• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.230-235
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• 1995

염-암모니아계 화학열펌프기술의 핵심인 전도성 블록의 특성파악을 위한 기초단계 연구로서 전도성 블록의 제조 및 기초물성분석에 관한 연구를 수행하였다. 황산이 함유된 천연흑연을 열처리하여 팽창흑연을 준비하고 특성을 분석하였다. 이 팽창흑연을 압축, 성형하여 흑연지지체를 제조하였으며, 성형된 지지체에 진공기법을 이용하여 염을 함침하고 건조과정을 거쳐 전도성 블록을 제조하였다. 전도성 블록의 특성분석으로서 염의 입자내에 분산정도는 EPMA/EDS, 기공율 및 기공크기 분포는 헬륨침투법과 수은 침투법, 기체투과도는 Darcy's law를 적용하고, 열전도도 측정은 전이 일차원 열류기법을 이용하였다. 전도성 블록이 암모니아와 반응 했을때 부피팽창을 관찰하였으며, 반응기에서 전도성블록의 온도분포를 관찰하였다. 본 연구에서 제조된 블록은 염이 균일하게 분산되어 있었으며 기공율은 제조조건에 따라 0.4 ∼ 0.83, 기체투과도는 0.01 ∼ 10 Darcy, 열전도도는 흑연지지체의 겉보기 밀도가 110 kg/㎥ 인 경우, 반지름방향의 열전도도, λr은 20 W/mK, 축방향의 열전도도, λa는 17 W/mK 이였다. 겉보기밀도가 150 kg/㎥ 인 경우, λr은 22 W/wK, λa는 20 W/wK 이였다. 전도성 블록의 부피팽창은 비가역적이었으며 대부분이 반지름 방향보다 축방향에서 팽창이 일어났다. 온도분포는 초기 반응의 kinetics가 내부온도를 지배하였으나, 시간이 경과후 반응기 내부온도는 외부열전달에 의해 지배되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.685-695
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• 2015

바닷물을 농축하면 농도가 높아짐에 따라서 뻘과 산화철, 석고, 소금, 미네랄, 용존광물이 순차적으로 석출된다. 이 논문에서는 이러한 해수의 물리적 특성을 이용하여, 해수 중의 용존성분들을 순차적으로 석출하여 회수할 수 있는 경제성 있는 새로운 진공열전달기술을 제안하였다. 진공상태하의 열전달특성에 관한 실험적 결과를 토대로 해수 종합자원화를 위한 공정을 다음과 같이 4-공정으로 구분하였다. 즉, (1)소금이 석출되기 시작하는 포화농도까지의 농축하는 단계, (2)소금의 결정화가 이루어지는 단계, (3)미네랄이 석출되는 단계, (4)잔류 용존금속 액체의 4-공정이다.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.341-349
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• 2001

수평형 MOCVD (유기금속 화학기상법) 제조공정에서 유체유동, 열전달 및 화학종의 국소적 질량분율을 고찰하기 위한 수치계산을 수행하였다. 수송가스로 작용하는 수소가스와 TMG및 암모니아의 농도분포를 예측함으로서 혼합과정을 분석하고 필름성장의 균일성을 예측하였다. 농도분포에 미치는 입구크기, 위치, 질량유량 및 벽면의 경사각도의 영향이 검토되었다. 계산결과로서 무차원 대류 열전달 계수 Nu에 의해 반응물의 농도분포를 정성적으로 예측할 수 있었으며, 균일한 필름성장을 위한 최적 질량유량, 벽면 경사도 및 입구조건이 제시되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권4호
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• pp.477-484
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• 2010

현재 국내 수산건조제품의 대부분은 천일(태양)건조에 의하는 실정으로 보관과 유통상의 위생안전성과 품질면에서 심각한 문제점을 안고 있다. 본 논문은 생산 현장에서 운용이 쉽고, 경제적이면서도 최고 건조품질을 유지할 수 있는 현장 지향적 저온진공 건조시스템의 설계 개발을 목표로 건조시간 경과에 따른 무게 감소율과 온도변동에 관한 실험적 결과를 요약하여 보고한 것이다.

• 설비공학논문집
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• 제27권3호
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• pp.158-168
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• 2015

To create an ultra-high vacuum state at the KSTAR, the temperature of plasma facing component and vacuum vessel should be maintained at $300^{\circ}C$ and $110^{\circ}C$ respectively at a baking phase. The purpose of this research is obtaining the target baking temperatures. Experiments were performed to investigate the temperature characteristics of PFC and VV at the baking phase. Thermal network analysis was used to find heat transfer rates among PFC, VV and other components, and this analysis was verified by using the experimental data. The required heating energy of the PFC and the heating and cooling energy of the VV for the target baking temperatures were found to be 346 kW, 28 kW, and 136 kW, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.258-258
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• 2016

최근 디스플레이 산업의 발전에 따라 고성능 디스플레이가 요구되며, 디스플레이의 백플레인 (backplane) TFT (thin film transistor) 구동속도를 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 트랜지스터의 구동속도를 증가시키기 위해 높은 이동도는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 기존 백플레인 TFT에 주로 사용된 amorphous silicon (a-Si)은 대면적화가 용이하며 가격이 저렴하지만, 이동도가 낮다는 (< $1cm2/V{\cdot}s$) 단점이 있다. 따라서 전기적 특성이 우수한 산화물 반도체가 기존의 a-Si의 대체 물질로써 각광받고 있다. 산화물 반도체는 비정질 상태임에도 불구하고 a-Si에 비해 이동도 (> $10cm2/V{\cdot}s$)가 높고, 가시광 영역에서 투명하며 저온에서 공정이 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 차세대 디스플레이 백플레인에서는 더 높은 이동도 (> $30cm2/V{\cdot}s$)를 가지는 TFT가 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 차세대 디스플레이에서 요구되는 높은 이동도를 갖는 TFT를 제작하기 위하여, amorphous In-Ga-Zn-O (a-IGZO) 채널하부에 화학적으로 안정하고 전도성이 뛰어난 SnO2 채널을 얇게 형성하여 TFT를 제작하였다. 표준 RCA 세정을 통하여 p-type Si 기판을 세정한 후, 열산화 공정을 거쳐서 두께 100 nm의 SiO2 게이트 절연막을 형성하였다. 본 연구에서 제안된 적층된 채널을 형성하기 위하여 5 nm 두계의 SnO2 층을 RF 스퍼터를 이용하여 증착하였으며, 순차적으로 a-IGZO 층을 65 nm의 두께로 증착하였다. 그 후, 소스/드레인 영역은 e-beam evaporator를 이용하여 Ti와 Al을 각각 5 nm와 120 nm의 두께로 증착하였다. 후속 열처리는 퍼니스로 N2 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30 분 동안 실시하였다. 제작된 소자에 대하여 TFT의 전달 및 출력 특성을 비교한 결과, SnO2 층을 형성한 TFT에서 더 뛰어난 전달 및 출력 특성을 나타내었으며 이동도는 $8.7cm2/V{\cdot}s$에서 $70cm2/V{\cdot}s$로 크게 향상되는 것을 확인하였다. 결과적으로, 채널층 하부에 SnO2 층을 형성하는 방법은 추후 높은 이동도를 요구하는 디스플레이 백플레인 TFT 제작에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권6호
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• pp.1341-1352
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• 2001

Vacuum freeze drying process by which frozen water in a drying material is removed sublimation under vacuum condition, is now applied to various industrial field such as the manufacturing and packaging of pharmaceuticals in pharmaceutical industry, the drying of bio- products in bio-technology industry, the treatment of various quality food stuff in food technology, and so on. The Knowledge about the heat and mass transfer characteristics related with the vacuum freeze drying process is crucial to improve the efficiency of the process as well as the quality of dried products. In spite of increasing needs for understanding of the process, the research efforts in this fields are still insufficient. In this paper, a numerical code that can predict primary drying in a vial is developed based on the finite volume method with a moving grid system. The calculation program can handle the axis- symmetric and multi-dimensional characteristics of heat and mass transfer of the vial freeze drying process. To demonstrated the usefulness of the present analysis, a practical freeze drying of skim Milk solution in a vial is simulated and various calculation results are presented.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권6호
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• pp.981-992
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• 2004

Freeze drying under vacuum condition is a complex process that involves simultaneous heat and mass transfer, sublimation of ice, and motion of sublimation front. Proper treatment of the motion of sublimation interface is crucial for an accurate prediction of the freeze drying process. Based on the enthalpy formulation that has been successfully used in liquid/solid phase change problems. a fixed grid method. streamlined for the freeze drying analysis. was developed in this study. The accuracy of the fixed grid method was checked by solving a one-dimensional tray freeze drying and a two-dimensional vial freeze drying problem and then comparing the results with those by the moving grid method. Finally. the freeze drying characteristics of two-dimensional slab and axis-symmetric cylinder was investigated using the fixed grid method.

• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.388-396
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• 2007

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 전류인입선(CL; Current Lead)은 4.5 K의 저온에서 운전되는 초전도 버스라인과 300 K의 실온에서 운전되는 MPS (Magnet Power Supply)를 전기적으로 연결하는 장치이다. 초기 플라즈마 발생시험을 위하여 TF (Toroidal Field) 및 PF (Poloidal Field) 리드박스에 전류인입선이 설치된다. TF 자석용 CL은 17.5 kA급 4 개의 CL에 최대 35 kA의 DC 전류가 인가되며, PF 자석용은 13 kA급 14 개의 CL에 350초간 $20\;{\sim}\;26\;kA$의 펄스 전류가 인가된다. 각각의 전류인입선은 TF 및 PF 자석에 전류를 인가하기 위한 버스라인이 연결되어 있으며, 전류인입선을 통해 초전도 버스라인으로 전달되는 전도열 및 전류인가시 발생되는 주울(Joule) 열을 차단하기 위한 헬륨냉매 제어시스템이 KSTAR 주장치와는 별도로 설치되어 있다. 리드박스 내 외부의 배관 및 제어시스템 설치완료 후 고진공 배기, 헬륨 누설검사, 전류인입선 유량 검사 및 액체질소 냉각시험을 실시하여 장치의 성능검증을 완료하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.33-40
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• 2019

많은 풍력회사들은 큰 용량, 작은 크기 및 가벼운 무게의 풍력 발전기를 개발하기 위해 노력해 왔다. 고온초전도 풍력발전기는 기존의 풍력 발전기에 비해 부피와 중량을 줄일 수 있기 때문에 풍력 발전시스템에 더 적합하다. 그러나 고온초전도 발전기는 큰 진공 용기 및 계자 코일의 유지 보수가 어려운 문제를 가지고 있다. 이러한 문제는 고온초전도 계자 코일의 모듈화를 통해 해소될 수 있다. 그런데 고온초전도 모듈 코일에는 직류 전류를 전달하기 위한 전류 리드가 필요하며, 이는 큰 열전달 부하를 발생시킨다. 따라서 전류 리드는 전도 및 Joule 열 부하를 줄이기 위해 최적으로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 750 kW급 고온초전도 발전기에 대한 모듈 코일의 구조 설계 및 열 해석을 다루었다. 모듈 코일의 전도 및 복사열 해석은 3D 유한요소법 프로그램을 사용하여 분석하였으며, 그 결과 총 열부하는 극저온 냉각장치의 냉각 용량보다 작았다. 본 논문에서 제시한 설계 및 해석결과는 풍력 발전시스템의 초전도 발전기 개발에 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.