문헌고찰 및 사례연구를 실시하였고, 연구결과의 타당성 확보를 위해 전문가협의회를 실시하였다. 농촌지역 교육혁신 성공요소는 마을공부방 운영 등 26개가 최종적으로 도출되었다. 또한 농촌지역 교육혁신모형을 개발하여 목표와 전략을 수립하고, 이를 기초로 농촌지역 유형별 추진과제를 제시하였다. 농촌지역 교육혁신의 비전은 "도농간 교육격차 해소를 위한 교육혁신 실현으로 살고 싶은 농촌지역 구현" 으로 설정하고, 이를 달성하기 위한 목표는 도시수준의 교육기회 제공, 농촌형 수월성 교육 추구, 지역 인적자원개발로 설정하였다. 농촌지역 유형별 중점적으로 추진해야 할 과제는 발전 농촌지역은 마을 공부방 운영 및 학습도우미 지원, 중간수준 농촌지역은 교육환경 개선, 장학금 지원 및 다양한 교육기회 제공, 저개발 농촌지역은 기존 지원 유지, 적극적 학습 지원 및 교원의 근무여건 개선, 도농복합 농촌지역에서는 교통편의 제공, 학습기회 개선 및 학부모의 교육참여 유도 등이 선정되었다. 그리고 농촌지역 유형별 중점 추진과제에 대한 단계별 로드맵과 이를 적용하기 위한 정책적 제언을 제시하였다. The purpose of this research was to derive success factors and explore actions plan for the education innovation of rural areas for releasing education gaps between urban and rural areas. For the purpose, the researcher carried out literature reviews and case analysis were conducted, and experts council were executed. As a result, 26 success factors for the education innovation of rural area were derived. And, this study suggested the education innovation model of rural area including goals and strategies to identify action plan for the education innovation by types of rural areas. The vision of the education innovation model was making the place pleasant to live in by doing education innovation for releasing education gaps between urban and rural areas. The goals of the education innovation model were to provide urban-level educational opportunities, to pursue rural-customized education for excellency and to develope local human resources. This study identified several core tasks corresponding to each rural area: additional establishment and operation of village study-rooms and support for learning assistant system for highly-developed rural areas; improvement of educational condition and provision of scholarship and various educational opportunities for middle-developed rural areas; maintenance of existing support, active learning-support and improvement of teachers' working conditions for lowly-developed rural areas; provision of traffic convenience, improvement of learning opportunities and promotion of parents' educational participation for urban-rural complex areas. Moreover, this study suggested roadmap according to action plan divided by types of rural areas, and political proposal for effective actualization of that.