• 제목/요약/키워드: 영역상수법

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삭마이동경계면을 고려한 노즐내열재의 2차원 열해석

  • 황기영;강윤구
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.13-13
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    • 1999
  • 본 논문에서는 해석영역의 형상변화, 즉 로켓노즐 내열재의 삭마로 인해 야기된 경계 면의 이동을 고려하면서 2차원 비정상 비등방성 재료의 열전달 문제를 해석할 수 있는 수치해석에 대해 기술하였다. 수치해석 알고리즘은 유한요소법이며 열해석시 경계면 이동으로 인한 격자계의 절점 좌표점이 계산과정 동안에 이동하는 변형 가능한 유한요소격자(transformable finite-element grid)를 사용하였다. 본 수치해석기법의 타당성 입증을 위해 극심한 열하중이 부여된 조건하에서 엄밀해가 존재하는 비정상 축대칭문제 및 고체로켓 노즐내열재에 대해 열해석을 수행하였으며, 그 결과 수치해는 엄밀해 또는 실험치와 잘 일치함을 보이었다. 여러 가지 복합재로 구성된 내삽노즐 또는 외삽노즐에 대해서도 안정된 수치해를 얻을 수 있었다. 아울러 노즐목삽입재로 탄소-탄소 복합재를 적용한 고체추진기관 내삽노즐을 해석모델로 택하여 열전달 해석을 수행하고 해석결과를 분석하였다. 노즐의 표면산화반응에 대한 열반응상수, 즉 Arrhenius 형태로 표시된 식에서 pre-exponential factor 및 activation energy 변화가 탄소-탄소 복합재 및 탄소-페놀릭 복합재의 삭마량에 미치는 영향에 대해서 고찰하였다.

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침상형 Fe-Co 합금입자에서 조성이 초미세자기장에 미치는 효과 (Effects of Composition on Magnetic Hyperfine Field of Acicular Fe-Co Alloy Particles)

  • 박재윤;박용환
    • 한국자기학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-5
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    • 1998
  • 침상형 Fe-Co 합금입자는 고밀도 기록용 자성분말로 응용이 기대되는 재료이다. Co 조성변화에 따른 자기적 성질 중 특히 최미세자기장에 미치는 효과를 Mossbauer 분광법과 투과 전자현미경 (TEM), 그리고 X-선 회절실험 등을 이용하여 조사하였다. 침상형 FenCo(n=5,4,3,2) 합금입자는 화학적 공침법으로 제조하였고, silica 코팅 후에 수소분위가에서 환원 처리하였다. 결정구조는 모든 조성 영역에 걸쳐 체심입방구조로서 Co 조성값의 증가와 함께 격자상수 값은 감소하였다. Mossbauer 분광 실험을 통하여 Co 조성 증가에 기인된 Co 원자들의 국부적 분포 변화는 초미세 자기장 값의 감소를 초래하였다.

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절리특성을 고려한 터널 발파 설계 (Tunnel Blast Design in Consideration of Joint Properties)

  • 김치환
    • 터널과지하공간
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    • 제11권2호
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    • pp.182-189
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    • 2001
  • 터널 발파시 발파효율은 암반의 특성에 큰 영향을 받기 때문에 암반 특성을 분석하고 이를 기초로 발파설계를 수행하는 것이 중요하다. 그럼에도 불구하고 현재까지 국내에서의 발파설계는 무결암의 단축압축강도만으로 발파암을 분류한 후 각 발파암의 발파계수를 구하는 방법을 이용하거나 공학적 암반분류법의 하나인 RMR분류를 이용하여 발파암을 분류하되 객관적 근거가 미약한 경험적인 발파계수를 산정하는 방식을 통하여 이루어졌다. 본 연구에서는 절리특성을 고려한 발파설계를 위하여 Ashby의 접근법을 활용하였다. 또한 절리조사 결과를 통한 발파암 분류방법과 발파패턴설계를 추가하여 발파설계 전과정을 수행할 수 있도록 Ashby의 접근법을 응용하였다. 따라서 절리 분포 특성을 고려한 발파암 분류가 가능하고, 절리암반 특성을 고려한 발파설계 를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

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레이저 유도 형광을 이용한 플라즈마 쉬스 내의 전기장의 측정

  • 김혁;송재현;정재철;황기웅
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.258-258
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    • 2010
  • 레이저 유기 형광법은 비침투적인 방법으로 플라즈마를 진단할 수 있는 장점이 있다. 특히 헬륨 플라즈마 내에서 전기장이 존재하는 경우에 헬륨의 에너지 준위가 분리되는 STARK 효과를 이용하여 기판 부근에 발생한 쉬스 내의 전기장을 측정할 수 있다[1]. 그러나 플라즈마의 생성을 위한 RF 소스와 레이저 간의 위상이 동기화 되지 않는 경우엔, 그 결과 값의 보정이 필요하다. 외부의 전기장이 시변하는 경우에 각각의 위상에서 헬륨의 여기종이 느끼는 전기장의 세기는 다르다. 따라서 레이저가 어떤 타이밍에 입사되는 가에 따라 신호의 분리되는 정도가 달라지는데, 레이저와 외부 전기장의 위상을 동기화하지 않은 경우에는 관측된 신호는 각각의 위상에서 여러 가지로 분리된 신호가 더해진 합의 형태로 나타난다. 이는 외부에서 인가된 전기장의 가장 큰 값을 나타낸다고 알려져 있었다[2]. 그러나 레이저 유도 형광 신호는 넓게 분산을 가지므로 이는 보정되어야 한다. 본 연구에서는 각각의 위상에서 출력되는 형광 신호를 구하고 시간의 영역에서 1주기 동안 적분하여 실제로 관측될 레이저 유도 형광신호의 보정치를 계산하였다. 이를 실험적으로 검증하기 위해서 유도 결합 플라즈마 반응 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킨 후에, 레이저 유도 형광법을 사용하여 기판 위에 생성된 쉬스 내의 전기장을 측정하였다. 그리고, 랑뮤어 프루브를 이용하여 벌크 플라즈마 내의 플라즈마 전압을 구하고, 이를 적분 상수로 삼아 쉬스 내의 전위 분포를 구하였다. 또한 기판에 인가되는 전압을 직접 측정하여 위에서 구한 전위 분포치와 보정을 한 후의 전위 분포치를 비교, 검토하여 보정치를 검증하였다.

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늦은 용액증발법으로 제작한 유기단결정 para-toluene sulfonate의 비선형 광학상수 측정 (Measurement of nonlinear optical constant of organic single crystal para-toluene sulfonate prepared by slow solution evaporation method)

  • 황보창권
    • 한국광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.76-85
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    • 1998
  • 서서히 용액을 증발시키는 늦은 용액증발법을 이용하여 유기단결정 p-toluene sulfonate(PTS) 덩어리와 박막을 제작하였다. 유기 단결정 PTS 덩어리는 Z-scan 방법을 이용하여 1600 nm, 95fs 레이저 광으로 3차와 5차 비선형 굴절률 $n_{2}$$n_{3}$를 측정하였으며, PTS 박막 도파관에서는 다중모드 출력을 관측하였다. 입력광의 세기가 2~5 GW/$cm^{2}$영역에서 PTS의 비선형 광학계수는 $n_{2}=6{\times}10^{-4}cm^{2}$/GW, $n_{3}=-7{\times}10^{-5}cm^{4}/GW^{2}$이고 2광자 흡수와 3광자 흡수는 없었다. 빛의 세기가 강한 5~16 GW/$cm^{2}$영역에서는 비선형 슈레딩거식과 빠른 푸리에변환 광전파방법을 이용하여 시료 내에서 전파광의 모양이 가우시안 광에서 왜곡되어 전파되는 것을 전산모의하였다.

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코로나 극성배향이 비선형 고분자박막의 복소굴절율에 미치는 영향 및 배향효과의 정량화 (Refractive index change of nonlinear polymer thin films induced by corona poling and quantitative evaluation of poling effect)

  • 길현옥;김상준;방현용;김상열
    • 한국광학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.181-187
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    • 1999
  • 대표적인 이차 비선형 광학 물질인 곁가지형 NPP(N-(4-nitrophenyI)-(L)-prolinol) 고분자 박막을 스핀코팅으로 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원해석기를 사용하여 코로나 특성배향법으로 온도와 전기장을 변화시켜가며 실시간으로 타원해석 스펙트럼을 측정하였다. 광투과영역에서의 타원해석상수를 모델링분석하여 박막의 두께를 구하였고, 광합수영역에서는 타원해석상수의 역방계산을 통해 굴절율과 소광계수를 구하였다. 분광광도계를 사용하여 배향 전후 각각의 상태에 따른 광 투과율 스펙트럼을 측정한 후 이를 되먹임 관계식에 적용하여 구한 소광계수가 분광타원해석법으로 결정한 결과와 일치함을 확인하였다. 또한 두께가 비교적 얇은 시료의 타원해석 스펙트럼을 코로나배향 전후에 걸쳐 분석한 후 시료 면에 수직한 수직 복소굴절율과 시료 면에 평행한 수평 복소굴절율을 각각 결정하였다. 이 수직과 복소굴절율을 기준데이터로 사용하고 모델링 과정을 적용하여 배향의 각 단계별로 유효 수직조성비를 결정하여 두꺼운 고분자 박막의 배향된 정도를 정량화하는 분석모델을 제시하였다.

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세라믹스 종결정 위에 Floating Zone Technique 법으로 성장한 Ba(Ti0.92Zr0.08)O3 다결정의 Tunability (Tunability of Ba(Ti0.92Zr0.08)O3 Polycrystal Grown on Ceramic Seed by Floating Bone Technique)

  • 황호병
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.771-776
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    • 2004
  • Zr을 $8\%$ 첨가한 BZT 세라믹스를 종결정과 소재봉으로 사용하여 floating zone technique법으로 $Ba(Zr_{0.08}Ti_{0.92})O_3$ 다결정을 성장하였다. 열처리 효과를 알아보기 위하여 성장한 결정의 일부를 떼어내어 $1,200^{\circ}C$에서 10시간동안 산소 분위기에서 열처리하였다. $-100^{\circ}C$에서 $+150^{\circ}C$ 온도 영역에서 유전상수 및 유전손실을 10kHz, 100kHz, 그리고 1 MHz에서 측정하여 성장 결정의 유전특성을 알아보았다. 상온($27^{\circ}C$)과 저온($-73^{\circ}C$)에서 직류전장(-15kV/cm$\le$E$\le$15kV/cm)을 인가하면서 유전상수의 변화를 10kHz와 100kHz에서 측정함으로써 유전상수의 전장의존성을 알아보았다. 산소 열처리는 상온에서 10kHz의 튜너빌리티를 $47.5\%$에서 $51\%$로, 그리고 성능지수를 39.6에서 46.4로 향상시키었다. 바이어스 직류전장을 15kV/cm 이상 인가하면 성능지수가 46.4 이상으로 향상될 수 있으므로 이 물질이 마이크로파 전장 조절 소자에 응용될 수 있는 가능성이 있다.

상온에서 연속 조성 확산법에 의해 증착된 $Ta_2O_5-SiO_2$ 유전특성 (Dielectric Properties of $Ta_2O_5-SiO_2$ Thin Films Deposited at Room Temperature by Continuous Composition Spread)

  • 김윤회;정근;윤석진;송종한;박경봉;최지원
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • CCS방법이 적용된 off-axis RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착된 $Ta_2O_5-SiO_2$의 유전체 박막에 관하여 연구를 하였다. 1500 ${\mu}m$ 의 간격으로 비유전율 및 유전손실을 측정하여 $Ta_2O_5-SiO_2$에 조성의 변화에 따른 유전특성의 변화를 나타내었다. 1MHz 에서 높은 유전상수(k~19.5) 와 낮은 유전손실(tan${\delta}$<0.05)을 보이는 영역들을 찾았는데, 이는 증착된 기판($75{\times}25mm^2$ sized Pt/Ti/$SiO_2$(100))에서 $SiO_2$/Si 타겟 영역으로부터 각각 16 mm, 22 mm 떨어진 영역에서 찾을 수 있었다.

강자성공명을 이용한 $Co_{84}\;Hf_{16}$ 박막의 자기적 성질 연구 (The Magnetic Properties of $Co_{84}\;Hf_{16}$ Thin Films by FMR)

  • 김기현;장재호;김영호
    • 한국자기학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.191-195
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    • 1997
  • DC magnetron sputtering 방법에 의해 $Co_{84}$H $f_{16}$ 박막 (1300 .angs. , 2150 .angs. )을 제작하였다. 박막의 자기적 특성을 조사하기 위해서 J-band (7.42 GHz) 마이크로파 영역의 강자성 공명 (ferromagnetic resonance) 장치를 이용하였다. 측정된 공명 흡수선의 주 모드(main mode)로부터 계산된 분광학적 분리상수 g 값은 1300 .angs. , 2150 .angs. 일 때 각각 2.06과 2.07이었으며, 상온에서의 유효 자화(4 .pi. $M_{eff}$)값은 10385 emu/$cm^{3}$,10770 emu/$cm^{3}$였다. 자기 이방성을 조사하기 위해 VSM(vibrating sample magnetometer)을 이용하여 측정된 포화자화(4 .pi. $M_{s}$ )값은 16409 emu/$cm^{3}$와 14222 emu/$cm^{3}$였다. 유효 이방성 자기장 $H_{A}$ (effective anisotropy field)과 일축 이방성상수 $K_{u}$ (uniaxial anisotropy constant)는 각각 6024 Oe, 3452 Oe와 3.93 * $10^{6}$ erg/$cm^{3}$, 1.95 * $10^{6}$erg/$cm^{3}$였다. 77K에서 상온까지 온도에 따른 유효 포화 자화(4 .pi. $M_{eff}$)값을 측정하였으며, 포화자화의 온도의존성은 Bloch 법칙을 잘 만족시켰다. 이 포화자화곡선을 최적화하여 Bloch 상수 B, C를 구하였고, 77K에서 0K까지 외삽법으로 구한 $M_{eff}$(0)는 각각 894 erg/$cm^{3}$, 891 erg/$cm^{3}$였으며, 스핀파 경도 상수 D값과 교환 경도 상수 $A_{eff}$는 각각 148 meV .angs. $^{2}$, 103.8 meV .angs. $^{2}$와 1.77 * $10^{-6}$ erg/cm, 0.67 * $10^{-6}$ erg/cm 였다.다.

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Geosat 고도계자료를 이용한 동아시아해역의 해면변위 산정법 (Computational Procedure for Sea Subface Topography of East Asian Marginal Seas using Geosat Altimeter Data)

  • 최병호;고진석
    • 한국측량학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.107-118
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    • 1994
  • 연근해에서의 위성고도계자료의 정확도가 향상됨에 따라 기존에 잘 알려진 Schwiderski 의 전구적 동수력학적 모형보다 더 정확한 조석모형으로 위성고도계자료에서의 조석성분에 대한 보정을 향상시킬 필요가 검증되었다. 초기단계로 오오츠크해, 남중국해와 북서태평양해성을 포함하는 동아시아해역에 대해 기존의 조석모형보다 해상도가 높은 $1/6^\circ$ 격자체계의 조석모형을 수립하여 반일적조$(M_2,\;S_2,\;N_2,\;K_2)$와 일적조$(K_1,\;O_1,\;P_1,\;Q_1)$에 대한 수치모형실험이 이루어졌다. 수립된 조석모형에서 산정된 조화상수들은 모형 영역의 Geosat 위성고도계자료로부터 해면변위를 산정할 때 조석성분을 제거하는데 이용되었다. 이러한 초기적인 갱정절차의 제시는 Schwiderski 의 조화상수로서는 적절히 처리될 수 없는 동아시아해역의 연해에 대해 해면변위를 산정하는데 광범위하게 이용될 수 있다.

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