• 제목/요약/키워드: 균일 가열

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백색 LED증착용 MOCVD장치에서 유도가열을 이용한 기판의 온도 균일도 향상에 관한 연구

  • 홍광기;양원균;전영생;주정훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.463-463
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    • 2010
  • 고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 Epi wafer공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 제거를 위하여 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만들고 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 코일에 교류전류를 흘려주면 이 코일 안 또는 근처에 있는 도전체에 와전류가 유도되어 가열되는 유도가열 방식은 가열 효율이 높아 경제적이고, 온도에 대한 신속한 응답성으로 인하여 열 손실을 줄일 수 있으며, 출력 온도 제어의 용이성 및 배출 가스 등의 오염 없다는 장점이 있다. 본 연구에서는 유도가열방식의 induction heater를 이용하여 회전에 의한 기판의 온도 균일도 측정을 하였다. 기초 실험으로 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가하였다. 그 결과 gap이 3 mm일 때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$ 에서 불균일도 6.5 %를 얻었으며 이를 바탕으로 induction heater와 graphite susceptor의 간격이 3 mm일 때, 회전에 의한 온도 균일도를 측정을 하였다. 가열원은 induction heater (viewtong, VT-180C2)를 사용하였고, 가열된 graphite 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라(Fluke, Ti-10)을 이용하여 온도를 측정하였다. 기판을 회전하면서 표면 온도의 평균과 표준 편차를 측정한 결과 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$ 에서 가장 좋은 5.5 %의 불균일도를 확인할 수 있었고, 이를 상용화 전산 유체 역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 분석 하였다.

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백색 LED증착용 MOCVD 유도가열 장치에서 가스 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도 측정

  • 홍광기;양원균;주정훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.115-115
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    • 2010
  • 고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

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장조림 원료육의 미생물 분포 및 분리 병원성 세균의 동정

  • 김혜정;김현욱;남기진;이동선;김창한;백현동
    • 한국축산식품학회:학술대회논문집
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    • 한국축산식품학회 2004년도 정기총회 및 제33차 춘계 학술대회
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    • pp.397-401
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    • 2004
  • 장조림 원료 쇠고기 우둔살과 가열 처리한 쇠고기 우둔살에서 중온성 세균, 저온성 세균, 혐기성 세균, 포자형성균 및 대장균군 등과 같은 미생물 균수의 변화를 측정하였고, B. cereus, C. botulinum, C. perfringens, L. monocytogenes 등과 같은 9종류의 주요 병원성 세균의 분리를 시도하였다. 원료육에서 중온균, 저온균, 혐기성 균 등은 대부분 높은 분포를 보였으나 가열 처리육에서는 급격히 감소하였으며, 대장균군, E. coli, Enterpbacteriacea, C. perfringens, S. aureus 등은 원료육과 가열 처리한 쇠고기 우둔살에서 모두 검출되지 않았다. 식중독균인 B. cereus, C. perfringens 및 L. monocytogenes등 3균주가 원료육에서 분리된 반면, C. botulinum, E. coli 0157:H7, Salmonella spp., Shigella spp., S. aureus 및 Y. enterocolitica는 분리되지 않았다.

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일본의 쥴가열에 대한 연구 및 산업화 (Study and Industrialization on the Joule Heating in Japan)

  • 이남혁;김영호
    • 식품기술
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    • 제22권4호
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    • pp.808-815
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    • 2009
  • Joule heating은 내부 가열법 중의 하나이며, Ohm의 법칙에 따라서 식품에 직접전기를 통전하여 식품이 갖고 있는 전기저항성에 의해서 식품자체를 자기 발열시키는 가열방법이다. 따라서 Joule 가열을 Ohmic heating 또는 통전가열이라고도 부르고 있다. 열전달성이 느린 고형물 또는 고점도의 Paste형 식품도 어느 정도 전도성이 있으면 신속하면서도 균일하게 열처리를 할 수 있다. 최근 일본에서는 통전가열에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, Joule 가열 연구 및 산업화 동향의 일부를 소개하고자 한다.

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미세 가열기를 이용한 부분 가열 저온 Hermetic 패키징 (Low Temperature Hermetic Packaging by Localized Heating using Micro Heater)

  • 심영대
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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    • pp.15-19
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    • 2002
  • 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 마이크로 시스템 패키징의 문제점을 해결하기 위해 새로운 형상의 미세 가열기를 제작하여 패키징 실험을 실시하였다. 기존 형상의 미세 가열기와 새로운 미세 가열기의 형상을 각각 제작하여 접합시에 미세 가열기에 발생하는 열분포를 IR 카메라를 이용하여 실험하였다. 기존 형상의 미세 가열기가 불균일하게 가열되는 반면, 새로운 형상의 미세 가열기는 매우 균일하게 가열되는 형상을 나타내었다. IR 카메라 실험을 바탕으로 접합 실험을 실시하였다. 접합 실험시 사용한 미세 가열기는 폭 50$\mu\textrm{m}$, 두께 2$\mu\textrm{m}$로 제작하였으며, 0.2 Mpa의 압력을 Pyrex glass cap에 가한 상태에서 150 mA의 전류를 공급함으로서 접합을 완료하였다. 접합이 완료된 시편들에 대해서 IPA를 통한 leakage 실험을 실시하였으며, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 66%가 테스트를 통과한 반면 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 85% 이상이 테스트를 통과하였다. Leakage 실험을 통과한 각각의 시편들에 대해서 접합력 측정을 실시한 결과, 기존 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 15~21 Mpa의 접합력을 나타내었고, 새로운 형상의 미세 가열기를 이용한 시편들은 25~30 Mpa의 우수한 접합력을 나타내었다.

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퇴비에서 식중독균 검출을 위한 DNA 추출 방법 비교 (Comparison of DNA Extraction Methods for the Detection of Foodborne Pathogenic Bacteria from Livestock Manure Composts)

  • 김성연;서동연;문지영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.557-561
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    • 2019
  • 본 연구에서는 가축분퇴비에 존재할 수 있는 식중독균의 검출을 위하여 기존의 배양을 이용한 방법을 대체할 수 있는 real-time PCR을 적용하고자 하였으며, 이에 따라 유전자 증폭에 영향을 미치는 DNA 추출 방법에 따른 식중독균 검출 효율을 비교하였다. 적용한 방법은 가열 처리, 유기용매 및 흡착제 처리, 효소 처리의 3가지로 구분할 수 있으며, 각 방법에 따른 DNA의 검출 효율을 실험 결과로 나타내었다. 가열 처리 방법에서는 가열 시간의 증가에 따라 DNA 검출 효율이 높아지는 경향을 나타냈으며, 유기용매 및 흡착제는 효과를 나타내지 않았고, 효소 처리의 경우에는 그람 양성균 보다는 그람 음성균의 DNA가 추출 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 퇴비에서 30분 이상의 가열 처리와 효소의 처리를 통한 DNA 추출 방법은 real-time PCR을 적용한 식중독균 검출에 적합한 것으로 판단된다.

두유(豆乳)의 가열처리가 젖산균의 산생성(散生成)과 대두요구르트의 품질에 미치는 영향 (Effects of Heat Treatment of Soy Milk on Acid Production by Lactic Acid Bacteria and Quality of Soy Yogurt)

  • 고영태
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.317-325
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    • 1988
  • 농축대두단백으로 만든 두유를 여러 가지 정도로 가열 처리한 후 젖산균 5종을 각각 접종하여 두유의 가열처리가 젖산균의 생육과 산생성 그리고 대두요구르트의 관능성과 커드의 침전에 미치는 영향을 관찰하였다. 먼저 산생성을 보면 표준시료(비가열(非加熱)시료)에 비하여 $60^{\circ}C-10$분 또는 그 이상의 가열로 모든 균주에서 산생성이 촉진되었으며 그 촉진의 정도는 대체로 가열의 정도가 높을수록 점차적으로 증가하여 Streptococcus lactis를 제외한 4균주의 산생성이 $121^{\circ}C-1$분에서 가장 높았다. 그러나 생균수는 가열 처리로 큰 변화가 없었다. 대두젖산균 음료의 관능성에 미치는 영향을 보면 $95^{\circ}C-30$분 시료의 관능 성은 표준시료보다 현저하게 우수하였으나 $121^{\circ}C-15$분 시료의 관능성은 표준시료보다 현저하게 저조하였다. 한편 두유의 가열처리로 대두젖산균 음료의 침전이 지연디는 경향을 보였으며 특히 $121^{\circ}C-15$분의 가여로 침전이 현저하게 지연되었다.

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가열 및 비가열 처리 액젓을 첨가하여 제조한 김치의 특성 비교 (Characteristics of Kimchi Added with Anchovy Sauce from Heat and Non-heat Treatments)

  • 강현우
    • 한국조리학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.49-58
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    • 2013
  • 본 연구는 가열 및 비가열 처리 액젓을 첨가하여 제조한 김치의 이화학적 특성을 평가한 것으로 염도를 측정하였을 때 가열 처리 액젓 첨가 김치보다 비가열 처리 액젓 첨가 김치가 0.2% 높았고 pH는 0.09의 차이를 확인하였다. 무기질 분석에서 Ca과 Fe 함량은 비가열 처리 액젓 첨가 김치가 높았고 P, Zn, Na 함량은 가열 처리 액젓 첨가 김치가 높았다. 또한, 환원당은 비가열 처리 액젓첨가 김치에서 수치가 가장 높았고 히스타민 함량은 가열 처리 액젓 첨가 김치가 낮은 결과를 확인하였다. 총 균수와 2종류의 유산균을 실험하였을 때 총 균수는 비가열 처리 액젓을 첨가한 김치에서 많이 검출 되었지만 2종류의 유산균을 비교하였을 때는 가열 처리 액젓의 김치가 더 높았다. 본 결과는 가열 처리한 액젓을 첨가한 김치가 제조 시 대부분의 무기질 및 유산균 등에 좋은 영향을 끼친 것을 확인하였으나 향후 다양하고 명확한 분석법을 확립하여 김치 첨가제로써 액젓에 대한 최적의 결과를 도출 할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 바탕으로 향 후 식품산업 및 조리에 관련한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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복사관 버너의 연소특성

  • 조길원;박흥수;이용국
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회, 한국에너지공학회 1993년도 춘계 공동학술발표회 초록집
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    • pp.112-115
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    • 1993
  • 복사관을 이용한 가열방식은 복사관내에서 연료를 연소시킬 때 얻어지는 열이 관을 통하여 복사됨으로서 피가열물을 가열하는 방식으로서 분위기제어가 필요한 열처리로 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 연속 소둔설비용으로서 저 NOx화 및 복사관의 표면온도를 상대적으로 균일하게 가열시키는 특성을 가진 버너의 개발을 위한 것으로서 실기규모 연소실험을 수행하였다. 연소실험은 기존버너 및 편심노즐버너에 대해서 수행하였으며 특히 개발실험용 버너의 실험과정에서는 새로 고안된 버너의 성능평가로부터 최적화에 이르기까지의 종합적인 실험을 수행하였다. 개발실험에 의해 편심노즐을 특징으로 하는 2단연소식 복사관버너를 고안하였으며 시제품버너의 성능실험결과 기존버너보다 NOx방출량에서 30%의 감소를 보여주었으며 복사관에서의 온도의 균일성이 향상되었음을 확인하였다.

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경계요소법을 이용한 압축성형다이 가열선의 최적위치 설계 (Optimal Positioning of Heating Lines in a Compression Molding Die Using the Boundary Element Method)

  • 이부윤;조종래
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1478-1485
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    • 1993
  • 본 연구에서는 압축 성형다이 가열선의 최적위치를 결정하는 문제를 다이의 형상 최적설계 문제로 정식화하고자 한다. 최적화 문제의 목적은 다이 내면의 온도를 지정된 온도로 균일하게 유지하는 것이다. 또한 Lee, Choi와 Kwak의 형상 설계 민감 도 해석을 위한 직접 미분 방법을 응용하여 가열선 위치변화에 관한 민감도 계산을 위한 경계 적분 방정식을 유도하고, 경계요소법으로 온도와 온도의 민감도를 해석하고 자 한다. 수치적 응용의 예로서, 넓은 평판의 성형을 위한 압축 성형다이의 가열선의 최적위치를 결정하는 문제를 다루고, 최적위치에서 가열선의 개수가 온도의 균일성에 미치는 영향을 검토한다.