• 제목/요약/키워드: 고체의 성장

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비점성 평면 정체 유동 응고 문제에 대한 점근적 해석 (An Asymptotic Analysis on the Inviscid Plane Stagnation-flow Solidification Problem)

  • 유주식;엄용균
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권6호
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    • pp.792-801
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    • 2000
  • The problem of phase change from liquid to solid in the inviscid plane-stagnation flow is theoretically investigated. The solution at the initial stage of freezing is obtained by expanding it in powers of time, and the final equilibrium state is determined from the steady-state governing equations. The transient solution is dependent on the three dimensionless parameters, but the equilibrium state is determined by one parameter of (temperature ratio/conductivity ratio). The effect of the fluid flow on the growth rate of the solid in the pure conduction problem can be clearly seen from the solution of the initial stage and the final equilibrium state. The characteristics of the transient heat transfer at the surface of the solid and the liquid side of the solid-liquid interface for all the dimensionless parameters are elucidated.

Von-Kármán 회전 유동 하에서의 물의 결빙 (Freezing of Water in Von-Kármán Swirling Flow)

  • 유주식
    • 설비공학논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.413-422
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    • 1996
  • Freezing of water in von-$K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ swirling flow is considered. The transient behavior of the temperature distribution in both solid and liquid phases and freezing rate are determined. The fluid flow induced by the rotation of solid strongly inhibits the freezing process. The thickness of frozen layer is inversely proportional to the square root of the angular velocity of solid. As the angular velocity or initial liquid temperature becomes larger, the freezing process is more strongly inhibited by the fluid flow. When phase change is present, the transient heat transfer rate is greater than the case with no phase change.

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평면 점성 정체 유동 응고 문제에 대한 이론적 해석 (A theoretical analysis on the viscous plane stagnation-flow solidification problem)

  • 유주식
    • 설비공학논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.260-270
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    • 1998
  • The viscous plane stagnation-flow solidification problem is theoretically investigated. An analytic solution at the beginning of solidification is obtained by expanding the temperature and thickness of solidified layer in powers of time. An exact expression for the steady-state thickness of solidified layer is also obtained. The .fluid flow toward the cold substrate inhibits the solidification process. As Stefan number becomes larger, or Prandtl number becomes smaller, the solidification is more strongly inhibited by the fluid flow. The transient heat flux at the liquid side of solid-liquid interface is increased, as Stefan number or Prandtl number is increased.

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비점성 정체 유동 응고 문제에 대한 이론적 해석 (A theoretical analysis on the inviscid stagnation-flow solidification problem)

  • 유주식
    • 설비공학논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-11
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    • 2000
  • This study investigates the problem of phase change from liquid to solid in the inviscid stagnation flow. The solution of dimensionless governing equations is determined by the three dimensionless parameters of (temperature ratio/conductivity ratio), Stefan number, and diffusi-vity ratio. The solution at the initial stage of freezing is obtained by expanding it in powers of time, and the final equilibrium state is determined from the steady-state governing equations. The equilibrium state is dependent on (temperature ratio/conductivity ratio), but is independent of Stefan number and diffusivity ratio. The effect of fluid flow on the pure conduction problem can be clearly seen from the solution of the initial stage and the final equilibrium state, and the characteristics of the solidification process for all the dimensionless parameters are elucidated.

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고수분 환경에서 미세먼지 실시간 측정을 위한 다공 튜브형 희석장치의 개발 및 성능 평가 (Development and performance evaluation of the porous tube dilutor for real-time measurements of fine particles from high humidity environments)

  • 우창규;홍기정;김학준;김용진;한방우;안정언;강수지;천성남
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.105-110
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고온희석-상온희석 2단 희석의 다공 튜브형 희석장치를 제작하여 실제 배기가스와 시험챔버의 다양한 고수분 환경에서의 희석 조건에 따른 응축성 물질의 생성 억제와 생성된 응축 입자의 제거 특성에 관하여 살펴보았다. 디젤 엔진의 배출 입자는 응축 성분의 핵화 모드와 고체상의 응축성장 모드의 이중모드 분포를 나타내었고, 다공 튜브형 희석장치의 1차 고온희석 유량을 증가시킴으로써 핵화 모드 입자의 생성을 억제시키고 응축성장 모드의 입자만을 측정할 수 있었다. 석탄보일러에서 배출되는 미세먼지에 대해서도 다공 튜브형 희석장치를 적용하여 응축성 성분의 입자 생성 없이 응축성장 모드의 입자만을 측정할 수 있었고, $3{\mu}m$ 크기 이상의 입자에 대해서 기존 이젝터 방식에 비해 상대적으로 입자 손실이 적음을 확인할 수 있었다. 또한 $30m^3$ 시험챔버에서 가습기로 인위적으로 발생시킨 물입자가 측정하고자 하는 고체 입자와 공존할 때 다공 튜브형 희석장치를 사용하여 물입자를 증발시켜 제거함으로써 고체 입자만을 정확하게 분리하여 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

저압 유기금속 화학증착법을 이용한 InP 기판에 격자 일치된 $In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 에피층의 성장 (Growth of $In_{0.53}Ga_{0.47}As$ Iattice matched to Inp substrate by low pressure metalorganic chemical vapor deposition)

  • 박형수;문영부;윤의준;조학동;강태원
    • 한국진공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.206-212
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    • 1996
  • 저압MOCVD 방법을 이용하여 76 Torr에서 $In_{1-x}Ga_xAs$ 에피층을 성장하였다. 성장온도에 따른 성장속도의 변화는 크지 않았으며, 격자불일치와 성장온도, $AsH_3/(TMIn+TMGa)$ 비에 따라 표면형상이 변화하는 경향성을 관찰하였다. 깨끗한 byaus을 가지는 $In_{1-x}Ga_xAs$ 에피층의 5K PL 측정을 통하여 2.8meV 반가폭을 가지는 결정성이 좋은 에피가 성장되었음을 확인하였다. 성장온도에 따른 조성의 변화는 크지 않았으며, 고체상에서의 $In_{1-x}Ga_xAs$ 조성은 기체상에서의 원료가스의 확산단계에 의해 결정되었다. 격자불일치와 성장온도가 $In_{1-x}Ga_xAs$ 에피층의 전기적 특성을 결정하는 가장 중요한 변수로 확인되었고, 최적조건에서 성장한 에피층에 대해 상온에서 $8{\times}10^{14}/cm^3$의 전자농도와 11,000$\textrm{cm}^2$/V.sec 의 전자이동도를 얻었다.

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LiF 단결정 성장에서 고체-액체의 계면형상 (Solid-liquid Interface Shape in LiF Single Crystal Growth)

  • 정대식;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.271-277
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    • 1984
  • To study interface between crystals grown and molten state in the crusible. Pulling and rotating rate of the shaft were varied in LiF crystal growth by Czochralski method. Lower speed of the pulling and rotating rate increased the degree of convexity in solid-liquid interface and higher speed of the pulling and rotating rate decreased it. Optimum condition of LiF crystal growth obtained as pulling rate was 6.5cm/h when it rotated as 46rpm.

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열처리 조건에 따른 이온주입된 실리콘의 재결정화 (Thermal Annealing Condition Dependence of Ion-implanted Silicon Recrystallization)

  • 이창희;이순일
    • 한국진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.386-393
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    • 1995
  • 이온주입된 실리콘 시료들의 열처리 조건에 따른 재결정화를 분광 타원해석법(Spectroscopic Ellipsometry, SE)을 사용하여 연구하였다. 열처리 후에도 잔류하는 결함들의 양과 분포를 구하기 위한 시료의 층구조 분석에 있어서 손상층의 유효굴절율은 Bruggeman 유효매질이론을 이용하여 구하였으며 기준 비정질실리콘 데이터로서는 완화된 비정질실리콘의 광학상수와 이온주입에 의해서 만들어진 비정질 실리콘의 광학상수를 함께 사용하였다. 조사된 대부분의 열처리 조건하에서 고체상 적층성장(solid-phase epitaxial growth)과정에 따라 비정질층이 재결정화되는 것이 관측되었다.

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$YF_3 $ 첨가에 따른 $CaF_2 $ 결정의 고체전해질 특성에 관한 연구 (A study on the electrolytic properties of $CaF_2$ crystals with $YF_3$ addition)

  • 차용원;박대출;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.21-32
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    • 1994
  • Bridgman법에 의해 성장속도를 변화시키면서 $CaF_2$ 결정을 육성시켰으며, 각 성장속도에 따른 이온전도도의 변화를 알아보기 위하여 AC Impedance Analyzer를 사용하여 그 전기적 특성을 고찰하였다. 성장속도가 증가함에 따라 $CaF_2$ 결정은 단결정에서 다결정으로 육성되었으며, 그로인한 여러가지 결함 및 계면의 변화에 따라 이온 전도도는 크게 변화하였다. 또한, $CaF_2$ 결정을 더욱 무질서(disorder)화 시키고 여분의 불소 이온 carrier와 공공(vacancy)을 증가시키기 위하여 $YF_3$를 첨가하여 $Ca_{1-x}Y_XF_{2+X}$ 결정을 얻었으며, $YF_3$의 첨가량의 변화에 따른 $Ca_{1-x}Y_XF_{2+X}$ 결정의 이온전도도의 변화를 조사하였다. $CaF_2$ 결정과 $Ca_{1-x}Y_XF_{2+X}$ 결정의 온도변화에 따른 이온전도도의 변화를 비교하여 결함 clustering이 고체전해질의 전기적 성질에 미치는 영향을 조사하였다.

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구형관입에 의한 S2 얼음의 균열 (Cracking of S2 Ice by Spherical Indentation)

  • 고상용
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권3호통권29호
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    • pp.42-48
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    • 1998
  • 구형 관입시험에 의한 얼음의 균열을 연구 하였다. $-10^{circ}C$에서 S2 기둥얼음의 시편(152mm X 152mm X 152mm)에 stainless 강으로 된 구(지름 25.4mm)로 하중을 가하였다. 구형indentor는 얼음 시편의 장축인 기둥방향에 수직으로 하중을 가하였으며 이때 변위율은 0.038mm/s로 하여 단조증가 하중 시험을 하였다. 하중을 가하기 시작하면 indentor 하부에서 crushing 이 발생하고, 하중이 증가함에 따라서 방사선 균열 또는 횡균열이 성장하여 splitting 또는 spallation이 발생하였다. 단조증가 하중 때와 동일한 indentor를 사용하여 하중 및 비하중율 0.5KN/s로 맥박하중을 가할 때 이들 방사선 균열 및 횡 균열이 발생 성장하였다. 첫 맥박 하중의 크기는 1KN으로 하고 그 뒤 계속 이어지는 시험은 맥박 하중의 크기를 증가시킨 뒤 행하였으며 균열 길이는 맥박과 맥박 사이에서 계측 하였다. 기타 취성고체에서 관찰 되었던 것과 같이 방사선 균열 및 측면균열의 길이는 impression 반지름과 하나의 지수법칙이 성립함을 보여주었다.

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