• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.147-159
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• 1997

본 연구에서는 상변화 영역에서 열평형 방정식을 별도로 수식화하지 않고도 잠열의 영향을 고려할 수 있으며, 고상과 액상 그리고 2상 영역에서 동일한 형태의 방정식을 사용할 수 있는 엔탈피법을 이용하였다. 상변화 문제의 엔탈피법을 이용한 유한요소해석을 위하여 8개의 절점을 가지며, 각 절점에서 1개의 자유도를 가지는 3차원 육면체 요소가 개발되었다. 해법의 타당성과 해의 정확도를 검증하기 위하여 엄밀해가 존재하는 상변화 문제를 유한요소법으로 해석하고 그 결과를 비교 검토하였다. 연구 결과, 엔탈피법에 의한 유한요소해는 상변화 영역이 하나의 특정 온도인 경우는 물론 온도 구간으로 나타나는 경우에도 시간 증분과 요소수에 크게 영향을 받지 않고 안정된 해가 됨을 알 수 있었다. 검증된 요소를 이용하여 3차원 상변화 문제에 적용하여 해를 나타내었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.585-592
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• 1986

본 연구에서는 시간의존 Boundary-Fitted 좌표계로의 좌표변환을 이용하여 자 연대류를 고려한 임의 형상에서의 2차원 상변화 문제를 해석하는 안정성 있는 수치해 석 방법을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.21 no.2
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• pp.63-71
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• 2023

Energy storage and distribution technologies are emerging as important factors as research on renewable energy continues. Analyzing the thermal flow of phase change material inside a latent heat storage device and to predict the phase change time is an important part for improvement of thermal performance. However, most of the current research is based on the trial-and-error experimental investigation to measure the phase change time. Therefore, in this study, a can-type phase change material container was designed, and the numerical method for analyzing the thermal flow of phase change material was established and validated. The error rate of the phase change time between the numerical and experimental results was within 5%, which proves its reliability. As a result, the phase change finishing times were found to be 78 minutes with inlet fluid temperature of 80℃ during charging process, and 126 minutes with inlet fluid temperature of 9℃ during discharging process.

• Journal of Energy Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.18-23
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• 2005

This study is investigated the cooling characteristics of the TMA clathrate compound including TMA (Tri-methyl-amine, (CH₃)₃N) of 20～25 wt％ as a low temperature storage material at -5℃ heat source. The results showed that as the concentration of TMA is increased, phase change temperature and specific heat are increased, but the supercooling and retention time of liquid phase are decreased. Especially, low temperature storage material containing TMA 25 wt％ has the average of phase change temperature of 5.8℃, supercooling of 8.0℃, retention time of liquid phase for 10 minutes and specific heat of 4.099 kJ/kg℃ in the cooling process. From the results of this study, TMA clathrate compound showed higher phase change temperature than water md supercooling repression effect.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.1205-1215
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• 1992

The solidification rate is of special importance in determining the casting structures and properties. The heat transfer characteristics at the interface between the mold and the casting is one of the major factors that control the solidification rate. The thermal resistance exists due to the air-gap formation at the mold/casting interface during the freezing process. In this study two-dimensional Stefan problem with air-gap resistance in the rectangular mold is considered and the heat transfer characteristics is numerically examined by using the enthalpy method. The effects of the major parameters, such as mold geometry, thermal conductivity, heat transfer coefficient, and initial temperature of casting, on the thermal characteristics are investigated.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.305-306
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• 2008

본 논문에서는 PRAM 에서 기록매질로 이용될 수 있는 최적의 물질을 찾고자 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막에 Al을 첨가하여 비정질-결정질 천이시의 원자구조와 상변화 특성간의 관계를 연구하였다. 이 실험에 사용된 $Al_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ 조성은 5N의 금속 파우더를 용융-냉각법으로 벌크를 제작하였고 열증착 방법으로 Si (100) 및 유리 (corning glass, 7059) 기판위에 200nm 두께로 박막을 증착하였다. 비정질 박막의 상변화에 따른 반사도 차이를 평가하기 위해서 658 nm의 LD가 장착된 나노펄스 스캐너를 이용하여 power; 1~17mW, pulse duration; 10~460 ns의 범위에서 각 조성의 비정질-결정질 상변화속도를 측정, 비교 분석하였다. 또한 각각의 박막을 $100^{\circ}C$ 에서 $400^{\circ}C$ 까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 $N_2$ 분위기에서 1시간동안 열처리 한 후 XRD와 UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 각 상의 구조분석 및 광학적 특성을 분석하였다. 또한 4-point probe로 면저항을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.229-230
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• 2008

본 논문에서는 비정질-결정질간 가역적 상변화 기록 매질로 이용되고 있는 $(Ag_{5.5}In_{6.5}Sb_{59}Te_{29})$ 합금 박막의 Ag 조성 증가에 따른 원자구조와 상변화 특성간의 상관관계를 연구하였다. 실험에 사용된 AgInSbTe 조성은 5N의 금속 파우더를 용융-냉각법으로 벌크를 제작하였고 열증착 방법으로 Si (100) 및 유리(corning glass, 7059) 기판위에 200 nm 두께로 박막을 증착하였다. 비정질 박막의 결정화속도를 평가하기 위해서 658 nm의 LD가 장착된 나노-펄스 스캐너를 이용하여 power; 1~17mW, pulse duration; 10~460 ns의 범위에서 각 조성의 상변화에 따른 반사도 차이를 측정, 비교 분석하였다. 또한 각각의 박막을 $100^{\circ}C$ 에서 $300^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 $N_2$ 분위기에서 1시간동안 열처리 한 후 XRD와 UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 각 상의 구조분석 및 광학적 특성을 분석하였으며, 4-point probe로 면저항을 측정하였다.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.8 no.4
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• pp.207-212
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• 1993

Numerical inverstigation of heat transfer in phase-change energy storage devices was performed in order to aid In the design process for a finned Phase-Change Material( PCM). A simplified model based on a quasi-linear, transient, thin fin equation, which predicts the fraction of melted phase-change material, and the shape of liquid-solid interface as a function of time, is used. The model is solved by using Finite Volume Method(FVM), and the numerical results have showed good agreement with experimental data.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.135-135
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• 2007

AgInSbTe물질은 compact disc rewritable(CD-RW)와 rewritable digital versatile disc (DVD+RW)과 같은 상변화 기록매체에 널리 쓰여지고 있다. 본 논문에서는 기존 AgInSbTe조성에 Te가 증가되었을때 변화하는 상변화 특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 ($Ag_{3.4}In_{3.7}Sb_{76.4}Te_{16.5})x(Te)1-x$의 조성 (x=1,0.9,0.8,0.7)의 벌크 및 박막시료를 제작하였고 열증착방식을 이용하여 200nm 두께의 박막을 형성하였다. 각 박막은 질소분위기에서 100-300도 범위에 1 시간동안 열처리 하였고 XRD와 UV-ViS-NIR Spectrophotometer룰 통해 각 조성의 구조 및 광학적 특성 분석을 살시하였다. 또한 as-deposited 박막에 대하여 4-point probe를 사용하여 면저항을 측정하였고 AFM (atom force microscopy)을 통해 표면분석을 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.136-136
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• 2010

$Ge_2Sb_2Te_5$ (GST)는 광학 스토리지 및 PRAM(Phase-change Random Access Memory)에 적용 가능한 대표적인 상변화 물질이며 상변화 거동에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 차세대 비휘발성 메모리로 각광을 받고 있는 PRAM의 경우 저전력 그러나 향후 고집적, 고성능 PRAM 소자구현을 위해서는 Reset 전류 감소를 통한 소비 전력 감소, 인접 셀간의 'cross talking'을 방지할 수 있는 열적 안정성 개선 등의 문제점들을 해결해야 한다. GST 물질의 전기적, 열적 특성을 조절하여 이러한 문제를 해결하기 위하여 GST 물질에 이종의 원소를 첨가하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 질소 첨가에 의해 결정 성장 억제를 통한 결정화 온도 증가, 결정질의 저항 증가 등의 보고가 있었다. 본 연구에서는 질소를 첨가한 N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ (NGST) 박막의 상변화 거동을 규명하고 GST 박막과 비교하여 첨가된 질소의 영향을 분석하고자 한다. D.C Magnetron sputtering 방법으로 증착된 GST와 NGST 박막을 등온으로 유지하여 각 온도별로 열처리 시간 증가에 따른 비저항을 실시간으로 측정하여 GST와 NGST 박막의 상분율을 계산하고 Kissinger 모델을 이용하여 effective activation energy ($E_a$)를 구하였다. GST와 NGST 박막의 $E_a$는 각각 $2.08\;{\pm}\;0.11\;eV$와 $2.66\;{\pm}\;0.12\;eV$로 계산되었다. 따라서 첨가된 질소에 의해 NGST 박막의 결정화를 위하여 GST 박막의 경우보다 더 큰 활성화 에너지가 필요하다.