• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.117-117
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• 2000

제지공정의 마지막 단계인 캘린더는 지필의 표면을 평활하게 하고 두께를 감소시켜 균일 하게 하는 역할을 한다. 하지만 캘린더링은 인장강도 둥의 강도적 성질과 불투명도 등 광학 적 성질을 저하시키는 공정이기도 하다. 따라서 캘린더령 공정에 의한 제품 품질의 저하를 극소화하기 위해서는 공정인자의 엄밀한 관리가 요청된다. 캘린더링의 주요 공정인자에는 온도와 압력, 닙 체류시간, 유입지의 함수율, 유입지의 온도 롤의 재질 등이 있다. 이 가운 데 특히 캘린더링 온도와 압력은 주요한 공정 인자이다. 따라서 이들 변수에 의한 캘린더링 공정의 변화를 정확하게 파악하는 것은 매우 중요하다. 캘린더링 공정의 속도와 관련된 닙 체류시간과 유입지의 함수율, 유입지의 온도, 롤의 재질 등은 실제 공정에서 변화시키기 어 려운 반면 온도와 압력은 조절이 비교적 용이한 특정도 지니고 있다. 캘린더링 전후의 종이의 물성 차이는 지필 내부로의 열 침투에 의한 열변형에 따라 크게 달라진다. 셀룰로오스는 유리전이온도 이상으로 가열되면 그 성질이 크게 변화하므로 캘린 더링 시의 온도가 유리전이온도보다 높거나 낮은 경우 캘린더링된 종이의 물성 차이가 크게 달라질 수 밖에 없다. 캘린더령은 비정상상태에서 진행되기 때문에 지펼의 내층보다는 표층 으로부터 순차적으로 열변형이 발생하는 공정이다. 그러므로 지필의 두께 방향으로의 열 침 투 현상의 해석을 통하여 캘린더링 시 유리전이온도가 어느 깊이까지 도달하는가를 파악하 는 것은 캘린더링 공정의 해석에 매우 중요하다. 캘린더링 공정에서 발생하는 열전달현상 해석 시 지필의 압축을 고려하지 않고 비압축성 물질로 가정하는 것은 캘린더링 공정 인자 중 압력에 의한 영향을 제대로 평가하지 못하는 한계를 지니게 된다. 따라서 본 연구에서는 지펼의 압축성을 고려하여 캘린더링 모델을 정립 하고, 이를 토대로 캘린더링 공정 조건에 따른 열 침투 현상을 해석코자 하였으며, 그 방법으 로 수치해석기법을 도입하였다. 또 실제 캘린더링 전후의 두께 변화를 측정하여 유리전이온도 의 도달 깊이와 비교하였다. 지필의 압축 정도는 롤의 직경과 닙 폭을 이용하여 MD 방향으 로 함수화하였으며, 열전달 계수로는 겉보기 값을 사용하였다. 이때 지펼은 균질한 것으로 가 정하였다. 함수율은 유리전이온도를 좌우하는 가장 큰 인자이나 본 연구에서는 항온항습처리 를 통해 유입지의 함수율을 고정시켰으며 캘린더링 시 함수율의 변이는 없다고 가정하였다. 그 결과 열침투깊이가 증가할수록 지필은 보다 변형되기 쉬운 상태가 되어 주어진 압력 조건에 대해 소성변형 정도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 캘린더링 전후에 두께 변화를 측정하여 정량적으로 평가할 수 있었다. 수치해석기법을 통해 같은 압력 조건에서 온도가 증 가함에 따라 혹은 같은 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 지필 내의 유리전이온도의 침투 깊이가 증가함을 알 수 있었으며 이는 캘린더링 전후의 두께 변화의 측정 결과와 일치하였 다. 또 NRT가 증가함에 따라서도 유리전이온도 침투 깊이가 증가하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제10권4호
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• pp.15-23
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• 1998

본 연구에서는 sizing을 포함하여 염색.가공 공정에서 습.건열 처리 온도를 변화시켜 처리한 폴리에스테르 필라멘트 사와 직물의 물성 변화에 관한 상관성을 연구하였다. 경사는 50d/24f(spark) 그리고 위사는 75d/72f(semi-dull)사를 사용하여 평직물을 셔틀직기에서 제직하였다. 사이징 공정에서의 건조온도를 $90^\circ{C}$, $125^\circ{C}$, $150^\circ{C}$로 변화 시켰으며 수세공정에서 습열 처리온도는 $90^\circ{C}$, $110^\circ{C}$ 그리고 $120^\circ{C}$로 변화시켰다. 그리고 프리세트 공정에서의 건열 처리온도는 $180^\circ{C}$, $200^\circ{C}$ 그리고 $220^\circ{C}$로 변화시켰다. 마지막으로 최종열처리 공정에서는 $170^\circ{C}$, $180^\circ{C}$ 그리고 $200^\circ{C}$로 각각 변화시켜 이들 직물의 인장, 굽힘, 전단 특성과 이들 직물에서 채취한 실의 탄성계수, 절단강도, 변형률 등을 측정하여 각 공정에서의 열처리 온도 변화에 따라 이들 물성치의 상관성을 검토 비교하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.73-79
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• 2001

정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.389-394
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• 2002

1) HTST공정에 적합한 공정감시 및 제어알고리즘을 개발하였고, 일련의 모든 프로그램은 G언어의 일종인 Labview 5.1을 사용하였다. 프로그램상에는 온도, 압력, 유량을 표시하는 아날로그 및 디지털 창을 마련하여 장치내부의 상태를 쉽게 파악학 수 있도록 하였다. 2) 살균온도를 9$0^{\circ}C$로 설정하였을 때 온도제어 오차는 0.05$^{\circ}C$였으며 이것은 Negiz와 Cinar(1995)의 온도제어 오차 0.22$^{\circ}C$보다 정밀한 제어가 이루어짐을 알 수 있었다. 3), 운전중 원료의 과살균을 방지하지 하기 위해 각 각의 경우에 스팀온도를 제어하였고 목표온도까지 가열하기 위한 각 유량과 초기온도별 스팀온도를 구하였다. 4) 본 연구의 이 후 과제로는 유량의 변화에 따른 홀딩튜브의 길이와 살균시간의 상관관계를 규명하여 실제 HTST공정에 적용될 수 있는 수학적 모델링을 구현해야 할 것으로 생각된다.

• 산업식품공학
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• 제23권2호
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• pp.87-93
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• 2019

공기 주입식 스팀-에어 레토르트 내에서 스팀온도, 내부가압, CUT 등의 공정변수가 레토르트 내부의 온도 균일성에 미치는 영향을 평가하였다. 고온살균(121℃)이 저온살균(82℃) 보다 공정구간동안 온도분포가 더 균일하고 안정적이었다. 내부 가압이 클수록 저온살균조건의 공정에서는 온도분포가 안정적이었고, 이와 반대로 고온살균조건의 공정에서 온도분포가 더 불균일한 것으로 나타났다. 승온구간을 조절한 경우에는 레토르트 내의 온도분포에는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 공정구간동안 레토르트 내부에서 냉점은 수직방향 1층의 위로 확인되었고, 수평방향에서는 맨 뒤쪽 중앙 부분이 가장 높은 온도를 유지하여 공정 동안 이 위치들을 주의를 할 필요가 있었다. 또한 레토르트 내부의 양 옆 위치가 다른 위치에 비해 특히 온도분포가 불안정한 것으로 확인되었으므로 레토르트 가공 공정에서 주의해야 할 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.215.1-215.1
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• 2016

플라즈마는 반도체, 디스플레이, 태양전지 등 다양한 산업 분야에 이용된다. 플라즈마 공정 시 수율 향상을 위해 플라즈마를 진단하는 기술이 필요한데, 대표적으로 전자온도가 있다. 반도체 공정의 낮은 압력과 높은 밀도의 플라즈마에서 전자온도는 1~10 eV 정도인데, 0.5 eV정도의 아주 적은 차이로도 공정 결과에 큰 영향을 미친다. 플라즈마의 전자온도를 측정하는 방법은 전기적 탐침 방법인 랑뮤어 탐침(Langmuir Probe)과 와이즈 프로브(Wise Probe)를 이용한 방법, 그리고 광학적 방법인 방출분광법(OES : Optical Emission Spectroscopy)이 있다. 전기적 탐침 방법은 직접 플라즈마 내부에 탐침을 넣기 때문에 불활성 기체를 사용한 공정에서는 잘 작동하지만 건식식각이나 증착에 사용할 경우 탐침의 오염으로 인한 오동작, 공정 시 생성된 샘플에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다. 반면에 방출분광법은 광학적 진단으로, 플라즈마를 사용하는 공정 진행 중에 외부에 광학계를 설치하여 플라즈마에서 발생하는 빛을 광학적으로 분석하기 때문에 공정에 영향을 미치지 않고, 공정 장비에 적용이 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 RF Power를 인가한 유도결합플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 공정에서 아르곤 가스와 산소 혼합가스 분압과 인가전압을 변화시켜 플라즈마 방출광 세기 변화에 따른 전자온도를 측정하였다. 전자온도 측정에는 전기적 방법인 랑뮤어 탐침, 와이즈 프로브를 이용한 방법과 광학적 방법인 방출분광법을 사용하여 측정하였으며 이를 비교 분석하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제11권2호
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• pp.1-8
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• 1999

이 연구에서는 사이징 공정을 포함해서 수세, 전처리 그리고 최종 열처리 둥의 염색.가공 공정에서의 습열 및 건열 처리 온도가 폴리에스테르 직물의 열응력과 염색성에 미치는 영향을 조사하였다. 사용된 폴리에스테르 필라멘트사는 경사가 50d/24f 스파크사이며 위사는 75d/72f semi-dull사이다. 평직물은 션틀직기, 주자직물은 water jet 직기로 제직하였으며, sizing dryer 온도는 $90^\circ{C}$, $125^\circ{C}$, $150^\circ{C}$, 수세공정의 습열처리 온도는 $90^\circ{C}$, $110^\circ{C}$, $120^\circ{C}$, 전처리 공정의 건열처리 온도는 $180^\circ{C}$, $200^\circ{C}$, $220^\circ{C}$, 마지막 세팅 공정의 건열처리 온도는 $170^\circ{C}$, $180^\circ{C}$, $200^\circ{C}$로 변화시켰다. 이들 습열과 건열처리 온도 변화에 따른 직물내의 필라멘트사의 열 수축률과 직물의 겉보기 염색성의 변화를 조사 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.618-620
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• 1999

웨이퍼내의 온도 균일도를 확보하는 것은 고속열처리공정장비(RTP)에 있어서 입력신호 수집을 통해 달성해야 할 중요한 제어 요소이며, 이러한 온도의 균일도를 향상시키기 위해서는 웨이퍼의 각 지점에 대한 정확한 온도 계측이 필수적으로 선행되어야 한다. 그러나 RTP의 구조적 특징과 동작특성 때문에 정확한 온도계측이 매우 어려운 면이 있다. 온도계측은 주로 고온계를 통해 이루어지는데 대류와 복사 등 여러 가지 원인에 의해서 웨이퍼내에 온도가 불균일하게 되는 경우 한정된 개수의 고온계로 온도 분포를 정확히 추정할 수 없는 한계를 지니고 있다. 본 논문에서는 RTP 공정을 열역학적으로 접근하여 단일점 온도 계측에 의한 전체 온도 분포 추정 기법을 연구하고 이것을 다중점 온도 계측에 의한 온도 분포 추정 기법으로 확장 발전시켜 웨이퍼에 상대적으로 영향을 끼치는 요소 중 예측 불가능하거나 측정 불가능한 요소까지 포함하여 최소의 측정치를 활용하여, 적절한 제어입력 유도에 필요한 형태로 웨이퍼상의 온도계측을 가능하게 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.223-223
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• 2011

적외선 감지기로 사용되는 microbolometer 소자재료로 VOx 또는 비정질 Si이 가장 많이 사용된다. 그 중에서 VOx 물질은 온도저항계수 즉, TCR이 높고 감지도가 우수하기 때문에 비냉각 적외선 검출기에 많이 응용된다. Microbolometer 검출기는 그 응답도는 micromachining 공정에 의해 좌우되는 열 고립구조에 의해 좌우된다. 특히 TCR 값이 크고, 열시상수 값이 작을수록 양질의 감지도를 얻을 수 있으므로 재료의 선택 및 공정이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 비냉각 적외선 감지소자로 사용되는 VOx 박막을 DC Sputtering을 사용하여 증착하였으며, 그 특성을 조사하였다. MEMS 공정에 의한 센서의 제작은 적외선을 흡수하여 저항변화를 읽어내어 판독하는 Readout IC(ROIC) 위에 행해진다. Monolithic 공정에 의해 이러한 ROIC 위에서 공정이 동시에 행해지므로 공정온도는 매우 중요한 요소로 작용한다. 따라서 증착된 VOx 박막의 열처리 효과를 연구하였다. 열처리 온도는 $250^{\circ}{\sim}420^{\circ}C$, 열처리 시간은 20~80 min 까지 변화시켰다. 갓 증착된 VOx 박막의 저항은 약 200 $k{\Omega}$이였으며, TCR은 -1.5%/$^{\circ}C$로 나타났다. 열처리 온도가 증가함에 따라 TCR 값은 증가하였으며, 열처리 시간이 증가할수록 역시 TCR 값이 증가하는 경향을 보였다. 열처리 온도 320$^{\circ}C$, 열처리 시간 40 min에서 TCR 값은 약 -2%/$^{\circ}C$의 값을 얻을 수 있었다. 이러한 성능의 VOx 박막을 이용하여 비냉각형 microbolometer 검출소자를 열변형없이 공정을 수행할 수 있을 것으로 기대한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제15권1호
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• pp.37-43
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• 2009

철강제조공정에서 강판을 만드는 공정이 압연이다. 압연공정은 연속주조 공장에서 생산되는 Steel Slab, Bloom, Billet등의 반제품을 높은 온도로 재 가열하고 물리적인 힘을 가해 압연하는 열간압연(이하 열연)과 열연으로 얇아진 강판을 열을 가하지 않고 냉각상태에서 압연하는 냉간압연으로 나뉜다. 본 원고에서는 열연 공정의 가열로 온도제어에 적용한 MFA(Model Free Adaptive Controller)를 소개하고자 한다.