A material mixing method to obtain an optimal topology for a structure in a thermal environment was suggested. This method is based on Evolutionary Structural Optimization(ESO). The proposed material mixing method extends the ESO method to a mixing several materials for a structure in the multicriteria optimization of thermal flux and thermal stress. To do this, the multiobjective optimization technique was implemented. The overall efficiency of material usage was measured in terms of the combination of thermal stress levels and heat flux densities by using a combination strategy with weighting factors. Also, a smoothing scheme was implemented to suppress the checkerboard pattern in the procedure of topology optimization. It is concluded that ESO method with a smoothing scheme is effectively applied to topology optimization. Optimal topologies having multiple thermal criteria for a printed circuit board(PCB) substrate were presented to illustrate validity of the suggested material mixing method. It was found that the suggested method works very well for the multicriteria topology optimization.
Loop thermosyphon(LTS) has many good characteristics such as low thermal resistance, no power consumption, noiseless operation and small size. To investigate the overall performance of LTS, we have performed various experiments varying three parameters: input power of the heater, working fluid(water, ethanol, FC3283) and filling ratio of the working fluid. At a combination of these parameters, temperature measurements are made at many locations of the LTS. The temperature difference between the evaporator and the condenser is used to obtain the thermal resistance. In addition, flow visualization using a high speed camera is carried out. The thermal resistance is not constant. It is lower at higher input power, which is one of the distinct merits of LTS. Flow instabilities are frequently observed when changing the working fluid, the input power and the filling ratio. The results show that the LTS can be readily put into practical use. Future practical application in electronic cooling is recommended.
형상기억합금은 합금이 갖는 형상기억효과 및 초탄성효과 때문에 학문적으로 공업적으로 큰 흥미를 끌어왔다. 형상 기억효과는 Au-Cd 합금과 Cu-Zn 합금에서 최초로 발견되었지만 당시에는 크게 주목을 받지 못하였다. 그 후 1962년 Ti-Ni 합금에서 형상기억효과가 발견된 이래로 크게 주목을 받게 되었고, 곧바로 상용화를 위한 노력이 이어져 리벳, 열엔진, 커플링, 회로차단기 등에 적용이 시도되었다. 현재까지 약 300여종에 이르는 형상기억합금이 개발되어 있지만 형상기억효과의 안정성, 우수성, 내식성, 가공성, 내피로성, 내마모성이 우수한 Ti-Ni 합금이 가장 실용화에 적합한 합금으로 인식되고 있다. Ti-Ni합금은 1960년대에 개발되었지만 의료분야에 적용되기 시작한 것은 1980년대이고, 그 후 미국의 FDA가 Ti-Ni 합금으로 제조된 몇몇 3급(Class III) 임플란트를 인증하면서 시장규모도 폭발적으로 증가하고 있다. 일본의 경우 1980년대 초부터 Ti-Ni 합금을 치과용 임플란트로써 사용하여 왔, 독일, 중국, 러시아도 1980년대부터 임상에 적용해 왔다. 우리나라는 2004년 식약청(식품의약안정청)으로부터 제조 및 판매가 허가되어 현재 실제 임상에 적용되고 있다. 이와 같이 Ti-Ni 합금이 의료용 금속재료로서 널리 쓰이게 된 가장 근본적인 이유는 말할 나위 없이 합금이 갖는 형상기억효과 및 초탄성효과 때문이다. 본 강연에서는 Ti-Ni 합금을 의료용 금속재료의 입장에서 재조명해보고, 본 합금이 의료용 금속재료로서 어떠한 장점이 있으며, 그러한 장점을 의료분야에서 어떻게 응용하고 있는가에 대해 소개하고자 한다. 또한 의료용 Ti-Ni 합금에서 향후 개선되어야 할 요소에 대해서도 논의하고자 한다.
本 論文은 Galois Field를 利用하여 順序多値論理回路를 實現하는 하나의 방법을 제시하였다. 먼저 Taylor급수를 有限體上에서 成立하는 多項式에 對應하도록 전개시켜 多値組合論理回路의 固有行列을 산출하고 이 行列을 근거로 順序多値論理回路를 設計하였다. 本 論文은 組合回路를 構成하는 基本 개념을 順序論理回路에도 적용될 수 있도록 擴張한 것이다. 本 論文에서는 우선 組合論理回路의 構成理論을 擴張하여 單一入力 單一出力인 경우의 順序多値論理函數構成理論을 提示한 후 이를 擴張하여 單一入力 多出力인 경우의 順序多置論理函數構成理論을 提示하였다. 또한 이를 더욱 擴張하여 單一變數는 물론 多變數 多出力인 경우까지 提示하였다. 이때 多出力인 경우는 回路가 상호 獨立的이므로 Partition 개념에 의하여 처리하였다. 이 방법에 依하여 順序多値論理回路를 設計하면 종래의 多項式전개에 必要한 방대한 계산과정을 줄일 수 있었다. 또한 行列연산에 의하여 계산하므로 아무리 복잡한 論理函數라 하더라도 Computer Program처리가 가능하였다.
건물용 공기조화기의 냉수 코일은 작동조건에 따라 건표면, 습표면 또는 부분적인 습표면이 형성된다. 따라서 냉수코일을 적절히 설계하기 위해서는 건표면과 습표면, 그리고 부분적 습표면에 대한 열전달 해석이 필요하다. 본 연구에서는 미소체적에 대한 해석을 통하여 냉수코일의 성능을 계산하는 미소체적 모델을 제시하였다. 해석 모델의 예측치를 냉수코일 실험결과와 비교한 결과 미소 체적 모델은 공기측 전열량을 10.1% 이내에서 예측하고 공기측 압력손실을 11.1%, 현열비도 5.7%내로 예측하였다. 해석 모델을 활용하여 물측 회로의 변화가 냉수코일의 성능에 미치는 영향을 검토하였다.
Channel의 폭과 길이가 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m인 비휘발성 SNOSFET EEPROM 기억소자를 CMOS 1 Mbit 설계규칙에 의하여 제작하고 체널크기에 따른 $I_{D}$- $V_{G}$특성 및 스위칭 특성을 조사하여 비교하였다. 게아트에 전압을 인가하여 질화막에 전하를 주입시키거나 소거시킨 후 특성을 측정한 결과, 드레인전류가 적게 흐르는 저전도상태와 전류가 많이 흐르는 고전도상태로 되는 것을 확인하였다. 15 x 15.mu.m의 소자는 전형적인 long channel특성을 나타냈으며 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m는 short channel특성을 보였다. $I_{D}$- $V_{G}$ 특성에서 소자들의 임계 문턱전압은 저전도상태에서 $V_{W}$=+34V, $t_{W}$=50sec의 전압에서 나타났으며 메모리 윈도우 폭은 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m의 소자에서 각각 6.4V, 7.4V, 3.5V였다. 스위칭 특성조사에서 소자들은 모두 논리스윙에 필요한 3.5V 메모리 윈도우를 얻을 수 있었으며 논리회로설계에 적절한 정논리 전도특성을 가졌다.특성을 가졌다.다.다.
Triac phase controlled pre-regulator를 이용한 직류안정화전원에서 제어소자 전력소모를 촤소로 줄이기 위하여, 부하전류의 증가에 따라 제어소자 양단전압을 낮추어 주는 회로를 고안하여 부가하였다. 이렇게 하므로써 제어소자의 전력소모가 약 40%정도 감소되어 방열장치가 간단해지거나 전력용량을 증가할 수 있게 되었으며 열발산이 곤란한 monolithic I.C.화에 유용하도록 하였다. A method on minimizing the power dissipation in the control element of a series D.C. voltage regutator is devised. An additional control circuit which reduces the average voltage drop across the control element according to increasing the load current is attached :o the trial phase controlled pre-regulator system. It is verified that the power dissipation in the control element is reduced up to 40% by this. circuit arrangement. The heat sink system can be simplified and the capacity of tile handling power is also increased. It is expected that this circuit arrangement can be applied to I.C. fabrication.
이 논문에서는 Interpolation 구조를 이용한 3.3V 8-bit 500MSPS CMOS A/D 변환기를 설계하였다. 고속 동작의 문제를 해결하기 위해서 새로운 프리앰프, 기준 전압 흔들림을 보정하기 위한 회로, 평균화 저항을 제안하였다. 제안된 Interpolation A/D 변환기는 Track & Hold, 256개의 기준전압이 있는 4단 저항열, 128개의 비교기 그리고 디지털 블록으로 구성되어 있다. 제안된 A/D 변환기는 0.35um 2-poly 4-metal N-well CMOS 공정이다. 이 A/D 변환기는 3.3V에서 440mW를 소비하며, 유효 칩 면적은 2250um x 3080um을 갖는다.
Several numerical or analytical models have been proposed to analyze the thermal response of vertical ground heat exchangers (GHEX). However, most models are valid only after several hours of operation since they neglect the heat capacity of the borehole. Recently, the short time response of the GHEX became important in system simulation to improve efficiency. In this paper, a simple new method to evaluate the short time response of the GHEX by using an analogy model of electric circuit transient analysis was presented. The new transient heat exchanger model adopting the concept of thermal capacitance of the borehole as well as the steady-state thermal resistance showed the transient thermal resistance of the borehole. The model was validated by in-situ thermal response test and then compared with the DST model of the TRNSYS program.
차동식 스포트형 공기 팽창식 열감지기를 인위적으로 높은 온도에서 가속열화시켜 경년변화되는 특성에 대하여 연구하였다. 이 연구는 현장에 설치된 감지기가 화재 또는 점검기기에 의한 고온의 열에 노출되었을 경우에 감지기의 동작에 미치는 영향을 분석하기 위하여 실험하였다. 실험결과 현장에서 5년 동안 사용되었던 2005년 B사 감지기는 $100^{\circ}C$의 온도에서 1시간 동안 노출되었을 경우에 감지기가 동작하지 않는 경우가 발생하였다. 이것은 감지기 감열실내의 팽창된 공기가 리크공 이외의 곳에서 리크 되었기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 감지기의 동작표시를 나타내는 LED는 온도가 $160^{\circ}C$까지 올라갔음에도 불구하고 모두 정상적으로 동작하였다. 따라서 동작표시 LED의 회로소자는 고장은 발생하지 않았음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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