• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1033-1040
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• 2011

예혼합 버너는 높은 효율과 낮은 배기 때문에 가정용 보일러 버너 시스템에 매우 강력한 버너이다. 일반적으로 가정용 보일러 버너는 내부에 농후한 예혼합 불꽃으로 구성하고 연료는 2차공기의 공급에 의하여 완전연소 되는 분젠 버너를 이용한다. 이것은 상대적으로 긴 불꽃 길이와 높은 과잉공기비에서 작동하기 때문에 높은 효율을 갖는 소형 보일러에 적용하기 어렵다. 이 논문에서 메탈 화이버, 세라믹, SUS 핀과 같은 매질을 사용하는 예혼합 연소 버너의 특징을 실험하였다. 특히, 표면 매질의 비반응 유동 특성은 버너 표면 전체의 유동 속도를 측정하고 조정하였다. 연소 실험은 화염 사진과 화염 온도 측정에 의하여 수행되었다. CO와 NO는 다양한 과잉 공기비와 열량값에 대하여 버너 표면 매질, 연소실, 열교환기의 특성을 측정하고 평가하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.196-198
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• 2006

이 연구는 CBN을 건전한 브레이징을 하기 위해서, CBN과 금속필러메탈 접합계면에서의 금속성분과 산화물, 탄화물의 거동을 분석하는데 있다. 진공 인덕션 브레이징으로 온도는 $950{\sim}1100^{\circ}C$에서 브레이징 유지시간은 $5{\sim}30$분로 실시하였다. 금속필러로는 Ni-7Cr-3Fe-3B-4Si(wt.%)와 Ag-25Cu-5Ti(wt.%)을 사용하여 브레이징된 CBN은 $950{\sim}1000$도, 유지시간 10분 사이에서 각각 건전한 계면과 표면을 얻을 수 있었으며, 계면에서 Ti-rich상과 화합물이 확인되었다. 이상의 결과로 부터 화합물의 생성과 건전한 접합공정은 브레이징 온도와 시간이 좌우하며, N과 B, Ti의 함유량이 CBN의 브레이징 접합 특성의 중요변수로 생각되어진다. CBN과 Ni계/Ag계 브레이징 필러의 계면에서의 미세조직 및 화학반응의 메커니즘은 SEM, EPMA, XRD를 이용하여 분석하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권2호
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• pp.26-31
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• 2011

This article provides the systematic design methodology for a tilting pad journal bearing. First the dynamic factors for the bearing are selected with the critical speed analysis. The pad bearing is then designed to have its best mechanical efficiency by simulations with changing of the number of pad and the lubricant flow rate with meeting the design specifications such as metal temperature, clearance and so on. And the simulation results are reviewed to compare with an experimental test. Finally the stability of rotor with the designed bearing is investigated. This methodology is successfully applied to the rotor for 1.2MW turbo-blower.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2375-2380
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• 2013

본 연구에서는 디젤 차량용 통합형 연료히터 및 성능검사 시스템을 구현한다. 센서와 히터가 분리된 연료히터를 히터내에 센서를 안착시켜 통합함으로써 일체형 통합히터를 개발하고 성능평가시험 시스템 개발을 통하여 시험한다. 디젤 차량은 겨울철 저온환경의 영향을 받아 엔진이 냉각될 경우 일정한 온도 이하로 내려가면 파라핀과 같은 반고체 상태인 왁싱(Waxing)물질을 형성하여 엔진시동이 잘 걸리지 않게 하는 원인이 된다. 이러한 저온시동성을 지원하기 위해 연료히터를 사용하며, 연료히터의 성능을 평가하는 시험챔버가 필요하다. 시험챔버에서 연료히터의 성능검사 항목으로 상온, 극저온, 극고온에서의 동작검사, 시험저항 설정에 따른 저항동작지연시간 및 전류동작지연시간, 온도변화에 따른 바이메탈 지연시간 검사, 블록히터의 전류 및 저항 검사, 히팅 운전검사 등을 수행한다. 이때 연료히터의 시험평가 및 평가 알고리즘을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.951_952
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• 2009

기존의 소듐이나 메탈할라이드 램프는 수명이 짧아 잦은 유지보수가 필요하다. 8~12m정도의 도로조명은 유지보수 중에 사고가 발생할거나 교통의 흐름에 불편을 가져와 이에 대한 대책이 필요하다. LED조명장치는 반도체 특유의 장수명으로 유지보수의 문제에 솔루션을 가지고 있다. 또한 기존의 조명시스템은 단색으로 색온도의 제어가 어려워 기능성조명장치의 구현이 거의 이루어지고 있지 않지만 반도체조명 장치인 LED조명은 다양한 LED칩을 적절히 배치하고 활용함으로서 색온도를 가변시켜 우천시나 안개시에 운전자의 주의를 환기시킬 수 있어 도로안전을 확보할 수 있다. 본 논문에서는 백색LED와 오렌지LED를 혼색하여 우천시나 안개시, 즉, 습도의 변동상황에서 색온도를 가변시켜 운전자나 보행자의 시인성을 확보하고 통행의 주의를 환기시켜 기능성조명으로서의 역할을 부여하는 LED가로등조명장치를 구현하여 이에 대한 성능을 실험하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권6호
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• pp.681-687
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• 2013

본 연구에서는 240 W급 고출력 LED 집어등의 특성을 기존 메탈 집어등과 비교하여 배광 패턴의 특성 및 광효율을 분석하고, 파장 대역의 특성을 해양 투과 특성 및 시감도를 고려하여 집어등 광원으로써 적정성을 분석하였다. 색온도 6500 K, white LED 패키지를 적용한 240 W LED 집어등의 특성을 보면 배광각은 ${\pm}45^{\circ}$, 조도 변화률이 0.8로 개선되었으며, 광효율은 98.8 lm/W로 향상되었다. LED 집어등의 해수의 투과율과 인간의 암순응시 시감도를 1,500 W 메탈등 1개와 4개의 240 W LED 집어등에 적용하여 비교한 결과, 방사출력이 수심 50 m에 이르면 거의 동등하였으며, 암순응시 시감도만을 적용한 경우에도 LED 집어등이 약 5 % 정도 높은 광속을 나타내었으며, 수심 50 m의 방사출력에 암순응시 시감도를 적용한 경우 LED 집어등의 광속이 14 % 높게 나타나 메탈등의 대체 가능성을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.149-154
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• 2018

가로등 및 방폭등용 고출력 LED 조명 시스템의 광원으로서, 다수의 LED 칩이 실장된 50와트급 LED 어레이 모듈을 chip-on-board형 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판을 사용하여 제작하였다. 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판은 고열전도 알루미늄 금속 열확산 기판에 저온소결용 글라스-세라믹 절연 페이스트와 은 전극 페이스트를 후막 스크린 공정에 의해 도포한 다음, 건조 후 $515^{\circ}C$에서 동시소성하여 LED 칩을 실장할 세라믹 절연층과 은전극 회로층을 형성하여 제조하였다. 이 하이브리드 기판의 방열특성 평가를 위한 비교 샘플로서 기존의 에폭시 기반 FR-4 복합수지로 만든 써멀비아형 PCB 기판에도 동일한 디자인의 LED 어레이 모듈을 제작한 다음, 다중채널 온도측정장치와 열저항 측정기로 방열특성을 비교 분석하였다. 그 결과, $4{\times}9$ type LED 어레이 모듈에서 세라믹-메탈 하이브리드 기판의 열저항은 써멀비아형 FR-4 기판에 비하여 약 1/3로 나타났으며, 이것은 곧 방열성능이 적어도 3배 이상 높은 것으로 볼 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.361-361
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• 2013

비냉각 적외선 검출소자는 빛이 전혀 없는 환경에서도 사물을 감지하는 열상장비의 핵심소자이다. 마이크로볼로미터 적외선 검출기는 상온에서 동작하며, 온도안정화를 위해 TEC를 장착하여 진공패키지로 조립된다. 패키지는 진공을 유지할 수 있도록 일반적으로 메탈로 제작되며, 단가 감소 및 생산성 증대를 위해 wafer level packaging 방법을 이용한다. 마이크로볼로미터의 특성은 패키지의 진공 변화에 매우 민감하다. 센서의 감도를 증가시키기 위해서는 진공환경을 유지해야 한다. 볼로미터 소자의 특성은 상압에서 열전도는 기판과 멤브레인 사이의 에어갭을 통해 열손실을 야기하므로 센서의 반응도가 현저히 줄어든다. 에어갭이 1 um 정도 되더라도 그 사이에 존재하는 열전도가 가능하므로 진공을 유지하여 열고립 상태를 증대시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 소자의 동작시 압력, 즉 진공도가 볼로미터 소자의 반응도 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 마이크로볼로미터 소자는 $2{\times}8$ 어레이 형태로 제작하였으며, metal pad를 각 단위셀에 배치하였으며, 공통전극으로 한 개의 metal pad를 넣어 설계하였다. 흡수체로써 VOx를 사용하였으며, 열 고립구조를 위해 2.5 um 공명 흡수층의 floating 구조로 멤브레인을 형성하였다. 진공패키지는 메탈패키지를 제작하여 볼로미터 칩을 TEC 위에 장착하였으며, 신호의 감지를 위해 가변저항을 매칭시켰다. 반응도는 신호 대 잡음 값을 획득하여 소자에 도달하는 적외선 에너지에 대해 반응하는 값을 계산에 의해 얻어내는 것이다. 픽셀 크기는 $50{\times}50$ um이며, 패키지 조립 공정 후 온도변화에 따른 저항 측정을 통해 TCR 값을 얻었다. 이때 TCR은 약 -2.5%/K으로 나타났다. $2{\times}8$의 4개 단위소자에 대해 측정한 값은 균일하게 TCR 값이 나타났다. 광반응 특성은 볼로미터 단위소자에 대해서 먼저 고진공(5e-6 torr) 하에서 측정하였으며, 반응도는 25,000 V/W의 값을 나타내었고, 탐지도는 약 2e+8 $cmHz_{1/2}$/W로 나타났다. 패키지의 압력 조절을 위해 TMP 및 로터리 펌프를 이용하여 100 torr에서 1e-4 torr의 범위에서 압력조절 밸브를 이용하여 질소가스의 압력으로 진공도를 변화시켰다. 적외선 반응신호는 압력이 증가함에 따라 감소하였으며, 2e-1 torr의 압력에서 신호의 크기가 감소하기 시작하여 5 torr에서 반응도의 1/2 값을 나타냄을 알 수 있었다. 30 torr 이상에서는 신호가 잡음값 과거의 동일하여 신호대 잡음비가 1로 나타남을 알 수 있었다. 또한 진공도 변화에 대해, 흑체온도에 따른 반응도 및 탐지도의 특성을 조사한 결과를 발표한다. 반응도의 증가를 위해 진공도는 진공도는 1e-2 torr 이하의 압력을 유지해야 함을 본 실험을 통해 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.400-404
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• 2011

백금이 코팅된 메탈 필터 소재의 NOx, soot 산화반응의 안정성 및 활성에 대하여 연구하였다. NOx와 soot 산화실험은 독립 또는 동시에 반응시킨 조건으로 수행되었다. 그 결과, 백금이 코팅된 소재는 20%의 NO의 $NO_2$로의 전환반응, 약 10%의 NOx 분해반응 그리고 soot의 완전산화반응이 진행됨을 보였다. Soot 산화반응은 $NO_2$의 생성으로 인하여 반응온도가 더 저온으로(약 $30^{\circ}C$) 이동할 수 있었다. 코팅 소재는 $Pt/Al_2O_3$ 또는 $Pt/TiO_2$ 촉매보다 표면구조의 안정성으로 인하여 열충격에 대한 내구성이 우수하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권5호
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• pp.77-81
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• 2013

We have investigated thermal stability of the mechanical and thermal conductive properties of Cu/STS/Cu 3 layered clad metal lead frame material for a LED device package at different temperatures ranging from RT to $200^{\circ}C$. The fabricated Cu/STS/Cu clad metal has a good thermal stability for the mechanical tensile strength and thermal conductivity of the over 50 $Kg/mm^2$ to the $150^{\circ}C$ and 270 $W/m{\cdot}K$ to the $200^{\circ}C$, respectively. This clad metal lead frame material at a high temperature of $150^{\circ}C$ shows a reinforced mechanical tensile strength by 1.5 times to conventional pure copper lead frame materials and also a comparable thermal conductivity to typical copper alloy lead frame materials.