• Tribology and Lubricants
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• 제38권2호
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• pp.53-62
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• 2022

This study presents experimental measurements of the rotordynamic performance of a motor-driven small turbocompressor supported by gas beam foil journal bearings (GBFJBs) and compares the test results with the predictions of a computational model. The experiments confirmed that the rotational synchronous frequency component dominates the behavior of the overall rotor vibrations, whereas the nonsynchronous components are insignificant, indicating the rotor-bearing system remains stable up to 100 krpm. The undamped natural frequency and imbalanced response of the rotor-bearing system are predicted when integrating the finite element model of the rotor-bearing system with the predictions of the bearing dynamic coefficients. The results are in good agreement with the experimental results. In addition, base excitation test results show that the small turbocompressor can endure large external forces and demonstrate limited rotor amplitudes. A simple single degreeof-freedom rotor model using the nonlinear stiffness of the GBFJBs can effectively predict the test results.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.268-274
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• 2012

실란 커플링제를 사용하여 알루미나 나노 입자의 표면을 처리하였다. 표면을 개질한 나노 입자를 in-mold decoration(IMD) 포일의 경질 코팅 층에 도입하여 표면 경도 및 내마모성을 중심으로 도막의 물성 변화를 평가하였다. 전자빔(electron beam, EB) 조사가 IMD 포일을 구성하는 color layer 및 anchor layer에 미치는 영향을 색도변화와 cross-cut tape 시험을 통하여 평가하였다. 또한 EB 조사 온도에 따른 경화 거동을 표면 물성 변화 평가 및 Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy 관찰을 통해 정량적으로 분석함으로써 EB 경화 공정의 실용화에 필요한 데이터베이스를 구축하였다.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.141-145
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• 2011

In-mold decoration 포일의 경질 코팅 층에 사용하는 수지를 대상으로 전자빔(electron beam, EB) 경화에 관한 연구를 수행하였다. 시료에 다른 양의 EB를 조사하고 경화 반응 정도를 Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy를 사용하여 관찰하였다. EB 조사선량 증가에 따른 코팅 물성의 변화를 표면 경도와 내마모성을 중심으로 알아보았다. 또한 나노 입자 첨가가 코팅 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구로부터 얻은 실험적 결과는 자외선(ultraviolet, UV) 경화 시스템과 유사한 EB 경화 시스템의 상업적 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권6호
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• pp.261-272
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• 2021

This study investigates the structural characteristics of oil-free, gas beam foil journal bearings (GBFJBs) for use in high speed motors. Mathematical modeling was carried out, and reaction force modeling for static load was performed to predict the structural characteristics of the GBFJB. Mathematical modeling and reaction force modeling for static load are performed to predict the structural characteristics of GBFJBs. The reaction force of the test bearing against static loads was measured during experiments and compared with the predicted results. The measured experimental data reveal the nonlinear stiffness characteristics of the GBFJB against varying displacement and agree well with the predictions. Dynamic load tests using an exciter allow to identify the vibration characteristics of the GBFJB. Test results show that the vibration displacement, dynamic force, and acceleration measured on the test bearing are most dominant at the applied dynamic load (synchronization) frequency. Futhermore, the test results show that the hysteresis area recorded during the dynamic tests increases with the excitation amplitude and frequency, and that the beam stick phenomena occurr at high excitation frequencies. The single degree of freedom (DOF) vibration model aids to identify the stiffness and damping coefficient of the GBFJB, which decrease as the excitation frequency increases.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권5호
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• pp.205-212
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• 2022

This paper presents experimental measurements of the structural characteristics of a two-pad beam-type gas foil journal bearing and its rotordynamic performance for a high-speed motor-driven turbocompressor. The test bearing had two top foils and two beam foils, each with an arc length of ~180°. Each beam foil was etched to obtain 40 beams with six geometries of different lengths and widths. The insertion of beam foils into the bearing housing produces equivalent beam heights. The structural tests of the bearing with a non-rotating journal revealed a smaller bearing clearance and larger structural stiffness for the load-on-pad configuration than for the load-between-pads configuration. Rotordynamic performance measurements during driving tests up to 100 krpm demonstrated synchronous vibrations and subsynchronous vibrations with large amplitudes. The test was repeated after inserting the shim between the top foil and beam foil to reduce the bearing radial clearance. The reduced bearing clearance resulted in a reduction in the peak amplitude of the synchronous vibrations and an increase in the speed at which the peak amplitude occurred. In addition, the onset speed and amplitude of the subsynchronous vibrations were dramatically increased and diminished, respectively. The rotor coast-down tests at 100 krpm show that the reduction in the bearing clearance extends the time to rotor stop, thus implying an improvement in hydrodynamic pressure generation and a reduction in bearing frictional torque.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권8호
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• pp.809-815
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• 2009

The previous work(Cheong et al., 2006) where the characteristics of acoustic emissions of wind turbines has been investigated according to the methods of power regulation, has showed that the acoustic power of wind turbine using the stall control for power regulation is more correlated with the wind speed than that using the pitch control. In this paper, basically extending this work, the noise generation characteristics of large modern upwind wind turbines are experimentally indentified according to the power regulation methods. To investigate the noise generation mechanisms, the distribution of noise sources in the rotor plane is measured by using the beam-forming measurement system(B&K 7768, 7752, WA0890) consisting of 48 microphones. The array results for the 660 kW wind turbine show that all noise is produced during the downward movement of the blades. This result show good agreement with the theoretical result using the empirical formula with the parameters: the convective amplification; trailing edge noise directivity; flow-speed dependence. This agreement implies that the trailing edge noise is dominant over the whole frequency range of the noise from the 660 kW wind turbine using the pitch control for power regulation.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.643-649
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• 2016

사이클로트론을 이용하여 $^{18}F^-$동위원소를 생산하는 경우 가속된 양성자 빔은 사이클로트론의 금속부품들과 반응하여 방사화를 일으킨다. 그 중에서도 빔과 주요하게 반응하는 표적집합체를 구성하는 표적실, 표적창에 장반감기의 핵종이 많이 발생한다. 이러한 표적집합체의 방사화 핵종을 잘 이해하는 것은 사이클로트론 운영자와 유지 보수 작업자를 위해서 매우 중요하다. 본 연구에서는 IBA(Ion Beam Application)사 사이클로트론 Cyclone 18/9 기기의 표적집합체 유지보수 작업자의 방사선 안전지침을 마련하기 위해서 사이클로트론 가동 후 표적집합체에 발생되는 주요 핵종을 분석하고, 또한, 사이클로트론 가동정지 직후부터의 선량감소율을 실험적으로 측정하였다. $^{18}F^-$동위원소 생산 후 표적집합체의 잔류 방사화 핵종의 종류 및 방사능농도를 확인하기 위하여, 표적실내 잔류물질 및 표적창 하버포일 시료를 채취하여 고순도 게르마늄(HPGe) 감마핵종분석기로 측정하여 분석하였다. 또한, 사이클로트론 가동직후 사이클로트론에서 발생되는 선량률을 시간에 따라 측정하였다. 감마핵종분석과 선량률감소에 대한 데이터는 추후 사이클로트론 운영의 방사선안전을 위한 데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.77-77
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• 2010

그래핀(Graphene)은 한 겹(layer)의 2차원 판상 구조에 탄소원자들이 육각형의 기본 형태로 배열되어 있는 나노재료로서, 우수한 역학적 강도와 화학적, 열적 안정성 및 흥미로운 전기 전자적 성질을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 최근, 이러한 특징적이고도 우수한 물성으로 인하여 기초물성 연구에서부터 차세대 응용까지 고려한 각종 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀을 얻는 방법에는 물리 화학적 박리, 열화학증기증착법(TCVD), 탄화규소의 흑연화, 흑연산화물의 환원 등의 방법들이 알려져 있다. 그 중 TCVD법이 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하는데 가장 적절한 것으로 알려져 있다. 그러나 TCVD법은 탄소를 포함하는 원료가스를 분해하기 위하여 고온의 공정을 필요로 하게 되지만, 향후 산업적 응용을 고려한다면 대면적 그래핀의 저온합성법 개발은 풀어야 할 시급한 과제로 인식되고 있다. 현재는 메탄을 원료가스로 사용하여 $900^{\circ}C$ 이상에서 그래핀을 합성하는 추세이고, 최근 아세틸렌등의 활성원료가스를 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하에서 저온 합성한 연구결과들도 속속 보고되고 있다. 본 연구에서는 고주파 플라즈마를 이용하여 비교적 저온에서 탄소원료가스를 효율적으로 분해하고, 확산플라즈마 영역에 TCVD 챔버를 결합한 하이브리드 화학증기증착법을 이용하여 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 원료가스로는 메탄을 사용하였고, 기판으로는 전자빔증착법으로 증착한 니켈 박막 및 구리포일을 사용하였다. 실험결과, 그래핀은 $600^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 수 층으로 이루어진 그래핀이 합성된 것을 확인하였다. 합성한 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 실리콘산화막 및 투명고분자 기판 위에 전사(transfer)하였다. 합성된 그래핀의 구조평가를 위해서는 광학현미경과 Raman분광기를 주로 사용하였으며, 원자힘현미경(AFM), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 등도 이용하였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.17-23
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• 2005

본 논문은 글로우방전 질량분석법(Glow Discharge Mass Spectrometry: GDMS)을 이용하여 구리 박막내의 미량 불순물의 농도분석과 음의 기판 바이어스에 대한 구리 박막내의 불순물의 농도변화에 대해서 고찰하였다. 구리 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V의 기판 바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 전기를 통하지 않는 분석 샘플의 경우, 직류(DC) GDMS에 의한 분석시, 샘플 표면에서의 charge-up 효과에 의해 분석에 어려움이 있었지만, 본 실험에서는 간편하게 분석이 가능하도록 샘플을 알루미늄 포일(foil)로 감싸서 구리 박막으로부터 실리콘 기판 뒤의 샘플 홀더까지 전기적 접촉이 이루어지도록 하였다. 구리 타겟과 증착된 구리 박막들에 대한 GDMS 분석결과에 의해서, 전체적으로 박막내의 불순물의 양이 음의 기판 바이어스에 의해 줄어듦으로써 구리 박막의 전체 순도를 높일 수 있다는 것을 알게 되었다. 음의 기판 바이어스에 의한 불순물들의 농도변화는 각각의 불순물의 이온화 포텐셜의 차이에 의한 것으로, 박막 증착시 플라즈마내의 Penning ionization effect와 본 논문에서 제시한 이온화 과정에 의해 각 불순물의 농도변화가 설명되어질 수 있었다. 또한, 기판 위에서의 구리 이온들의 충격에 의한 cleaning effect도 박막내의 불순물의 농도변화에 기여했다고 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.130-137
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• 2005

전신방사선조사(total body irradiation)는 크게 두 가지가 있는데 첫 번째는 전후 이문대향조사방법(anterior-posterlor total body irradiation)이고 두 번째는 좌우 이문대향조사방법(lateral total body irradiation)이다. 본 병원에서 시행 중인 방법은 환자의 좌우 이문대향조사방법으로서 환자의 측면에서 방사선이 조사되기 때문에 인체의 윤곽에 따른 방사선의 분포가 각 부분에 대해서 다르게 나타나게 된다. 전신 방사선 치료에서 보상체(Compensator)를 사용하여 몸 전체에 균일한 방사선 분포를 만들어내게 한다. 하지만 이런 보상체의 제작은 인체의 모든 부위에서의 수치, 각 부분의 깊이와 길이가 필요한데 특히 머리 부위와 다리 부위 수치에 대한 세밀한 고려가 중요시 되며 또한 조사되는 방사선량의 정확성이 요구된다. 본 연구에서는 기존에 수작업으로 각 부분을 계산하는 방법에서 방사선데이터 및 환자의 각 부분을 데이터화하여 윈도우 환경에서 사용이 용이한 전신방사선조사 계산 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 보상체의 제작 및 방사선량을 계산할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 프로그램 개발을 위하여 IDL 6.0 (Intersys, USA)과 Visual C++ (Microsoft, USA)를 사용하였다. 전신방사선치료시 사용하는 각 에너지별 최대조직선량비(Tissue Maximum Ratio, TMR), 출력인수(output factor), 거 리 역제곱법 칙(Inverse square law), 빔 스포일 러(beam speller), 조사면(field size) 등의 인수를 데 이 터 베이스화함으로써 환자별 보상체의 자동화 제작 및 방사선량 계산을 할 수 있도록 하여 수작업으로 인해 발생할 수 있는 오차와 시간을 줄일 수 있었다. 개발된 전신방사선조사 프로그램을 활용하여 수작업으로 인한 오차를 줄이고 정확한 수치 및 데이터의 적용으로 전신방사선조사에 대한 치료계획을 최적화한다.