• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.32 no.2
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• pp.133-140
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• 2019

In this paper, the penetration process of Shaped charge jet(SCJ) was simulated through finite element analysis to obtain physical quantities such as jet incidence velocity, penetration rate, and penetration increment. As a result of applying these physical quantities to the hydrodynamic theory, it was confirmed that the penetration efficiency of the jet with a high incident velocity is higher than that of the following slow jet. This efficiency decreased sharply when the jet was slower than the hydrodynamic limit(HL). On the other hand, the comparison of penetration increment and jet consumption over time showed that the length extension effect should be considered for SCJ's theoretical penetration analysis.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.1
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• pp.111-118
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• 2009

A hybrid SNCR/SCR plant was designed and manufactured, and experimented on the SNCR process in the first step to investigate the optimum operation conditions of SNCR, with the equivalence ratio of the reducing agent(NSR, 0.5~5.0), reaction temperature($850{\sim}1,100^{\circ}C$), nozzle type(wall nozzle, pipe nozzle), and nozzle position as variables. In the case of wall nozzles, the NOx reduction efficiency rapidly increased to 87% at 2.5 NSR and slowed down after this. Compared to the upward spray from the pipe nozzle, wall nozzles have narrower range of applicable reaction temperature. In the case of pipe nozzles, it rapidly increased to 77% at 1.5 NSR. But the pipe nozzle downward had no NOx reduction efficiency; on the contrary, NOx increased. When the reducing agent was sprayed upward from a pipe nozzle, the NOx reduction efficiency was 50~75% in the range of 0.5~1.5 NSR, and the NOx reduction efficiency was constant without fluctuations even in the change of reaction temperature from 890 to $1,000^{\circ}C$. When 5% urea solution was sprayed upward from the pipe nozzle, 200 ppm NOx decreased to approximately 60 ppm at 1.2 NSR, and the non-reacted $NH_3$ was 50~100 ppm. In this condition, we expect over 90% NOx reduction efficiency without additional supply of $NH_3$ to SCR at the back of SNCR.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1083-1091
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• 2013

The design of missile require extremely small warheads that must be highly efficient and lethal. The penetration characteristics of each penetrator and the total number of penetrators on the warhead are obvious key factors that influence warhead lethality. The design of the penetrator shape and size are directly related to the space and weight of the warhead. The design of the penetrator L/D was directly related to the space and weight of the warhead. L and D are the length and the diameter of the projectile, respectively. The AUTODYN-3D code was used to study the effect of penetrator penetration. The objective of numerical analysis was to determine the penetration characteristics of penetrator produced by hypervelocity impacts under different initial conditions such as initial velocity, obliquity angle and L/D of penetrator. The residual velocity and residual mass were decreased with increasing initial impact velocity under $L/D{\leq}4$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.7
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• pp.1759-1772
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• 1994

In this study, we re-examined the Tate's modified Bernoulli equation to study penetration phenomena for long rod projectile into single or multi-layered finite thickness plates. We used the force equlibrium equation at mushroomed nose/target interface instead of conventional pressure equation at the stagnation point. In our penetration model, we considered the velocity dependent $R_t$ value for semi-infinite target and considered only the back face effect for finite target. To compensate for $R_t$ value according to target's thickness and back face effect, we used the spherical cavity expansion theory for semi-infinite plate and used the cylindrical cavity expansion theory for finite plate. Also we developed the experimental technique using make screen to measure the penetration duration time at each layered plate. In 3-layered laminated RHA/mild steel/ A1 7039 plate, we observed that spall had occured around the back face of A1 7039 plate by the stress wave interaction. Through the comparison between theoretical and experimental data including Lambert's results, we conform that our study has good confidences.

• Fire Science and Engineering
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• v.18 no.4
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• pp.93-102
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• 2004

The function of fire barrier penetration sealing is highly important to confine a fire propagation a fire severity within a fire area where the fire started. Especially for the penetration seals at the nuclear power plants with the long-term operated history, it is needed to make it clear that the conformance to the sealing requirements has been proven to guarantee the fire-resistive performance of fire barrier penetration parts. If there are any parts of fire barrier penetration sealing which can not meet the required rating for the fire endurance performance, the relevant parts must be modified to meet regulatory requirements. At this paper, the engineering analysis methodology was established to approximate the fire endurance rating for the fire barrier penetration seals. With this study, the method of engineering analysis to decide fire endurance rating for the fire barrier penetration seals was established and this way can be utilized to check the performance of the fire rating for the penetration seal at the domestic nuclear power plants.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.175-177
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• 2011

오늘날 반도체 소자의 성능을 좌우하는 배선폭은 수십 나노미터급으로 배선폭 감소에 의한 소자의 집적은 한계에 다다르고 있다. 또한 2차원 회로 소자의 문제점으로 지적되는 과도한 전력소모, RC Delay, 열 발생 문제등도 쟁점사항이 되고 있다. 이런 2차원 회로를 3차원으로 쌓아올린다면 보다 효율적인 회로구성이 가능할 것이고 이에 따른 성능향상이 클 것이다. 3차원 회로 구성의 핵심기술은 기판을 관통하여 다른 층의 회로를 연결하는 실리콘 관통 전극을 형성하는 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.132-132
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• 2010

3-5족 화합물 반도체는 직접천이형 반도체이며, 여러가지 우수한 특성으로 인하여 고효율의 태양전지물질로 각광을 받고 있다. 또한 3중접합 구조를 이용한 집광형태양전지의 경우, 40% 이상의 높은 효율을 보인다고 보고 되고 있다. 이러한 고효율 태양전지를 실리콘 기판위에 성장할 경우, 대면적에서의 태양전지제작이 가능해지며, 단가절감이 가능할 것이라고 예상된다. 하지만, 하부셀로 사용되는 게르마늄과 실리콘의 4.2%의 격자상수차이로 인하여, 고품질의 게르마늄 박막을 실리콘 기판위에 성장하는 데에 있어서 많은 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 저온에서 성장한 게르마늄 박막을 완충층으로 사용하는 2단계 성장법이 제안되었다. 하지만, 2단계 성장법에서 저온 완충막의 성장조건이 게르마늄 박막에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 초고진공 화학기상증착법을 이용하여 순수 게르마늄 박막을 실리콘 기판 위에 성장하였으며, 저온 완충막의 두께를 20 nm에서 120 nm까지 변화시켜서, 완충막의 두께가 게르마늄박막에 미치는 영향에 대해서 연구해 보았다. 그 결과, 40 nm이하의 두께를 갖는 완충막을 사용할 경우, 박막 내부에 실리콘 게르마늄을 형성하면서, 거친 표면이 형성되었다. 반면에, 40 nm보다 두꺼운 완충막을 사용할 경우 평탄한 표면을 갖는 순수게르마늄박막이 형성되었다. 이를 통해서, 순수 게르마늄박막 성장을 위해서는 일정 두께 이상의 저온 완충막이 사용되어야함을 알 수 있었다. 또한 게르마늄박막의 관통 전위 밀도를 분석해 본 결과 완충막의 두께가 80 nm까지 두꺼워짐에 따라서 초기에는 관통전위밀도가 $1.2\;{\times}\;10^6\;cm^{-2}$ 까지 감소하는 경향을 보였으나, 완충막의 두께가 더욱 증가할 경우 관통전위밀도가 증가하였다. 이러한 결과를 바탕으로 저온 완충막의 두께를 조절함으로써 최적화된 게르마늄의 성장이 가능함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.210-210
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• 2012

Ge 기판을 이용한 GaInP/GaAs/Ge 삼중접합 태양전지는 43.5%의 높은 광전효율을 기록하고 있으며, 이를 지상용 태양광 발전시스템에 이용하려는 연구가 진행 중이다[1]. 그러나, 이러한 다중접합 태양전지는 셀 제작 비용에 있어 Ge기판의 가격이 차지하는 비중이 높고 대면적 기판을 이용하기 힘든 단점이 있다. 한편, 무게, 기계적 강도와 열전도도 측면에서 Si 기판은 Ge 기판에 비해 장점이 있다. 아울러, 상대적으로 낮은 가격의 대면적 기판을 사용할 수 있기 때문에 Si 기판으로 Ge 기판을 대체할 경우 다중접합 태양전지의 높은 제작 비용을 낮추는 효과도 기대할 수 있다. Si 기판의 장점을 취하며 고효율 태양전지를 제작하기 위해, 이번 실험에서 우리는 Ge 에피층이 성장된 Si 기판 위에 GaAs 태양전지를 제작하였다. GaAs, GaInP와 비슷한 격자상수를 갖고 있는 Ge과 달리, Si은 이들 물질(GaAs, GaInP)과 4%의 격자상수 차이를 갖고 있으며 이로 인해 성장과정에서 관통전위가 발생하게 된다. 이러한 관통전위는 소자의 개방전압을 감소시키는 원인으로 작용한다. 실제로 Si 기판 위에 제작된 GaAs/Ge 이중접합 태양전지에서 관통전위 밀도에 따른 개방전압 감소를 확인할 수 있었다. 관통전위로 인한 영향 이외에, Si 기판위에 제작된 태양전지에서는Ge 기판 위에 제작된 태양전지에 비하여 낮은 fill factor가 관찰되었다. 이것은 Si 기판 위에 제작된 GaAs/Ge 이중접합 태양전지가 높은 직렬저항을 가지고 있기 때문이다. 따라서 이번 실험에서는 Si 기판 위에 제작한 GeAs/Ge 이중접합 태양전지의 직렬저항의 원인을 전산모사와 실험을 통하여 규명하였다. TCAD (APSYS-2010)를 이용한 전산모사 결과, Si 기판의 낮은 불순물 농도 ($1{\times}10^{15}/cm^3$)에 따른 직렬저항의 원인으로 파악되었으며, 전류-전압 특성을 측정하여 실험적으로 이를 확인하였다. 이러한 직렬저항 성분을 줄이기 위하여 Si 기판의 p형 불순물 농도가 전류 전압 특성 곡선에 미치는 영향을 전산모사를 통하여 알아보았으며, Si 기판의 불순물 농도가 $1{\times}10^{17}/cm^3$ 이상으로 증가할 경우, 직렬저항 성분이 크게 감소 하는 것을 전산모사 결과로 예상할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.12
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• pp.1577-1583
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• 2012

Penetrator with enhanced lateral effect (PELE) is a novel projectile that does not require dynamite and a fuse. It comprises a high-density jacket that is closed at its rear end and filled with a low-density filling material. To study the explosion characteristics of PELE using AUTODYN-3D code, the calculation models of the projectile body and the bullet target were developed and the process of penetrating an aluminum-2024 alloy target using PELE was simulated. The scattering characteristics after PELE penetrated the aluminum-2024 alloy target were studied for different filling materials. The explicit finite element analysis of PELE fragmentation was implemented with the stochastic failure criterion in AUTODYN-3D code. As the filling expanded, the fragments gained velocity and dispersed laterally, increasing the damage area considerably. The number and shape of PELE fragments differed depending on the impact pressure of the filling that fragmented during the penetration and lateral dispersion processes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10d
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• pp.421-423
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• 2002

본 논문에서는 실시간에 강체 운동을 하는 일반적인 모델사이의 효율적인 충돌검사 알고리즘을 제안한다. 기존의 경계볼륨 알고리즘에 계층적 구조를 적용하였다. 이는 볼록한 물체를 위한 보로노이 영역 기반의 충돌검사 알고리즘을 오목한 물체에도 적용할 수 있도록 확장한다. 추가적으로 빠르게 움직이는 물체에 대한 관통을 탐지하기 위해서 물체의 이동 경로에 대한 교차 검사를 진행한다. 구현된 알고리즘은 일반적인 응용에서 기대한 성능 향상을 얻을 수 있다.