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결국은 융합이더라 KAIST 해양시스템공학과

결국은 융합이더라 KAIST 해양시스템공학과. 2010. 11.10 Prof. Bum Sang Yoon( 울산대학교 ). Who am I ?. $80. $400. $2,000. $10,000. $20,000. 2. 2. 전공 ? 군대 ? 교수 ?. 1969 왜 조선 ( 해양 ) 공학을 ? 1974 왜 유체역학을 ? 1977 왜 군대를 ? 1980 왜 대학교수를 , 왜 동경대를 ? 1991 왜 미해군연구소를 ? (1 차 안식년 )

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결국은 융합이더라 KAIST 해양시스템공학과

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Presentation Transcript

  1. 결국은 융합이더라KAIST 해양시스템공학과 2010. 11.10 Prof. Bum Sang Yoon(울산대학교)

  2. Who am I ? $80 $400 $2,000 $10,000 $20,000 2 2

  3. 전공? 군대? 교수? • 1969 왜 조선(해양)공학을? • 1974 왜 유체역학을? • 1977 왜 군대를? • 1980 왜 대학교수를, 왜 동경대를? • 1991 왜 미해군연구소를? (1차 안식년) • 2003 왜 UC Davis를? (2차 안식년) 3 3

  4. 관심의 변화 • (중학) 농구선수, (고교) 야구선수, (대학) 가수, (군대) 말뚝 • (유체역학) • 1975~1985 Marine Hydrodynamics : 10-1~102 m • wave~floating body interaction • 1985~1995 CFD, Viscous flow, Turbulence : 10-2~10 m • 1995~2005 CFD, Environmental flow : 102~105 m • 2005~ Superhydrophobicity • Friction drag reduction : 10-9~102 m • - Multi-scale fluid mechanics - 4 4

  5. 인류의 화두 20세기 - 자연에 대한 도전과 극복- 가격경쟁력(Price Competitiveness) 생산성(Productivity)… 21세기 - 자연과의 조화, 자연 지킴 - 생명(Life) 안전(Safety) 환경(Environment) 5 5

  6. 울산 공업탑 1962년 울산 국가중화학공업단지 지정 “울산은 국가경제발전의 견인차로서…… 국가발전을 위해 울산시의 하늘이 새카맣케 연기로 뒤덮이는 그날을 기대하며………”

  7. 21세기 (조선해양)산업발전 패러다임 핵심은 친환경성 스마트화(지능화) 임금과 생산성에 기반한 가격경쟁력 환경친화적인 제조프로세스, 생산품을 목표로 한 기술경쟁력

  8. 주변지식, 기술과의 융합은 절대 IT (Information Technology) - 생산성/제품운용성/스마트화 NT (Nano-technology) - 에너지절약/배기개스 MT (Marine Technology) 전통 조선해양공학 -유체, 구조, 설계, 생산- • ET (Energy/Environmental • Technology) • 친환경에너지개발/ 채굴/운송 BT (Bio-technology) - 해양환경/해양생태/유류오염

  9. 그런데 우린? - 유구무언 (流構無言) - 선박운동과 파랑하중 - 선박저항과 선박운동 - A 사 연구소의 예 - ITTC 와 ISSC 의 예 : 최근 ‘환경하중전문위원회’ - 기타 등등

  10. 조선해양산업의 번영과 몰락(私見)

  11. 조선해양융합기술 어떤 것이 있나?-친 환경성 • 신소재 응용기술 - 해양생태개선/에너지절약 - bionics coating - 무도장 - superhydrophobicity* • 친환경 해양에너지 개발 - 친환경에너지 - 해상풍력(고정식+부유식/ foundation, 위치제어) - 파랑에너지 * - 조류에너지 * - 온도차 에너지 - 해양 Bio-energy • 해난사고(기름유출 등)방지/환경개선기술 - 고도의 조종성능 - 충돌회피기술, 해난구조기술….

  12. 조선해양융합기술 어떤 것이 있나?-친 환경성 • 해양공간이용 기술 - 해상도시, 해상공항 건설기술 - 해중기술(해저자원조사, 채굴) • Green Ship 기술 - 무공해 추진(COx, NOx 저감) - 밸러스트 수 처리기술 • 기타 등등 - CO2 해저 저장기술 - Mobile Harbour - ……………

  13. Marine Tech Summit – Dalian (2010.10.23) Dalian~Yantai 조류다리건설(90km) – 조력발전 (2011~) 기술 : 해양유체, 구조, 통합설계*, 시공, 제어, 환경, 생태환경, 발전,….

  14. Marine Tech Summit – Dalian (2010.10.23) Wave Star Project (2009), Denmark 기술 : 유체(피도, 부유체, 계류), 재료, 구조진동, 통합설계*, 생태환경,..

  15. Marine Tech Summit – Dalian (2010.10.23) <Super-Hydrophobic Friction Drag Reduction> body flow - In case of slender body (ex. Ship) - Form drag (10~40%) : minimized Friction drag (60~90%) : God’s region challenge !

  16. Multi-scale structure of lotus leaf （Zhang et al., Langmuir, 2006） Lotus effect（Barthlott & Neinhuis Planta, 1997) Super-hydrophobicity Superhydrophobicity (Lotus leaf)

  17. 혹시 ? water Nano pillar wall Air trapped - Air entrapped in between water and solid surface ?- 17 17

  18. Hydrophobicity-2 Hydrophilic surface：contact angle < 90 Hydrophobic surface : contact angle > 90 Superhydrophobic surface : contact angle > 150 18 18

  19. Contact Angle (POSTECH) S.E.M. images of dual-scale artificial Super-Hydrophobic surface. Contact angle of a droplet on Super-Hydrophobic surface. NAOE, University of Ulsan

  20. Experimental Setup Flow Dimensions of the models and other information • The velocity of the flow from 0.075 m/s to 0.503 m/s (Reynolds number from 54,300 to 364,500) • The fore part is used to eliminate the form resistance of the flow. • 3 kinds of model are used • Smooth aluminum surface • Hydrophilic surface • Super-Hydrophobic surface Dimensions of the model NAOE, University of Ulsan

  21. Air-layer Observed (1) v = 0 m/s v = 0.2 m/s v = 0.303 m/s v = 0.407 m/s Some images of the flow under Super-Hydrophobic surface qc = 48.6o * An air layer is observed. * The air layer shrinks as the velocity of the flow increases. NAOE, University of Ulsan

  22. Drag Reduction The friction drags acquired from the experiment NAOE, University of Ulsan

  23. 어떤 기술? • 나노, 마이크로 유체기술(실험, 이론, 계산) • 나노, 마이크로 재료 및 강건화기술 • 표면처리기술 • 최적표면설계, 제작기술 • 대량생산기술 • 기타 (방오효과 등)

  24. 해양시스템 공학도가 가져야 할 덕성 • 각 분야에 대한 어느 정도의 지식 - 바다 및 유체유동 (Nano-Micro-Meso-Macro) - 재료, 구조, 설계 - 생물, 생태, 환경 - 전기, 통신, 제어 등 • 지식과 기술 융합능력 - 머리보다 다리 • 넓고 깊은 인간관계, communication - 인간성, 협력마인드 - 어학 - (식당) : Tokyo 대 통섭능력

  25. 맺음 알아야 할 것도 많고, 할 일도 많아 어찌 보면 불행한 세대. 그러나 개인의 노력여하에 따라 결과에 엄청난 차이가 나타나고 노력여하에 따라 희망적인 미래가 확실한 세대

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