전처리 공정장치 구축에 앞서 정확한 설계와 검증이 선행되어야 한다. 우선 디지털 목업 기술을 통해 설계검증을 철저히 함으로써 공정의 품질을 높이고 공정하자를 최소화 할 수 있다. 전처리 공정 중 사용후핵연료봉 인출 핵심장치의 유지보수를 쉽게 하고, 원격제어 효율을 높이기 위한 모듈화와 그에 대한 모듈화 방안분석을 수행하였다. 이를 위해해 전처리 디지털 목업 시스템 검증 대상과 사용 후핵연료봉 인출 핵심장치 주요모듈을 선정하였으며, 주요 모듈의 모듈화 방안 과 모듈 탈착 시간 검증하였다. 그 결과, 사용후핵연료봉 인출 핵심장치에서는 5개의 주요 모듈로 구성하였으며, 모듈 탈착 시간 검증에서 작업시간은 클램프모듈이 약 190초, 언볼팅, 푸셔 모듈이 140초, 인출 모듈이 160초, 연료봉 밀집 모듈이 80초 소요될 것 분석되었다. 향후 전처리장치별 모듈 분석과 LAYOUT 운영을 포함해서 MSM 시뮬레이터의 디바이스 및 시뮬레이터 시스템 구축을 수행할 것이다.
Critical Path Mettled(CPM)은 공정을 계획하고 관리하는데 효과적인 도구이다. CPM의 장점 중 한 가기는 여유시간(Float)을 계산할 수 있다는 것이다. 여유시간은 프로젝트 전체의 공기에 영향을 주기 않고 연장할 수 있지만 공정관리 상의 부산물이기 때문에 소유권에 대한 개념과 범위가 명확하지가 않다. 때문에 사업참여자들이 여유시간을 사용할 때에는 이해관계가 얽혀있어 많은 분쟁을 일으켰다. 이를 해결하기 위해 여유시간 분배와 소유권에 대한 연구가 진행되어 왔으나 여유시간 분배의 기준을 전체 공정에 대한 비율에 두고 있어 합리적인 분배가 이루어지기 못했다. 따라서 본 연구에서는 여유시간 활용목적에 대해 분석한 결과를 기반으로 하여 여유시간 분배 기준을 공기지연 리스크로 제시하였고, 소유권의 개념을 적용시키기 위해 사업참여자 주체별로 공기지연 리스크인자를 구분하였다. 또한 공기지연 리스크인자가 전체 공정에 대해 일률적으로 영향을 끼치는 것이 아니기 때문에 공종에 따라 공기지연 리스크인자들의 영향력을 평가하기 위한 Framework을 구축하였고, 평가를 위한 방법과 기준을 활용할 수 있는 분배방법을 제시하였다.
본 논문에서는 카운터와 커패시터를 사용하여 시간 정보로부터 디지털 출력 값을 얻을 수 있는 새로운 시간-디지털 변환기를 제안하였다. 기존의 시간-디지털 변환회로의 경우 디지털 출력 값을 얻기 위해서는 입력 신호가 인가된 후 입력 시간보다 더 긴 공정시간이 필요하였다. 또한 입력 신호의 시간 간격에 무관하게 카운터의 클럭 주파수가 일정하여 변환된 디지털 값의 분해도는 항상 일정하였다. 그러나 본 논문에서 제안한 시간-디지털 변환 회로는 입력 신호가 인가됨과 동시에 지연시간 없이 디지털 출력 신호를 얻을 수 있으며, 또한 수동소자의 값을 변화시킴으로서 원하는 입력 시간 영역과 분해도를 쉽게 구현할 수 있다.
소시지의 세조공정 중의 주 공정인 쿠킹공정에서 가장 영향을 많이 미치는 인자는 쿠킹온도와 상대습도이다. 따라서 쿠킹공정에서 에너지의 효율성을 높이기 위해 상기 인자와 소시지 직경의 변화에 따른 쿠킹시간을 측정하여 쿠킹시간 예측모델식을 수립하였다. 또한 쿠킹 전후의 일반성분 분석과 중량변화 및 각 온도와 상대습도에서의 TPA 분석을 하였다. 쿠킹시간 예측모델식을 SPSS computer program을 이용하여 가장 오차가 적은 범위에서의 예측모델식을 얻었다. 쿠킹시간 예측모델식을 쿠킹온도와 상대습도와 소시지 직경에 대한 각각의 함수관계를 Scattergram을 작성하여 R-square값을 가장 높은 함수를 취하여 각각의 모델식을 수립한 후 독립변수와의 관계를 종합하여 예측값을 구할 수 있는 최종적인 예측모델식을 수립하였다. 또한 소시지 직경 1.5cm에 대한 쿠킹 동안 중량변화는 온도와 상대습도가 적게 소모되어 소시지의 중량변화가 적게 일어남을 알 수 있었다. 물성치를 측정해 본 결과 온도와 상대습도의 변화에 따른 경도와 응집력의 값은 크게 변화가 일어났으나 반면에 탄성과 저작성의 값은 그 변화가 다소 적게 일어남을 알 수 있었다.
반도체 공정에서 식각 공정을 위한 패턴 형성 시, 현상을 위해 포토레지스트를 도포한다. 이 포토레지스트는 일정한 두께로 도포 되어야 하기 때문에 고도의 정밀성이 요구되는 공정이며, 공정 불량이 빈번하게 발생한다. 이러한 공정 불량 발생 시 현재 양산에서는 매엽식 장비로 애싱 전 처리 한 후, 약액 처리를 위해 낱장의 웨이퍼를 일정량 모아서 배치식 장비로 처리한다. 이렇게 되면 공정 불량 발생시, 약액의 소모를 줄이기 위해서는 일정량 모아질 때까지 대기하여 처리하여 시간 소모가 커지며, 시간 소모를 줄이기 위해서는 낱장으로 처리하여야 하기 때문에 약액 손실이 커져 비경제적일 수 밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 매엽식 장비로 무기 용제를 이용하여 효율적으로 포토레지스트를 제거하는 방법에 대해서 평가를 실시하였다. 평가 결과 krF 포토 레지스트 웨이퍼에 대해서 완전 박리하는 결과를 얻었으며, 160nm 기준 파티클 50개 미만의 결과를 얻었다.
실리콘 태양전지의 pn 접합 계면특성을 조사하기 위해서 p형 실리콘 기판 위에 전기로를 이용한 $POCl_3$ 공정을 통하여 n형의 불순물을 주입하여 pn접합을 만들었다. n형 불순물의 확산되어 들어가는 공정시간이 길고 공정온도가 높을수록 면저항은 줄어들었다. n형 불순물의 주입이 많아질수록 pn 접합 계면에서의 전자친화도가 줄어들면서 면저항은 감소되었다고 할 수 있다. n형 반도체의 페르미레벨이 높아지면서 공핍층도 생기지만 n형 불순물이 많아지면서 공핍층의 폭은 점점 좁아지고 쇼키 장벽의 높이도 낮아지면서 자유전자와 홀 쌍의 이동이 쉽게 이루어지게 되었다. n형의 불순물 확산공정시간이 긴 태양전지 셀에서 F.F. 계수가 높게 나타났으며, 효율도 높게 나타났다.
a-Si을 poly-Si으로 결정화하는 전형적인 방법으로는 고상결정화(Solid Phase Crystallization, SPC)가 있다[1-3]. 고상결정화는 균일한 공정특성과 생산비가 저렴하다는 장점이 있으나, 고상결정화 공정에서 높은 공정온도와 긴 공정 시간은 유리 기판의 손상으로 인해 적용되기 어렵다. 본 논문에서는 고상결정화의 저온공정과 짧은 공정시간을 위해 교번자장결정화(Alternating Magnetic Field Crystallization, AMFC) 시스템 내에서 결정화하는 동안 교번자장(Alternating Magnetic Field)을 적용하는 새로운 방법을 소개한다. 고상결정화의 경우, 열처리 시간은 570℃에서 24시간이 소요되었으나, 교번자장결정화의 경우, 같은 온도에서 20분이 소요되었다.
하수 처리수의 재이용을 위하여 표준활성슬러지법에 의한 생물학적 처리 후 최종침전지 유출수를 급속여과공정으로 처리하기 위한 Pilot Plant 실험연구가 수행되었다. 또한, 활성슬러지와 연계된 급속여과공정과 포기조 후단에 응집제를 주입하는 활성슬러지 이후 급속여과 처리하는 공정과의 비교 실험도 행해졌다. 최종침전지 유출수를 급속여과공정으로 처리한 경우 여과속도는 100m/day, 여과지속시간은 40시간 이하로 운전하는 것이 타당한 것으로 나타났으며, 여과지의 역세척 주기는 여과속도 100m/day일 때 40시간에 1회 정도가 되었다. 여과지 역세척 시 역세척 방법은 공세 1분, 공세+수세 30초, 수세 1분, 공세·수세 2분, 수세 3분, 안정 30초, 배수 10분의 순으로 행하는 것이 효과적이었으며, 수세속도는 10LPM으로 전체 여과수량의 2%정도였다. 표준활성슬러지 시스템에 의한 2차 처리수를 잡용수로 재이용 하기 위해서는 폭기조 후단에 응집제를 첨가하여 여과 공정을 후속공정으로 하는 시스템으로 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
압출공정 중에 화학반응이 수반되는 경우에 화확반응은 온도와 체류시간분포 (Residence Time Distribution (RTD))에 의해 결정되므로 압출기의 설계 및 공정조건의 확 립에 있어서 RTD를 정확히 측정하거나 예측하는 것은 매우 중요하다. RTD를 예측하기 위 해 제안된 종래의 방법은 압출기내에서의 유동을 2차원으로 단순화하여 RTD와 체류시간분 포함수 f(T)와 누적 체류시간 분포함수 F(T)를 해석적으로 구하였다. 그러나 이러한 종래의 RTD에 관한 해석방법은 실제압출기 내부에서 일어나는 3차원적 순환유동(Circulatory Flow)을 정확하게 고려하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본논문에서는 RTD를 정확하게 예 측하기 위하여 3차원 순환유동을 고려한 RTD를 구하는 방식을 제시하고 f(T)에 관한 새로 운 공식을 유도하였다. 새로운 방식을 적용하기 위해서 유사 3차원(Quasi-3-Dimensional) 유한요소 해석법을 이용하여 속도분포를 구한 후에 순환유동을 고려한 RTD 및 f(T), F(T) 를 계산하였다. 순환유동이 고려안된 종래의 방법에 따른 계산 결과와 비교한 결과로서 종 래의 방식은 순환유동이 고려안되었기 때문에 RTD를 과소평가하는 경향이 있음을 알수 있 었다.
항력감소제 추진제의 경화시간을 단축하여 생산성을 향상시키고자 새로운 추진제 조성을 개발하였다. 신규로 개발된 추진제 조성에 대한 바인더 특성 및 공정성 확인시험을 수행하였으며 아울러 다양한 추진제의 기본특성 및 최종 성능시험을 수행하였다. 시험결과, 모든 시험 항목들이 요구된 조건들을 만족하였을 뿐만 아니라 경화시간도 약 53% 단축되어 생산성 향상에 기여되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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