共同住宅 團地 內 眺望向上을 위한 計劃技法에 관한 硏究

오승훈 단국대학교 2008 국내석사

Joule-Thomson 효과를 고려한 연료전지자동차(FCEV) 충전용 수소 공급 차단밸브의 내부 열유동 특성 및 출구 온도 상승률에 관한 연구

오승훈 국립공주대학교 대학원 2024 국내석사

The purpose of this study is to analyze the inlet hydrogen temperature change and outlet pressure change of the check valve, which is one of the parts of the hydrogen storage system, the thermal flow characteristics inside the check valve according to the design parameters of the diverter flow path shape, and the temperature rise rate in the outlet region due to the Joule-Thomson effect. The analysis conditions were selected according to the inlet temperature range and outlet pressure range prescribed by the hydrogen refueling protocol, and CFD numerical analysis was performed for the round and diameter shape changes of the diverter flow path inside the valve operating part. To ensure the reliability of the numerical analysis results, a grid dependency test was conducted, and it was found that the mesh size of 0.2mm had the least influence on the analysis results, and the influence of the actual gas equation on the results was analyzed, and the SRK EOS model was selected and applied. Through this analysis, the influence factors on the flow characteristics of the check valve were analyzed, and it was determined that the outlet pressure change condition compared to the inlet hydrogen temperature condition had an important effect on the internal flow characteristics and valve performance, and the pressure change in the outlet region had an important effect on the temperature rise phenomenon due to the Joule-Thomson effect. In the case of the shape change condition, it was confirmed that the performance of the check valve was not affected by changing the round shape, and the performance of the flow coefficient of hydrogen was improved by increasing the diameter. In addition, it was determined that the shape change condition did not have a significant effect on the performance improvement on the effect of temperature rise in the outlet region due to the Joule-Thomson effect.

익산시 구도심의 빈집 형성에 관한 연구 : 중앙동을 중심으로

오승훈 서울대학교 환경대학원 2015 국내석사

우리나라의 여러 지방중소도시들은 인구와 산업 구조 등의 변화로 도시 성장이 정체되거나 쇠퇴를 겪어왔다. 그럼에도 불구하고 신시가지 건설 등 외연적 도시 확장 정책으로 인해 지방중소도시의 구도심에는 공동화 현상이 심각하게 나타나고 있다. 이는 구도심의 빈집 증가를 통해서 확인할 수 있다. 본 연구는 이러한 현상이 대표적으로 나타나는 지역인 전라북도 익산시 구도심을 연구의 대상지로 선정하여 빈집 형성 과정과 분포 특성을 조사·분석하고자 하였다. 익산시 구도심의 빈집은 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 형성되는 것으로 볼 수 있다. 빈집 형성 과정을 살펴보면, 택지개발과 함께 공공기관 등 주요시설이 신시가지로 이전하고, 영화관, 백화점 등 집객 시설의 신시가지 신규 출점으로 인해 구도심 동종 집객 시설이 경쟁력 상실하고 폐업하면서 이들 시설들을 수용했던 부동산이 빈 상태로 방치되었다. 주요·집객시설의 점적 유휴는 주변 상권 고객 감소로 이어져 음식점과 소매점 등 소형 점포의 연쇄 폐업으로 이어졌고, 빈집 발생이 더욱 증가하였다. 이는 구도심의 빈집 증가가 기존 시가지에 대한 고려 없이 무분별하게 신시가지를 확장한 것이 주된 원인임을 말해준다. 소비·생활 문화의 변화, 물리적 노후화도 빈집 증가의 원인이다. 주거용 빈집의 경우 거주자가 사망하거나, 자녀의 부양으로 인해 부동산이 방치되면서 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 빈집 발생의 증가는 구도심의 근린 환경에 생활불편, 미관 저해, 범죄 발생 증가, 지역 평판 저하, 부동산 가격 하락 등의 부작용을 야기하는 것으로 나타났다. 빈집은 적절한 활용을 통해 근린 환경에 부정적인 영향을 주는 존재에서 벗어나 지역 재생의 충진재로서의 역할을 수행할 수 있을 것이다. 따라서 빈집의 분포 특성과 구도심 재생 가능성을 연계하여 다양한 빈집의 활용 방안을 모색할 필요가 있다. 이를 위해서는 빈집에 대한 사회적 시스템 구축이 중요하다. 빈집 발생지에 대한 사회적 관심도를 높이고, 빈집과 관련한 기금 마련과 정책적 지원의 당위성을 사회적으로 용인할 수 있는 풍토를 조성하는 것도 필요하다. 빈집 관리를 체계적으로 수행할 수 있는 공공과 민간, 중간 단체 등의 근린 관계망 또한 공고해져야 할 것이다. 향후 본 연구를 계기로 지방중소도시의 빈집에 대한 관심이 증가하고 관련 연구와 정책들이 활발히 논의되기를 기대한다.

Abelian decomposition for Einstein's theory and gauge theoretic approach to classical solutions of Einstein's equation

오승훈 서울대학교 대학원 2013 국내박사

In this report, we present some implications of Abelian decomposition of Einstein’s theory. Two fundamental solutions for A2- and B2-restricted gravity will be discussed. Indeed A2-decomposition is adapted to describe the topological property of spacetime and B2-decomposition is appropriate to handle all solutions of gravitational waves. And we will propose a new method to solve Einstein’s equation in a gauge theoretical way. Using this method some well known solutions will be derived.

Terfenol-D 구동기의 동적 특성 및 응용

오승훈 서울대학교 대학원 2004 국내석사

나노버블의 생성 및 응용에 관한 연구

오승훈 중앙대학교 대학원 2017 국내박사

나노버블은 긴 수명, 넓은 비표면적, 다양한 응용 분야와 같은 장점들로 인해 큰 관심을 받아 왔으나 작은 개체수, 낮은 잡음비, 불분명한 안정화 메커니즘과 같은 문제의 해결이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 고농도 나노버블 용액이 생성가능한 생성 기법을 개발하고 기법들 간의 우위를 평가했으며, 이를 통해 언급한 문제들을 해결했다. 감압, 캐비테이션, 기-액 혼합을 이용한 나노버블 생성 기법을 개발했으며, 이들 기법은 증류수 내에 직경이 200 nm이하인 버블의 개체수가 2.0~10.0 ×10^8 particles/ml인 나노버블 용액을 생성하는데 유효함을 확인했다. 그러나 증류수와 연료 내에 나노버블이 생성 가능하고, 생성된 버블의 안정성이 가장 뛰어난 생성 기법은 감압 기법 (나노버블 수: 최소 7 일, 나노버블 혼합 가솔린: 최소 121 일)인 것으로 나타났다. 한편 기-액 혼합 기법의 경우, 가장 빠른 속도로 나노버블을 생성할 수 있지만 생성된 버블의 안정성이 감압 기법에 비해 상대적으로 떨어졌다. 이와 같은 나노버블의 뛰어난 안정성은 음전하로 대전된 표면 (초기 제타 전위: -24.01~-30.51 mV)에 의해 버블간 충돌 및 융합이 억제되는 것에 기인한다. 이에 더하여, 감압 기법을 통해 생성된 증류수 내 나노버블의 열적 안정성을 조사했다. 가열 실험을 통해 일단 생성된 나노버블은 쉽게 사라지지 않음 (최소 약 0.2 ×10^8 particles/ml)을 확인했으며, 나노버블의 안정성은 버블 주변의 용존 기체 농도에 의존하지만 과포화된 용액은 나노버블 생성에 필요한 전제조건이 아님을 확인했다. 마지막으로 나노버블의 공학적 유용성을 조사하기 위해 나노버블 혼합 배양 배지 및 연료를 제조하고 이를 이용한 세포 배양 및 연소 시험을 수행했다. 나노버블 혼합 배양 배지를 이용해 섬유아 세포와 조골 세포를 배양했으며, 이를 통해 나노버블이 혼합될 경우 (5~20 %), 세포 증식률이 향상됨 (36.97~111.78 %)을 확인했다. 이와 같은 증식률 향상은 나노버블 혼합 배양 배지에 증류수가 함유되어 있음에도 불구하고 나타났으며, 이를 통해 나노버블 혼합 배양 배지를 이용함으로써 배지 구성 성분 (예: 혈청)의 사용량을 줄일 수 있음을 알 수 있다. 또한 나노버블 혼합 가솔린을 생성하고 물성 측정, 연소 시험 (엔진 회전 속도: 2000 rpm, 엔진 부하: 40~80 %), 성분 분석을 수행했다. 이를 통해 나노버블 혼합 가솔린 생성 공정은 가솔린의 물성을 거의 변화시키지 않으며, 연료의 제동 출력 (0.7~4.0 % 증가)과 연료 소비율 (2.5~7.4 % 감소)이 향상시킴을 확인했다. 또한 나노버블 혼합 가솔린의 기체 크로마토그래피/질량 분석 결과로부터 가솔린의 화학적 조성이 변화되었음을 확인했다. 따라서 연소 특성의 향상은 수소 기체와 나노버블 또는 나노버블 생성 공정에 의해 변화된 가솔린의 화학적 구성에 기인함을 알 수 있다. Nanobubbles have drawn great attention due to their long lifespan, large specific surface area, various applications in many fields, however, there are still unsolved problems such as small population number, low signal to noise (SN) ratio, and ambiguous stability mechanism. Thus, in this study, nanobubble generation methods which can fabricate high concentration nanobubble solution were developed and evaluated on their performance to solve the problems mentioned above. Decompression, Cavitation, Gas-liquid mixing type nanobubble fabrication method were developed, and results showed that these methods are effective to generate nanobubbles that are smaller than 200 nm in diameter and 2.0~10.0 ×10^8 particles/ml in concentration. However, Decompression type method is the only method which can generate nanobubbles in both DI water and fuel. In addition, the stability of bubbles fabricated through Decompression type method showed a remakable difference (Nanobubble water: 7 days at least, Nanobubble gasoline blend: 121 days at least). Meanwhile, Gas-liquid mixing type method is the most rapid method to fabricate nanobubbles, however, nanobubble stability is not as good as those fabricated through Decompression type method. Such an excellent stability of naobubbles is due to negatively charged surface (initial ζ-potential: -24.01~-30.51 mV) which suppresses the bubble collision and coalescence. Moreover, thermal stability of nanobubbles fabricated through Decompression type method was investigated. The heating experiment showed that nanobubbles, once formed, do not disappear easily (about 0.2 ×10^8 particles/ml at least), and although their stability depends on dissolved gas concentration, the supersaturated solution is not a prerequisite for nanobubble formation. Lastly, to investigate the utility of nanobubble solution in engineering field, nanobubble blended culture medium and fuel were fabricated and then cell culture and engine test were performed. Fibroblasts and osteoblasts were cultured, and obtained results showed that mixed nanobubble water in culture medium (5~20 %) improves the cell proliferation (36.97~111.78 %). This improvement was obtained despite the presence of the DI water in nanobubble blended culture medium, and this means that nanobubble blended culture medium could be applied to reduce the amount of ingredient (ex: serum) usage in culture medium. Also, fabrication of nanobubble blended gasoline, measurement of its properties, engine test (engine speed: 2000 rpm, engine load: 40~80 %), and component analysis were performed. Obtained results showed that the nanobubbling process in gasoline does not make significant change of the gasoline properties, but improves the brake power (0.7~4.0 % increase) and fuel consumption (2.5~7.4 % decrease). In addition, gas chromatography/mass spectrum revealed that the chemical composition of the gasoline was changed during the nanobubble generation, specifically by means of replacement reactions of functional groups. Therefore, it is sure that improvements in combustion characteristics comes from hydrogen gas in gasoline and changed chemical composition of gasoline due to nanobubble or nanobubbling process.

UWB 통신 시스템에 적용 가능한 소형 CRLH-TL 필터 최적 설계

오승훈 중앙대학교 대학원 2015 국내석사

본 논문에서는 UWB 시스템의 신호품질 향상을 위해 소형의 필터와 최적 설계 기법이 제안되었다. 필터는 CRLH-TL과 다단임피던스 구조, 두 개의 스퍼라인으로 구성된다. 독립적인 단일 격자구조인 CRLH-TL 구조는 실질적으로 λ/4 길이를 쓰는 일반적인 공진구조 보다 매우 작은 크기를 가지며, 광대역의 통과대역을 가지는 장점을 가진다. 이러한 CRLH-TL 구조는 소형의 구조로 구현되기 위해 단락개방 간극링 구조와 인터디지틀 선로로 구현되었다. UWB의 고조파 대역 차단을 위해 다단임피던스 구조는 CRLH-TL구조와 필터의 포트간의 선로위에 구현되었다. 그리고 두 개의 스퍼라인은 단일 격자 CRLH-TL 공진 구조를 따라 전기적인 결합에 따라 구부러진 형태로 설계되었으며, 이는 WLAN 5.15~5.825GHz) 대역을 차단할 수 있다. 필터의 최적 설계는 제안된 ES알고리즘을 통해서 이루어졌으며, 제안된 ES알고리즘은 저전력 UWB시스템의 성능 저하요인인 리플을 제거하는 과정이 추가되어 개선되었다. 알고리즘은 통과대역의 삽입 손실의 리플을 조절할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이러한 ES 과정 동안 CRLH-TL, 다단임피던스 구조, 스퍼라인이 결합된 초기구조는 눈에 띄게 최적의 형상을 따라 변화된다. 리플 제거를 위해 개선된 ES 최적화를 통해 설계된 최적의 필터는 구조의 15 x 14mm2의 소형의 크기를 가지며, 3.3에서 10.2GH에서 1dB 이하, 2.7에서 10.8GHz까지 3dB이하의 평탄한 삽입손실을 가지고, 우수한 10dB 반사손실, 12에서 20GHz인 고조파 대역과 5.15에서 5.825GHz인 WLAN 대역에서 20dB 이상의 높은 차단대역 특성을 가진다. 최적 설계된 필터는 원하지 않는 신호를 차단함에 따라 기존 UWB 시스템의 신호품질 향상에 큰 기여를 할 것이며, 리플을 제거하기 위해 제안된 ES 최적화 알고리즘은 필터 혹은 평탄한 특성을 얻기 위한 소자의 최적화에 유용하게 쓰여질 것으로 사료된다. In this paper, a compact filter was presented to improve the signal quality of the UWB systems. The filter consists of a composite right and left handed-transmission line (CRLH-TL) resonator, step impedance (SI), and two spurlines. The advantages of the one-cell CRLH-TL are its much smaller size than the quarter-wavelength and the formation of a wide passband. The shorted open gap ring (SOGR) and an interdigital line are combined to implement the CRLH-TL small resonator with the UWB passband performance. A path between the CRLH-TL and ports is employed as the SI to reject the harmonic band of the UWB. The two spurlines are bent along the one-cell CRLH-TL resonator to block the WLAN band. The Evolution Strategy (ES) algorithm is adopted for the optimization and modified to suppress the ripple by inserting an additional step to the ES scheme. The algorithm has the ability to control the ripple of an insertion loss in a passband as a modified approach. During the modified ES, a structure of initial shape is changed through the optimal design, while includes the SI, the bented spurlines and the CRLH-TL. And an optimized filter satisfies the UWB specifications on the stopband and passband with an acceptable insertion loss. The filter achieves a much developed shape, the size of 15 x 14mm, the 3dB bandwidth from 2.7 to 10.8GHz, the flat insertion-loss less than 1dB, an acceptable 10dB return loss, and the wide stopband with 12~20GHz and WALN band(5.15~5.825GHz). The proposed filter can be a potential candidate for UWB applications with blocking unwanted interferences as compared to the conventional UWB filter. Futhermore, the Evolution Strategy (ES) algorithm, modified to suppress the ripple, can be used effectively for the optimization of devices requiring the very wide flat-band characteristic.

Post 구조를 가지는 정전용량형 초음파 트랜스듀서의 특성에 관한 수치해석적 연구

오승훈 중앙대학교 대학원 2012 국내석사

본 연구에서는 초음파 트랜스듀서의 민감도 향상을 위한 Post 구조를 가지는 정전용량형 초음파 트랜스듀서를 소개한다. 이론 및 유한요소 해석을 통해 일반적인 초음파 트랜스듀서와 새롭게 고안한 초음파 트랜스듀서의 변형량, 정전용량, pull-in voltage 및 민감도에 대해 살펴보았다. 이를 통해 두 종류의 트랜스듀서의 민감도를 얻고 비교하였다. 전기-기계 다중 물리해석을 위하여 COMSOL Multiphysics (v3.5a)를 사용하였다. 전기적 문제로부터 얻은 해인 정전기력을 기계적 문제의 경계조건으로 사용하여, 가해진 정전기력에 의해 변한 plate의 변형으로부터 정전용량의 변화를 구하였다. 이론 및 해석 결과로부터, Post 구조를 갖는 AS-cMUT의 경우, plate A의 반지름이 증가할수록 변형량과 정전용량은 증가하였으며, pull-in voltage는 감소함을 알 수 있었다. 또한, post B의 반지름이 증가할수록 변형량 및 민감도는 감소하며 정전용량과 pull-in voltage는 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, vacuum gap의 높이가 증가할수록 정전용량 및 민감도는 감소하고, pull-in voltage는 증가함을 알 수 있었다. 결과적으로, AS-cMUT의 민감도는 post B 반지름 및 vacuum gap의 높이가 감소할수록 향상되며, 일반적인 초음파 트랜스듀서의 민감도보다 3배 이상 큼을 알 수 있었다. 이러한 결과들로부터 Post 구조를 갖는 AS-cMUT는 기존의 cMUT의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 향후 이를 이용하여 위치 센서, 비파괴 검사, 유량계 및 의료 영상 장치 등과 같은 다양한 응용 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. In this paper, a novel capacitive micromachined ultrasonic transducer (cMUT) with post structure is introduced to enhance the sensitivity of conventional ultrasonic transducer. A deflection, capacitance, pull-in voltage and sensitivity of conventional and novel cMUT were obtained by analytical method and Finite Element Analysis (FEA), and compared with each other. A COMSOL multiphysics (v3.5a), which is conventional engineering simulation software, was used to analyze the multiphysics (Electro-mechanical) problems. In order to couple the electrical and mechanical problem, electrostatic force, which obtained from electrical analysis, serves as a boundary condition of mechanical problem. Also, a capacitance variation is simulated through the deflection of plate induced by applied electrostatic force. From the analytical and FEA results, the deflection and capacitance increased but pull-in voltage decreased with increasing radius of plate A. In case of post B, the deflection and sensitivity decreased and the capacitance and pull-in voltage increased with increasing radius of post B. Also, the capacitance and sensitivity decreased and the pull-in voltage increased with increasing vacuum gap. As a result, the sensitivity of AS-cMUT with post structure was enhanced with decreasing radius of post B and vacuum gap, and it is about three times compared with that of conventional cMUT. Consequently, novel AS-cMUT with post structure shows an improved sensitivity compared with the conventional cMUT and it can be applied to a various applications such as position detector, nondestructive evaluation (NDE), flow meter and medical imaging.

고효율 광학소자 제작을 위한 전자빔 리소그래피 및 나노 임프린트 공정연구

오승훈 부산대학교 2011 국내박사

본 논문은 초 집적화된 광학소자의 제작과 관련된 전자빔 리소그래피 및 임프린트 공정에 관한 연구이다. 저가 대량 생산에 적합한 임프린트를 통한 고효율의 다양한 광학 소자들을 제작하기 위해서는 초정밀 임프린트용 스탬프 제작 및 변형을 방지할 수 있는 임프린트 공정에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 전자빔 리소그래피 공정에 의한 원형 마스터 패턴을 제작하기 위하여 가속전압, 개구수의 크기, 디포커싱 길이, 레지스트의 경화온도, 노광량 등과 같은 전자빔 리소그래피의 파라미터에 따른 노광된 패턴의 특징을 분석하였다. 이러한 기초적인 실험 및 분석을 통해 파라미터에 따른 전자빔 노광 특성을 이해하였고, 임프린트 스탬프 제작을 위한 원형 마스터 패턴을 제작할 수 있었다. 제작된 원형 마스터 패턴을 이용하여 에칭공정, 전주도금 공정, 복제 주조 공정을 통해 광자결정용 실리콘 스탬프, 나노 렌즈 어레이와 나노 회절 격자 패턴제작을 위한 고분자 스탬프, 고분자 광회로층 제작을 위한 니켈 스탬프를 제작하였다. 제작된 스탬프들을 이용하여 임프린트 기술을 통한 고분자 광학소자 등을 제작할 수 있었다. 아래에 광자결정 소자 및 나노 렌즈 어레이 및 나노 그레이팅 광소자와 같은 나노급 3-D형상의 광학소자, PLC 소자 등에 대한 연구 내용을 정리하였다. 첫째, 본 연구에서는 PMGI를 사용한 bi-layer lift off 공정을 이용하여 광자 결정 소자를 위한 실리콘 스탬프를 매우 정밀하게 제작하였다. 이를 위해 우선, 설계패턴의 형상을 imaging layer에 정밀하게 구현하기 위한 최적의 전자빔 리소그래피 공정을 도출하였다. 그리고, 현상액의 농도 및 시간에 따른 PMGI의 undercut 길이 변화에 대한 실험을 수행하여 설계된 광자결정 패턴에 있어 최적의 undercut 길이를 도출하였다. 이를 기반으로 RIE 공정을 통해 매우 정밀한 나노 임프린트용 Si stamp를 제작하였다. 또한, 제작된 Si stamp를 통해 다단 임프린트 방식에 의한 임프린트를 통해 치수 정밀도를 5nm이하로 제어하였으며, 이 수치는 다양한 응용 가능성이 있는 광자결정 구조물의 특성을 충분히 나타낼 수 있는 오차이다. 둘째, 본 연구에서는 나노 렌즈 어레이와 나노 그레이팅 광소자와 같은 3차원 광소자들을 저전압 전자빔 리소그래피 공정과 디포커싱 전자빔 리소그래피 공정기법을 제안하여 임프린트용 고분자 스탬프를 제작하였다. 저전압 전자빔 리소그래피에서는 노광량이 증가하여도 3kV이하에서 노광된 패턴의 선폭과 침투 깊이가 일정하다는 것을 알아냈으며, 이를 이용하여 stepped 3-D 나노구조물을 제작하였다. 또한, 저전압에서는 표면에서의 전자빔의 산란에 의한 노광이 이루어진다는 것을 파악하여 V groove 패턴을 제작할 수 있었으며, 중첩노광에 의한 수나노급의 mesa 구조물의 제작이 가능하였다. 또한, 우리는 전자빔의 강도 및 빔 프로파일이 디포커싱 길이에 따라 변화는 것을 파악하였다. 이러한 특징을 이용하여 나노 렌즈 어레이용 반구 형상, 나노 콘 형상 그리고 나노 그레이팅 패턴을 제작할 수 있었으며, 이를 복제 주조 방식을 통해 PDMS 고분자 금형을 정밀하게 제작하였다. 셋째, 본 연구에서는 열처리 기법을 이용한 표면조도가 개선된 저가이며, 내구성이 뛰어난 임프린트용 니켈 스탬프를 제작할 수 있는 방법을 제시하였으며, 이를 이용한 고효율의 고분자 도파로 및 PLC 소자를 제작하였다. Sub-Tg 열처리를 통해 DRIE 공정시 발생하는 표면조도를 상당히 개선시켜 25nm 이하로 제어하였으며, 이는 열처리전의 표면 거칠기와 비교하여 76% 감소한 값이다. 제작된 니켈스탬프를 이용하여 제작된 광도파로의 경우 실리콘 원형 스탬프로 제작된 광도파로의 광손실보다 0.21 dB/cm로 줄었으며, 이를 통해 제작된 니켈 스탬프의 유용성을 확인 할 수 있었다.

수정된 개방경계 조건을 도입한 분리유한요소법

오승훈 서울대학교 대학원 2000 국내석사