• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.39.2-39.2
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• 2011

7075알루미늄 합금은 기계적 강도가 가장 높은 고강도 합금으로 열처리 공정이 반드시 필요하다. 그러나 열처리 공정 중 재료의 두께에 따른 내부 온도의 차이로 인한 잔류응력이 발생하여 최종 제품의 치수에 변화를 일으켜 제품 생산에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서 극저온 열처리 공정을 통하여 야기되는 7075알루미늄 합금의 기계적 특성 및 미세조직에 관하여 연구하였다. 7075 알루미늄 합금은 석출경화를 통한 강화가 이루어지며, 석출경화를 위해서 용체화 처리를 하여 인공시효를 하는 기존 공정과 비교하여 극저온 열처리 공정은 두 개의 추가적인 단계를 가지고 있다. 첫 번째 단계는 -196도의 액체 질소 속에 샘플을 극저온 ��칭을 하는 단계이고, 두 번째 단계는 샘플의 온도를 급격하게 올리는 up-hill quenching이다. 잔류응력은 X-ray diffraction을 이용한 $sin2{\psi}$ 방법으로 측정되었다. 극저온 열처리 후 기계적 특성을 평가하기 위하여 vickers hardness를 측정하였으며 미세 조직의 특성을 파악하기 위하여 EBSD와 TEM을 이용하여 평가하였다.

• Journal of the KSME
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• v.32 no.6
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• pp.514-523
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• 1992

스트레인 게이지를 이용하여 변형측정을 할 때 온도변화의 영향으로 나타나는 겉보기 변형도와 게이지 상수의 변화에 대하여 설명하였고 실제 측정시 정확한 측정값을 얻기위한 온도보상 방 법에 대하여 기술하였다. 온도변화에 의한 겉보기 변형도의 값은 기계적 하중에 의한 변형도에 비하여 무시할 수 없는 큰 값을 나타내기 때문에 적절한 보상에 의하여 정확한 측정값을 얻어 내야 한다. 항공우주산업, 원자력산업 등의 분야에서 널리 응용되는 극저온 환경에서 겉보기 변 형도와 게이지 상수의 측정결과를 제시하였다. 극저온에서는 자체 온도보상된 스트레인 게이지라 할지라도 대단히 큰 온도영향을 받기 때문에 본시험에서 제시한 바와 같이 측정결과를 온도보 상하여 처리해야만 의미있는 결과를 얻을 수 있다. 본 시험에서 4차식으로 구해진 겉보기 변형 도에 대한 특성곡선과 게이지 상수에 대한 시험결과는 극저온에서 변형을 측정할 때 직접적으로 보상하여 사용될 수 있다.

• Plant Journal
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• v.16 no.3
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• pp.42-46
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• 2020

In the large LNG process in FLNG or FSRU, sudden temperature drops of the steel in the event of LNG leaks may cause brittle fracture of the structure. In this paper, we investigate the principle and process of forming a cryogenic fluid on a steel plate through a cryogenic spillage experiment, and analyze the correlation of the temperature distribution of the steel plate according to the distance from the nozzle and exposure time. Two types of cryogenic fluids were used: LN2 and LNG. The cyogenic liquid was released on the steel plate at 1.6L/min for LN2 and 1.5L/min for LNG. For the steel, DH was used and the temperature was measured at 10 points in total. The Leidenfrost effect was observed on the steel plate, and the temperature distribution of the steel was varied according the flow path and the heat of evaporation of the fluid.

• Composites Research
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• v.26 no.2
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• pp.129-134
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• 2013

The strength of adhesive joints employed in composite structures under cryogenic environments, such as LNG tanks, is affected by thermal residual stress generated from the large temperature difference between the bonding process and the operating temperature. Aramid fibers are noted for their low coefficient of thermal expansion (CTE) and have been used to control the CTE of thermosetting resins. However, aramid composites exhibit poor adhesion between the fibers and the resin because the aramid fibers are chemically inert and contain insufficient functional groups. In this work, electrospun meta-aramid nanofiber-reinforced epoxy adhesive was fabricated to improve the interfacial bonding between the adhesive and the fibers under cryogenic temperatures. The CTE of the nanofiber-reinforced adhesives were measured, and the effect on the adhesion strength was investigated at single-lap joints under cryogenic temperatures. The fracture toughness of the adhesive joints was measured using a Double Cantilever Beam (DCB) test.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.28 no.10
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• pp.1210-1216
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• 2011

The purpose of this study is to establish the analysis method for prediction of temperature during cryogenic heat treatment. Experimental cryogenic heat treatment is conducted to observe the phenomena such as boiling of fluid, ice layer on the material surface and to measure the temperature distribution of Al6061 tube. The CFD analysis considering the observed phenomena in the experiment is performed to predict the temperature distribution and convection heat transfer coefficient at each stage of cryogenic heat treatment, in which the boiling of fluid is considered as the multi-phase condition of vapour and liquid. The formation of ice layer on the tube surface is also modeled between material and fluid. The predicted results are in good agreement with the experimental ones. From the results, it is shown that the analysis method can predict the temperature distribution and convection heat transfer coefficient during cryogenic heat treatment.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.619-622
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• 2009

INCONEL 718합금은 상온, 고온 및 저온환경에서 기계적 특성이 아주 우수하다. 상온에서의 모재 강도는 약 900MPa이며, 열처리 후 시효경화처리에 의해 강도가 약 1300MPa까지 증가한다. 이러한 INCONEL 718합금의 기계적 특성은 시험결과에서도 유사한 값을 나타내었고, GTAW 용접부의 상온 기계적 특성도 모재보다 우수한 강도를 나타내었다. 또한 저온에서의 기계적 특성은 모든 시험조건에서 상온보다 높은 강도를 나타내었으며, 열처리 모재시편과 용접시편은 1400MPa에 달하는 고강도를 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 INCONEL 718합금의 저온 기계적 특성이 우수한 것을 증명하였고, 용접성 또한 모재의 특성과 같이 상온 및 저온 특성이 우수한 것을 알 수 있었다. INCONEL 718 합금과 STS 316L의 이종접합의 경우에도 $-100^{\circ}C$환경의 인장강도가 상온보다 300MPa 이상 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서, INCONEL 718합금은 $100^{\circ}C$이하부터 일정온도까지는 기계적 특성이 계속 증가 할 것으로 사료되며, 극저온 고압 상태로 공급되는 산화제 배관 제작에 적합한 소재로 판단된다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.12
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• pp.59-65
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• 2004

A stable reference voltage generator is necessary to the infrared image signal readout circuit(ROIC) to improve noise characteristics of signal originated from infrared devices, that is, to gain good images. In this paper, bandgap circuit operating at cryogenic temperature of 77K for Infrared image ROIC(readout integrated circuit) was first made. It demonstrates practical use possibility through taking measurements and estimations. Bandgap circuit is a representative voltage reference circuit. Most of bandgap reference circuits which are presented so far operate at room temperature, and their characteristic are not suitable for infrared image ROIC operating at liquid nitrogen temperature, 77K. To design bandgap circuit operating at cryogenic temperature, suitable circuit is selected and the parameter characteristics of used devices as temperature change are seen by a theoretical study and fitted at liquid temperature with considering such characteristics. This circuit has been fabricated in the Hynix 0.6um standard CMOS process, and the output voltage measured shows that the stability is 1.042±0.0015V over the temperature range of 60K to 110K and is better than bandgap circuits operated at room temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.391-391
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• 2010

초전도 가속공동기의 소재는 순수 Nb로 제작하는 것이 일반적이다. 그러나 극저온 (2-4.5K)에서 열전도도가 낮아서 순간적인 Normal zone이 발생되면 이를 원활이 냉각되지 못하여 Quench로 발생 가능성이 높다. 초전도 가속공동기는 약 3 mm 두께의 Nb 판을 이용하는데, 500 MHz 공동기의 전자기장의 침투깊이가 불과 수 nm에 불과해서 나머지 부분은 사실상 불필요한 부분이다. 따라서 이 경우 매우 비싼 초전도 공동기 소재의 낭비가 매우 심하다. 또 Nb 판으로 공동기를 제작할 경우 매우 비싸고 시간이 많이 소요되는 전자빔용접을 해야 하고 또 제작 후 표면처리가 매우 번거롭고 장시간을 요한다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 구리판으로 성형가공법을 이용하여 공동기를 제작하고, 내부의 RF 표면에 수 ${\mu}m$ 두께의 Nb 코팅을 한 공동기를 개발하여 CERN의 LEP에 설치하여 실용화하였다. 이렇게 하여 소재비용을 포함한 초전도 공동기 제작, 표면처리 비용 절감은 만족할 만한 결과를 얻었다. 구리의 높은 열전도에 의한 고 가속전기장의 기대와 달리 가속전기장이 최고 약 7 MV/m 정도로 제한되었다. 그후 꾸준히 연구개발을 진행하여 현재 약 22 MV/m 까지 기록하고 있으나, 순수 Nb 공동기의 약 50 MV/m에 비하면 현저히 낮은 수준이다. 본 연구는 Nb 코팅법을 이용하여 Nb 코팅 초전도 공동기의 한계를 넓히기 위한 것이다. 본 발표는 "Sputtering 법에 의한 초전도 Nb coating 소재의 RF 한계 극복 연구"의 기초연구 결과를 보고하고자 한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.35 no.2
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• pp.55.2-55.2
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• 2010

한국천문연구원은 과학기술위성 3호의 주탑재체인 다목적 적외선영상시스템(Multipurpose Infra-Red Imaging System, MIRIS)을 개발하고 있다. 이 연구개발 사업은 2007년 교육과학기술부의 과학위성 3호 사업 주탑재체 공모를 통하여 10여개의 후보 탑재체 제안서 중에서 최종적으로 채택되었고, 2011년 발사를 목표로, 3년 동안의 연구개발 기간을 거쳐 현재 비행모델 (FM, Flight Model) 개발이 진행 중이다. MIRIS는 한국천문연구원이 개발하여 2003년 발사에 성공한 과학위성 1호 주탑재체인 원자외선 영상분광기 (FIMS, Far ultra-violet IMaging Spectroscope)에 이어 국내에서 자체 개발되는 두 번째 우주망원경이다. MIRIS는 우주공간에서 0.9~2 micron 사이 적외선 영역의 파쉔 알파 방출선 (Paschen Alpha Emiision Line)과 광대역 I, H 파장영역을 관측할 예정이다. 주요 과학임무로는 아직까지 국제 천문학계에서 잘 알려지지 않은 우리은하 내부에 분포한 고온 플라즈마 (Warm Ionized Medium, WIM)의 기원 연구와 아울러 우리은하 성간난류(Interstellar Turbulence)의 특성 및 적외선 우주배경복사의 (Cosmic Infrared Background; CIB) 거대구조 등을 관측연구할 예정이다. 특히 MIRIS는 저온상태 (절대온도 77K, 약 $-200^{\circ}C$)에서 우주공간 관측을 수행할 예정이므로, 국내에서는 연구기반이 취약한 극저온 광학계 및 기계부 설계기술, 극저온 냉각기술 및 열해석 설계기술과 적외선 센서기술 및 자료처리 기술 등 관련기술을 개발하고 있으며 이러한 기반기술을 바탕으로, 아직까지 국내에서 시도된 바 없는 적외선우주망원경 개발을 통하여, 우리나라의 관련 우주기술 분야의 기초원천 기술로서 크게 활용될 것으로 기대하고 있다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.1
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• pp.140-145
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• 2010

In this work, to theoretically analyze the nonlinear charging characteristic, a Radial Basis Function Neural Network (RBFNN) is adopted. Based on the RBFNN, an charging characteristic tendency of a Linear Type Magnetic Flux Pump (LTMFP) is analyzed. In the paper, we developed the LTMFP that generates stable and controllable charging current and also experimentally investigated its charging characteristic in the cryogenic system. From these experimental results, the charging current of the LTMFP was also found to be frequency dependent with nonlinear quality due to the nonlinear magnetic behaviour of superconducting Nb foil. On the whole, in the case of essentially cryogenic experiment, since cooling costs loomed large in the cryogenic environment, it is difficult to carry out various experiments. Consequentially, in this paper, we estimated the nonlinear characteristic of charging current as well as realized the intelligent model via the design of RBFNN based on the experimental data. In this paper, we view RBF neural networks as predominantly data driven constructs whose processing is based upon an effective usage of experimental data through a prudent process of Fuzzy C-Means clustering method. Also, the receptive fields of the proposed RBF neural network are formed by the FCM clustering.