• Fire Science and Engineering
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• v.34 no.2
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• pp.54-63
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• 2020

Although fires caused by heat generation due to Cu₂O breeding in wire connections are well-known among fire investigators, there are few papers on the analysis and introduction of fire cases by heat generation due to Cu₂O breeding. This study analyzed fire statistics caused by heat generation in electrical connections and the phenomena and features of heat generation due to Cu₂O breeding. Then, a fire which occurred in the wire connection in a university lab by heat generation due to Cu₂O breeding was analyzed in more detail. This fire case could reach a conclusion that heat generation due to Cu₂O breeding caused a fire in the wire connection through the fire pattern investigation of fire origin, the visual investigation of wire connection, 3D CT, power-on-test, and stereoscopic microscopy, SEM and EDS analysis.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.182.2-182.2
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• 2015

최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.14 no.3
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• pp.241-245
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• 2008

The characteristics of temperature profile around human body with heating life vest at sea were investigated in this paper. Especially, the temperature profile of human body was numerically calculated by finite difference method with Mathcad. The main parameters were seasonal mean sea water temperature, heating amount and heating duration time of heating life vest. In this paper, the boundary layer was composed by the difference matters, and the thermal conductivity was calculated with an adjacent cells using thermal resistance method. It was clarified that the body temperature was kept highly and the risk of death from hypothermia was reduced by wearing heating life vest.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.2
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• pp.683-688
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• 2018

In this study, we analyzed the heat generation state of a flat heating element by using image processing technology in conjunction with carbon fiber. The flat heating element is manufactured by chopping the carbon fiber to a small size and bonding it again using a dispersing agent. The solution of carbon fiber, bound together using the dispersant, is then filtered onto the nonwoven fabric. The last step is to obtain flat carbon fibers in the form of nonwoven fabrics for the purpose of drying the filtered carbon fibers. In the flat heating element, electricity may be applied to the carbon fiber on the surface produced in this manner. In this study, the flat heating element was analyzed by four methods. The analysis of the heat generation characteristics and heating rate of the flat heating element confirmed that the fabricated sheet heating element corresponds to a normal army. The analysis of the insulation coating and flat heating element module, which can be used for actual product manufacturing, involves two dimensional image analysis using image processing technology. The thermal image analysis of the flat heating element is a programming technique that not only analyzes the heat generation state in both two and three dimensions, but also displays the upper and lower 15 to 20% ranges of temperature corresponding to the heat generation in the image. In the final analysis, it is possible to easily find the erroneous part in the manufacturing process by directly showing the state of the fabricated flat heating element on the screen. By combining this image analysis method of the flat heating element with the existing method, we were able to more accurately analyze the heat generation state.

• The Microorganisms and Industry
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• v.16 no.1
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• pp.28-39
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• 1990

Biosensor는 모든 종류에서 공히 생체물질로 이루어지는 감지 부분, transducer 그리고 전자부분으로 이루어진다. 따라서 Biosensor는 사용하는 생체물질, transducer로 그리고 측정되는 물질에 따라 분류된다. Biosensor에 이용될 수 있는 생물반응은 pH 변화, ion 생산및 소비, 기체생산및 소비, 발열, 발광, 전자전달, 질량변화 등을 들 수 있다. 이상의 반응을 유발하는 생체물질은 효소, 항체등 단백질과 세포, 조직등 다양하다. 여기에서는 transducer의 특징을 먼저 살펴보고 biosensor 각론에서 이들 생체물질의 반응 특징을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.252-252
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• 2016

최근 학계나 산업계에서 indium tin oxide (ITO)의 높은 전기 전도도 및 광투과율을 이용하여 줄 발열을 기초로 하는 투명 면상 발열체에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 하지만 단일 ITO 박막으로 제작한 투명 면상 발열체는 온도가 상승함에 따라 균일하게 발열 되지 않으며, 글라스의 곡면 부분에서 유연성이 부족하여 크랙이 발생하는 다양한 문제점들을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 ITO의 결정화 온도 $160^{\circ}C$ 이상의 고온공정 또는 증착 후 열처리가 필요 하는 추가적인 공정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 단일 ITO 박막의 단점을 개선하는 ITO/Ag/ITO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일성, 발열 유지 안정도를 조사하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 non-alkali glass (Corning E-2000) 기판 상에 마그네트론 스퍼터링 공정으로 상온에서 ITO/Ag/ITO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드 형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 100 W, RF (ITO) power 200 W로 하였으며 ITO박막두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 10 ~ 20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 ITO 단일 타깃(SnO2, 10 wt.%)과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, 고순도 Ar을 이용하여 방전하였으며 총 주입량은 20 sccm, working pressure는 1.0 Pa을 유지하였다. 증착전 타깃 표면의 불순물 제거와 방전의 안정성을 유지하기 위해 10분간 pre-sputtering을 진행하고 증착하였다. 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, SHIMADZU)으로 측정하였으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800)으로 관찰하였다. 또한 투명 면상 발열체의 성능은 0.5 ~ 3 V/cm의 다양한 전압을 power supply (Keithly 2400, USA)를 통해서 시편 양 끝단에 인가한 후 시간에 따른 투명면상 발열체의 표면 온도변화를 infrared thermal imager (IR camera, Nikon)를 이용하여 관찰하였다. 하이브리드 구조를 가진 ITO박막의 두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막의 두께는 10, 15, 20 nm로 변화를 주었다. 이들 박막의 면저항 값은 각각 5.3, 3.2, $2.1{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 각각 86.9, 81.7, 66.5 %였다. 이에 비해 두께 95 nm의 단일 ITO박막의 면저항 값은 $59.5{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 89.1 %였다. 하이브리드 구조의 전기적특성은 금속층의 두께가 증가할수록 캐리어 농도 값이 증가함에 따라 비저항 값이 감소되어 면저항 값도 감소된 것이며, 금속 삽입층의 전도특성이 비저항에 큰 영향을 주고 있음을 보여준다. 하지만 금속 층의 두께가 증가할수록 Ag층이 연속적인 막을 형성하여 반사율이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 따라서 하이브리드 구조를 가진 투명 면상 발열체에 금속 삽입층의 두께 조절은 매우 중요한 인자임을 확인 할 수 있었다. 또한 발열성능을 평가 하기 위해 시편 양 끝단에 3 V전압을 인가한 결과, 금속 삽입층의 두께가 10 nm에서 5 nm씩 증가한 하이브리드 구조를 가진 투명면상 발열체의 최고 온도는 각각 98, 150, $167^{\circ}C$ 였으며, 단일 ITO의 최고 온도는 $32^{\circ}C$였다. 이 것은 동일한 두께 (95 nm)의 단일 ITO 박막과 비교하여 면저항이 낮은 하이브리드 박막의 발열량은 약 $120^{\circ}C$로 발열효율이 매우 우수한 것을 확인 할 수 있었다.

• Fire Science and Engineering
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• v.34 no.1
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• pp.66-71
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• 2020

The process of discharging batteries using salt water, when used for the disposal of a lithium-ion (Li-ion) batteries, is likely to cause a fire. However, there is a dearth of studies in the literature on the risk of fire while discharging mobile phone batteries in salt water. In order to investigate the possibility of fire by elucidating the discharge characteristics and the generation of heat, we conducted experiments by varying the concentration of the salt water, number of overlapping batteries, and type of the mobile phone batteries used as experimental specimen. The discharging voltage and the temperature of the batteries were measured, and the fire risk was predicted by analyzing the data. The results of the experiment showed that the higher the salt water concentration, the greater the discharge value of the mobile phone battery and the higher the exothermic temperature. Moreover, the exothermic temperatures of the overlapping batteries were higher than that of the single battery submerged in salt water. The highest exothermic temperature points of the battery occurred at the positive and negative poles.

• Bulletin of Food Technology
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• v.15 no.2
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• pp.107-111
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• 2002

초고압 가공처리는 별동의 화학 보존제를 사용하지 않고도 저온에서 식품유래 미생물을 사멸시킬 수 있기 때문에 식품분야에서 주목받는 새로운 가공기술이다. 이러한 초고압 처리의 장점 덕분에 관능적 특성이 우수하고 영양성분이 그대로 보존되는 고품질 식품의 제조도 가능하다. 고압 조건에서의 미생물 사멸정도를 측정하기 위해서는 흔히 실험실 규모의 장비(그림 1)을 사용하여 소량의 미생물 접종액을 처리함으로서 대량 처리시(그림 2)의 양상을 예측할 수 있다. 초기에 개발된 실험실 귬의 초고압 처리장비에는 일반적으로 고압용기 내부에 온도감지 장치가 부착되어 있지 않아, 압력 조건 하에서의 압축발열 및 순간 감압냉각 효과가 제대로 보고되지 않았다. 그러나 가열효과를 고려하지 않으면 초고압 처리기 특유의 가압 특성 대문에 실험 결과의 재현성을 얻기가 힘들고, 특히 대용량 생산설비의 경우 더욱 그러하다. 이론적으로 초고압 처리는 매우 예측 가능한 공정이다. 즉 고압요기 내부에서는 어느 지점이던 간에 압력이 고르게 분포되고, 가열 확산에 근거한 처리공정과는 달리 압력이 모든 지점에 순간적으로 공정상 불균일이 야기될 소지가 있는 부분은 오직 압축에 다른 발열과 열 전달에 의한 온도 편차에 기인한다. 실제로 처리 대상 제품과 압력 전달매체의 압축시 발열정도 차이와 시료, 매체, 고압용기 간의 열 손실 또는 열 흡수 대문에 고압처리 공정에서 온도가 일정하지 않을 수 있다.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.19 no.6
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• pp.1213-1218
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• 2018

Recently introduced Mask R - CNN presents a conceptually simple, flexible, general framework for instance segmentation of objects. In this paper, we propose an algorithm for efficiently searching objects of images, while creating a segmentation mask of heat generation part for an instance which is a heating element in a heat sensed image acquired from a thermal infrared camera. This method called a mask R - CNN is an algorithm that extends Faster R - CNN by adding a branch for predicting an object mask in parallel with an existing branch for recognition of a bounding box. The mask R - CNN is added to the high - speed R - CNN which training is easy and fast to execute. Also, it is easy to generalize the mask R - CNN to other tasks. In this research, we propose an infrared image detection algorithm based on R - CNN and detect heating elements which can not be distinguished by RGB images. As a result of the experiment, a heat-generating object which can not be discriminated from Mask R-CNN was detected normally.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.20 no.2
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• pp.20-23
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• 2012

본 연구는 유기성폐기물을 처리하고 그것을 이용하여 고체연료 또는 퇴비를 생산하는 종합시스템에 관한 것이다. 유기성폐기물은 90% 전후의 높은 함수율을 나타내고 있기 때문에 처리에 중점을 두어야 할 부분이 수분 처리 방법이다. 따라서 기존의 처리방법으로는 고액분리하여 처리 후 하천에 방류하는 시스템에 의해 처리되고 있다. 하지만 본 연구에서는 기술개발의 차별화 및 선행기술의 회피 전략을 위해, 유기성폐기물의 수분을 건조시키는 방법으로 미생물이 유기성폐기물의 유기물을 분해하여 발생 되는 $80^{\circ}C$ 이상의 열에너지에 의해 수분을 제거하는 발열반응을 적용하여 수분을 제거하는 무방류시스 템이다. 뿐만 아니라 고체연료의 발열량을 높이기 위해서 무연탄, 코크스, 기름 등의 열량보조제를 첨 가하는 대신에 유기성폐기물을 첨가 한 후 적당한 발열반응 및 건조시켜 고체연료를 제조하는 방법으 로 4,000kcal/kg 이상의 높은 발열량을 얻을 수 있으며 불완전연소 등에 의한 2차 오염을 방지할 수 있는 기술이다. 따라서 친환경 미생물 발열반응에 의해 유기성폐기물을 저렴한 비용으로 액상 및 고상 을 동시에 처리 할 수 있으며, 고체연료를 제조할 수 있는 새로운 신기술이다.