Gallium Nitride(GaN)는 LED, Laser 등에 사용되는 광학적 특성뿐만 아니라 Wide Bandgap의 전기적 특성 또한 주목받고 있다. 본 논문은 600V급 GaN(Gallium Nitride) Power SIT(Static Induction Transistor)에 대해서 Design Parameter 변환에 따른 전기적 (Breakdown Voltgage, On-state Voltage Drop)특성과 열적 (Lattice Temperature Distribution)특성변화를 분석하여 소자가 갖는 구조적 손실을 최소화하였다. 또한, 기존 실리콘 기반 전력소자와 특성 비교를 통하여 GaN Power SIT의 우수성을 증명하였다. GaN Power SIT 소자 설계 및 최적화를 위해서 Silvaco사의 소자 시뮬레이터인 ATLAS를 사용하였다. 실험 결과 수 ${\mu}m$의 소자 두께만으로도 실리콘 전력소자에 비해 더 뛰어난 열 특성과 더 적은 전력소모를 갖는 600V급 GaN Power SIT 소자를 구현할 수 있었다.
For the stable operation of high speed air spindle, the low rotational inertia and high damping ratio of spindle shafts as well as high fundamental natural frequency are indispensable. Conventional steel spindles are net appropriate for very high speed operation because of their high rotational inertia and low damping ratio. In this study, a high speed spindle composed of carbon fiber epoxy composite shaft and steel flange was designed for maximum critical speed considering minimum static deflection and radial expansion due to bending load and centrifugal force during high speed relation. The stacking angle and the stacking thickness of the composite shaft and the adhesive bonding length of the 7teel flange were selected through vibrational analysis considering static and thermal loads due to temperature rise.
건축물의 에너지 이용을 효율화하기 위하여 단열기준 등을 기존보다 20% 이상 강화하는 것을 골자로 하는 건축물의 에너지절약 설계기준(건설교통부 고시 제2001-118호)이 지난해 6월 1일부터 시행되고 있다. 개정 기준의 가장 큰 특징은 단열기준의 적용 부위를 외기에 직접 면한 부위와 간접 면한 부위로 구분하고, 지역을 중부와 남부, 제주도로 구분$\cdot$설정하여 부하조건과 에너지 소비특성에 따라 건축물의 단열기준을 세분화한 것이다. 특히, 종래에는 최하층 바닥에만 적용하였던 거실 바닥(온돌)의 단열기준을 중간층까지 확대$\cdot$적용하였고, 여기에 온돌시스템의 열적 특성을 고려하여 단열기준의 적용 부위를 보다 구체적으로 설정하고 있다. 따라서 종래의 온돌시스템에서 채움층으로 일반적으로 사용하고 있는 현장 타설식 경량기포콘크리트의 열전도율이 0.13W/mK 내외임을 고려한다면 현행 습식온돌시스템의 열관류율은 $1.0W/m^{2}K$ 이상이 될 것으로 예상됨으로서 앞으로 온돌시스템의 배관층 하부에 $1.0m^{2}K/W$ 이상의 열전도저항을 지닌 단열층이 구성되어야만 개정기준에서 정하는 열관류율 $0.81W/m^{2}K$(기준층 기준)의 성능과 배관하부의 열전도저항값 적용비율을 만족할 수 있을 것으로 판단된다.
이 연구는 Sentaurus Device를 이용하여 여러 가지 캐리어 전송 모델에 대한 반도체의 구조적, 전기적, 열적 작용의 변화를 조절함으로써 공정과 설계를 보다 쉽게 개발하는데 도움이 되리라 본다. 즉, 여러 가지 캐리어 전송 모델들은 밀도구배 모델을 기반으로 확산작용과 유체역학, Monto Carlo 전송 모델로 각기 분류할 수 있다. 각각의 모델들은 필수적인 요소에 의존하여 서로 다른 형태로 나타내어 질 수 있다. 이 연구에서는 Sentaurus Device simulation을 통하여 여러 가지 형태의 캐리어 전송 모델의 변화를 시각적으로 관찰할 것이다.
본 논문은 하이브리드 자동차의 구동모터용 인버터에 적용되는 수랭 히트싱크의 설계 타당을 수치해석을 통해 검증하는 방법을 제시한다. 전력변환장치의 손실 계산, 발열체 모델링, 히트싱크 형상 모델링, 수랭 조건 입력, 히트싱크상의 열적 분포 해석, 유체 거동 시뮬레이션의 과정을 거치며, 본 논문에서는 650Vdc, 150kW급의 시리즈 하이브리드 차량의 구동 모터용 인버터를 예로 그 과정을 설명하고자한다.
정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근 국내의 PWR 발전소에서는 유체유발진동에 의한 핵연료의 Fretting Wear가 많이 발생하였다. 이는 Baffle Jetting이나 그 밖의 요인도 있을 수 있으나 핵연료의 장주기화, 높은 열적여유도등의 설계요건을 만족하기 위한 노심 내의 유동조건 변화에 기인한다. 특히 고리 2호기에서 발생한 핵연료 손상 중 15%정도가 유체유발진동으로 추정되고 있다. 따라서 본 연구는 손상 핵연료의 노심내 위치, 부위, 유동조건 등으로 부터 유체유발진동의 주요 손상 원인을 규명하는데 있다. 이를 위해 핵연료 집합체에서 발생할 수 있는 유체유발진동 메카니즘의 특징과 유동조건, 손상 핵연료의 노심내 위치, 파손 부위, 집합체와 지지격자의 기하학적 형태를 고려한 유동 방향 등을 연관 분석 결과 파손을 일으키는 주요원인을 단일 집합체 내에서 발생되는 Vortex Shedding과 인접한 집합체 사이에서 발생되는 Fluidelastic Instability의 중복효과로 규명하였다 또한 최근 핵연료 설계에 도입된 Mixing Vane의 효과가 과도하여 핵연료 손상을 일으키는 가설을 정립하였다.
한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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pp.377-380
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1998
방사능 핵폐기물 처분장 부지선정을 위해서는 암반의 특성화 작업이 선행되어야 한다. 특성화 작업이 선행되어야 한다. 특성화 작업은 암반은 열적, 역학적 및 수리적 거동 특성을 분석할 수 있는 수치모델을 개발하여, 국내 환경에 적합한 설계안을 조기에 설립할 수 있는 Program을 포함해야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 초기단계로서, 현대엔지니어링 주식회사는 이 분야에 40년 이상의 경험과 기술을 축적하고 있는 세계적인 핵관련 연구소인 미국 샌디아 국립연구소 (Sandia National Laboratories)와 공동연구 등을 통해 서로간의 기술간의 기술을 공유하자는 "상호 기술협정(MOU)"을 '98년 5월 21일 맺었다. 본 연구는 이러한 취지하에 진행하고 있는 전체 Program의 일부로서 기본계획을 발포하여 향후 기술개발에 참여할 수 있는 산학연 협동체 구성 및 역할 분담을 통한 기초연구를 수행하고, 2000년 초반기에 한국에서 대구될 수 있는 처분장 처리문제를 미리 수행하려는데 일차적인 목적이 있다.적인 목적이 있다.
최근 대용량 PCS(Power Conditioning System)는 신재생에너지, 에너지저장장치 등의 다양한 산업 분야에서 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 신재생에너지 분야에서 대용량 시스템으로 발전용 에너지원으로 사용되는 2.8MW 연료전지 시스템의 수랭형 PCS 개발을 위하여 수랭식 IGBT Stack 및 냉각 장치를 설계, 제작하여 열적 안정성을 실험을 통하여 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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