• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.11 no.4
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• pp.85-90
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• 2007

This paper presents the finite element analysis on the strength safety of a full containment LNG storage tank system with damping safety structures. For the FEM analysis of the inner tank, the combined loads in which are related to a hydrostatic pressure, a cryogenic temperature load, BOG pressure, LNG weight, and a sinking force at the comer of the inner tank have been applied to the inner tank structure. The FEM computed results show that the conventional inner tank is safe for the given combined loads, but the damping safety structure such as compressive springs may be more useful structures to increase the safety of the tank system. The increased stiffness and the appropriate position of the springs are very important design parameters for increasing the damping strength safety of the tank system.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.10
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• pp.925-931
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• 2010

The paper describes a Large Eddy Simulation (LES) study of turbulent flow around a cavity. A series of three-dimensional cavities placed in a turbulent boundary layer are simulated at a Reynolds number of $1.0{\times}10^5$ by considering U and h, which represent the velocity at the top and the depth of the cavity, respectively. In order to obtain the appropriate solution for the filtered Navier-Stokes equation for incompressible flow, the computational mesh forms dense close to the wall of the cavity but relatively coarse away from the wall; this helps reduce computation cost and ensure rapid convergence. The Boussinesq hypothesis is employed in the subgrid-scale turbulence model. In order to determine the subgrid-scale turbulent viscosity, the Smagorinsky-Lilly SGS model is applied and the CFL number for time marching is set as 1.0. The results show the flow variations inside cavities of different sizes and shapes.

• Journal of Korea Foresty Energy
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• v.21 no.3
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• pp.59-65
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• 2002

Recently, densified fuels from biomass are widely used North America and Europe as a regenerable and clean bioenergy. Compaction of sawdust of poplars(Populus tomentiglandulosa and Populus davidiana) with starch glue for densified fuel were studied. Calorific and elemental analysis were carried out to assess these species as fuel. Hot-press process was used and compaction was performed under temperatures from 120 to $160^{\circ}C$ and at pressure of 50kgf/$cm^2$ for prescribed time. Densified fuels were evaluated by its specific gravities, compressive strengths and fines. In the case of with-glue system, when the press temperature is $160^{\circ}C$ and press time is above 7.5 minutes, densified fuels with fines less than 5% can be produced. On the contrary, in the case of without-glue system, densified fuels with fines less than 5% can be produced by controlling the press conditions and the moisture content of sawdust.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.6
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• pp.89-96
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• 2013

Considering the complexity and difficulty on the researching, how to enhance the performance of ejector-diffuser system effectively became a significant task. In the present study, the supersonic nozzle was redesigned using Chevrons installed at the inlet of the secondary stream of the ejector-diffuser system for the purpose of the performance improvement. A CFD method based on Fluent has been applied to simulate the supersonic flows and shock waves inside the ejector. Primary numerical analysis results show that the Chevrons get a positive effect on the ejector flows. The comparison of ejector performance with and without the Chevron was obtained and optimal number of chevron lobe is discussed to increase the performance. The ejector-diffuser system performance is discussed in terms of the entrainment ratio, pressure recovery as well as total pressure loss.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.604-605
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• 2017

The present work aims at visualization of the supersonic air jet flows discharged from C-D nozzles. In the present experiments, Prticle Image Velocimetry (PIV) was employed to specify the jet flow field quantitatively, and a color Schlieren optical method was applied to observe the same jets qualitatively. The $0.5{\mu}s$ duration of spark light source was used for Schlieren and it can be controled as $0.5{\mu}s$, $1{\mu}s$, $2{\mu}s$ and focusing mode. The convergent-divergent nozzles were used to generate the jet flow with the design Mach number of 2.0, 2.2. Nozzle pressure ratios (NPRs) were varied from 5 to 8. A good comparison of the jet size and shock location from the Schlieren images with the PIV quantitative values is obtained. The obtained images clearly showed the major features of the under-expanded jet, over-expanded jet, sound wave, turbulent eddies and so on.

• Resources Recycling
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• v.4 no.4
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• pp.37-58
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• 1995

Whole tues were put uto cement kiln inlet where the tempmalures or gas and cemcnt-raw-materials were 1050 and 800- 850.C. respcclrvely. Tl~ck iln consisls of \ulcorner-stage suspension preheatel- and air quenching coolers The amount of wusle tlrcs added in lhc normal encrgy in lhc ce~ncnlk iln was 3, 5, 7% by volume Welght and steel contents of tiles. ulti~~iaalcn d elemental analysis, ash contents. ash hsion temperature. etc, wete detcnutned to inveshgate thc prnpcrlics a1 tires and ilreir ashes. Flucluat~ons of cement kiln placess, cement quality and an pollulton were invesligalerl during lhc burning tins. When the Ieeding ralio ol wasle lires to normal cncrgy was 50'0, there was nn wlde d~ffereilces m the cemmt quctlity and air pollutcon between operation with tiles and withoul tires. Tl~ch cal iccovcry was uhout 50% w~th5 % add~tionI n the nonndl energy. There was a little lxt fluctuation of cement quultty ncld an pollution at olher feeding ralios.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.75-75
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• 2000

플라즈마 화학증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 양질의 Si3N4 금속-유전막-금속(Metal-Insulator-Metal, MIM) 커페시터를 구현하였다. Fig.1에 나타낸 바와 같이 p형 실리콘 웨이퍼의 열 산화막 위에 1%의 실리콘을 함유하는 알루미늄을 스퍼터링으로 증착하여 전극을 형성하고 두 전극사이에 Si3N4 박막을 증착하여 MIM구조의 박막 커패시터를 제조하였다. Si3N4 유전막은 150Watt의 RF 출력하에서 반응 가스 N2/SiH4/NH3를 각각 300/10/80 sccm로 흘려주어 전체 압력을 1Torr로 유지하면서 40$0^{\circ}C$에서 플라즈마 화학증착법을 이용하여 증착하였으며, Al과 Si3N4 층의 계면에는 Ti과 TiN을 스퍼터링으로 증착하여 확산 장벽으로 이용하였다. 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 유전 특성의 차이점을 미세구조 측면에서 이해하기 이해 극판과 유전막의 단면 미세구조를 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 이용하여 분석하였다. 유전체인 Si3N4 와 전극인 Al의 계면반응을 억제시키기 위해 TiN을 확산 장벽으로 사용한 결과 MIM커패시터의 전극과 유전체 사이의 계면에서는 어떠한 hillock이나 석출물도 관찰되지 않았다. Fig.2와 같은 커패시턴스의 전류-전압 특성분석으로부터 양질의 MIM커패시터 특성을 f보이는 Si3N4 의 최소 두께는 500 이며, 그 두께 미만에서는 대부분의 커패시터가 전기적으로 단락되어 웨이퍼 수율이 낮아진다는 사실을 알 수 있었다. TEM을 이용한 단면 미세구조 관찰을 통해 Si3N4 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.128-128
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• 2000

박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.293-293
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• 2010

최근 태양전지 연구에서 저가격화를 실현하는 방법 중 하나로 폐 실리콘 웨이퍼를 재생하는 방법에 관하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 웨이퍼 재생공정은 높은 재처리 비용과 복잡한 공정등의 많은 단점을 가지고 있다. 챔버 내에 압축된 공기나 가스에 의해 가속된 미세 파우더들이 재료와 충돌하면서 식각하는 기계적 건식 식각 공정 기술이라고 할 수 있는 micro blaster 공정을 이용하면 기존 재생공정보다 낮은 재처리 비용과 간단한 공정으로 재생웨이퍼를 제작할 수 있다. 하지만 이러한 micro blaster 공정은 식각 후 표면에 많은 particle과 crack을 형성시켜 태양전지용으로 사용하기에 단점을 가진다. 본 연구에서는 이러한 micro blaster를 이용한 태양전지용 재생 웨이퍼를 제작하기 위해 폐 실리콘 웨이퍼의 표면 물질을 식각하고, 식각 후 충돌에 의해 발생된 표면의 particle과 crack을 DRE(Damage Remove Etching)공정으로 제거하는 연구를 진행 하였다. 먼저 폐 실리콘 웨이퍼와 같은 표면을 형성하기 위하여 시편 표면에 각각 Al($2000{\AA}$), $Si_3N_4(3000{\AA})$, $SiO_2(1{\mu}m)$, AZ1512($1{\mu}m$)을 형성하고 micro blaster의 파우더 크기, 압력, 스캔 속도 등의 공정 조건에 따라 폐 실리콘 웨이퍼 표면 물질을 식각하였다. 식각 후 폐 실리콘 웨이퍼의 식각된 깊이와 표면 물질 잔량을 측정하고, 폐 실리콘 웨이퍼의 표면에 particle과 crack, 요철이 형성되어 있는지를 확인하였다. 그 결과 폐 실리콘 웨이퍼에 형성된 물질의 두께 이상으로 식각되었으며, 표면 물질의 잔량이 남아 있지 않았고, 표면에 많은 particle과 crack, 요철이 형성되었다. 표면에 형성된 요철은 유지하면서 많은 particle과 crack을 제거하기 위하여 micro blaster공정 후 DRE 공정으로 표면 개선이 필요하였다. 이때 남겨진 요철은 입사광량을 증가시키고, 표면 반사율을 감소시켜 태양전지내의 흡수하는 빛의 양을 증가시키는 태양전지 texturing 공정 효과로 작용하게 된다. 표면에 남은 particle과 crack을 완전히 제거하면서 요철은 유지할 수 있게 HNA 용액의 농도와 시간에 따른 식각 정도를 측정하였다. DRE 공정 후 표면 particle과 crack이 완전히 제거되어 표면이 개선됨을 확인하였다. Micro blaster를 이용하여 폐 실리콘 웨이퍼의 표면을 식각하고, DRE공정으로 표면을 개선함으로써 태양전지용 기판으로의 재생 가능성을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.3
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• pp.300-309
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• 1993

Abstract In this work. gasification of graphite cores from nickel-coated graphite composite powders was carried out to munufacture the hollow nickel metal powders which can be used as a raw materials for porous nickel metal strips. Graphite cores were gasified by $H_2O-H_2$ mixture gases at the temperature between $800^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$ and nearly all removed from the composite powders within 1 hour. The hollow nickel metal powders prepared from 82.2wt. % Ni-17.8wt. % C composite powders which have the graphite cores of 21${\mu}$m average size were pressed and sintered at $1150^{\circ}C$ for 1 hour in vacuum furnace. The porosities of green and sintered compacts were 45% and 30%. respectively, and pores were distributed very homogeneously in the sintered compact. It was confirmed that pore distribution and porosity in porous materials can be easily controlled by using hollow powders as a raw materials.