• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.1
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• pp.62-69
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• 2023

For the nuclear power concrete plant structures in the UAE, it is necessary to consider the deterioration from high sulfate ions in the atmosphere and high chloride ions from the coast. In this study, two strength grade concrete mixture (40 MPa and 27 MPa) and two curing/diffusion temperatures (20 ℃ and 50 ℃) were considered for evaluating the temperature effects on diffusion and strength due to high average temperature above 38 ℃ a year in UAE. When the initial curing temperature was high, the compressive strength increased in high-temperature curing to 7 days, but the strength slightly increased in the 20 ℃ curing condition at 28 days. Regarding diffusion test, unlike the compressive test results, reduced chloride diffusion coefficients were evaluated both in 40 MPa and 27 MPa grade at 28 days. In the case of 91 days of curing, an increase in diffusivity due to high temperature and a decrease in diffusivity due to age effect occur simultaneously. Compared to the results of the curing and diffusion tests at 20 ℃ and 28 days, when the curing and diffusion tests were conducted at 50 ℃ in 91 days, the diffusion coefficients decreased to 76.2 % in 40 MPa grade and 85.4 % in 37 MPa grade with increasing curing period, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.425-426
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• 2013

IIIN계 물질 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 일반적인 청색 및 녹색 발광영역의 활성층으로는 InGaN/GaN 다중양자우물구조를 사용하고 있으나, 장파장의 녹색 발광을 얻기 위해서는 인듐의 함유량이 증가하여야 한다. 하지만, 인듐의 함유량이 증가함에 따라서 InGaN/GaN 다중양자우물 구조내에서 인듐의 편석현상의 발생이 용이하게 되어 계면 특성을 저하할 뿐 아니라, 비발광 센터를 증가하여 발광 효율을 급격히 감소시키는 원인이 되고 있다. 또한, InGaN과 GaN의 큰 성장온도의 차이에 따라 800도 부근의 저온 영역에서 성장된 InGaN층이 1,000도 이상의 고온 영역에서 GaN층이 성장시 InGaN층의 열화 현상이 급격히 발생되고 있다. 이를 억제하기 위해서 금속유기화학증착법의 성장 변수 최적화, 응력제어, 도핑 등의 편석 억제기술 및 보호층이 사용되고 있다. 본 연구에서는 인듐함유량이 증가된 녹색 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 InGaN 우물층 상하부에 도입된 GaN 보호층에 따라 발생되는 양자우물구조의 광학 및 결정학적 특성 분석을 통해 GaN 보호층의 역할을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 금속유기화학증착장치를 이용하여 사파이어 기판위에 GaN 템플릿을 성장하고, n-형 GaN, InGaN/GaN 다중양자우물구조 및 p-형 층을 성장하였다. 앞선 언급하였듯이, InGaN/GaN 다중양자우물구조내에 GaN 보호층의 역할을 규명하기 위하여 샘플 A의 경우는 보호층이 전혀 없는 구조이고, 샘플 B의 경우는 InGaN 우물층의 상단부에만, 샘플 C의 경우에는 우물층 상부 및 하단부 모두에 약 2.0 nm 두께의 GaN 보호층을 형성하였다. 이 보호층의 유무에 따른 다중양자우물구조의 계면 특성을 확인하기 위한 X-선 회절을 이용하였고, 광학적 특성을 확인하고 상온 포토루미네선스법을 이용하여 녹색 발광 파장의 변화 및 발광세기를 관찰하였다. 우선적으로, 상온 포토루미네선스법을 이용하여 각 샘플의 발광특성을 확인한 바 상하부 모두에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 C의 경우 약 510 nm 부근에서 발광이 관찰되었지만, 상단부에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 B는 약 495 nm영역에 발광이 확인되었다. 특히, 전혀 보호층이 존재하지 않는 샘플 A의 경우 약 440 nm에서 발광하는 현상을 관찰하였다. 이는 우물층 상단부 및 하단부에 존재하는 GaN 보호층이 In의 확산을 억제하는 것으로 판단된다. 또한, 발광파장 및 세기를 확인한 바, 보호층의 존재하지 않을수록 단파장화가 발생함에도 불구하고 발광세기는 급격히 약해지는 것으로 보아 계면특성이 저하되어 비발광센터가 증가되는 것으로 판단된다. 이를 구조적으로 확인하기 위하여 X-선 회절법을 통한 ${\omega}$/$2{\Theta}$ 스캔의 결과는 In의 0차 피크가 GaN 보호층이 없을 경우 GaN의 피크 방향으로 이동하는 것으로 보아 GaN 보호층은 우물층 성장 후 GaN 장벽층을 성장하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 In의 확산되는 것으로 판단된다. 또한, 하부 GaN 보호층의 경우 GaN 장벽층 성장 후 온도를 감소시키는 과정에서 성장되므로, 우물층으로부터 In의 탈착현상이 아닌 장벽층과의 상호 확산으로 판단된다. 또한, 계면특성을 확인하기 위해 InGaN의 X-선 위성 피크를 확인한 바 샘플 A의 경우 매우 넓고 약한 피크가 관찰된 반면, 보호층이 존재하는 샘플 B와 C의 경우 강하고 얇은 피크가 확인되었다. 이는 GaN 보호층의 도입으로 인해 계면특성이 향상되는 것으로 판단된다. 따라서, 우리는 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 GaN 보호층은 상부의 열화 억제 뿐아니라, 하부의 장벽층 및 우물층 사이의 상호확산을 억제하는 GaN 보호층의 도입을 통하여 우수한 계면 특성 및 비발광센터의 억제를 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 이는 향후 GaN계 발광다이오드의 전계 발광특성을 증가하여 우수한 발광소자를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• Elastomers and Composites
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• v.10 no.2
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• pp.136-156
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• 1975

고무는 불량열전도체(不良熱傳導體)이며 두께가 두꺼우면 내부(內部)가 적정온도수준(適正溫度水準)에 이르기 전까지 가황시간(加黃時間)이 길어진다. 가황온도(加黃溫度)가 상승(上昇)할수록 가황물(加黃物)의 물성(物性)은 열화(劣化)되는 경향(傾向이) 있다. 천연(天然)고무든지 합성(合成)고무든지 간(間)에 과가황(過加黃)에 대(對)한 저항성(抵抗性)이 나쁘므로 특(特)히 고온가황(高溫加黃)에 대(對)해 민감(敏感)하다. 이것은 고온(高溫)에서 단시간(短時間) 가황(加黃)일수록 가속(加速)된다. 평탄가황배합물(平坦加黃配合物)의 경우에서 보더라도 내부(內部)가 적절(適切)히 가황(加黃)되기도 전(前)에 외부(外部)는 과가황(過加黃)이 되는 수가 있다. 근래(近來) 발간(發刊)된 문헌(文獻)에서도 이러한 내용(內容)이 잘 설명(說明)이 되어 있는데 다른 각도(角度)에서 고찰(考察)해 볼것 같으면 정체시간(停滯時間)이 비교적(比較的) 길지 않는 한(限) 가황시간(加黃時間)은 정체시간(停滯時間)과 sheet 가황시간(加黃時間)과의 합(合)이라고 말할 수 있겠다. 예(例)를 들어 설명(說明)하자면 $130^{\circ}C(266^{\circ}F)$에서 정체시간(停滯時間)이 10분(分)이고 sheet 가황시간(加黃時間)이 20분(分)인 제품(製品)은 이 온도(溫度)에서 30분간(分間) 가황(加黃)해야 된다는 것이다. 온도계수(溫度係數)를 2라고 가정(假定)할 경우 $140^{\circ}C(284^{\circ}F)$에서의 가황시간(加黃時間)은 $30\times\frac{1}{2}=15$분(分)이 아니라 $20\times\frac{1}{2}+10=20$분(分)이 된다. 크기가 큰 제품(製品)은 보통(普通) 다음에 있는 여러 방법(方法)들 가운데 한 가지 또는 여러가지를 조합(組合)하여 가황(加黃)시킨다. a) 크기가 작은 것에 대한 것 보다 낮은 온도(溫度)에서 가황(加黃)한다. b) 침투가황-제품(浸透加黃-製品)을 가압하(加壓下)에 두고서 외부가황(外部加黃)은 단속(斷續)시키고 열(熱)이 중심(中心)으로 침투(浸透)하게 한다. c) 단계가황(段階加黃)-처음에는 저온(低溫)에서 시작(始作)하여 일정간격(一定間隔)을 두고 점차(漸次) 온도(溫度)를 상승(上昇)시켜 최종적(最終的)으로 가황온도(加黃溫度)까지 올린다. d) 가능(可能)하다면 metal base나 금형(金型)에서 고무를 증기가황(蒸氣加黃)시킬 경우에 있어서 속이 빈 축(軸)을 사용하여 내부(內部)로 부터 가열(加熱)하면 가황시간(加黃時間)이 단축(短縮)된다. e) 냉각중(冷却中)의 후가황(後加黃)-이것은 가열장치(加熱裝置)에서 끄집어낸 후 제품(製品)의 외부(外部)를 냉각(冷却)시키는 방법(方法)이다. 가열(加熱)된 제품(製品)이 쌓여 있거나 적절(適切)하게 냉각(冷却)되지 않을 때 가황(加黃)이 추가적(追加的)으로 되거나 과가황(過加黃)이 될 우려가 있는 제조공정(製造工程)에서는 흔히들 이 방법(方法)을 무시(無視)하고 있다. 여기서 강조(强調)해 두어야 할 것은 항상 제품(製品)의 외부(外部)를 완전(完全)히 가황(加黃)시킬 필요(必要)는 없다는 것이다. 다공성(多孔性)이나 기포생성(氣泡生成)을 조장(助長)하는 불량가황상태(不良加黃狀態)와 표면(表面)에서의 과가황상태간(過加黃狀態間)의 균형(均衡)을 취(取)해 줘야 하는데 물론(勿論) 이때는 가황시간(加黃時間)을 단축(短縮)시켜야 한다는 경제적(經濟的)인 측면(側面)도 아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)에 속(屬)하며 바람직 한것은 본장(本章)의 내용(內容)이 여러 상황하(狀況下)에서 당면(當面)한 문제(問題)에 대(對)해 어떻게 대처(對處)해 야 할지를 모르는 여러 기술자(技術者)들에게 도움이 되었으면 하는 것이다.

• Clean Technology
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• v.16 no.3
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• pp.198-205
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• 2010

Two sets of thermal reaction experiment for chlorinated hydrocarbons were performed using an isothermal tubular-flow reactor in order to investigate thermal decomposition, including product distribution of chlorinated hydrocarbons. The effects of $H_2$ or Ar as the reaction atmosphere on the thermal decomposition and product distribution for dichloromethane($CH_2Cl_2$) was examined. The experimental results showed that higher conversion of $CH_2Cl_2$ was obtained under $H_2$ atmosphere than under Ar atmosphere. This phenomenon indicates that reactive-gas $H_2$ reaction atmosphere was found to accelerate $CH_2Cl_2$ decomposition. The $H_2$ plays a key role in acceleration of $CH_2Cl_2$ decomposition and formation of dechlorinated light hydrocarbons, while reducing PAH and soot formation through hydrodechlorination process. It was also observed that $CH_3Cl,\;CH_4,\;C_2H_6,\;C_2H_4$ and HCl in $CH_2Cl_2/H_2$ reaction system were the major products with some minor products including chloroethylenes. The $CH_2Cl_2$/Ar reaction system gives poor carbon material balance above reaction temperature of $750^{\circ}C$. Chloroethylenes and soot were found to be the major products and small amounts of $CH_3Cl$ and $C_2H_2$ were formed above $750^{\circ}C$ in $CH_2Cl_2$/Ar. The thermal decomposition reactions of chloroform($CHCl_3$) with argon reaction atmosphere in the absence or the presence of $CH_4$ were carried out using the same tubular flow reactor. The slower $CH_3Cl$ decay occurred when $CH_4$ was added to $CH_3Cl$/Ar reaction system. This is because :$CCl_2$ diradicals that had been produced from $CHCl_3$ unimolecular dissociation reacted with $CH_4$. It appears that the added $CH_4$ worked as the :$CCl_2$ scavenger in the $CHCl_3$ decomposition process. The product distributions for $CHCl_3$ pyrolysis under argon bath gas were distinctly different for the two cases: one with $CH_4$ and the other without $CH_4$. The important pyrolytic reaction pathways to describe the important features of reagent decay and intermediate product distributions, based upon thermochemistry and kinetic principles, were proposed in this study.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.24 no.3
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• pp.217-225
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• 2015

Local heating system providing hot air locally to growing parts including shoot apex and flower cluster which were temperature-sensitive organs of cherry tomato was developed to reduce energy consumption for greenhouse heating without decline of crop growth. Growing part following local heating system was composed of double duct distributer which connected inner and outer ducts with hot air heater and winder which moved ducts up and down following growing parts with plant growth. Growing part local heating system was compared with conventional bottom duct heating system with respect to distributions of air and leaf surface temperatures according to height, growth characteristics and energy consumption. By growing part local heating, air temperature around growing part was maintained $0.9{\sim}2.0^{\circ}C$ higher than that of lower part of crop and leaf surface temperature was also stratified according to height. Investigations on crop growth characteristics and crop yield showed no statistically significant difference except for plant height between bottom duct heating and growing part local heating. As a result, the growing part local heating system consumed 23.7% less heating energy than the bottom duct heating system without decrease of crop yield.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.24 no.6
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• pp.451-464
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• 2022

The high-level nuclear waste repository is a deep geological disposal system exposed to complex environmental conditions such as high temperature, radiation, and ground-water due to handling spent nuclear fuel. Continuous exposure can lead to cracking and deterioration of the structure over time. On the other hand, the high-level nuclear waste repository requires an ultra-long life expectancy. Thus long-term structural health monitoring is essential. Various sensors such as an accelerometer, earth pressure gauge, and displacement meter can be used to monitor the health of a structure, and a piezoelectric sensor is generally used. Therefore, it is necessary to develop a highly durable sensor based on the durability assessment of the piezoelectric sensor. This study designed an accelerated life test for durability assessment and life prediction of the piezoelectric sensor. Based on the literature review, the number of accelerated stress levels for a single stress factor, and the number of samples for each level were selected. The failure mode and mechanism of the piezoelectric sensor that can occur in the environmental conditions of the high-level waste repository were analyzed. In addition, two methods were proposed to investigate the maximum harsh condition for the temperature stress factor. The reliable operating limit of the piezoelectric sensor was derived, and a reasonable accelerated stress level was set for the accelerated life test. The suggested methods contain economical and practical ideas and can be widely used in designing accelerated life tests of piezoelectric sensors.