• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.5
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• pp.459-465
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• 2013

In the manufacturing process of steel plates, materials at high temperatures above $800^{\circ}C$ are rapidly cooled by using a circular impinging water jet to determine their strength and toughness. In this study, the basic heat and fluid flow is solved by using the existing numerical model for boiling heat transfer. Actually, steel undergoes a phase change from austenite to ferrite or bainite during the cooling process. The phase change induces changes in its thermal properties. Instead of directly solving the phase change and the material cooling together, we solve the heat transfer only by applying the thermal properties that vary with temperature, which is already known from other studies. The effects of the changes in the thermal properties on the cooling of steel and the necessity of calculating the phase change are discussed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.5
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• pp.375-380
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• 2003

In this study. we have intended to control the properties of surface reaction zone generated between pure titanium and oxide investment moulds. Commercially pure titanium was centrifugally casted and silica$.$alumina based phosphate bonded investment was used as the mould material. The effect of cooling methods after casting on the surface reaction zone and mechanical properties of casts were investigated. The resulting casts showed the multilayered surface reaction zone regardless of cooling method. Especially. water cooling method produced the titanium casts with thinner surface reaction zone. weaker strength. and higher elongation properties compared to air cooling. It can thus be known that the resulting casts had satisfactory mechanical properties as dental materials. From these results, the cooling rate dependence of interfacial and mechanical properties can be attributed to the diffusion of oxygen from casting environment, which control the reaction of titanium and mould.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.5
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• pp.532-539
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• 1996

동과 동을 저온에서 단시간내에 접합시키는 가능성을 검토하기 위해서 직류 자기 스퍼터링을 이용한 코팅한 주석 및 주석-잡 합금층을 중간층으로 사용하였다. 접합은 대기중 200-35$0^{\circ}C$의 온도에서 수행되었고 접합온도에 도달직후 바로 냉각하였다. 접합 계면에는 액상의 주석과 고상의 동간의 반응에 의해 n-상(Cu6Sn5) 및 $\varepsilon$-상(Cu3Sn)으로 구성된 금속간화함물 층이 형성되었다. 전단강도로 측정된 접합강도는 접합온도에 따라 비례적으로 증가하지만 30$0^{\circ}C$ 이상에서 감소하였다. 접합강도는 2.8-6.2MPa 범위로 나타났으며, 중간층합금 성분에 따른 접합계면에서의 금속간화합물의 생성거동과 관련지어 설명되었다. 실험결과 실용적인 접합법으로서 저온 단시간 접합의 가능성이 확인되었다.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.3
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• pp.184-190
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• 1982

어쿠우스틱 에밋션(AE)법에 의한 마찰용접강색도의 공정중 해석에 관한 실험적 연구에서의 탐 색적 연구결과는 다음과 같은 예비적 결론으로 나타내진다. 1) 철금속의 만족한 마찰동정을 달성할 때는 두개의 AE 돌출이 나타난다. 그 하나는 A역인 용 접사이클 중에 일어나는 것이며, B역인 또 다른 하나는 용접종료후 2, 3초 지나서 시작되는 냉 각중의 돌출이다. 최초의 돌출은 주로 재료의 소성변형에 기인하며, 두 번 째 AE 방출은 일반 적으로 크기가 더 크며 냉각중의 마르텐사이트 변태의 결과라고 해석된다. 2) AE의 초량과 강의 마찰용접강도 사이에는 일정한 상관관계가 존재한다고 생각된다. 실험적 오차를 더욱 감소시킨다면 정량관계가 수립될 수 있을 것이다. 3) 트랜스듀서와 기타 부품의 적절한 선택에 의해 철금속의 마찰용접품질(강도)을 공정중에 탐 색하기 위한, AE 법에 의한 공정중 용접강도 해석 시스템의 개발 가능성이 있다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.4 no.4
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• pp.87-94
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• 2004

As the bentonite is main material to prevent from collapse of drilling hole at underground excavation works, it is increased using quantity on construction industry day by day. But, the discarded bentonite that is over using at underground excavation works is caused various enviromental trouble as soil and water pollution est. Therefore, this study aims to propose a foundamental report for pozzolan reaction of discarded Bentonite powder by heat-treatment and cooling as concrete mineral admixture. To find out pozzolan reaction ability of discarded Bentonite powder by indirect cooling & cooling using of water after heat-treatment, the experiments are excuted flow test & compressive strength on age of mortar using discarded Bentonite powder. As a result of this study, discarded Bentonite powder can be utilized as concrete mineral admixture by heat-treatment and especially, pozzolan reaction ability of discarded Bentonite powder is superior to the situation of 600℃. 60min ＆amp; cooling using of water.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.05a
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• pp.71-74
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• 2010

Using the technology demonstration model of 75-tonf-class combustor which is expected to be used to the rocket engine of a korean space launch vehicle, 2 times of firing tests were carried out. Firing tests were done at 50% of the nominal flow rate because of incapability of the test facility and limit of the test bed strength. Through the low pressure firing tests of 75-tonf-class channel cooling thrust chamber, reliability and stability at the ignition and combustion phases were confirmed. Additionally it was foreseen that the 75-tonf-class thrust chamber would satisfy the performance requirements.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.5
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• pp.651-657
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• 2010

A composite piston with a crown made of steel and a skirt made of NCI is used in a marine diesel engine, which has a maximum firing pressure of over 180 bar and a high thermal load. In the fatigue design of the composite piston, the fatigue is influenced by factors such as the load type, surface roughness, and temperature; further, the distribution ratio of the firing force from the crown to the skirt is important for optimizing the design of the crown and skirt. In this study, the stress gradient method was used to consider the effect of the load type. The temperature field on the piston was predicted by cocktail-shaking cooling analysis, and influence of high temperature on fatigue strength was investigated. The load transfer ratio and contact pressure were optimized by design of the surface shape and accurate tolerance analysis. Finally, the cooling performance and durability design of the composite piston were verified by performing a long-term prototype test.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.104.1-104.1
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• 2018

열전소자는 열전현상을 이용한 재료로서 여기서 열전현상이란 열을 전기로 또는 전기를 열로 바꿀 수 있는 에너지 변환 현상을 의미한다. 그 중 Bi-Te계 열전소자는 $200^{\circ}C$이하의 온도에서 열전 효율이 우수하기 때문에 항공, 컴퓨터 등의 열전발전 또는 열전냉각 모듈에 널리 사용된다. 열전 모듈 제작시 Bi-Te 소자는 구리 기판에 접합하여 사용하게 되는데 이 때 솔더의 성분인 Sn과 기판의 Cu는 소자내로 확산하여 금속간 화합물을 형성한다. 이렇게 형성된 금속간 화합물은 접합강도를 저하시키는 원인뿐만 아니라 열전 성능을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 이러한 접합강도와 열전성능의 저하를 막기 위해 BiTe 소자의 표면에 $4{\mu}m$두께의 Ni-P 도금 공정을 추가하여 Ni-P 도금층이 Cu와 Sn의 확산을 막는 방지층 역할을 하게 한다. 그리고 도금한 소자를 $3mm{\times}3mm{\times}3mm$로 커팅하여 구리 기판에 접합하여 열전 모듈을 제작하였다. 제작된 열전모듈의 단면을 EPMA분석한 결과 Ni-P 도금층이 확산방지층으로 잘 작용되었음을 확인하였다. 또한 접합강도 측정결과 도금을 하지 않은 Bi-Te소자에 비해 접합강도가 향상되었음을 확인하였다. 따라서 Ni-P도금을 실시함으로서 금속간 화합물 형성을 억제하고 열전모듈의 성능과 접합강도를 향상시킬 수 있었다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.15 no.3
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• pp.57-63
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• 2012

Effects of coolant pre-cooling and fuel pre-heating on the performance of a combined cycle using a F-class gas turbine were investigated. Coolant pre-cooling results in an increase of power output but a decrease in efficiency. Performance variation due to the fuel pre-heating depends on the location of the heat source for the pre-heating in the bottoming cycle (heat recovery steam generator). It was demonstrated that a careful selection of the heat source location would enhance efficiency with a minimal power penalty. The effect of combining the coolant pre-cooling and fuel pre-heating was also investigated. It was found that a favorable combination would yield power augmentation, while efficiency remains close to the reference value.