• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.207-212
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• 2013

본 연구에서는 유리강화섬유폴리머(GFRP)와 탄소강화섬유폴리머(CFRP)로 적층된 조류력 블레이드의 스파 캡(Spar cap)을 대상으로 끝단 처짐의 제한에 따른 단방향(UD) GFRP의 적층 두께를 최적화 하였다. 또한 도출된 적층 두께에 따른 블레이드 내부의 응력의 변화와 블레이드의 재료비용을 확인하였다. 비선형 최적화에 뛰어난 순차 이차방정식 프로그래밍(SQP) 알고리즘을 사용하였고, 목적함수를 계산하기 위하여 상용 유한요소해석 프로그램인 Abaqus/Standard와 연계하였다. UD CFRP의 적층 두께가 9 mm로 제한된 경우, 끝단 처짐이 감소함에 따라 UD GFRP의 적층 두께가 증가하였다. 즉, 최적화된 스파 캡의 무게는 최대 96.2% 증가였으며 최대 인장응력은 최대 24.6% 감소하였다. 끝단 처짐이 126.83 mm로 제한된 경우, UD CFRP의 적층 두께가 줄어듦에 따라 UD GFRP의 적층 두께가 증가하였다. 이로 인하여 무게는 최대 40.1% 증가하였지만 재료비용은 최대 16.97% 감소하였다. 본 연구에서 제시한 블레이드 스파 캡의 최적화된 두께를 바탕으로 조류력 블레이드의 무게, 내부의 최대 응력과 재료비용의 상관관계를 제시하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-75
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• 2018

본 논문에서는 2MW급 풍력 블레이드의 스파캡을 탄소복합재료, 두께축소율(PRR) 및 상쇄연구(Trade-off study)를 이용해서 경량화 설계를 수행했다. 블레이드 스파캡은 블레이드의 기계적 건전성을 결정하는 가장 핵심적인 요소이다. 가벼우면서도 기계적 신뢰성을 확보할 수 있는 블레이드 스파캡의 형상을 도출하기 위해 주어진 설계하중으로 스파캡의 두께를 변화시키면서 반복적인 구조해석을 실시한다. 파손여부를 판정하기 위해서 Tsai-Wu 및 Puck 파손이론을 사용하였으며, 그 결과 GFRP 복합재료보다 CFRP 복합재료가 동일한 조건에서 약 30% 무게를 경량화 할 수 있었다. 해석 결과를 바탕으로 복합재료 적층두께의 최적값을 도출하여 구조적 성능 향상 및 경량화 된 설계 결과를 제시한다.

• 설비공학논문집
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• 제29권10호
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• pp.504-514
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• 2017

The insulation performance of aircaps has been recognized and various studies regarding the aircap as a solution to increased building energy consumption are being carried out. However, the aircap is not durable and therefore it cannot play the role of an independent finishing material. Accordingly, the purpose of this study is to suggest an aircap wall module with improved durability through the lamination of the aircap and verify its effectiveness by evaluating its energy saving performance for lighting and air conditioning through a full-scale testbed. The conclusions of this study are as follows. 1) The aircap wall module featuring a laminated aircap that is being proposed in this study can save lighting energy due to the permeability of the aircap in comparison to previous insulating materials. 2) The aircap wall module with a laminated aircap is effective in improving heating and air-conditioning energy saving when it is more than 15 cm-thick during summer and winter in comparison to a 5 cm-thick prefabricated panel. 3) The aircap wall module featuring a laminated aircap is effective in improving lighting and heating and air-conditioning energy saving when it is 10 cm- and 5 cm-thick during summer and winter, respectively, in comparison to a 5 cm-thick prefabricated panel.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.78-83
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• 2010

본 논문은 배전선으로 널리 사용되고 있는 비닐캡타이어 타원형코드(Polyvinyl chloride insulated cabtyre oval cord, VCTFK)의 끝단에서 발생되는 트래킹의 진전특성에 대하여 언급하고 있다. 트래킹은 VCTFK의 끝단에 전해액을 적하함으로써 발생시켰다. VCTFK 끝단에서 발생되는 트래킹 진전과정 및 그 특징은 다음과 같다. 방전으로 인해 VCTFK 끝단에서 탄화가 시작되었고 침식도 일어났다. 도체에서 가까운 절연층이 먼저 침식되었으며, 피복층은 그 이후에 침식되었다. 침식이 진행된 이후, VCTFK 끝단의 표면에서 탄화물의 적층이 시작되었다. 적층 단계에서 아크를 동반했으며, 트래킹 파괴로 이어졌다.

• 풍력에너지저널
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• 제5권1호
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• pp.50-55
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• 2014

Surface Permanent-Magnetic-Synchronous-Generator (SPMSG) discussed in the present study has operational characteristics such as high rotational speed over 1,000 rpm and centrifugal force of 12 kN·m for each magnet. Structure-development analysis for the minimization of rotor-core weights and the maximization of thermal emission is performed by applying the aluminum-laminated cap which combines the advantages of IPM and SPM in order to overcome the difficulty that attaching the magnet to rotor-core only with an adhesive. In this study, the simulations in terms of structure and electromagnetic were performed with the variable parameters such as shape and thickness of laminated-cap and division method of magnet. As a result, condition for minimized centrifugal force with minimum loss is derived.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.73-73
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• 2009

트렌지스터의 채널 길이가 줄어듦에 따라 절연층으로 쓰이는 $SiO_2$의 두께는 얇아져야 한다. 이에 따라 얇아진 절연층에서 터널링이 발생하여 누설전류가 증가하게 되어 소자의 오동작을 유발한다. 절연층에서의 터널링을 줄여주기 위해서는 High-K와 같은 유전율이 높은 물질을 이용하여 절연층의 두께를 높여주어야 한다. 최근에 각광 받고 있는 High-K의 대표적인 물질은 $HfO_2$, $ZrO_2$와 $Al_2O_3$등이 있다. $HfO_2$, $ZrO_2$와 $Al_2O_3$는 $SiO_2$보다 유전상 수는 높지만 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도와 같은 특성 면에서 $SiO_2$를 완전히 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 연구에 따르면 기존의 High-K물질에 금속을 첨가한 금속산화물의 경우 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도의 특성이 향상되었다는 결과가 있다. 이 금속 산화물 중 $HfAlO_3$가 대표적이다. $HfAlO_3$는 유전상수 18.2, 밴드캡 에너지 6.5 eV, 재결정 온도 $900\;^{\circ}C$이고 열역학적 안전성이 개선되었다. 게이트 절연층으로 사용될 수 있는 $HfAlO_3$는 전극과 기판사이에 적층구조를 이루고 있어, 이방성 식각인 건식 식각에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 $BCl_3$/Ar 유도결합 플라즈마를 이용하여 $HfAlO_3$ 박막의 식각 특성을 알아보았다. RF Power 700 W, DC-bias -150 V, 공정압력 15 mTorr, 기판온도 $40\;^{\circ}C$를 기본 조건으로 하여, $BCl_3$/Ar 가스비율, RF Power, DC-bias 전압, 공정압력에 의한 식각율 조건과 마스크물질과의 선택비를 알아보았다. 플라즈마 분석은 Optical 이용하여 진행하였고, 식각 후 표면의 화학적 구조는 X-ray Photoelectron Spectroscoopy(XPS) 분석을 통하여 알아보았다.