• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.9
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• pp.877-882
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• 2011

In this paper, thermal deformation of a double ring structure using digital image correlation technique (DIC) was measured. The double ring structure consisted of two parts; the inner ring was aluminium which had a large thermal expansion coefficient and the outer ring was titanium which had a small thermal expansion coefficient. We heated the double ring structure from $50^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$ in a chamber and at the same time, two cameras captured surface images of the double ring structure. Initially, there was a 21 ${\mu}m$ gap between the inner ring and outer ring. The gap was closed at around $80^{\circ}C$ and after that, two rings expanded together. In order to compare the experimental results with analysis results, a finite element analysis was performed using ANSYS. The results of DIC measurement and ANSYS analysis were compared and agreed well.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.12 no.1
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• pp.32-39
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• 2013

All spacecraft components shall be checked for compatibility with vacuum using CVCM and TML in advance. CVCM and TML of the PZT-5 piezoelectric vibrator has to be less than 0.1% and 1.0% respectively. Also, it has less than $500ng/cm^2/hr$ of TQCM for vacuum bake-out test using high temperature and high vacuum. Thus, the piezoelectric vibrator may be employed in the vacuum environments. Finally, it can be confirmed that the characteristics change of the piezoelectric vibrator is less than 1% under vacuum environments. Also, the temperature dependency of the characteristics in the PZT-5 piezoelectric vibrator with the lateral mode was investigated in the range of $-100^{\circ}C$ to $90^{\circ}C$ using the thermal vacuum chamber to utilize the vibrator to the aerospace industries. As the results, at room temperature, the resonant and anti-resonant frequencies had the minimum value, whereas, the dielectric constant increased linearly from about 2500 to 7500 in the given temperature range. The mechanical loss decreased linearly from 0.08 to 0.03.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.144-149
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• 2005

In this paper, insulations characteristics by temperature changes($+30{\sim}-40[^{\circ}C]$) of $SF_6$ gas in the experimental chamber were studied. From this result, The breakdown characteristics classify the vapor stage of $SF_6$ according the Paschen's law, the gas & liquid coexisted stage of voltage value increases & much deviation and the VB low stage as the interior of chamber gets filled with mixture of $SF_6$ that are not liquefacted and remaining air which couldn't be ventilated. In addition the ability of insulation of liquid $SF_6$ was higher than that of the highly pressurized $SF_6$ gas. In this research, we want to provide the base data on designing insulation of high-temperature superconductor and the cryogenic equipments by investigating the insulation characteristics of $SF_6$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.77-77
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• 2010

그래핀(Graphene)은 한 겹(layer)의 2차원 판상 구조에 탄소원자들이 육각형의 기본 형태로 배열되어 있는 나노재료로서, 우수한 역학적 강도와 화학적, 열적 안정성 및 흥미로운 전기 전자적 성질을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 최근, 이러한 특징적이고도 우수한 물성으로 인하여 기초물성 연구에서부터 차세대 응용까지 고려한 각종 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀을 얻는 방법에는 물리 화학적 박리, 열화학증기증착법(TCVD), 탄화규소의 흑연화, 흑연산화물의 환원 등의 방법들이 알려져 있다. 그 중 TCVD법이 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하는데 가장 적절한 것으로 알려져 있다. 그러나 TCVD법은 탄소를 포함하는 원료가스를 분해하기 위하여 고온의 공정을 필요로 하게 되지만, 향후 산업적 응용을 고려한다면 대면적 그래핀의 저온합성법 개발은 풀어야 할 시급한 과제로 인식되고 있다. 현재는 메탄을 원료가스로 사용하여 $900^{\circ}C$ 이상에서 그래핀을 합성하는 추세이고, 최근 아세틸렌등의 활성원료가스를 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하에서 저온 합성한 연구결과들도 속속 보고되고 있다. 본 연구에서는 고주파 플라즈마를 이용하여 비교적 저온에서 탄소원료가스를 효율적으로 분해하고, 확산플라즈마 영역에 TCVD 챔버를 결합한 하이브리드 화학증기증착법을 이용하여 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 원료가스로는 메탄을 사용하였고, 기판으로는 전자빔증착법으로 증착한 니켈 박막 및 구리포일을 사용하였다. 실험결과, 그래핀은 $600^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 수 층으로 이루어진 그래핀이 합성된 것을 확인하였다. 합성한 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 실리콘산화막 및 투명고분자 기판 위에 전사(transfer)하였다. 합성된 그래핀의 구조평가를 위해서는 광학현미경과 Raman분광기를 주로 사용하였으며, 원자힘현미경(AFM), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 등도 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.400-400
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• 2010

우리는 기본 진공 $10^{-11}\;Torr$의 UHV surface magneto-optical Kerr effect (SMOKE) 시스템을 quarter-wave plate를 사용하였던 기존의 방식에서 PEM (photo elastic modulator)를 사용하는 방식으로 장비의 기능을 향상시켰다. 기존 quarter-wave plate를 사용하는 방식의 경우 Kerr signal을 구하기 위해 편광자와 검광자를 수직으로 두어 광량을 0으로 만들어야 한다. 그러나 금속의 경우 대부분 가시광선 영역에서 큰 반사율 때문에 측정되는 광량이 편광자와 검광자를 거치면서 넓은 각도 범위에서 최소값을 갖기 때문에 정확한 영점을 잡는 데 한계가 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 우리는 PEM을 이용한 위상변조방식을 사용하였다. 위상변조 방식은 Kerr signal과 관계된 양을 PEM을 이용하여 50 kH ($1{\omega}$)와 100 kH ($2{\omega}$)의 진동 주파수에 공조시키고 이를 Lock-in-amplifier를 사용하여 탐지하기 때문에 좋은 sensitivity를 얻을 수 있을 뿐 아니라 Kerr ellipticity와 Kerr rotation을 동시에 측정할 수 있다. 자화에 필요한 전자석은 순철로 된 코어를 제작하여 챔버에 부착하였고 10 A에서 최대 7 kOe의 고자장을 얻을 수 있어 포화자화가 큰 물질에 대해서도 필요한 자성영역까지 측정이 가능하게 하였다. 또 저온 측정을 위해 SMOKE 샘플 홀더를 개조하여 액체 질소를 이용하여 100 K 근방의 영역에서 온도를 제어할 수 있도록 저온 장치를 구성하였다. 여기에서 샘플 근처에 위차한 e-beam heater가 장착된 고온 부분과 액체 질소 냉각, 온도감지를 위한 센서, cartridge heater가 장착된 저온 부분을 sapphire plate로 분리하여 저온용 cartridge heater의 파손을 최소화하였다. 이러한 SMOKE 시스템을 구성한 후에 우리는 Fe/Cr(001)시스템의 자성특성에 대해 연구하였다. Fe/Cr 시스템은 Fe/Cr/Fe의 exchange coupling이나 bulk Cr의 복잡한 자성 특성 때문에 주목을 받아왔다. 이 연구에서 우리는 저온 및 상온에서 Cr(001) 단결정 위에 증착된 Fe 박막의 자성 특성을 보고한다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.29 no.3
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• pp.237-249
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• 2019

The roughness changes on a fracture surface were analyzed via a multi-stage compression test under high temperatures to assess how the cracks in a rock mass affect groundwater movement. The analyzed samples consist of coarse granitic rocks from approximately 40 and 270 m depth, and fine granitic rocks from 500 m depth. The compression test was conducted on $20{\times}40{\times}5mm$ samples using a loading system where the pressure increases in 10 MPa increments to 120 MPa. A high-resolution 3D confocal laser scanning microscope (CLSM) was used to observe the surface changes, including the roughness changes, at each pressure step. The roughness change was calculated based on the roughness factor. The experimental results indicate that the roughness of the fracture surface varies with rock type under the stepwise pressure conditions. These data provide a basis for predicting groundwater flow along rock fractures.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.8
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• pp.617-626
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• 2021

During supersonic flight of vehicles, the thermal behavior of structures under high-temperature environment is important for thermal-structural design. In this study, full-field thermal deformation and stress concentration of the notched structure was performed using global-local multi-digital image correlation (multi-DIC) systems. This techniques were developed and implemented by multi-DIC systems consists of 2D DIC system and 3D DIC system. The specimen was heated in a heating chamber to achieve the thermal expansion behavior. Then the images of structure's deformation and stress concentration at various temperature were recorded and analyzed by multi-DIC system. Afterward, full-field thermal deformation of the notched structure was determined with DIC technique and stress concentration at the notched structure was calculated by further processing. Finite element analysis of the notched structure is performed in ABAQUS^TM and the results of the experiments show good agreement with those obtained from simulation. The results achieved in this study show the efficiency of the muilti-DIC method in thermal deformation as well as stress concentration of notched structure.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.2
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• pp.355-362
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• 2021

To facilitate low-pressure selective catalyst reduction (L.P SCR), a high exhaust-gas temperature of a four-stroke diesel engine for a ship's generator is required. This study aimed at reducing the exhaust-gas temperature by adjusting the valve open-close timing and fuel injection timing to satisfy the operating conditions of L.P SCR and prevent accidents associated with the generator engine due to high temperature. To lower exhaust-gas temperature, the angle of the camshaft was adjusted and the shim of the fuel injection pump was added. As a result, the maximum explosion pressure increased and the average of the turbocharger outlet temperature dropped. Considering the heat loss from the turbocharger outlet to the SCR inlet, the operation condition for L.P SCR was satisfied with 290 ℃. The study demonstrates that safe operation of a diesel generator can be achieved by lowering the exhaust-gas temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.183-183
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• 2009

OLED소자의 양극재료로써 현재는 산화인듐주석(ITO : indium tin oxide) 박막이 널리 이용되고 있다. 그러나 낮은 전기 비저항과 높은 투과도를 갖는 ITO 박막을 얻기 위해서는 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 성막되어야 하며, 원료 물질인 인듐의 수급량 부족으로 인한 문제점과 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링 시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가의 문제점이 있고, 또한 유기발광소자의 투명전극으로 쓰일 경우에 유기물과의 계면 부적합성, 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우에 $400^{\circ}C$정도의 놓은 온도와 수소 플라즈마 분위기에서 장시간 노출 시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제가 된다. 이러한 문제점을 지닌 ITO 박막을 대체할 수 있는 물질로 산화 인듐아연(lZO) 박막이 많은 각광을 받고 있다. IZO(Indium Zinc Oxide) 박막은 저온 ($100^{\circ}C$ 이상)에서 증착이 가능하고 추가적인 열처리 없이도 가시광 영역에서 90% 이상의 광 투과도와 ${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$ 이하의 낳은 전기 비저항을 갖는 것으로 알려져 있다. 이러한 IZO박막은 성막 후 고온의 열처리 과정이 필요 없기 때문에 폴리카보네이트와 같은 유기물 기판을 사용하여 제작 가능한 유연한 평판형 표시 소자의 제작에도 적용될 수 있다. IZO(Indium Zinc Oxide) 박막은 상온 공정에서도 우수한 전기적, 광학적, 표면 특성을 나타낼 뿐만 아니라 양극재료로써 높은 일함수를 가지고 있어 고효율의 유기 발광 소자를 구현하는데 유리한 재료라 판단된다. 본 연구에서는 TCO 박막의 면 저항과 표면 거칠기가 OLED 소자의 성능에 미치는 영향을 조사하였다. R.F Magnetron Sputtering을 이용하여 투명 전도막을 성막 형성 하였으며, 기판온도와 증착과정에서 주입되는 산소, 수소의 유랑 변화가 박막의 구조적, 전기적 특성에 어떠한 영향 미치는 것인가를 자세히 규명하였다 ITO 와 IZO박막은 챔버 내 다양한 가스 분위기(Ar, $Ar+O_2$ and $Ar+H_2$) 에서 R.F Magnetron Sputtering 방법으로 증착했다. TCO박막의 구조적인 이해를 돕기 위해서 X-ray diffraction 과 FESEM으로 분석했다. 광학적 투과도와 박막의 두께는 Ultraviolet Spectrophotometer(Varian, cary-500)와 Surface profile mersurement system으로 각각 측정하였다. 면저항, charge carrier농도, 그리고 TCO박막의 이동성과 길은 전기적특성은 Four-point probe와 Hall Effect Measurement(HMS-3000)로 각각 측정한다. TCO 박막의 표면 거칠기에 따른 OLED소자의 성능분석 측면에서는 TCO 박막의 표면 거칠기 조절을 위해 photo lithography 공정을 사용하여 TCO 박막을 에칭 하였다. 미세사이즈 패턴 마스크가 사용되고 에칭의 깊이는 에칭시간에 따라 조절한다. TCO박막의 표면 형태는 FESEM과 AFM으로 관찰하고 그리고 나서 유기메탈과 음극 전극을 연속적으로 TCO 박막위에 증착한다. 투명전극으로 사용되는 IZO기판 상용화를 위해 IZO기판 위에 $\alpha$-NPB, Alq3, LiF, Al순서로 OLED소자를 제작하였다. 전류밀도와 전압 그리고 발광과 OLED소자의 전압과 같은 전기적 특성은 Spectrometer (minolta CS-1000A) 에 의하여 I-V-L분석을 했다.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.18 no.4
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• pp.337-348
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• 2009

Clear and homogeneous glass inclusions are well preserved at the rim of the quartz phenocrysts of tuff from Sunshin epithermal Au deposit, Haenam, although the host rocks experienced extensive silicification and argillic alteration. Glass inclusion vary in size from $5\;{\mu}m$ to larger than $200\;{\mu}m$ consisting of glass(60~80 vol%) + vapor bubble(15~30 vol%) $\pm$ daughter crystals(<10 vol%). Most of glass inclusions are cubic to rectangular in shape, indicating that the host quartz grew in the stability field of $\beta$-quartz. All the glass inclusions appear to be primary. Glass inclusions are composed of highly evolved high-K calc-alkaline rhyolites, which can represent the final liquidus phase of the magma system. The $Au_2O_3$ concentration (<0.30 wt%) is trivial in the glass, indicating there was no enrichment in the final residual melt. Textural characteristics suggest that magma was water-saturated shortly before or during the eruption. $H_2O$ content of the glass (ca. 2-4 wt%) suggests a water saturation pressure($P_{H2O}$) of about 300-900 bars. This pressure implies a minimum depth of 0.8-2.5 km for the magma chamber.