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- 저자 : 정남균(Nam-Gyun Jeong) (검색결과 6 건)
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전산유체해석을 통한 퓨즈캡 솔더링 시의 용융솔더 넘침 문제 해결방안 연구
정남균(Nam-Gyun Jeong) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.10
전기 소자 중의 하나인 퓨즈는 전기 부품에 비정상적으로 흐르게 되는 과전류로 인한 전로나 기기 보호를 위하여 사용 및 개발되고 있다. 대표적인 형태로는 유리관퓨즈가 많이 사용 되고 있는데, 최근 납이 함유된 솔더의 사용에 대한 국내 및 국제 규제가 강화 되면서 무연 솔더로의 변경으로 인한 문제가 대두 되고 있다. 본 연구에서는 유리관퓨즈의 솔더링 공정에서 솔더를 기존의 납이 함유된 솔더에서 무연 솔더로 변경 한 후, 퓨즈캡을 가용체와 솔더링할 때 용융된 솔더가 퓨즈 바깥으로 넘쳐흐르는 현상을 수치해석으로 모사하였고, 해석 결과를 바탕으로 솔더의 넘침 현상을 막을 수 있는 방안을 찾아 그 효과를 검증하였다. 검증 결과, 솔더링 실시 전에 유리관 내부의 온도를 충분히 증가시키는 것이 솔더의 넘침을 예방하는데 도움이 되며, 중력이 솔더가 흘러나가는 반대방향으로 작용하도록 솔더링을 하게 되면 넘침을 막는 데 효과가 있음을 확인하였다. Fuses are used to protect electric circuits or devices from excess current. Glass-tube fuses are typically used, but problems have arisen due to the mandated switch from conventional solder to lead-free solder. This study used CFD to simulate the phenomenon of molten solder being poured out of a fuse during the soldering process for a fuse cap and fuse element. In addition, a method is proposed to prevent solder from overflowing, and its effectiveness was verified based on the analysis results. The results show that a sufficient increase of the temperature inside the glass tube before soldering and gravity can help to prevent the solder from overflowing.
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2중 실린더 구조를 갖는 인장 가스스프링의 마찰력 변화에 따른 피스톤 거동에 대한 연구
정남균(Nam-Gyun Jeong) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.2
가스스프링은 가스가 압축될 때 가지게 되는 압력을 스프링과 같이 사용하는 형태로, 광범위한 산업분야에 사용되고 있고 그 수요 또한 증가하고 있다. 이 가스스프링은 압축 스프링과 인장 스프링으로 나뉠 수 가 있는데, 압축 스프링과 달리 인장 스프링의 경우는 피스톤 속도 제어에 대한 연구가 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 2중 실린더 구조를 갖는 인장 가스스프링에서의 압력 손실 계산을 통하여 피스톤 반발압력의 크기를 이론적으로 예측하였고, 피스톤과 실린더 사이의 마찰이 작은 경우와 큰 경우에 대하여 피스톤의 실제 거동을 모사해 보았다. 수치해석을 위해서는 유동해석분야에서 가장 널리 사용되고 있는 FLUENT를 이용하였고, 피스톤의 거동을 모사하기 위하여 FLUENT에서 제공하는 6-DOF 모델과 사용자정의함수(User Defined Function)를 사용하였다. 격자는 Layering 기법만으로도 Dynamic mesh가 성공적으로 구현되도록 피스톤 전후의 유동영역을 따로 분할하여 다른 형태의 격자를 생성하였다. 해석 결과 두 경우 다 최종적으로는 목표로 하는 속도로 피스톤이 복귀하는 결과를 보였으나, 최종 속도에 도달하는 과정에서 다른 차이를 보였다. The function of gas springs is based on the compression of a gas. They are used in a wide variety of industries, and demand for them is increasing. Gas springs can be divided into compression and extension springs. Extension springs have not been studied much in relation to control of the piston speed, unlike compression springs. In this study, the magnitude of the piston rebound pressure was theoretically predicted by calculating the pressure loss in a double-cylinder extension gas spring. Numerical simulations of the piston behavior were carried out for small and large amounts of friction between the piston and the cylinder. FLUENT was used for the simulation with a 6-DOF model and UDF to simulate the behavior of the piston. The calculation regions of the front and rear of the piston were separated, and different types of grids were generated in the regions to implement a dynamic mesh using only a layering method. The results show that the piston returns with the target speed in both cases. However, the patterns of the piston behavior reaching the final speed are different.
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Microfluidics를 이용한 화장품 에멀젼 캡슐레이션에 대한 연구
정남균(Nam-Gyun Jeong),진홍종(Hong-Jong Jin) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.1
화장품 산업은 정밀화학분야로 기술집약적인 산업이며 세계적으로 지속적인 성장률을 보이고 있다. 이러한 화장품 산업에서 시장 점유율을 높이기 위해 과거에는 기능적 측면이 주로 강조가 되어 왔으나, 최근에는 국내외적으로 화장품의 우수한 성능과 더불어 시각적 효과로 소비자의 관심을 유도하려는 노력이 고조되고 있다. 이에 따라 화장품 제조업체에서는 화장품 에멀젼을 캡슐화하고 에멀젼 캡슐의 형태, 색상 및 질감 등을 다양하게 변형시킬 수 있는 기술을 다방면으로 시도하고 있는 상황이다. 에멀젼을 캡슐화하는 기본 방식은 에멀젼 저장소에 에멀젼을 채워 넣고 노즐을 통해 에멀젼을 낙하시키는 방법으로 업체에서 가장 쉽게 이용할 수 있다. 그러나, 에멀젼을 캡슐레이션하는 기존 방식은 캡슐의 사이즈를 줄이는 데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 기존 방식의 한계를 이론 및 수치해석방법으로 고찰하였으며, 이러한 방식의 문제를 해결하기 위한 대안책으로 미세유체역학(Microfluidics)을 적용하기 위하여 마이크로 채널 내에서 발생하는 에멀젼 캡슐레이션 현상을 연구하였다. The cosmetic industry is technology-intensive in the field of fine chemistry and continues to grow globally. The functional aspects have been mainly emphasized in the past to increase the market share in these cosmetics industries. Recently, however, efforts have been made to attract the attention of consumers to the visual effects as well as the excellent performance of cosmetics at home and abroad. Accordingly, cosmetic manufacturers are trying various technologies that encapsulate the cosmetic emulsion and modify the shape, color, and texture of the emulsion capsule. The basic and easiest method of encapsulating emulsion is dropping the emulsion through the nozzle from emulsion storage. On the other hand, the existing method of encapsulating emulsion has a limit in reducing the size of the capsule. In this study, the limit was shown by theory and numerical analysis method, and the emulsion encapsulation phenomena occurring in the micro-channel were studied to apply microfluidics as an alternative.
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전산유체역학을 이용한 화장품 오일 캡슐레이션 현상에 대한 연구
정남균(Nam-Gyun Jeong) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.2
농업분야를 비롯한 식품산업 등 다양한 산업에서 사용되고 있는 오일은 기능성 화장품 개발에도 주요한 원료로 사용되고 있다. 오일은 산소나 빛, 습기 또는 고온에 노출되면 화학적으로 불안정하고 산화되기가 쉬운 특징이 있어 이러한 환경에 그대로 노출되지 않도록 캡슐화하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 오일보다 밀도가 큰 냉매 안에 오일을 주입하면, 오일과 냉매의 밀도차로 인한 부력에 의해 오일이 떠오르면서 오일을 캡슐화 할 수 있는데, 본 연구에서는 이러한 방식의 오일 캡슐레이션 장비를 개발함에 있어 오일 캡슐화의 최적의 장비 구동조건을 찾기 위하여 다상유동에 대한 전산해석을 이용하여 오일 캡슐레이션 현상을 모사하였다. 냉매로는 물이나 세럼(Serum)을 이용할 수 있는데, 상대적으로 점도가 상당히 작은 물을 냉매로 사용했을 경우는 오일과 물을 지속적으로 주입시키는 방식으로 장비를 구동하더라도 오일액적이 잘 생성됨을 알 수 있었으나, 점도가 매우 큰 세럼을 냉매로 사용했을 경우는 오일이 액적의 형태로 노즐에서 이탈되지 않고 길게 늘어지는 양상을 나타냈다. 세럼을 냉매로 이용한 경우는 오일을 연속으로 주입시키는 방법 대신 짧은 순간 빠르게 주입한 후 얼마의 시간동안 주입을 멈춰 부력에 의해 오일액적을 노즐로부터 이탈시키는 방법을 이용하면 오일액적 생성이 가능함을 알 수 있었다. Oil is used in various industries, including the agricultural sector, food industry, and functional cosmetics. These oils are chemically unstable and prone to oxidation when exposed to oxygen, light, moisture, or high temperatures. Therefore, various attempts have been made to encapsulate them so that they are not exposed to such environments. When oil is injected into a refrigerant with greater density, the oil can be encapsulated as it rises due to buoyancy caused by the density difference. In this study, oil encapsulation was simulated to find the optimal conditions for operating equipment using computational fluid dynamics (CFD) for multiphase flows. Water or serum can be used as a refrigerant. The viscosity of water is relatively small, and if it is used as a refrigerant, oil droplets can be produced well even if oil and water are continuously injected in the equipment. However, the viscosity of serum is very high, and if it is used, the oil is stretched out and does not leave the nozzle. The results show that when using serum as a cooling medium, oil encapsulation is possible if the injection is stopped for some time after instantaneous injection at high speed.
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