• Fire Science and Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.20-26
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• 2004

The purpose of this study is to investigate the transition mechanism and prevention mechanism of gas explosion to fire. Transition phenomena of explosion to fire of LPG in the explosion vessel of its size of TEX>$100 cm {\times} 60 cm {\times} 45 cm$ was visualized using the high speed video camera and the mechanism was analysed from the videograph. Newspaper size of $30cm {\times} 20cm$ was used for combustible sample in this experiments and LPG-air mixture was ignited by 10 ㎸ electric spark. Experimental parameter was gas concentration, size of vent area and position of combustible solid. Size of vent area were varied as $10cm {\times} 9cm, 13cm {\times} 10cm, 27cm {\times} 20cm, 40cm {\times} 27cm$, and the position of combustible was varied in 4 point. Carbon dioxide was used to study the prevention mechanism of explosion to fire transition of LPG. Based on this experiment we can find that transition possibility of explosion to fire on solid combustible from explosion is depends on concentration of LPG-air mixture and the exposure time of solid combustibles in high temperature atmosphere of flame and burnt gas. And cooling or inerting of the atmosphere after explosion can be prevent the transition of explosion to fire on solid combustibles from gas explosion.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.16 no.3
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• pp.31-37
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• 2009

Cu-Cu thermo-compression bonding process was successfully developed as functions of the $N_2+H_2$ forming gas annealing conditions before and after bonding step in order to find the low temperature bonding conditions of 3-D integrated technology where the quantitative interfacial adhesion energy was measured by 4-point bending test. While the pre-annealing with $N_2+H_2$ gas below $200^{\circ}C$ is not effective to improve the interfacial adhesion energy at bonding temperature of $300^{\circ}C$, the interfacial adhesion energy increased over 3 times due to post-annealing over $250^{\circ}C$ after bonding at $300^{\circ}C$, which is ascribed to the effective removal of native surface oxide after post-annealing treatment.

• Resources Recycling
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• v.12 no.5
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• pp.42-49
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• 2003

Characteristics of reduction and carbidization for hematite ore with a wide size range have been investigated at high temperature(590∼64$0^{\circ}C$) under $H_2$ and $H_2$-CO gas mixtures. The apparent activation energy for reduction of hematite ore with H2 gas was found to be 20 kJ/mol. The weight loss by reduction was about 28% md the weight gain by carbidization was about 5%. The measured values of weight change were compared with those calculated from equation (3) & (5) and fairly good agreement was obtained. The rate of carbidization was increased with an decrease in temperature, particle diameter and gas ratio($H_2$/ CO). The free carbon was increased with decrease in gas ratio($H_2$/ CO). The rate of carbidization was increased with mixing of $H_2$ gas but this effect was not proportional to fraction of $H_2$ gas. It was also found that the rate of carbidization was the maximum in the $H_2$ gas fraction of 0.5. It is considered that $H_2$ plays a part as a catalyst for formation of iron carbide($Fe_3$C).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.165.2-165.2
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• 2016

빗각 증착이란 입사 증기가 기판에 수직하게 입사하는 일반적인 공정과는 다르게 증기가 기판의 수직선과 $0^{\circ}$이상의 각을 갖는 증착 방법을 의미한다. 본 연구는 공정 압력이 비교적 높은 스퍼터링 공정에서 빗각 증착을 실시하여 코팅층의 구조제어가 가능한지를 확인하였다. 본 연구에서는 조직의 치밀도 향상을 통한 특성 향상을 위해 TiN 박막을 제조함에 있어서 빗각 증착 기술을 응용하여 단층 및 다층 피막을 제조하고 그 특성을 비교하였다. 스퍼터 소스에 장착된 타겟의 크기는 6"이며, 99.5% Ti 타겟을 사용하였고, Ar 가스 분위기에서 기판으로 사용된 Si(100) 위에 코팅하였다. 기판과 타겟 간의 거리는 10 cm이며, 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척을 실시한 후 진공챔버에 장착하고 < $2.0{\times}10-5Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 진공챔버가 기본 압력까지 배기되면 Ar 가스를 주입한 후 RF 파워에 약 300V의 전압을 인가하여 글로우 방전을 발생시키고 약 30분간 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝난 후 다시 < $2.0{\times}10-5Torr$까지 진공배기를 한 후 Ar 가스를 주입하여 TiN 코팅을 실시하였다. 빗각 증착을 위한 기판의 회전각은 $70^{\circ}$, $80^{\circ}$와 $-70^{\circ}$, $-80^{\circ}$이며, TiN 박막의 총 두께는 약 $3.5{\sim}4{\mu}m$로 유지하였다. 스퍼터링을 이용한 TiN 박막의 빗각 증착 코팅을 실시하였으며, 공정조건에 따라 주상정이 자라는 모습과 기울어진 각도가 다른 구조를 갖는 박막이 제조되는 것을 확인할 수 있었다. 빗각증착을 실시하는 중에 기판 홀더에 약 -100 V의 전압을 인가하면 인가하지 않은 막에 비해 치밀한 박막이 성장한다는 사실을 확인하였다. 박막의 성능향상을 위하여 스퍼터 시스템에서 빗각 증착을 이용한 TiN 박막 형성을 실시하였다. SEM 단면 이미지에서 확인해본 결과 주상정이 자라는 형상이 공정 압력이 5 mTorr에서 2 mTorr로 낮아짐에 따라 상대적으로 치밀하면서 일정한 형태로 성장하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 스퍼터링을 이용한 빗각 증착의 Structure Engineering 이 가능함을 확인하였으며 박막의 성능을 향상시키는 기술로서 응용 가능할 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2010.04a
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• pp.192-192
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• 2010

현재 산업과 과학의 발달로 인한 무분별한 화석연료의 사용은 에너지자원의 고갈과 환경오염의 문제를 야기시켜, 이의 해결을 위한 청정 신에너지에 대한 연구가 전 세계적으로 집중되고 있다. 이 중 바이오매스는 화석연료보다 비교적 높은 H/C 비를 갖기 때문에 신에너지인 수소 또는 Syngas를 생산하기 위한 가스화 특성이 우수한 특징을 가지고 있으며, 구성성분 내 중금속, 황, 질소를 거의 함유하지 않는 점에서 환경오염 저감과 동시에 대체 신에너지로써 각광을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 Wood pellet (미송)에 대하여 고정층 반응기를 이용하여 질소분위기하에서 온도 및 Steam/Biomass Ratio(이하 SBR) 조건에 따른 가스화 특성으로 고찰하는데 그 목적을 둔다. 온도의 영향에 대하여, 높은 온도 범위에서 수소 수율이 증가함을 알 수 있었다. SBR에 대한 영향으로서, 저온 (700, $800^{\circ}C$)에서는 SBR=1에서는 수소의 수율이 증가하였으나 SBR=2, 3에서 감소하는 것을 보였다. 하지만 $900^{\circ}C$에서는 SBR이 증가 할수록 수소의 수율이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 볼륨비로 나타내었을 경우 $H_2/CO(vol/vol)$의 경우 $900^{\circ}C$, SBR=3에서 0.73%로 water gas shift reaction이 가장 잘 일어난 것을 확인했고, $H_2/CH_4(vol/vol)$의 경우 마찬가지로 위의 조건과 동일조건에서 2.59%로 steam reforming이 가장 잘 일어난 것을 확인할 수 있었다. 최종적으로 본 실험에서는 $900^{\circ}C$, SBR=3인 경우에 가장 높은 수소수율을 얻을 수 있으며, 이때 수소의 수율은 32.7 Vol%였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.5
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• pp.319-326
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• 1998

Anodic half-reaction in the $Na^+$ ionic sensors using $Na_2CO_3$ and $MCO_3$ ($M=Cs_2,K_2,Li_2,Ca$) as a sensitive membrane is derived in continuous flow system to explain $CO_2$ sensing characteristics. For various gas-sensitive membranes, a well known overall reaction, $MCO_3\;=\;MO\;+\;CO_2$, cannot be applied for the EMF behaviors of these kinds of sensors. So, the anodic reaction is found to involve $Na_2CO_3$ and $M^{++}$-containing oxide phases by employing the ion exchange reaction at the interface of solid electrolyte and the sensitive membrane to maintain ionic balance in the whole cell. Based on the electrode reaction derived in flow system, differences of cell potentials between continuous and discontinuous flow systems were also discussed. These EMF differences were considerably caused by the partial pressures of oxygen and $CO_2$ as well as irreversible chemical reactions between electrode materials and $CO_2$ atmosphere.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.12
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• pp.1414-1420
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• 1996

Using Si powder with average particle size of 8${\mu}{\textrm}{m}$ Si compacts were formed by pressureless powder packing method. The compacts were reaction bonded at 1350, 140$0^{\circ}C$ for 3~35 hrs under N2/H2 atmosphere and its microstructures were examined. Reaction bonded silicon nitrides showed nitridation of 90% and relative density of 88% After the impregnation of 5wt% MgO as sintering additive using aqueous solution of Mg nitrate the Si compacts were reaction bonded at 140$0^{\circ}C$ for 15hrs. The reaction bonded bodies were gas pressure sintered at 180$0^{\circ}C$ 190$0^{\circ}C$ 200$0^{\circ}C$ for 150, 300min. They showed relative density of 95% bending strength of 600MPa and fracture toughness of 6 MPa.m1/2.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.20-20
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• 2010

GTA (Gas Tungsten Arc)용접은 불활성 분위기에서 용접이 이루어지기 때문에 타 아크용접법에 비해 용접부 품질이 우수하여 고품질이 요구되는 산업분야에 널리 이용되고 있다. 하지만 스테인리스강으로 pipe를 제조하기 위해 GTA 용접을 적용할 경우, Laser 및 고주파 용접 (HFIW)에 비해 용접부 품질 및 용접속도가 낮기 때문에 pipe를 제조하는 산업에서 적용에 제한을 받고 있다. 하지만, GTA는 laser 혹은 HFIW에 비해 가격이 1/10수준으로 낮고, 용접부 gap tolerance 및 용접면 관리범위가 넓은 장점이 있기 때문에 GTA의 용접속도 및 용접품질을 향상시키기 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 스테인리스강 GTA용접 시 용접속도를 향상시키기 위해, 모재의 성분 제어 (합금성분 최적화-Al, S, Se, O등), Flux 도포 기술 (산화물을 용접전에 도포하여 용접속도 향상) 및 혼합보호가스 적용 등이 있다. 스테인리스강 용접 시 보호가스로는 용접부 품질을 확보하기 위해 Ar을 주로 사용하고 있다. 하지만 용입 특성을 향상시키기 위해 아크의 온도를 높일 수 있는 He, 혹은 $H_2$ gas를 단독 혹은 혼합하여 사용하고 있다. 오스테나이트계 스테인리스의 경우 용입특성을 향상시키기 위해 Ar에 $H_2$를 2~10%정도 혼합하여 사용하고 있다. 페라이트계 스테인리스강은 수소에 대한 고용도가 상대적으로 작아 용접부 수소 취화를 일으킬 수 있기 때문에 적용에 제한을 받고 있어 그 대안으로 산소를 극히 소량을 혼합하여 용입성 향상에 대한 연구가 보고 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강의 용입특성을 향상시킬 목적으로 Ar에 산소를 미량 첨가 (1%미만) 하여 용접전류 및 산소 함량에 따른 용입특성의 변화에 대해 연구하였다. 또한 기계적인 물성 및 부식특성을 평가하였고, 최종적으로 실용화 가능성을 파악하기 위해 용접전극의 수명 테스트를 실시하였다. 실시한 결과, 산소가 첨가량 증가 할수록 용입특성은 상승하였으며, 기계적인 물성 또한 산소를 첨가하지 않은 경우에 비해 거의 유사한 값을 얻을 수 있었다, 하지만 산소함량이 증가 할수록 전극의 수명은 감소하여 교체주기가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 기술을 상용화시키기에는 극복해야할 문제가 있지만, 소재 합금성분 설계 시 용접생산성 향상위한 산소성분 범위를 제시할 수 있으리라 판단된다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.3
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• pp.21-26
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• 2022

Zinc is emerging as a environment-friendly plating material to replace cadmium, which is harmful to the human body, to prevent hydrogen gas penetration or release from metal materials. Electroplating of Zn and Zn alloys, which is usually performed in an aqueous acidic atmosphere, has disadvantages such as low coulombic efficiency, corrosion, and hydrogen release, resulting in industrial use difficult. In this study, a deep-eutectic solvent was synthesized using choline chloride and ethylene glycol. Using this as a solvent, an electrolyte for Zn plating was prepared, and then zinc was plated on the STS 304 substrate. The surface microstructure and roughness were observed using SEM and AFM. The crystal structure of the electro-plated film was analyzed using XRD. Finally, the preventing effects of hydrogen release through Zn-based deep-eutectic plating on the STS 304 substrate were compared with the uncoated substrate.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07c
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• pp.1193-1195
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• 1995

The superconducting properties of YBaCuO thin films prepared by pulsed laser deposition(PLD) have been investigated. The x-ray diffraction patterns of the films are substantially different from one another. The YBaCuO thin films manufactured at the 20% of Argon mixture ratio were indicated $T_c$(zero)=88.2 K, $T_c$(onset)=92.1 K, and $J_c=9.0{\times}10^4A/cm^2$(at 77.3K).