• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.8
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• pp.899-904
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• 2014

Thickness profiled blank is designed using optimization techniques for maximizing the bulged heights during the free bulging of Inconel 718. The thickness of the blank was described by the Bezier curve and the locations of the control points were used as the design variables for optimization. The maximization of the bulged heights within the limited strain range served as the objective function and constraints for optimization. The equivalent static loads method for non-linear static response structural optimization (ESLSO) was used and the result of the optimization revealed 22 increased bulged heights. A free bulging test using a blank with an optimized profile was conducted to verify the optimization process. The results were compared with those of numerical analysis in terms of bulged height and deformed shape.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.261.1-261.1
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• 2014

지구상에 존재하는 모든 생물에 의해 배출되는 이산화탄소는 온실가스로써 산업혁명 이후 급격한 농도 증가로 인해 지구 온난화 등의 다양한 환경문제를 초래하고 있다. 지구 온난화의 가시화로 인한 각종 기후 협약 및 탄소배출권 등에 규제로 온실가스 감축의무부과가 확실해져 탈 석유기반 사회로 전환을 위한 이산화탄소를 처리하는 다양한 연구가 각국에서 활발히 진행 중이다. 본 연구에서 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이산화탄소 분해에 이용하게 되었고 그 목적은 이산화탄소가스를 마이크로웨이브로 가열하여 순수한 이산화탄소 플라즈마 토치를 발생함으로서 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 생산적으로 이용하기 위한 것으로 전자파를 발진하는 마그네트론으로는 3kW, 2.45GHz의 주파수를 사용한다. 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이용한 이산화탄소의 분해 시 생성되는 물질을 확인하기 위하여 이산화탄소의 열역학적 평형을 계산하였으며 또한 이산화탄소의 분해 반응의 준 평형상태에서의 속도상수를 이용하여 각 분해반응생성물들의 밀도비율을 계산하였고, 이를 일반화시켜 도시하였다. 위 과정을 통해 고온의 이산화탄소 토치는 탄화수소 연료를 1기압에서 개질할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어 메탄개질은 $CO_2+CH_4{\rightarrow}2CO+2H_2$의 반응식이 된다. 이때 엔탈피와 엔트로피 변화는 각 각 ${\Delta}H=247kJ/mole$과 ${\Delta}S=257J/mole/deg.$이며 이 반응에 대한 gibbs 자유에너지는 $G={\Delta}H-T{\Delta}S$로서 개질 자발반응이 일어나는 온도는 $T={\Delta}H/{\Delta}S=961K$가 된다. 그리고 탄화수소 개질에 참여하는 산소와 CO 라디칼의 밀도가 대단히 높다. 따라서 메탄개질은 이산화탄소 토치를 통하여 1기압에서 쉽게 이루어진다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.746-749
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• 2019

자유 단조는 고온에 가열한 강괴에 높은 압력을 가하여 원하는 형상의 제품을 만드는 공정으로 에너지 소모가 매우 크다. 여러 개의 강괴를 가열로에 장입하여 고온에 가열한 후 소재를 하나씩 꺼내어 프레스 공정을 수행한다. 가열로에 함께 장입되는 소재들의 조합에 따라 가열 시 소요 시간 및 에너지 사용량이 달라진다. 소재 조합에 따른 가열 비용 예측을 통해 최적의 소재 조합을 결정하여 에너지 효율을 높일 수 있다. 비용 예측 모형을 학습하기 위해서는 가열 소요 시간 및 에너지 사용량 데이터가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 가열로의 온도 및 가스 사용량 데이터를 이용하여 가열로의 가동 상태 변경 지점을 감지하는 방안을 제안한다. 가열로의 온도 및 가스 사용량은 IoT 인프라를 기반으로 손 쉽게 획득할 수 있다. 가열로의 상태 별로 온도 및 가스 사용량에 나타나는 패턴을 이용하여 상태 변경 지점을 감지한다. 이를 통해 가열 공정 데이터를 획득할 수 있을 뿐만 아니라 가열로의 상태를 실시간에 모니터링이 가능함으로써 불필요하게 가열하는 것을 예방하여 에너지 효율을 높일 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.16 no.5
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• pp.66-75
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• 2012

Polyurethane foams were synthesized by substituting a portion of petroleum base polyether polyol with castor oil-derived polyol(COP). Contact angle tester and surface tensionmeter were used to examine the compatibility of petroleum base polyether polyol and COP. To investigate the optimum content of COP and surfactant, the content of COP has been changed from 0 wt% to 80 wt%. From the results of polyurethane foams synthesized by surfactant L-580K, DC-5950 and BF-2470, the best mechanical properties was observed when the content of COP was 30wt% and surfactant BF-2470.

• Membrane Journal
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• v.31 no.4
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• pp.268-274
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• 2021

One of the chronic problems in the issue of global warming is the emission of greenhouse gases. Carbon dioxide (CO₂), which accounts for the highest proportion of various greenhouse gases, has been continuously researched by humans to separate it. From this point of view, a poly(vinyl alcohol) (PVA)-based copolymer with acrylic acid monomer was utilized in a gas separation membrane in this study. We employed a free radical polymerization to fabricate PVA-g-PAA (VAA) graft copolymer. It was utilized in the form of a composite membrane on a polysulfone substrate. The proper amount of acrylic acid reduced the crystallinity of PVA and increased CO₂ solubility in separation membranes. In this perspective, we suggest the novel approach in CO₂ separation membrane area by grafting and solution-diffusion.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.198-198
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• 2011

단분산 결정질 실리콘 나노입자 (<10 nm)는 양자점 효과로 인한 선택적 파장 흡수가 가능하므로 태양전지 분야에 응용 가능성이 크다. 특히 입경의 크기가 작아지면 부피대비 표면적이 넓어지기 때문에 태양빛 흡수 면적이 증가한다. 따라서 입자의 크기는 태양전지에서 효율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유에서 plasma arc synthesis, laser ablation, pyrolysis 그리고 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 실리콘 나노입자를 합성하는데 연구되어 왔으며, 특히 PECVD는 입자 생성과 동시에 균일한 증착이 이루어질 수 있기 때문에 태양전지 제작 시 공정 효율을 높일 수 있다. PECVD를 이용한 나노입자 합성에서 입경을 제어하는데 중요한 전구물질은 Ar과 SiH4가스이다. Ar 가스는 ICP (Inductively Coupled Plasma) 챔버 내부에 가해준 전력을 통해 가속됨으로써 분해되어 Ar plasma가 생성된다. 이는 공급되는 SiH4가스를 분해시켜 핵생성을 유도하고, 그 주위로 성장시킴으로써 실리콘 나노입자가 합성된다. 이때 중요한 변수 중 하나는 핵생성과 입자성장시간의 조절을 통한 입경제어 이다. 또한 공급되는 가스의 유량은 입자가 생성될 때 필요한 화학적 구성비를 결정하므로 입경에 중요한 요소가 된다. 마지막으로 공정압력은 챔버내부의 plasma 구성 요소들의 평균 자유 행로를 결정하여 SiH4가 분해되어 입자가 생성되는 속도와 양을 제어한다. PECVD를 이용한 실리콘 나노입자 형성의 주요 변수는 RF pulse, 가스(Ar, SiH4, H2)의 유량, Plasma power, 공정압력 등이 있다. 본 연구에서는 RF (Radio Frequency) PECVD방법을 이용하여 실리콘 나노입자를 만드는데 필요한 여러 변수들을 제어함으로써 이에 따른 입경분포 차이를 연구하였다. 또한 SEM (Scanning Electron Microscopy)과 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer)를 이용하여 각 변수에 따라 생성된 나노입자의 입경과 농도를 분석하였다. 이 중 plasma power에 따른 입경분포 측정 결과 600W에서 합성된 실리콘 나노입자가 상당히 단분산 된 형태로 나타남을 확인할 수 있었고 향후 다른 변수의 제어, 특히 DC bias 전압과 열을 가함으로써 나노입자의 결정성을 확인하는 추가 연구를 통해 태양전지 제작에 응용 할 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.1
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• pp.33-41
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• 2011

A mathematical model of slip-in booster separation dynamics is described. A longitudinal 3-DOF(degree of freedom) 2-body dynamic model is developed to simulate the separation dynamics. Aerodynamic models of the missile and the exposed area of booster are built. And, gas generator pushing the booster out and internal channel pressure drop are modelled. To simulate the model, it is assumed that the missile can maintain the 1g level-fight condition during the separation. With this assumption, the interaction forces between missile and booster through the separation phases: phase 0: initial, phase 1: linear translation, and phase 2: free flight motion are defined. Using the simulation, missile flight conditions for slip-in booster`s safe separation, which can be represented by Mach vs. height envelope, are suggested.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.1
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• pp.59-64
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• 2009

This study investigated the surface characteristics of polylactic acid (PLA) film after one atmospheric pressure plasma treatment. We used de-ionized water and diiodomethane as polar and non-polar solvents, respectively, for measuring contact angles, and subsequently calculated the surface free energy of PLA film. The contact angle and free energy of PLA surface were optimized at the treatment time of 30 sec, RF-power of 70 W, Ar gas flow rate of 6 lpm and air exposure time of 5 min. We analyzed the change of chemical functional groups on the surface of PLA film through XPS and were able to observe the change of polar functional groups such as -C=O, -CO, -COO on the surface of PLA film after one atmospheric pressure plasma treatment.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.10
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• pp.691-695
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• 2023

In this study, two sections with different topographic gradients were in the Hyogyo-ri area, the hydraulic gradients were calculated for each section, and the hydraulic gradient fluctuations according to the topographic gradient and rainfall were analyzed. The variations of the hydraulic gradient within the research site was large in the section with steep topographic gradient and small in the section with gradual topographic gradient. The influence of the variation in hydraulic gradient due to rainfall was high in the section with steep topographic gradient, and low in the section with gradual topographic gradient. Through this study, it was found that the hydraulic gradient fluctuations in unconfined aquifer showed as a complex effect of topographic gradient and rainfall.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.2
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• pp.139-147
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• 2006

We had conducted a numerical modeling to investigate seismic properties of gas hydrate with field parameters acquired over the East sea in 1998. We used a 2-D staggered grid finite difference method to generate synthetic elastic seismograms for multi-channel seismic survey, OBC (Ocean Bottom Cable) survey and VCS (Vertical Cable Seismic) survey. The results of this study showed that the method using staggered grid yielded stable results and could be used to seismic imaging. We could find out the high amplitude anomaly and the phase reversal phenomenon of reflection wave at interface between the gas hydrate layer and free gas layer such a BSR (Bottom Simulating Reflector) which is the evidence for existence of gas hydrate in seismic reflection data. And we computed the reflection coefficients at the incident angles corresponding to offset distance with the synthetic seismograms. The reflection coefficients acquired from the numerical modeling were nearly consistent with the reflection coefficient computed by Shuey's equation.