• Title/Summary/Keyword: 열분석적 특성

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A study on the change of electrical and thermal characteristics for battery module by aging (배터리 모듈 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화 특성 분석 연구)

  • Park, Seongyun;Lee, Pyeongyeon;Kim, Jonghoon;Park, Sungbeak;Kim, Youngmi
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.178-179
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    • 2019
  • 최근 다양한 어플리케이션에서 리튬 이온 배터리가 사용됨에 따라 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 전기 자동차(Electric Vehicles; EVs) 및 에너지저장장치(Energy Storage Systems; ESSs) 등의 개발로 대형 배터리 시스템이 요구되고 있으며, 이의 해석이 요구되고 있다. 본 논문에서는 18650 원통형 셀로 구성된 14S20P 배터리 모듈의 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화를 분석하였다.

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증발증착법에 의해 형성된 금속 입자를 이용한 단결정 실리콘의 습식식각

  • Go, Yeong-Hwan;Ju, Dong-Hyeok;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.438-438
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    • 2012
  • 은(Ag) 또는 금(Au) 입자를 촉매로 이용하여 습식식각을 통해 선택적으로 짧은 시간동안 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 텍스쳐링하여 반사방지막 특성을 효과적으로 얻을 수 있다. 일반적으로 금속입자는 주로 금속 이온이 포함된 용액이나, 전기증착법을 통해서 실리콘 웨이퍼 표면에 형성시켰지만, 금속입자의 크기와 분포를 조절하기 어려웠다. 하지만, 최근 진공장비를 이용하여 열증발증착법(thermal evaporation)과 급속열처리법(rapid thermal annealing)을 통해서 금속입자를 대면적으로 크기와 분포를 균일하게 조절할 수 있다. 이러한 현상은 열적 비젖음(thermal dewetting) 현상에 의해 실리콘 표면위에 증착된 금속 박막으로부터 나노입자로 형성할 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 (100)기판위에 다양한 크기의 은 또는 금 나노입자를 형성시켜 식각용액에 짧은 시간동안 담그어 식각하여, 텍스쳐링 효과와 반사방지(antireflection) 특성을 분석하였다. 실험을 위해 각각 은 또는 금 박막을 열증발증착법을 이용하여 ~3-8 nm의 두께로 형성시켰으며, 급속가열장치를 이용하여 $500^{\circ}C$에서 5분 동안 열처리하였다. 그리고 탈이온수(de-ionized water)에 불화수소와 과산화수소가 혼합된 식각용액에 1-5분 동안 습식식각을 하였다. 각각의 텍스쳐링 된 샘플의 식각의 상태와 깊이를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 이용하여 300 nm에서 1,200 nm의 반사특성을 분석하였다. 또한 RCWA (rigorous coupled wave analysis) 시뮬레이션을 이용하여 텍스쳐링 된 기하학적구조에 대하여 반사방지막 특성을 이론적으로 분석하였다.

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Heat Conduction Analysis and Improvement of a High-Power Optical Semiconductor Source Using Graphene Layers (그래핀을 적용한 고출력 반도체 광원의 열특성 분석)

  • Ji, Byeong-Gwan;O, Beom-Hoan
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.26 no.3
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    • pp.168-171
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    • 2015
  • The heat flow characteristics of a high-power optical semiconductor source have been analyzed using a 3D CFD commercial tool, and the thermal resistance values for each of the layers revealed the places for thermal bottlenecks to be improved. As the heat source of a LD (Laser Diode) has a small volume and a narrow surface, the effective thermal cross-sectional area near it is also quite small. It was possible to expand the cross-sectional area effectively by using graphene layers on the TIM (Thermal Interface Material) layers of a LD chip. The effective values of heat resistance for the layers are compared to confirm the improvement effect of the graphene layers before and after, which can be considered to expand the thermal cross section of the heat transfer path.

The Optimization of FCBGA thermal Design by Micro Pattern Structure (마이크로 패턴 구조를 이용한 플립칩 패키지 BGA의 최적 열설계)

  • Lee, Tae-Kyoung;Kim, Dong-Min;Jun, Ho-In;Ha, Sang-Won;Jeong, Myung-Yung
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.59-65
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    • 2011
  • According to the trends of electronic package to be smaller, thinner and more integrative, Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA) become more used for mobile phone. However, the flip chip necessarily generate the heat by the electrical resistance and generated heat is increased due to reduced distribution area of the heat in accordance with the miniaturization trend of the package. Thermal issues can result in problems of devices that are sensitive to temperature and stress. Then the heat can generate problems to the system. In this paper, in order to improve the thermal issues of FCBGA, thermal characteristics of FCBGA was analyzed qualitatively by using the general heat transfer module of Comsol 3.5a and In order to solve thermal issues, flip chip with new micro structure is proposed by the simulation. and also by comparing existing model and analyzing variables such as pitch, height of the pattern and shape of the heat spreader, the improvement of heat dissipation characteristics about 18% was confirmed.

Electrochemical characteristics of Ni alloy arc thermal spray coated SS400 steel to improve corrosion resistance in marine environment (해양환경 하에서 SS400강의 내식성 향상을 위한 니켈합금 아크 열용사 코팅 층의 전기화학적 특성)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.141-141
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    • 2016
  • 방식 코팅 기술은 조선해양산업은 물론 에너지, 철강 및 비철 소재, 건설 산업 등 산업 전반에서 폭넓게 적용되고 있다. 또한 산업 고도화에 따라 점차 가혹해지는 소재의 적용 환경을 고려해보면 향후 지속적으로 산업 수요가 증대될 것으로 예상할 수 있는 기술이다. 특히 아크 열용사법을 이용한 방식 코팅 기술은 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 해양플랜트, 석유 시추시설 등 대형 해양 구조물은 물론 다리, 항만시설과 같은 철재 또는 시멘트 구조물의 방식 기술로 널리 적용되어 일반화된 기술이다. 그러나 국내에서는 아직까지도 초기 비용 상승 및 미약한 관련 기술 등의 이유로 대부분 방식도료를 사용하고 있는 실정이다. 그리하여 단기 수명에 따른 재시공 시 많은 환경오염을 유발하는 방식도료를 대체할 수 있는 아크 열용사법을 이용한 방식코팅 기술에 대한 관심과 수요가 점차 증가되고 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 해양 구조물 강재의 방식을 위해 니켈계 용사재료를 이용하여 아크 열용사 코팅을 실시한 후 다양한 전기화학적 실험을 통해 내식성을 평가하고자 하였다. 아크 열용사 코팅은 구조용 강재 SS400강에 대하여 니켈합금 선재(1.6 Ø)를 사용하여 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200-250{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $3.14cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 전기화학적 실험을 통해 부동태 특성 및 용사코팅 층 표면의 양극 용해반응 특성을 분석하기 위한 양극분극 실험은 OCP로부터 +3.0 V까지 실시하였다. 또한 부식전위 및 부식전류밀도 분석을 위한 타펠분석은 OCP를 기준으로 -0.25에서 +0.25 V까지 분극시켜 실시하였다. 그리고 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 부식손상 표면을 관찰하였다. 그 결과 니켈합금으로 용사코팅된 강재의 내식성이 상당히 향상되었다.

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Finite Element Analysis of Mechanical Ablation by Domain/Boundary Decomposition Method (영역/경계 분할법을 이용한 기계적 삭마의 유한요소 해석)

  • Kim, Jong-Il;Kim, Sung-Jun;Shin, Eui-Sup
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.68-71
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    • 2010
  • 극심한 고온 및 고압 환경에 노출되기 쉬운 항공우주 구조물에서 발생하는 기계적 삭마 현상을 해석하기 위하여 영역/경계 분할법을 적용한 삭마 해석 모델을 제안하였다. 영역 및 경계는 상변화 현상에 의한 비선형 거동을 하는 삭마 부영역과 선형 거동을 하는 선형 열탄성 부영역, 공유면, 경계 공유면으로 분할하였다. 삭마 재료 내부의 열분해 반응은 엔탈피 방법을 이용하였으며, 표면 침식 반응은 공기역학적 전단 응력과 삭마 재료의 전단 강도를 기반으로 매칭 기법을 이용하였다. 화학적 및 열적 삭마는 고려하지 않았으며, 간단한 수치 해석을 통해서 기본적인 기계적 삭마 특성을 분석하였다.

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Influence of the Thermal Characteristics of Die Material in Stamping (금형재료의 열특성이 스탬핑에 미치는 영향)

  • 이항수;김충환;전기찬;김중재;유동진
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 1994.06a
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    • pp.79-86
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    • 1994
  • 스템핑용 냉연강판의 기계적 성질은 온도에 따라 변하므로 금형재의 열적 특성은 성형의 성공여부에 영향을 미칠 수 있으며 재질선정에 있어 중요한 인자의 하나이다. 금형재질이 성형에 미치는 영향을 조사하기 위하여 차체의 패널용으로 사용되는 강판에 대하여 상온 및 고온에서의 인장시험을 하였으며 구상흑연주철과 회주철을 중심으로 열특성을 조사하였다. 연신율과 인장 강도의 온도 의존성에 대한 검토와 함께 금형재료에 따른 열전달 특성을 분석하여 열특성 측면에서는 회주철이 구상흑연 주철보다 더 적합 하며 열전도율이나 비열 등의 열특성치도 금형재 선정에 중요한 인자중 하나라는 결론을 얻었다.

Predictive analysis on explosive performance of methylnitroimidzole derivatives (메틸나이트로이미다졸 유도체의 화약성능 예측분석)

  • Rim, One Kwon
    • Analytical Science and Technology
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    • v.28 no.5
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    • pp.347-352
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    • 2015
  • Chemical properties such as heat of formation and density of methylnitroimidazole derivatives were predicted and analyzed by using density functional theory (DFT). Successive addition of energetic nitro groups into an imidazole ring increases both the heat of formation and the density. Using the chemical property values computed by DFT, explosive performance was analyzed with the Cheetah program, and compared with those of TNT, RDX, and HMX, which are currently used widely in military systems. When both C-J pressure and detonation velocity were used as explosive performance, methyldinitroimidazole derivatives show better performance than TNT, while methyltrinitroimidzole is almost close to RDX. Since methylnitroimidazole derivatives have a good merit, i.e. low melting point for melt loading, they are forecasted to be used widely in various military and civilian application.

Thermal-Fluid Coupled Analysis for Injection Molding Process by Considering Thermal Contact Resistance (사출금형의 열접촉 저항을 고려한 성형과정의 열-유동 연계해석)

  • Sohn, Dong-Hwi;Kim, Kyung-Min;Park, Keun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.12
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    • pp.1627-1633
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    • 2011
  • Injection molds are generally fabricated by assembling a number of plates in which the core and cavity components are assembled. This assembled structure has a number of contact interfaces where the heat transfer characteristics are affected by thermal contact resistance. In previous studies, numerical approaches were investigated to predict the effect of thermal contact resistance on the temperature distribution of injection molds. In this study, thermal-fluid coupled numerical analyses are performed to take into account the thermal contact effect on the numerical evaluation of the mold filling characteristics. Comparisons with experimental results show that the proposed coupled analysis provides more reliable results than the conventional analyses in predicting the mold filling characteristics by taking into account the effect of thermal contact resistance inside the injection mold assembly.

Influence of Aging of Lead Rubber Bearing on Seismic Performance of Bridges (납고무받침의 노화가 교량의 내진성능에 미치는 영향)

  • Park, Seong-Kyu;Oh, Ju
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.2A
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    • pp.109-116
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    • 2012
  • The dynamic properties of lead rubber bearings, which are used as isolator, are dependent on the main rubber's dynamic behaviors and nonlinear qualities. Rubber materials tend to undergo an aging process under the influence of mechanical or environmental factors, so they can end up inevitably facing damage. A main cause of such aging is known to be oxidization, which occurs through the heat of reaction at high temperatures. Accordingly, in this study an accelerated thermal aging test was carried out in order to compare the characteristic values of the bearings with each other before and after thermal aging occurs. As a result of this experiment, it was found that a thermal aging phenomenon could have an effect on shear stiffness, energy absorption, and equivalent damping coefficients. Furthermore, a decline in the dynamic properties of the lead rubber bearings by means of the thermal aging process was applied to an actual bridge and the effects of such thermal aging on the seismic performance of the bridge were also compared and analyzed based on numerical analysis. As a result of this analysis, it was found that the changes in the basic properties of the lead rubber bearings have a minor effect on the seismic performance of bridges.