직접메탄올형 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)는 휴대용으로 사용할 수 있는 소형 전원용으로 주로 개발되고 있으며, 다양한 용도로 사용이 가능하다. 하지만 직접메탄올연료전지에서 전해질로 많이 쓰이는 Nafion막은 이를 통한 메탄올 크로스오버(Crossover) 때문에 연료전지의 성능을 제한시키고 있다. 본 연구에서는 Nafion 117를 사용하여 전극 면적 100cm2 의 DFMC용 MEA를 제작하고, 공기 유량을 3ml/mim으로 고정하고, 메탄올 유량을 2,3 ml/min로 각각 공기극와 연료극에 공급하여 온도변화(50, 60, 70, $80^{\circ}C$)에 따른 성능을 확인하였다. DMFC의 적당 반응 온도는 $70^{\circ}C$로 생각되고, 유량은 메탄올 2ml/min, 공기 3ml/min유량 공급시가 성능이 높게 나오는 결과를 얻으나 일정시간 지나면 성능이 메탄올 3ml/min, 공기 3ml/min유량 공급시 보다 성능이 떨어지는 현상이 일어나기 때문에 $70^{\circ}C$ 반응온도에 메탄올 3ml/min, 공기 3ml/min의 유량 공급이 본 논문에서 최적화된 성능을 내는 조건으로 사료된다.
$ALU^+$ 태양전지는 PN접합을 후면에서 즉, Al을 소성하여 형성시키기 때문에 얼마나 균일하고 두껍게 형성하는 것이 가장 중요하다. 소성(Firing)은 태양전지 제조 과정에서 후면의 접촉을 위한 중요한 공정이다. 본 연구에서는 상업화가 가능한 n-type $ALU^+$ Emitter 태양전지에서 소성 횟수에 따른 특성을 연구 하였다. $ALU^+$ emitter 형성의 최적화를 위해 소성온도를 가변하고, 최적화된 온도에서 소성 횟수에 따른 DIV 측정을 통해 셀을 분석 하였다. 소성 횟수는 1~3회로 하였고, 그 결과 단락전류 밀도(Jsc)가 33.57mA/$cm^2$로 처음보다 15.1%증가 하였고, 곡선인자(Fill Factor)는 3회에서 66.04%로 218%증가 하였다. Al을 짧은 시간 안에 소성을 시키므로 해서 후면의 $P^+$ Emitter가 균일하게 형성되었기 때문에 개방전압(Voc)의 증가를 확인하였다. 본 연구를 통해 $ALU^+$ 태양전지의 후면 Aluminium 소성 조건의 최적화를 통하여 $ALU^+$ emitter가 충분히 형성되지 못하면 누설전류가 발생되고 직렬저항(Rs)이 크게 증가하여 개방전압(Voc) 및 단락전류밀도(Jsc)의 감소가 발생하게 되고, 직렬저항(Rs)의 증가와 병렬저항(Rsh)의 감소는 Fill Factor의 급격한 감소를 초래하게 됨을 알 수 있다. 이를 개선하면 태양전지 효율을 상승시키는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
결정질 태양전지에서 도핑(Doping)은 반도체(Semiconductor)의 PN 접합(Junction)을 형성하는 중요한 역할을 한다. 도핑은 반도체에 불순물(Dopant)을 주입하는 공정으로 고온에서 진행되며 온도는 중요한 변수(Parameter)로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 도핑 방법 중 SOD(Spin-On Dopant)를 이용하여 온도에 따른 도핑 결과와 특성을 분석 하였다. P-type 웨이퍼(Wafer)에 SOD를 이용하여 불순물을 증착 후 Hot-plate에서 15분간 Baking 하였다. Baking된 웨이퍼는 노(Furnace)에 넣고 $860^{\circ}C{\sim}880^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$씩 가변하였다. 각각의 조건에 대해 Lifetime과 Sheet Resistance을 측정하였고, 그 결과 $880^{\circ}C$에서의 Lifetime이 $23.58{\mu}s$로 $860^{\circ}C$에 비해 235.8% 증가하여 가장 우수 하였으며, Sheet Resistance 또한 $68{\Omega}$/sq로 $860^{\circ}C$에서 가장 우수하게 측정되었다. SOD의 속도 가변에 따른 특성 변화를 보기 위해 온도는 $880^{\circ}C$에 고정한 후 속도를 3000rpm~4500rpm까지 500rpm간격으로 1시간동안 실험한 결과 rpm 속도에 따른 lifetime 변화는 거의 없었으며, Sheet Resistance는 3000rpm에서 $63{\Omega}$/sq로 가장 우수 하였다. 본 연구를 통해 온도와 Spin rpm에 따른 특성을 확인한 결과 온도가 높을 때 Sheet Resistance가 가장 안정화 되며, lifetime이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있었다.
최근 널리 사용되는 모든 비파괴검사 기술 중 적외선열화상 카메라는 점차 적용 범위를 확대하고 있다. 초음파적외선 열화상은 절대온도 0 K 이상의 모든 물체가 방출하는 적외선 에너지를 검출하여 검사자가 볼 수 있는 화상으로 이미지를 만들어 검사하는 기술에 초음파를 접목하여 결함 부위만을 검출하는 방법으로 비접촉으로 넓은 범위를 빠른 시간에 검사할 수 있는 장점이 있는 기술이다. 본 연구에서는 고유주파수를 변화할 수 있는 터패놀-D 소재의 가변초음파 가진검사 방법을 이용하여 결함 검출의 적용가능성을 연구하였다.
Casting are widely used nodays as complicated and diversified forming materials due to its superior castability. However the welding of cast iron has not been accompaniced satisfactory resulting in an microstructure change happened in the heat affected zone (HAZ), especially the graphite are formed and shaped consecutively in the area and it has great impact on the crack occuring and growth together with martensite forming in this area. It case of gray cast iron welding, it is required for pre-heat treatment or specific welding consumables to restrain forming the martensite in the HAZ. In this study, by applying the plasma surface overlaid welding. Fe-Mn-Al steel powder has been used for improvement of anti-crackability in the HAZ and much attention has been paid to establish the overlaid welding method for gray cast iron so that optimum welding conditions may prevent the cracking. With our experiments, we have found that to prevent defects which may occur in the HAZ, the overlaid welding technique for gray cast iron has been developed.
This study proposes th analysis and evaluation method of time series ultrasonic signal using the chaos feature extraction for ultrasonic pattern recognition. Features extracted from time series data using the chaos time series signal analyze quantitatively weld defects. For this purpose, analysis objective in this study is fractal dimension and Lyapunov exponent. Trajectory changes in the strange attractor indicated that even same type of defects carried substantial difference in chaosity resulting from distance shifts such as 0.5 and 1.0 skip distance. Such differences in chaosity enables the evaluation of unique features of defects in the weld zone. In quantitative chaos feature extraction, feature values of 4.511 and 0.091 in the case of side hole and 4.539 and 0.115 in the case of vertical hole were proposed on the basis of fractal dimension and Lyapunov exponent. Proposed chaos feature extraction in this study can enhances ultrasonic pattern recognition results from defect signals of weld zone such as side hole and vertical hole.
반전대칭이 없는 광굴절결정에 있어 위상접합이 만족되지 않은 상태에서 발생된 제2고조파의 세기가 외부전기장에 의존한다는 사실을 이용하여 광굴적결정의 광굴절율 변형현상에 관한 중요상수를 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 마커무늬의 전기장의존도에 관한 근사식을 구하였고 이를 이용하여 제2고조파의 세기변화로부터 공간전하장의 크기를 측정할 수있었다. 실험적으로 congruent $LiNbO_3$에 빛을 두가지 다른 세기로 비추어 유도되는 공간저하장의 시간의존성을 조사하였고 측정결과를 근사식과 비교분석하여 $LiNbO_3$의 광기전력상수, 암전도상수 및 광전도상수를 결정할 수 있었다.
The overall aim of this paper is to determine coupling loss factor using loss factor and structural loss factor. For this purpose, two kinds of loss factor were adopted. One is loss factor of each sub structure, another is structural loss factor based on the complex welded or assembled structure. Using these two parameters, it is possible to derive the coupling loss factor which represent characteristic condition of SEA theory. Coupling loss factor of conjunction in complex structure was expressed as power balance equation. The derived equation for a coupling loss factor has been simplified on the assumption of one directional power flow between two sub structures. Using these conditions, it is possible to find the coupling loss factor equation. The comparison between theory of power transmission on conjunction and above equation, show a good agreement in simple beam structure. To check the effectiveness of above equation, it was adopted rotary compressor. Rotary compressor has three main conjunctions between shell and internal vibration part. This equation was applied to find out the optimum welding point with respect to reduce the noise propagation. It shows the effective tool to evaluate the coupling loss factor in complex structure.
ZnO-BaO-$SiO_2-Al_2O_3$계 유리 및 결정화 유리 시편들을 제조하여 평판형 고체산화물 연료전지 봉착재로의 이용가능성을 조사하였다 구성층과 일치되는 열팽창 계수 및 화학적 안정성을 봉착재로의 적용에 있어 판단 기준으로 정하였다 실험된 다양한 조성의 유리 및 결정화 유리 시편들중 7.79ZnO-58.52BaO-$28.69SiO_2-5Al_2O_3$(ZBS3-A5) 결정화 유리의 측정된 열팽창 계수값은 $11.02\times10^{-6/^{\circ}C}$로써 YSZ 및 LSC의 평균 열팽창 계수 값과의 차이가 $0.07\timestimes10^{-6/^{\circ}C}$로 매우 작아 봉착시 열응력 발생의 최소화를 기대할수 있었다 이런 ZBS3-A5+LSC 접합 couple의 경우는 ZnCr2O4 의 dis-crete한 입자가 결정화 유리 부위에 형성되었고 역시 시간의 증가에 따라 이러한 입자의 성장은 없었다 특히 ZBS3-A5 구성 성분인 Ba, Zn, Sil 그리고 Al의 YSZ 및 LSC로의 확산은 없어 봉착후에 YSZ 및 LSC의 전기적 특성에 악영향을 미치지 않으리라 판단되었다.
본 논문에서는 π의 위상천이를 얻기 위해 솔리톤펄스열(soliton pulse-train)에 의한 다중충돌방법과 광섬유접합(fiber-splicing)에 의한 다중충돌방법을 사용하는 전광위상천이스위치(all-optical phase-shift switch)에서 백 펨토초(femtosecond)이하의 펄스폭을 가지는 두 극초단 직교펄스간의 복잡한 비선형상호작용을 비선형라만응답함수를 고려하여 연구하였다. 또한 이러한 전광스위치에서 입사펄스의 시간폭의 변화와 광섬유의 복굴절률의 변화에 따른 스위칭특성을 분석함으로 해서 π의 위상천이를 얻기 위한 최적의 초기조건을 찾을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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