• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.219-219
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• 2011

공정용 유도 결합 플라즈마(ICP)에서 강자성체인 페라이트를 이용하여 제작한 발룬 변압기(balun transformer)를 사용하여 플라즈마 밀도를 높이는 실험을 수행하였다. 실험에서는 2개의 발룬 변압기를 이중구조 안테나에 설치하여 실제 인가되는 전압이 접지전위 대비＋V에서 ${\pm}$V/2로 변환되도록 구성하였다. 20~100 mTorr 압력 범위의 아르곤 기체 50 sccm에 30~70 W범위의 전력을 인가하여 반응용기의 중앙과 벽면에서 부유 탐침법을 적용하여 플라즈마 밀도를 측정 하였다. 같은 압력과 같은 전력에서 발룬 변압기를 사용했을 때와 회로에서 변압기만 제거한 실험을 비교하면 반응용기 중앙에서 플라즈마 밀도가 평균 10% 증가함을 보였다. 이는 안테나에 발란스 된 전압이 인가되면 플라즈마 균일도가 증가하고 부유전위(floating potential) 대비 플라즈마 전위(plasma potential)가 낮아져서 이온에 의한 손실이 줄어들어 전자가 더 많은 에너지를 흡수해서 나타나는 현상이다. 특히 E-mode에서 H-mode로 전환되면 플라즈마 밀도가 크게 증가함을 보였고, 반응용기 벽면에서는 발룬 변압기를 사용했을 때 밀도가 낮다가 H-mode로 전환 시 비교실험 대비 밀도가 크게 증가함을 볼 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.2
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• pp.170-179
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• 2017

We investigated design requirements of feed water drain and hydrogen vent systems for the sodium-water reaction pressure relief system (SWRPRS) of the prototype generation IV sodium cooled fast reactor (PGSFR). We evaluated the areas of the gas vent pipe of the water dump tank and the length of the water drain pipe of the steam generator to rapid drain of the water steam inside the steam generator for the normal and refueling operations, respectively. We also calculated the diameter of the gas vent pipe of the sodium dump tank which met its design pressure.

• Clean Technology
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• v.19 no.2
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• pp.165-172
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• 2013

In this study, the hydrogen chloride removal using K-based dry sorbents ($K_2CO_3/Al_2O_3$, KEPRI, Korea) was studied with varying the pressure in a fixed bed reactor (15 cm tall bed with 0.5 cm I.d.). Working temperature was $400^{\circ}C$ and feed gas concentration was 750 ppm (HCl vol%, $N_2$ balance). The chloride sorption capacity of sorbent increases with increasing pressure (1, 5, 10, 15 and 20 bar). Also, after forming KCl crystal by reaction with $K_2CO_3$ and HCl, owing to the strong bonding energy, sorbent regeneration was practically impossible. Its optical, physical and chemical characterizations were evaluated by SEM, EDAX, BET, TGA and XRD. At $400^{\circ}C$ and 20 bar condition, working condition for the dehalogenation process after gasification, K-based dry sorbent showed high HCl sorption capacity and HCl/$N_2$ separation performances comparing with Ca-based and Mg-based dry sorbents.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.8
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• pp.684-691
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• 2015

A sudden increase in combustion pressure is observed in the ducted rocket combustion test equipped with pipe shaped and converging nozzle exhaust tubes. This study aims to understand the physical mechanism of abrupt change in combustion pressure using thermal choking in the exhaust tube. Results confirmed that the thermal choking of the flow inside the exhaust tube was responsible for the sudden increase in combustion pressure. Also, high pressure exponent of solid propellants is critical sensitive to the occurrence of thermal choking exhaust pipe. Additionally, numerical simulation showed that the sudden increase in combustion pressure was less possible in diverging pipe because thermal choking is more reluctant to occur.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.500-503
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• 2011

본 논문에서는 RTO 반응기의 최적 조업 조건을 도출하고자 현재 조업 중인 RTO 반응기 촉매층의 압력분포, 유속분포, 유선장, 체류시간, 온도분포 등에 대하여 분석하였고 최적의 조업 조건을 도출하기 위한 전상유체해석을 수행하였다. 전산 해석 결과, 현재 조업중인 반응기 촉매층의 축열재로 인한 압력손실은 크지 않은 것으로 나타났으며, 세라믹 필터 이후 유속은2-3 m/s로 특별한 편류없이 비교적 안정적 유속분포룰 보이고 있었다. 그러나 기류분포를 좀 더 개선하려고 한다면 설비 내부에 플래넘과 촉매층 접속 구간 연장 등의 방법을 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 기류안내판이나 다공판 부착 등의 방법은 큰 효과는 없을 것으로 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.1
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• pp.99-105
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• 1996

본 연구에서는 TIMA를 전구체로 하는 수직형 MOCVD 반응기를 대상으로 수학적 모델을 세우고 컴퓨터에 의한 수치모사를 수행하여 반응기 설계 변수 및 공정조건이 AI의 증착속도와 증착두께 분포에 미치는 영향을 알아보았다. 수학적 모델은 수직형 반응기를 축대칭으로 보아 2차원으로 수립하였으며 반응기내의 운동량전달, 열전달, 물질전달을 포함한다. 이 수학적 모델의 지배 방정식들에 대하여 Galerkin 유한요소법을 적용하여 수치적으로 반응기 내의 유체 흐름 구조, 온도분포와 반응물의 농도 분포를 구하였다. 수치모사 결과 AI의 증착속도는 반응기 압력이 0.47torr, 기판온도가 25$0^{\circ}C$, 유량이 7.5sccm일 경우, 190-230$\AA$/min로 나타났다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.21 no.3
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• pp.1-8
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• 2017

The purpose of this study is to suggest the rupture disk design(size) and application at the two phase(gas-liquid) flow by runaway reaction at batch reactor. The definition of runaway reaction is abnormally exothermic reaction by the uncontrolled cooling water or deviated operating condition. As a result, the temperature of reactor is rapidly increasing. The causes of runaway reaction are either self-heating reaction or sleeper reaction. General methods of rupture disk size or safety valve are not suitable in the runaway reaction, because of temperature and pressure increasing rapidly in the reactor and the phases of relieving fluid is 2-phase flow. This study case of the reactor incident, the depressurization system such as safety valve and vent installed, however, the system did not relieved the pressure of reactor suitably. The orifice size of the safety valve were designed too small because the size had not been considered the phenomena and character of reaction. The batch reactor design should be considered by referring to the possibility of runaway reaction proposed in this study and the size of rupture disk design method considering 2-phase flow.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.42-45
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• 2012

As a basic research for the development of Korean lunar lander, propulsion system development for ground test is in progress. Design target is 220 N in ground thrust at 130 g/s flow rate, 200 psi chamber pressure. For the performance improvement, two type injector and catalyst bed was designed. For ground test, thrust measurement system using LM guide was developed and test was performed. The result shows 214.1 N thrust in atmosphere condition at 126.6 g/s flow rate.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.363-363
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• 2011

열분해 반응기 내에서 실리콘 필름을 성장시키는 것은 반도체/디스플레이, 태양전지, 신소재 등 다양한 분야에서 중요한 공정이다. 더욱이 반도체 소자 선폭이 줄어들면서 나노입자의 오염 제어가 더불어 중요해지고 있다. 생산 공정 기술의 집적화에 따라 패턴 사이 거리가 작아지고, 이에 불과 수 십 나노미터크기의 오염입자에 의해서 패턴불량이 발생하고 생산수율을 감소시킨다. 일반적으로 반도체 공정 중 발생한 오염입자는 반응기 내의 가스가 물리/화학적 공정에 의해 핵생성(nucleation)이 일어나 핵(nuclei)이 생성되고, 이 때 표면반응 및 응집(coagulation)에 의해 성장하게 된다. 이에 본 연구에서는 열분해 반응기 내에서 사일렌(SiH4) 가스를 열분해하여 발생되는 실리콘 오염입자의 핵생성과 성장 모델을 정립하고, 생성된 오염입자의 거동과 전달 현상을 이론적으로 고찰하였다. 열분해 반응기와 같은 기상공정(Gas to particle conversion)에서 오염입자가 생성될 때, 그 성질과 크기 등에 물리/화학적 영향을 주는 요소는 전구체/이송기체의 농도 및 유량, 작동 압력, 작동 온도와 반응기 고유 특성 등이 있다. 수치해석의 정당성과 빠른 계산을 위해 단순화시킨 0D 모델인 Batch 반응기와 1D모델인 plug flow 반응기 등에서 SiH4 가스의 열분해 과정시 생성되는 Si cluster를 상용코드인 CHEMKIN 4.1.1을 이용하여 계산하였으며, 2D모델인 Shear flow 반응기로 확장시켜 Si 오염입자가 생성특성을 연구하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2000.11a
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• pp.67-72
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• 2000

PET는 합성섬유, 필름, 음료수병, 성형 플라스틱 등의 다양한 용도를 가지고 있으며 특히 섬유 원료부분에서는 전세계의 약 40%이상을 차지하고 있는 상업적 입장에서 아주 중요한 소재이다.［1］그러나, PET 제조공정은 긴 반응시간과 높은 반응온도, 대용량의 다단계 공정시설을 필요로 하는 대표적인 에너지 다소비 공정으로서 현대의 치열한 고분자 제품의 시장경쟁 상황에서 에너지 투입량 감축을 위한 공정의 해석 및 개발과 그로 인한 생산원가의 절감이 필수적이다. 본 연구에서는 실제 공장에서 사용되는 단일 연속식 직접 에스테르화 반응기(CSTR Direct Esterification Reactor)를 모델링하고 Van Krevelen［2］의 Group contribution method로 계산된 올리고머의 열용량값을 이용하여 에너지 소모량을 계산하였다. 모델링 결과는 모두 실제 공장의 자료와 비교되었으며 가장 제어하기 쉬운 변수에 따른 반응물의 물성과 에너지 소모량을 분석하였다. 또한 압력이 일정한 조건 하에서 입력변화에 따른 반응기의 동적 모델링을 동시에 수행하였으며 투입에너지량과 반응기의 운전지표와의 관계를 분석하였다. 이러한 연구는 실제 공정분석과 최적화에 있어서 소모 에너지량을 고려한 보다 정확한 지표를 제시하고 에너지 사용의 효율성을 높이는 데 기여할 수 있다.