• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.618-619
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• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.20 no.4
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• pp.81-89
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• 2011

Underwater wireless network can be useful in various fields such as underwater environment observation, catastrophe prevention, ocean resources exploration, ocean organism research, and vessel sinking exploration. We need to develop an efficient design for Medium Access Control (MAC) protocol to improve multiple data communication in underwater environment. Aloha protocol is one of the basic and simple protocols, but it has disadvantage such as collision occurs oftenly in communication. If there is collision occured in RF communication, problem can be solved by re-sending the data, but using low frequency in underwater, the re-transmission has difficulties due to slow bit-rate. So, Time Division Multiple Access (TDMA) based MAC protocol is going to be used to avoid collisions, but if there is no data to send in existing TDMA, time slot should not be used. Therefore, this paper proposes dynamic TDMA protocol mechanism with reducing the time slots by sending short "I Have No Data" (IHND) message, if there is no data to transmit. Also, this paper presents mathematic analysis model in relation to data throughput, channel efficiency and verifies performance superiority by comparing the existing TDMA protocols.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.44 no.4
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• pp.478-483
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• 2012

In order to evaluate the microbial safety of the foodstuffs and manus in regards to foodservice operations, the total of 1,051 samples of drinking waters, vegetables, and cooked foods were collected. Total viable count (TVC), coliform group, and pathogens were analyzed. Twenty five percent samples of 441 drinking waters showed high contamination of above 2 log CFU/g TVC. Twenty percent of the waters were contaminated by above one log CFU/g coliform. Forty percent of non-heated food, Moochim, were contaminated by above 5 log CFU/g TVC and 26% of Moochim were contaminated by above 2 log CFU/g coliform. Bacillus cereus and Eschericia coli were detected on boiled rice and kimchi, and B. cereus was detected with a high ratio. Therefore, the foodstuffs and manus regarding foodservice operations appear to be generally safe. However, efficient microbial control for drinking water and Moochim-style food is necessary and in particular, careful management to reduce microbial contamination should be applied to drinking water.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.78-78
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• 2000

다결정 실리콘-게르마늄 (poly-SiGe)은 태양전지 개발에 있어서 중요한 물질이다. 우리는 소량의 Ge(x=0.05)으로부터 다량의 Ge(x=0.67)을 함유한 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-SiGe:H) 박막의 고상결정화 과정을 ESR (electron spin resonance)방법으로 조사해보았다. 먼저 PECVD 방법으로 Corning 1737 glass 위에 a-Si1-xGex:H 박막을 증착시켰다. 증착가스는 SiH4, GeH4 가스를 썼으며, 기판온도는 20$0^{\circ}C$, r.f. 전력은 3W, 증착시 가스압력은 0.6 Torr 정도이었다. 증착된 a-SiGe:H 박막은 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 다시 가열되어 고상결정화 되었고, 결정화 정도는 XRD (111) peak의 세기로부터 구해졌다. ESR 측정은 상온 x-band 영역에서 수행되었다. 측정된 ESR스팩트럼은 두 개의 Gaussian 함수로써 Si dangling-bond와 Ge dangling-bond 신호로 분리되었다. 가열 초기의 a-SiGe:H 박막 결함들의 스핀밀도의 증가는 수소 이탈에 기인하고, 또 고상결정화 과정에서 결정화된 정도와 Ge-db 스핀밀도의 변화는 서로 깊은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히 Ge 함유량이 큰 박막 (x=0.21, 0.67)에서 뿐만 아니라 소량의 Ge이 함유된 박막(x=0.05)에서도 Ge dangling-bond가 Si dangliong-bond 보다 고상결정화 과정에서 더 중요한 역할을 한다는 것을 알수 있었다. 또한 초기 열처리시 Si-H, Ge-H 결합에서 H의 이탈로 인하여 나타나는 Si-dangling bond, Ge-dangling bond 스핀밀도의 최대 증가 시간은 x 값에 의존하였는데 이러한 결과는 x값에 의존하는 Si-H, Ge-H 해리에너리지로 설명되어 질 수 있다. 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.SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불

• Korean Journal of Microbiology
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• v.47 no.4
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• pp.364-374
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• 2011

Lactobacillus brevis DK25 isolated from Dongchimi was identified by physiological and biochemical tests and 16S rDNA sequence analysis. Bacteriocin of L. brevis DK25 exhibits inhibitory activity against Enterococcus faecalis and Listeria monocytogenes when using agar well diffusion method. Maximal production of bacteriocin was reached in the beginning of the stationary phase, and inhibitory activity declined after the late stationary phase. This result suggested that bacteriocin was produced in a growth-associated manner. Complete inactivation of bacteriocin activity was observed after treatment with protease, but the activity was stable between pH 4-9 and heat resistant (30 min at $100^{\circ}C$). Bacteriocin showed a concentration-dependent antimicrobial activity against L. monocytogenes KCTC 3569. Moreover, the application experiment showed that combination of bacteriocin (320 AU/ml) with potassium benzoate (0.05%) could significantly reduce the counts of L. monocytogenes KCTC 3569 in mayonnaise during storage at 4 or $25^{\circ}C$ for 10 days. Thus, bacteriocin from L. brevis DK25 may be used for hurdle technology by combination with potassium benzoate in order to increase pathogenic bacteria inactivation in food processing and food safety control.

• Resources Recycling
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• v.26 no.5
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• pp.54-60
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• 2017

In this study, we investigated the effect of $TiCl_4$ injection time on the Kroll reaction at a given weight ratio of $TiCl_4$ and Mg. The reduction reaction was investigated by measuring the temperature change according to $TiCl_4$ injection time and observing the cross section and appearance of the Ti sponge after the reaction. The temperature increment due to Kroll reaction heat generation was found to be linearly proportional to the $TiCl_4$ feed rate. In the graph of $TiCl_4$ injection time and reduction tank temperature, initial temperature peaks were observed irrespective of the injection conditions. This is interpreted to mean a temporary interruption of reaction due to $MgCl_2$ formation after the initial Kroll reaction. In addition, when the cross section of the sponge was observed, a large amount of spherical Mg particles was observed in $MgCl_2$. We can infer that this is the process of continuously feeding the unreacted Mg surface, so that a continuous Kroll reaction takes place. The sponge appearance showed that the coalescence or growth of the Kroll reacted Ti particles can be controlled by the cooling rate.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.5
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• pp.546-555
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• 2019

The purpose of this study was to improve the performance of the bogie-type crematory, which is the mainstream of domestic crematory equipment. A field scale technology was investigated via increasing the volume by changing the shape of the furnace and reducing the cremation time and saving the energy usage through the optimization of burner combustion control. First, the optimized structural design through thermal flow analysis increases the volume of the main combustion chamber by about 70%, which increases the residence time of the combustion flue gas. A designed pilot crematory was then installed and the combustion behavior was tested under various operating conditions and the optimum operating plan was derived from for each furnace shape. Based on the results, the practically applicable crematory was designed and installed at Y crematorium in the P City. Optimal combustion conditions could be derived through operating the demonstration crematory furnace. The crematory time and fuel consumption could be minimized by increasing the energy efficiency by increasing the residence time of high temperature combustion flue gas. In other words, the crematory time and fuel consumption were 38 min and $21.8Nm^3$, respectively which were shortened by 44.1 and 54.4% lower than that of the existing crematory, respectively.

• Journal of Conservation Science
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• v.37 no.5
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• pp.567-578
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• 2021

In this study, the physicochemical properties of 21 wall fragments and rooftile pieces excavated from Jeseoksa Dump-site were analyzed, and the possibility of heat exposure, such as the fire reported in the literature, was investigated by estimating the firing temperature. From the results, it was estimated that the rooftiles were composed of refined materials, and the walls were composed of materials having different particle sizes depending on the layer. Unlike ordinary rooftiles and walls, they exhibited an uneven surface with traces of bloating phenomenon in the cross section. It was estimated from the blackening of some portions that firing was not performed in a controlled state in a constant firing environment. In addition, the estimated firing temperature showed that the non-overfired rooftiles had endured a firing temperature of 900℃ or less, but the over-fired samples were subjected to a temperature of 1,000℃ or higher and were fired at a temperature higher than the manufacturing temperature at that time. Additionally, the rooftiles probably became defective during firing or molding at the time of production, but the non-overfired rooftiles exhibited an intact shape and showed the possibility of heat exposure due to fire. Therefore, the analytical results of this study confirm that the defective architectural components damaged by the fire, as reported in the literature, were discarded in the Jeseoksa dump-site.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.28 no.3
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• pp.17-24
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• 2021

Perovskite solar cells (PSCs) can be fabricated through solution process economically with variable bandgap that is controlled by composition of precursor solution. Tandem cells in which PSCs combined with silicon solar cells have potential to reach high power conversion efficiency over 30%, however, lack of long-term stability of PSCs is an obstacle to commercialization. Degradation of PSCs is mainly attributed to the mass transport of halide and metal electrode materials. In order to ensure the long-term stability, the mass transport should be inhibited. In this study, we confirmed degradation behaviors due to the mass transport in PSCs and designed buffer layers with LiF and/or SnO₂ to improve the long-term stability by suppressing the mass transport. Under high-temperature storage test at 85℃, PSCs without the buffer layers were degraded by forming PbI₂, AgI, and the delta phase of the perovskite material, while PSCs with the buffer layers showed improved stability with keeping the original phase of the perovskite. When the LiF buffer and encapsulation were applied to PSCs, superior long-term stability on 85℃-85% RH dump heat test was achieved; efficiency drop was not observed after 200 h. It was also confirmed that 90.6% of the initial efficiency was maintained after 200 hours of maximum power tracking test under AM 1.5G-1SUN illumination. Here, we have demonstrated that the buffer layer is essential to achieve long-term stability of PSCs.