• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.37-38
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• 2011

알루미늄은 높은 내부식성과 우수한 물리적 특성으로 철강 제품의 부식방지를 위한 표면처리와 항공 우주분야 소재로 각광을 받아왔다. 알루미늄을 철강 제품의 부식방지를 위한 표면처리 소재로 사용되는 경우 비교적 두껍게(15 ${\mu}m$ 이상) 코팅된다. 본 연구에서는 얇은 두께(3 ${\mu}m$ 이하)의 알루미늄 박막을 이용하여 높은 내식성을 갖는 코팅 공정을 개발하고자 한다. 물리기상증착으로 코팅되는 대부분의 금속은 주상정 구조를 갖는다. 주상정 구조는 grain boundary에 공극이 존재하고, 이 공극을 통해서 부식을 일으키는 물질이 보호막과 모재의 계면으로 침투하여 모재가 부식을 일으킨다. 스퍼터링 공정을 제어하여 알루미늄 박막의 공극 발생을 억제하여 보호막으로서의 기능을 향상할 수 있는 방법을 제안한다. 알루미늄 코팅을 위해서 magnetron sputtering을 이용하였으며, 기판은 냉연강판을 사용하였다. 냉연강판위에 코팅된 알루미늄 박막을 분석한 결과, 스퍼터링 소스에 역방향 자기장을 인가하여 코팅한 알루미늄 박막이 염수분무 120 시간 후에도 적청이 발생하지 않는 우수한 내식성을 보였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2015.12a
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• pp.215-218
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• 2015

Simultaneous laser ignition and spectroscopy is a scheme that enables rapid determination of the local equivalence ratio and condensed fuel concentration during a reaction in a two phase spray flame. We have conducted quantitative analysis of the LIBS signals according to the equivalence ratio, droplet size, droplet number density and droplet concentration as a part of novel feedback control strategy proposed for flame ignition and stabilization with simultaneous in situ combustion flow diagnostics. This is a desirable scheme since such real time information onboard an engine for instance can be constantly monitored and fed back to the control loop to enhance the mixing process and minimize emissions of unwanted species and potential combustion instability.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.607-614
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• 2013

Nowadays, automotive manufacturers have developed various technologies to improve fuel economy and reduce harmful emissions. The ultra-lean direct injection engine is a promising technology because it has the advantage of improving thermal efficiency through the deliberate control of fuel and ignition. This study aims to investigate the development of a spray-guided-type lean-burn LPG direct injection engine through the redesign of the combustion system. This engine uses a central-injection-type cylinder head in which the injector is installed adjacent to the spark plug. Fuel consumption and combustion stability were estimated depending on the ignition timing and injection timing at various air-fuel ratios. The optimal injection timing and ignition timing were based on the best fuel consumption and combustion stability.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.506-507
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• 2011

경사코팅 기술(Oblique Angle Deposition; OAD)은 입사 증기가 기판에 수직으로 입사하지 않고 90도 보다 작은 각도로 비스듬히 입사하도록 조절하여 코팅하는 물리증착 기술의 하나로 피막의 조직을 다양하게 제어할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 초기의 경사 코팅 기술은 경사각을 가진 정지된 기판 상에 코팅하였으나 최근에는 기판의 각도와 회전을 동시에 조절하여 이루어지는 소위 스침각 증착(Glancing Angle Deposition; GLAD) 기술이 개발되어 다양한 형태의 구조를 제어하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 컴퓨터를 이용하여 입사각과 방위각을 정밀 제어함에 의해 나노 스케일의 Zigzag 및 나선형, 기둥형 조직 등 복잡한 형태의 박막을 제조하는 것이 가능하게 되었다. 현재, GLAD 기술과 다양한 형태의 나노 조직을 이용하여 각종 센서는 물론 태양전지와 같은 에너지 소자, 필터와 같은 광학코팅 등에 응용하기 위한 연구가 세계적으로 폭넓게 진행되고 있다. 본 연구에서는 조직의 치밀도 향상을 통한 특성 향상을 위해 Al 및 TiN 박막을 제조함에 있어서 경사코팅 기술을 응용하여 단층 및 다층 피막(각도를 반대로 하여 여러 층을 제조)을 제조하고 그 특성을 비교하였다. Al 박막은 UBM (Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 타겟 표면과 기판 표면이 이루는 각도 즉, 입사빔과 기판이 이루는 각도를 각각 0, 30, 45, 60 및 90도의 각도에서 강판 및 실리콘 웨이퍼 상에 시편을 제조하되 단층 및 다층으로 시편을 제조하고 치밀도 및 내식성과 반사율 및 조도 등의 특성을 비교하였다. 그 결과 경사각으로 코팅한 시편에서 조도 및 반사율이 향상됨은 물론 치밀도 및 내식성이 향상됨을 확인하였다. 특히, 염수분무에 의한 내식성 시험에서 경사 코팅된 시편의 경우 내식성이 현저히 향상되었는데, 이는 경사 코팅 방법이 박막의 치밀도를 향상시켜 나타난 현상으로 판단된다. TiN 박막은 Cathodic Arc 방식을 이용하되 Al 박막과 동일한 방법으로 코팅을 하고 내식성 및 경도 등의 특성을 비교하였다. TiN 박막은 경사각이 커지면서 경도가 낮아지며 특히 다층막의 경우 경도 감소가 현저함을 알 수 있었다. 다만, 45도에서는 다른 경사각에 비해 약간의 경도 상승이 측정되었다. 경사각 코팅에서의 경도 감소는 피막의 경사에 의해 탐침이 미끄러지거나 또는 우선 방위에 의한 경도 증가 효과가 나타나지 않아 생기는 현상으로 판단되었다. Ferroxyl 시험을 이용한 기공도 시험에서는 경사각 코팅의 경우가 기공이 다소 감소함을 확인하였다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.8 no.4
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• pp.281-287
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• 1999

In order to take a good look at effectiveness of cooling of Fog system and Pad-Fan system, we chose 49 farm households which were installed evaporative cooling system and 2 farm households which were installed Pad-Fan system and Fog system for a test. We execute the test on 29 households out of 49.6 households, which were installed Pad-Fan system, were able to use; however, 6 household out of 9 which were installed Fog system couldn't use it. The main reason was the clogged on nozzle. The cooling efficiency on Pad-Fan system was 77.4%, but it was very poor on Fog system. Since there are many problems on Fog system, we need more research on size of fog, the location of nozzle, control of Fog systems.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.3
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• pp.45-53
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• 2022

In order to improve the emission of diesel engines, natural gas-diesel dual fuel combustion compression ignition engines are in the spotlight. In particular, a reactivity controlled compression ignition (RCCI) combustion strategy is investigated comprehensively due to its possibility to improve both efficiency and emissions. With advanced diesel direct injection timing earlier than TDC, it achieves spontaneous reaction with overall lean mixture from a homogeneous mixture in the entire cylinder area, reducing nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM) and improving braking heat efficiency at the same time. However, there is a disadvantage in that the amount of incomplete combustion increases in a low load region with a relatively small amount of fuel-air. To solve this, sensitive control according to the diesel injection timing and fuel ratio is required. In this study, experiments were conducted to improve efficiency and exhaust emissions of the natural gas-diesel dual fuel engine at low load, and evaluate combustion stability according to the diesel injection timing at the operation point for power generation. A 6 L-class commercial diesel engine was used for the experiment which was conducted under a 50% load range (~50 kW) at 1,800 rpm. Two injectors with different spray patterns were applied to the experiment, and the fraction of natural gas and diesel injection timing were selected as main parameters. Based on the experimental results, it was confirmed that the brake thermal efficiency increased by up to 1.3%p in the modified injector with the narrow-angle injection added. In addition, the spray pattern of the modified injector was suitable for premixed combustion, increasing operable range in consideration of combustion instability, torque reduction, and emissions level under Tier-V level (0.4 g/kWh for NOx).

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.41 no.4
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• pp.321-326
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• 2014

The aim of this study was to investigate which hydroponic system is the optimum for growth and photosynthetic characteristics of Angelica gigas during experiment. Angelica gigas 'Manchu' were sowed and managed under a growth room chamber. The environmental conditions (temperature $22^{\circ}C/18^{\circ}C$ (day/night), relative humidity 50-70%, photosynthetic photon flux density (PPFD) $120{\pm}6{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$) were maintained for 3 weeks. Forty eight seedlings with 4-5 leaves were transplanted in deep flow technique (DFT), substrate, and spray culture systems [culture bed: 800 (L) ${\times}$ 800 (W) ${\times}$ 400 mm(H)] under $150{\pm}5{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ PPFD provided with fluorescence lamps and cultivated for 11 weeks. At the end of the experiment, fresh and dry weights, leaf lenghth and width, SPAD, root fresh, and dry weights, and root volume of Anglica gigas were measured. Photosynthetic rate of Anglica gigas were measured with portable photosynthesis systems to investigate optimum PPFD, $CO_2$ concentration, and air temperature conditions. Fresh and dry weights of Anglica gigas grown in substrate were significantly greater than DFT-treated, but there were not significant with spray treatment. Leaf photosynthesis of Anglica gigas showed the tendency to sharply increase as PPFD was increased from 50 to $200{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$. Though $CO_2$ saturation point was around $1000-1200{\mu}mol\;mol^{-1}$, increase in air temperature from 16 to $26^{\circ}C$ did not quite affect photosynthesis of Anglica gigas. In conclusion, Anglica gigas may be optimally cultivated with a spray culture system as air temperature, PPFD, and $CO_2$ concentration for environment are controlled at $20{\pm}3^{\circ}C$, $150{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, and around $1000{\mu}mol\;mol^{-1}$ for mass production.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.125-125
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• 2012

물리증착(physical vapor deposition; PVD)은 진공 또는 특정 가스 분위기에서 고상의 물질을 기화시켜 기판에 피막을 형성하는 방법으로 증발과 스퍼터링 그리고 이온플레이팅 등이 있다. PVD 방법으로 박막을 제작하면 대부분의 박막은 주상정 구조로 성장하게 된다. 이러한 주상정의 조직을 제어하는 방법으로 빗각 증착(oblique angle deposition; OAD) 기술이 있다. OAD는 타겟(증발원)에 대해서 기판을 평행하게 배치하는 일반적인 코팅방법과는 달리 기판의 수직성분과 타겟의 수직성분이 이루는 각도가 0도 이상이 되도록 조절하여 기판을 기울인 상태로 코팅하는 방법을 말한다. OAD 방법을 이용하면 기판으로 입사하는 증기가 초기에 생성된 핵(seed)에 의해 shadowing이 발생하면서 증기가 수직으로 입사하는 normal 증착과는 다른 형상의 성장 조직이 만들어지게 된다. 본 논문에서는 OAD 방법을 이용하여 Al과 TiN 박막을 제조하고 그 특성을 비교하였다. Al 박막은 UBM (Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 빗각을 각각 0, 30, 45, 60 및 90도의 각도에서 강판 및 실리콘 웨이퍼 상에 시편을 제조하되 단층 및 다층으로 시편을 제조하고 치밀도와 함께 조도와 반사율을 비교하고 염수분무시험을 이용하여 내식성을 평가하였다. TiN 박막은 Cathodic Arc 방식을 이용하되 Al 박막과 동일한 방법으로 코팅을 하고 내식성 및 경도 등의 특성을 비교하였다. TiN 박막은 경사각이 커지면서 경도가 낮아졌으나 바이어스 전압을 이용하여 다층으로 제조함에 의해 경도는 유지하면서 modulus를 낮출 수 있어서 박막의 신뢰성을 나타내는 H3/E2 값은 증가함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.23 no.4
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• pp.1-6
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• 2008

This experiments are perfol1ned to investigate the effect of ventilation velocity on a high pressure water mist tire suppression in train. The experiment is conducted in half scale modeled train of a steel-welled enclosure (5.0m${\times}$2.4m${\times}$2.2m). The ventilation velocity is controlled by the ventilation duct through an inverter in the range of 0 to 3m/s. The coverage-radius and an injection angle of an high pressure water mist system are measured. The mist nozzle with 5-injection holes is operated with pressure 60bar. The heptane pool fires are used. The fire extinguishment times and the temperature are measured for the ventilation velocities. In conclusion, because the momentum of injected water mist is more dominant than that of ventilation air, the characteristics of water mist, the fire extinguishment times and the temperature are affected very little by ventilation velocity.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.23 no.4
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• pp.385-391
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• 2014

A control system for ultrasonic spray pyrolysis deposition was developed that can coat a large size glass panel with a transparent conductive oxide. It consists of several ultrasonic atomizer devices to cover a large area and a host computer for individually controlling the devices. The sub-controller in an ultrasonic atomizer device can adjust the flow rate of the atomized conductive oxide gas by setting the flow rate of the solution and regulating the level of the solution in the tank. To construct a feedback control loop for level regulation, a level sensor that utilized an infrared distance sensor and an electric circuit for adjusting the ultrasonic oscillator were developed. The host program was also developed, which can monitor and control the sub-controllers. A proportional-integral controller was developed for a simplified model, and its operation was verified through an experiment.