• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.27 no.6
• /
• pp.218-222
• /
• 2016

The thermal characteristics of a laser diode TO package has been analyzed using a commercial computational fluid dynamics (CFD) tool, and the thermal bypass structure was optimized. Comparison of device temperature and the estimated thermal resistance of the resultant structure showed that the bypass structure relieved the thermal bottleneck, and improved the thermal characteristics quite efficiently.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.53-60
• /
• 2016

This study discusses the thermal insulation capacity of variant of NO96 LNG (liquefied natural gas) cargo containment insulation system. Changing the insulation materials and the insulation layers of conventional GTT NO96 containment system, The thermal resistance and BOR(boil off rate) caused by the heat transfer between cryogenic and environmental temperature is discussed. Therefore, thermal analysis of LNG CCS(cargo containment system) is carried out to determine the insulation capabilities. Also, BOR is evaluated in terms of the total amount of heat invaded into CCS(cargo containment system). Variant of NO96 CCS such as NO96, NO96GW and NO96L3 membrane type during laden voyage is selected for the comparative study. Finite element model for heat transfer analysis is conducted by employing the equivalent thermal resistance model to simplify the complex insulation layers. Finally the results for each variant model are relatively compared and discussed to minimize the BOR.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.329-329
• /
• 2012

알루미늄 합금은 기존에는 경량소재로써 각광을 받아왔지만, 최근에는 다양한 전자 및 기계 부품에서 방열이 크게 대두 됨에 따라 방열 소재로써의 관심이 증가하고 있다. 알루미늄 합금의 고유한 표면처리법인 양극산화에의해 생성되는 산화층의 열전도도에 대한 연구를 실시하였다. 또한, 이들 산화층은 실리이라는 후처리에 의해서 기공구조의 변화가 일어나는데, 이 실링 처리가 열전도도에 미치는 영향에 대해서 확인해 보았다. 양극 산화피막의 미세 기공층이 비어있는 경우에 비해서 실링에 의해서 기공이 산화물 및 수산화물로 채워진 경우 열전도도가 증가하였다. 또한, 산화층의 기공률에 따라서 열전도도가 증가되는 비율의 차이가 발생하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
• /
• 2003.10a
• /
• pp.305-310
• /
• 2003

옥내에서 사용하는 300V 이하의 소형전기기구의 전원선으로 사용되는 비닐코드는 가요성 및 절연성이 우수하며 구조는 연동선을 꼬아 합친 것 위에 절연체(PVC)로 절연한 것이다. 비닐코드에서의 화재발생 부위는 플러그 부분, 연장코드 부분, 연장코드와 부하기기의 접속부 부분에서 발생하며, 화재 원인은 접속 및 접촉불량, 반단선, 방열불량에 의한 전선과열, 플러그 몸체 및 피복 절연물의 절연열화, 과전류(과부하) 등에 의해 선간단락이나 지락사고 등으로 화재가 발생한다.(중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.26.2-26.2
• /
• 2010

최근에는 차세대 조명용 후보광원인 고출력 백색 LED를 개발하기 위한 경쟁이 치열하며, 이를 위해 업체가 고심하고 있는 가장 큰 문제 중의 하나가 칩에서 발생하는 열을 어떻게 관리하는가 하는 방열의 문제이다. 따라서, LED의 가장 큰 특징인 장수명을 손해보지 않기 위해서는 칩에서 발생되고 있는 열을 외부에 확산시키기 위한 기술 개발이 필수적이다. 다양한 방열소재 중 W-Cu 복합재는 W의 낮은 열팽창계수와 Cu의 높은 열전도도로 인해 방열소재로써 유망한 소재로 주목받고 있으나, 우수한 열적 특성을 발현하기 위해서는 고치밀화를 갖는 W-Cu 복합재 제조가 우선적으로 필요하다. W-Cu 복합체는 일반적으로 액상소결법을 통해 균일한 미세조직을 얻을 수 있으나, 열팽창계수를 낮추기 위해 Cu 함량이 적어지게 되면 치밀화가 어려우며 이를 해결하기 위해 나노입자를 갖는 분말을 이용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 W과 Cu 산화물을 이용하는 것이 구성성분끼리의 편석이 발생하지 않으며, 소결성도 우수하여 양산화에 가장 접근한 방법으로 알려져 있다. 그러나, 지금까지의 얻어진 W-Cu 복합체의 경우, 분말상태에서의 얻어진 나노입자가 승온시에 마이크로 크기로 과도한 입자성장이 일어나기 때문에 소결 후에도 나노크기를 유지하기 어려울 뿐만 아니라, 구성상끼리의 응집체가 형성된다. 본 연구에서는 액상소결후에 W 입자가 Cu 기지내에 균일하게 분산되는 동시에 나노크기의 입자를 가지는 고분산 W-Cu 소결체를 얻고자 하였다. 이를 위해 금속산화물 분말의 분쇄를 위해 효과적인 방법으로 알려진 습식상태에서의 고에너지 볼밀링을 통하여 혼합된 텅스텐과 구리 산화물 분말의 수소환원공정을 통해 얻어진 100nm 이하의 입자를 가지는 W-20wt%Cu 나노복합분말을 출발분말로 사용하였다. W-20wt%Cu 나노복합분말의 성형체를 $1050^{\circ}C-1250^{\circ}C$의 온도범위에서 소결거동을 조사하였다. 그 결과, $1100^{\circ}C$ 온도에서 이론밀도에 가까운 소결밀도를 나타내었으며, 이는 기존에 비해 $100^{\circ}C$ 정도 치밀화 온도를 낮추는 결과이다. 소결체의 미세구조 관찰결과, 소결 후 약 200nm의 텅스텐 입자가 Cu내에 균일하게 분산되어 있었다. 제조된 W-Cu 시편에 대해서는 LED 응용성을 조사하기 위해 열전도도와 열팽창계수 등을 평가하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.24 no.6
• /
• pp.342-346
• /
• 2013

We present the thermal analysis result of die bonding for a high power LED package using a metal hybrid silicone adhesive structure. The simulation structure consists of an LED chip, silicone die adhesive, package substrate, silicone-phosphor encapsulation, Al PCB and a heat-sink. As a result, we demonstrate that the heat generated from the chip is easily dissipated through the metal structure. The thermal resistance of the metal hybrid structure was 1.662 K/W. And the thermal resistance of the total package was 5.91 K/W. This result is comparable to the thermal resistance of a eutectic bonded LED package.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.57.1-57.1
• /
• 2012

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나 강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에 있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 반면에 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이 다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽 등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질 구조에 관한 연구가 활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한 응용이 전개되고 있다. 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스 금속의 제조 원리는 용융금속의 높은 가스용해도와 고체금속의 낮은 가스고용도의 차이를 이용하여 응고할 때 고용되지 않는 가스원자가 기포를 형성시키는 것이다. 수소용해도는 모든 금속에 있어서 온도상승에 따라 증가하지만 융점에 있어서 용해도의 불연속적 증가를 나타내며 응고할 때 고액계면에서 다량의 가스를 방출하고 기공 생성을 야기한다. 특히, 고 액상에 있어서 수소용해도 차가 큰 마그네슘, 니켈, 철, 동 등은 기포를 생성하기 쉽다. 또한 기공의 배열구조를 제어하기 위해 일방향응고법를 이용하여 기공에 방향성을 부여한다. 외관상 기공구조가 연근뿌리를 닮은 것으로 부터 로터스 금속이라는 명칭이 널리 알려져 있다. 이와 같은 제조방법에 의해 로터스 금속은 기공 방향, 기공크기, 기공률을 자유롭게 제어할 수 있고 우수한 기계적 성질이 기존의 발포금속, 소결금속과 전혀 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 기공구조는 용해온도, 응고속도, 분위기 가스압, 불활성가스와의 혼합체적비 등의 제어를 통해서 조절할 수 있다. 이와 같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용을 기대한다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.9-18
• /
• 2016

The thermal and mechanical properties of fiber-reinforced cement-based composite for solar thermal energy storage were investigated in this paper. The effect of the addition of different cement-based materials to Ordinary Portland cement on the thermal and mechanical characteristics of fiber-reinforced composite was investigated. Experiments were performed to measure mechanical properties including compressive strength before and after thermal cycling and split tensile strength, and to measure thermal properties including thermal conductivity and specific heat. Test results showed that the residual compressive strength of mixtures with OPC and slag was greatest among cement-based composite. Thermal conductivity of mixtures including graphite was greater than that of any other mixtures, indicating favor of graphite for improving thermal transfer in terms of charging and discharging in thermal energy storage system. The addition of CSA or zirconium increased specific heat of fiber-reinforced cement-based composite. Test results of this study could be actually used for the design of thermal energy storage system in concentrating solar power plants.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.76-84
• /
• 2009

In this review an attempt is made to give the background to the current trends in foreign developments in the ceramic matrix composites for space vehicles. The lightweight and high temperature specific modulus properties of ceramic composites have continued to develop for designing advanced propulsion structures and for increasing space vehicle performances. Those applications require advanced materials with good resistance to high temperatures, to oxidation environments and to mechanical stresses. The advantages of ceramic matrix composites are the low specific weight, the high specific strength over a wide temperature ranges, and their good damage tolerance compared to tungsten, pyrographites and polycrystalline graphites. Due to these advantages ceramic matrix composites are currently used in rocket engine chamber, nozzle, solar array, radar antenna, mirror support structures, hypersonic leading edge articles, heat shields, reentry vehicle nose tips, and radiators for spacecraft. Various processes are discussed together with examples of current application so that some of the advanced technologies can be possibly applied to Korean space technology.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.259-259
• /
• 2012

Mo-Cu 합금은 열전도도, 전기전도도가 우수하고 합금조성에 따라 열팽창계수의 조절이 가능하여 반도체소재, 방열소재, 접점소재 등에 적용가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 또한 상태도 상에서 고용도가 전혀 없기 때문에 박막을 제작하였을 경우, 나노 복합체 형성이 용이하고 질소 분위기에서는 MoN-Cu로 상분리가 가능하여 하드상과 소프트상의 물성을 동시에 보유한 박막 제작이 가능하다. 또한 고온에서 산화반응에 의해 생기는 $MoO_3$, $CuO_3$와 같은 준안정상의 산화물들은 육방정계 구조(HCP)를 가지며 전단특성이 우수하여 자동차 저마찰 코팅재료로써 많은 연구가 진행되고 있다. 반면, Mo-Cu 는 상호간에 고상은 물론 액상에서도 고용도가 전혀 없기 때문에 일반적인 방법으로는 합금화 또는 복합화가 어렵다. 또한 Mo-Cu 박막을 제작할 경우 복수의 타겟을 이용해야 하기 때문에 성분조절과 구조적 제어가 불리하고 공정의 복잡화라는 단점을 가지고 있으며 추가적으로 다른 원소를 첨가하여 3원계, 4원계 이상의 박막을 형성하는 것에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상호간의 고용도가 없는 재료의 합금화가 용이한 기계적 합금화법(Mechanical Alloying)을 이용하여 Mo-Cu 합금분말을 제조하였고, 준안정상태의 구조의 유지가 가능한 방전 플라즈마 소결법(Spark Plasma Sintering)을 이용하여 합금타겟을 제작하였다. Mo-Cu 박막은 제작된 합금타겟을 사용하여 DC 스퍼터링 공정으로 제작하였다. Mo-Cu 박막의 공정조건으로는 타겟조성, 공정분위기, 가스 비율로 정하여 실험을 진행하였다. 제작된 박막은 자동차 코팅재료로써의 적용가능성을 보기 위해서 내열성, 내식성, 내마모성의 특성을 평가하였다.