• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.100.2-100.2
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• 2011

본 연구과제는 유망상품인 "발전용 MCFC 모듈형 BOP" 중 가습기 내부에 장착되는 연료-물 Mixing 시스템을 개발하는 것이다, 가습기 내부에서 공급된 연료-물은 연료전지 스택(Stack)으로부터 가습기로 유입된 고온의 가스로부터 열을 공급 받아 증발 및 혼합과정을 거치게 되며, 스팀-연료 혼합기로 형성되어 개질기(reformer)로 공급되게 된다. 이때, 물과 연료의 공급 상태에 따라 균일한 스팀-연료 혼합기가 형성되는지가 결정되며, 경우에 따라서는 고온의 가습기 내부의 국부적 온도분포의 큰 차이를 발생시켜 용접부의 균열을 발생시킬 수도 있기 때문에, 가습기의 설계와 함께 중요한 장치로 여겨진다. 본 연구에서는 다양한 가습기에 적용이 가능한 Mixer 모델을 설정하고, Analytic calculation을 통한 노즐설계와 1pass/Full scale 성능 실험 장치를 통해 상용화를 목표로 추진 되었으며, 특히 노즐별 유량분배 변동율은 ${\pm}3%$ 이내로 달성하고, 스팀/연료 공급 비율은 2:1 이내로 달성할 수 있는 시스템을 구축하게 될 것이다. 최종적으로 개발 완료 시 다양한 가습기에 직접 장착하여 운전이 가능할 수 있도록 실용화에 중점을 두고, 보다 안정적인 성능을 나타낼 수 있는 제품 개발이 가능하리라 사려된다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.6
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• pp.570-575
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• 2002

The present tendency of electrical and electronics is concentrated on MEMS devices for advantage of miniaturization, intergration, low electric power and low cost. Therefore it is essential that high aspect ratio and high etch rate by HDP technology development, so that silicon deep trench etching reactions was studied by ICP equipment. Deep trench etching of silicon was investigated as function of platen power, etch step time of etch/passivation cycle time and SF$\_$6/:C$_4$F$\_$8/ flow rate. Their effects on etch profile, scallops, etch rate, uniformity and selectivity were also studied.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.118-118
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• 1999

CVD방법에 의한 TiN 박막 형성에 있어서 ICP-CVD 방법이 대두되고 있다. 이것은 precursor에 대한 radical 형성, 식각된 패턴에서 양 벽의 self-shadowing 효과, 낮은 tress등으로 dense 한 박막을 얻을 수 있기 때문이다. TiN 박막은 Si 기판의 온도를 상온에서 50$0^{\circ}C$까지 유지하면서 TEMAT의 유량을 5-20sccm으로 변화시키면서 증착하였다. 증착 후 TiN 박막의 결정화에 따른 열처리는 Ar과 N2-가스분위기에서 in-situ로 증착하였다. 증착 후 TiN 박막증착 조건수립에 따른 플라즈마 특성진단은 전자의 온도와 밀도, 평균 전자밀도, 이온 에너지 분포, radical 분포, negative 이온분포 등으로 측정하였다. 플라즈마 변수에 따른 TiN 박막의 결정성과 상 변화는 XRD로 분석하였고, 조성비 및 TiN 박막의 원소화학적 상태, 결합에너지, 각 상에 따른 결합 에너지 천이정도, 초기 형성과정 및 반응기구 등은 RBS와 XPS로 조사하였다. TiN 박막의 표면상태, morphology 거칠기, TiN/Si(100)구조에서 계면상태 등은 SEM, AFM, 그리고 HRTEM으로 분석하였다. TiN 구조 박막의 비저항, carrier concentration 그리고 mobility 측정은 박막의 표면이 균일하고 bls-홀이 없는 것으로 하여 4-point probe 방법으로 측정하였다. 이들 분석으로부터 ICP-CVD 방법에 의하여 형성된 TiN 박막이 초고집적 반도체 소자의 contact barrier layer로서의 적용 가능성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.105-105
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• 1999

차세대 기억소자에서는 집접도의 증가, 고속화, 그리고 미세화에 따라 배선간으 최소선폭이 작아지고, 새로운 다층 배선기술이 요구되는 가운데 층간절연막의 재료와 형성기술은 소자의 특성을 향상시켜주는 중요한 요소로서 열적안정성, 저유전율, 평탄화특성 등에 핵심을 두고 연구되고 있다. 본 연구에서는 5인치 p-Si(100) 위에 FTES와 O2를 precursor로 하고 carrier gas를 Ar gas하여 ICP CVD 방법으로 저유전율의 Fluorocarbonated-SiO2 박막을 형성하였다. 0.1-1kW, 13.56MHz인 rf power를 사용하였으며, 증착은 RT에서 5~10분으로 하였다. 형성된 박막은 FTIR(fourier transform infrared), XPS(x-ray photoelectron spectroscopy), 그리고 ellipsopsometer 등을 이용하여 결합모드와 F농도, 균일도 등을 측정하고, I-V와 C-V 측정장치, 그리고 SERM(scanning electrion microscopy) 등을 이용하여 유전상수, 누설전류, dielectric breakdown voltage, 그리고 박막의 stepcoverage를 측정하였다. 제작된 박막의 신뢰성은 열처리에 따른 전기적 특성으로부터 조사하였다. 형성된 fluorocarbonated 박막 결합모드는 Si-F, Si-O, O-C, C-C와 C-F였고 O2:FTES:Ar 유량을 1sccm:10sccm:6sccm으로 하여 증착한 시료에서 유전율은 2.8이었으며, 누설전류밀도는 8$\times$10-9A/cm2, Breakdown voltage는 10MV/cm 이상, 그리고 stepcoverage는 91%로 측정되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.33 no.11
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• pp.834-839
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• 2009

A three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) analysis is performed to investigate flow characteristics in the anode channels and manifold of the internal reforming type molten carbonate fuel cell (MCFC). Considering the computational difficulties associated with the size and geometric complexity of the MCFC system, the polyhedral meshes that can reduce mesh connectivity problems at the intersection of the channel and the manifold are adopted and chemical reactions inside the MCFC system are not included. Through this study, the gas flow rate uniformity of the anode channels is mainly analyzed to provide basic insights into improved design parameters for anode flow channel design. Results indicate that the uniformity in flow-rate is in the range of ${\pm}$1% between the anode channels. Also, the mal-distributed inlet flow-rate conditions and the change in the size of the manifold depth have no significant effect on the flow-rate uniformity of the anode channels.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.245.1-245.1
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• 2014

교차하는 전기장과 자기장으로 플라즈마를 방전하고, 이온 빔을 효과적으로 가속하는 원형 이온 빔 소스를 개발하였다. 방위각 방향으로 비대칭적인 중성 가스와 전자 빔의 공급으로 이온 빔 소스에서 불안정하고 불균일한 플라즈마가 방전되어, 이온 소스의 효율을 저하시킨다. 본 연구에서는 플라즈마 이미지를 이용하여 이온 소스 내부에서의 중성입자 밀도 분포를 측정하는 방법을 개발하였다. 자기장의 방향이 서로 다른 방전조건에서 얻어지는 한 쌍의 플라즈마 이미지로부터 티코노프 정형화 기법을 이용하여 방위각에 대한 중성입자의 밀도 분포를 재구성한다. 본 재구성 기법을 이용하여 얻어진 밀도 분포는 유체흐름 등가회로 모델을 바탕으로 한 수치해석을 이용하여 분석하였다. 중성입자 밀도의 공간분포는 인가 전압, 자기장의 세기 및 유량과 같은 방전조건의 변화에 크게 영향을 받지 않고, 가스 공급부의 내부 구조에 의해 결정되는 것을 확인하였다. 또한, 등가회로 모델을 이용하여 균일한 공간분포를 얻기 위한 공급부 설계를 수행하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.33 no.4
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• pp.483-493
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• 2000

Two dimensional finite element model, RMA, is used to simulate flood inundation phenomena from main channel to floodplain. The marsh porosity method allows finite elements to simulate gradual transition between wet and dry states. The model is applied to prismatic trapezoidal channel to test the applicability of wetting and drying. The floodwave in a river which meanders through a floodplain is also analyzed. The short-circuiting effects, in which the flow leave the meandering main channel and takes a more direct route on the floodplain, are analyzed with various sinuosity factor and roughness coefficients. Finally, the model is applied to the midstream of the Keum River. Wet/dry calculation can simulate the various discharge condition with the same finite element networks.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.512-512
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• 2012

최근 저온 대기압 플라즈마 장치의 개발로 대기 및 수질 환경, 바이오 메디컬분야로의 응용 연구가 활발히 진행되어 공기 중 플라즈마의 살균 및 정화효과에 대한 많은 결과가 발표되어 왔다. 본 연구는 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스를 제작하여 He과 Ar 기체를 유입하여 미생물인 E.Coli의 변화를 관찰하였다. 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스는 1.8 mm 두께의 유리기판위에 포토리소그라피 공정으로 미소전극을 형성하여 고밀도의 방전 셀을 형성하였으며 방전시 발생하는 열 효과를 제어하기 위하여 냉각장치를 제작하여 장착했다. 또한 유리기판과 포토 리소그라피 공정은 방전영역에 제한없이 다양한 크기의 소스제작이 가능하다. 셀 피치가 $400{\mu}m$이며 $cm^2$ 당 200여개의 방전 셀로 구성되어 있어서 기존 메쉬타입의 DBD플라즈마 장치에 비해 균일하게 플라즈마를 조사할 수 있으며 플라즈마 제트 장치에 비해서는 넓은 면적을 동시에 조사할 수 있게 되었다. Ar 과 He기체를 3 L/min의 유량으로 방전공간에 유입하면서 1kV의 구동전압으로 플라즈마를 발생 하였으며, 플라즈마의 조사시간을 20 s, 40 s, 60 s 간격으로 변화를 주어 E.Coli의 변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.47-47
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• 2018

단일벽 탄소나노튜브 (Single-walled carbon nanotubes, SWNTs)는 우수한 물리적 화학적 특성을 갖고 있어 나노전자소자, 투명전도막, 에너지소자, 센서 등 다양한 분야로의 응용이 기대되고 있다. 열화학기상증착(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)법은 SWNTs의 합성 공정이 간단하고 공정변수의 제어가 용이하다는 장점이 있어 SWNT 합성 연구에 가장 널리 사용되어 왔다. 일반적으로 금속 촉매의 박막이 증착된 합성 기판은 온도가 가장 높고 비교적 균일성이 보장되는 TCVD 반응기의 중심부에 위치시키고 공정변수를 변화해가며 연구를 진행해 왔다. 본 실험실에서는 수평형 반응기 전역에 합성 기판을 설치하여 SWNTs를 합성한 결과, 반응기의 중심보다 뒤의 영역에서 SWNTs의 합성 수율이 상당히 증가하는 것을 초기실험을 통해 확인하였다. 본 연구에서는 SWNTs 합성 시 가스 유량과 합성 온도를 변화시켰을 때 기판 위치에 따른 SWNTs의 수율 및 물성변화를 구체적으로 조사하였다. 합성가스와 촉매로는 메탄가스와 철 박막을 사용하였으며, 합성 수율의 변화는 고분해능 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 그리고 합성된 SWNTs의 형태 및 결정성은 라만분광법과 원자간힘현미경을 이용하여 평가하였다. 결과적으로, 진행하였던 모든 합성 조건에서 반응기 중심보다 뒤의 영역에서 더 고수율의 SWNTs가 합성되었으며, 최적 합성 조건의 SWNTs 면밀도는 99% 이상이었다. 본 연구의 결과는 CVD 공정을 이용하는 다양한 저차원 나노 소재의 합성에도 적용될 수 있을 것으로 사료되며, 추후 이에 대한 연구가 필요하다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.24-34
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• 2009

DPF(Diesel Particulate Filter)s have been used to reduce the most of PM(particulate matters) from the exhaust emissions of diesel engine vehicles. Metal foam is one of promising materials for the DPFs due to its cost effectiveness, good thermal conductivity and high mechanical strength. It can be fabricated with various pore sizes and struct thickness and coated with catalytic wash-coats with low cost. In order to design metal foam filter and analyze the flow phenomena, pressure drop and filtration experiment are carried out. Partial DPF which has PM reduction efficiency of more than 50 % is designed in this paper. Also, CFD analysis are performed for different configurations of clean filters in terms of pressure drop, uniformity index, and velocity magnitude at face of filter. Filter thickness and the gap between front and rear filters are optimized and recommended for manufacturing purpose.