• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.123-123
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• 2003

탄소나노튜브는 지금까지의 많은 연구를 통해 다양한 분야에 대한 응용 가능성이 확인되었으며, 그 중에서도 특히 탄소나노튜브를 이용한 전계방출표시소자(carbon nanotube field emission display, CNT-FED)는 상용화를 눈앞에 두고 있는 상황이다. 본 연구에서는 탄소나 노튜브를 합성할 수 있는 여러 가지 방법 중에서 열화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition, thermal CVD)을 이용하여 유리기판 위에 탄소나노튜브를 합성하였다. Electron beam evaporation으로 유리기판 위에 전극층으로 Cr을 150nm를 증착하고 연속하여 촉매층인 Invar(Fe-53%Ni-6%Co 합금)를 10nm의 두께로 형성하였다. 사진식각으로 Cr층을 line 패턴한 후 Cr line 내의 Invar층을 line 및 dot 패턴하였다. 나노튜브 합성을 위해 480-58$0^{\circ}C$까지 진공분위기 또는 질소 분위기에서 20분간 승온한 후 CO(150sccm)와 H$_2$(1200sccm)를 주입하여 20분간 성장시키고 질소 분위기에서 냉각시켰다. 성장된 탄소나노튜브는 SEM, TEM, Raman spectroscopy 등을 통하여 구조 및 형상분석을 하였다. 진공승온의 경우 탄소불순물인 a-C이 많은 양 증착 되었으며 탄소나노튜브는 온도에 따라 1-5$\mu\textrm{m}$의 두께로 성장하였으나, 질소분위기 승온의 경우는 a-C이 거의 증착되지 않았으며 나노튜브의 두께가 10-20$\mu\textrm{m}$였다. 본 연구에서는 diode구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터의 수명예측을 위해 여러 가지 가속측정조건에서 전계방출 특성을 연구하였다. Anode와 cathode 간의 간격을 400$\mu\textrm{m}$로 유지한 diode 구조에 대해 $10^{-6}$ torr 이하의 진공에서 전계방출을 측정하였다. 100 line의 에미터를 60Hz의 주파수에서 1/100 duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.615-615
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• 2013

탄소나노튜브(carbon nanotubes; CNT)는 강철보다 10~100배 견고할 뿐만 아니라 영률과 탄성률 은 각각 1.8 TPa, 1.3 TPa에 달하는 매우 우수한 기계적 강도를 지니고 있으며, 구리보다 좋은 전기 전도도와 다이아몬드의 2배에 이르는 열전도도를 지닌 물질이다. 이러한 탄소나노튜브의 우수한 특성을 이용하여 나노섬유, 고분자-탄소나노튜브의 고기능 복합체, 나노소자, 전계방출원(field emitter), 가스센서 등 다양한 분야로의 활용을 위한 연구가 진행되고 있다. 특히, 수백 ${\mu}m$ 이상의 길이로 수직 성장된 탄소나노튜브(VA-CNTs)의 합성은 길이 대 직경의 비(aspect ratio)가 비약적으로 증가하여 앞서 언급한 분야로의 활용이 더욱 유리하며, 그 중에서도 대량 생산, 나노섬유 및 나노복합체로서의 활용에 극히 유용하다. 최근에는 열 화학기상증착(thermal chemical vapor deposition; TCVD)법을 이용하여 탄소나노튜브의 구조를 제어하는 연구들이 많이 보고되고 있다. 열 화학기상증착을 이용한 수직 정렬된 탄소나노튜브의 합성에서 합성조건의 변화는 탄소나노튜브의 길이, 벽의 수, 직경, 결정성 등 구조에 큰 영향을 미친다. 탄소나노튜브는 이러한 구조에 따 라 물리적 특성이 달라지기 때문에 다양한 분야로의 응용을 위해서는 합성에 대한 근본적인 이해 가 절실히 요구된다. 본 연구에서는 열 화학기상증착법을 이용한 합성에서 성장압력의 변화에 따른 탄소나노튜브의 구조적 특성을 조사하였다. 성장압력의 변화는 탄소나노튜브의 밀도, 길이, 결정성에 큰 영향을 미치는 것을 주사전자현미경과 라만분광법을 이용하여 확인하였다. 이러한 결과 는 탄소나노튜브 박막(CNT forest)의 가장자리(edge)에 비정질 탄소(amorphous carbon)의 흡착으로 인한 나노튜브사이의 간격(intertube distance)이 좁아짐에 따른 가스공급 차단 효과로 설명이 가능 하다. 또한, 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 탄소나노튜브를 합성하였다. 합성과정 중 산소(O2)를 주입 하였을 경우, 그렇지 않은 경우에 비하여 성장 속도가 증가하여 3시간 합성 시 2 mm가 넘는 수직 정렬된 탄소나노튜브를 합성 할 수 있었다. 이러한 결과는 과잉 공급 되어 탄소나노튜브로 합성되지 못하고 촉매금속의 표면과 탄소나노튜브의 벽에 비정질의 형태로 붙어있는 탄소 원자들을 추가 주입해 준 산소에 의하여 CO 또는 CO2 형태로 제거해 줌으로써 활성화된 촉매금속의 반응 시간을 향상 시켜주어 탄소공급이 원활하게 이루어졌기 때문이라 생각된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1171-1176
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• 2012

실리콘 기판 위에 플라즈마 기상층착법을 이용하여 합성된 탄소나노튜브를 화학적인 방법이나 전자빔 혹은 이온빔과 같은 진공 챔버 내에서의 공정없이 펨토초레이저를 이용하여 선택적으로 패터닝 하는 방법을 구현하였다. 플라즈마 기상층착법으로 합성된 탄소나노튜브는 수직성장이 가능하며 탄소나노튜브 간의 간격을 조절하여 성장이 가능하다. 이러한 장점으로 전계방출소자, 바이오센서 등의 응용을 위하여 이용되는 합성 방법이다. 이러한 응용을 위하여 선택적으로 나노튜브를 제거하고 탄소나노튜브 끝의 촉매금속을 제거하는 것이 응용의 효율을 높이는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소나노튜브의 전기적, 구조적 특성에 영향을 줄 수 있는 화학적인 방법을 사용하지 않고 펨토초레이저를 사용하여 패터닝과 촉매금속을 제거하는 방법을 구현하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.623-631
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• 2003

본 연구에서는 유의파고별, 지오 튜브의 채움비, 지오 튜브 천단고의 변화에 따라 지오 튜브의 안정 및 소파성능에 관한 실험을 실시하였다. 축척은 1/50로 하여 조파 수로내에 모형을 설치하였다. 안정성 시험은 유의파고를 재현하여 지오 튜브의 변위를 계측하여 검토하였다. 지오 튜브의 각 부분의 변위량을 관찰하기 위하여 바닥에 메쉬를 설치하여 계측하였으며 지오 튜브 상부에 기준선을 표시하고 10cm 간격으로 초기 위치점을 설정하여 계측하였다. 소파성능은 지오 튜브의 설치전과 설치후의 각각의 채움비에 따라 천단고가 있는 경우와 없는 경우 파고전달율 해석하여 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.81-88
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• 2014

수평에 가깝게 설치된 튜브 원주면에 대해 평균 열전달계수를 결정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험을 위하여 대기압 상태하의 물속에 잠긴 50.8 mm의 스테인리스강 튜브를 사용하였다. 과냉 및 포화 풀비등 조건을 모두 고려하였으며, 튜브 경사각은 수평으로부터 $9^{\circ}$까지 $3^{\circ}$ 간격으로 변경하였다. 포화상태에서는 튜브의 최하부로부터의 방위각이 $90^{\circ}$인 위치에서 측정한 국소비등열전달계수가 평균값으로 취급될 수 있으며, 이러한 경향은 튜브 경사각과는 무관함을 확인하였다. 그러나 물이 과냉상태인 경우, 평균 열전달계수의 위치는 경사각과 열유속에 의존한다. 열전달을 변화시키는 주된 열전달 기구는 액체교란 강도 및 기포군집에 의한 큰 기포 덩어리의 형성과 밀접한 관계가 있는 것으로 설명된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.367-372
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• 2010

발전설비의 열교환기는 대형 헤더에 다수의 튜브가 용접된 구조로 협소한 튜브간격으로 인하여 안전성 확보와 수명진단을 위한 비파괴검사에 많은 제약을 받는다. 특히 일부의 헤더 용접부는 부분 용입형 용접구조로 이루어져 있어, 루트부에 용입부족 결함이 발생하기 쉽다. 이러한 용입부족 부분은 구조물의 형상과 결함을 구분하여 판정하기 어렵기 때문에 이를 검출할 수 있는 검사방법이 요구된다. 본 연구에서는 헤더와 튜브로 이루어진 열교환기 부분 용입형 용접부에서 발생하는 용입부족 결함과, 용접비드 내의 결함을 검출 하고자 초음파검사 기법을 이용한 자동검사시스템을 개발하였고 이 시스템을 이용하여 용접부의 결함을 효과적으로 검출할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.510-513
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• 2002

띠모양의 에미터와 에미터와 정렬된 띠모양의 케이트 구멍을 가진 탄소나노튜브(CNT) 삼극 구조에 대하여 전계방출 시뮬레이션을 수행하였다. 전자방출은 주로 가장자리에서 발생하였으며 에미터와 게이트사이의 간격이 가까워지면 급격히 증가하였다. 전자방출 특성도 상당히 우수하였다. 한쪽 가장자리만을 사용한 삼극구조의 경우에는 방출된 전자의 궤적이 좁은 띠모양으로 형성되어 방향성이 매우 우수하게 나타났다. 띠모양의 에미터 및 게이트로 이어진 삼극구조는 제작이 용이하고 조립할 때 정렬이 쉬운 장점이 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.164-169
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• 2001

There is a chilled ceiling panel which carries out the air conditioning by radiation and convection between the room and cold ceiling panel surface. In order to verify heat transfer characteristics between them in cooling system with radiant chilled ceiling panel, analytical and experimental studies were performed for various design and operating parameters such as tube space and diameter, inlet water temperature, mass flow rate, cooling load, and so on. In this study, we found that the tube space and inlet water temperature were more important elements than the tube diameter and water flow rate for the performance of radiant chilled ceiling panel. The cooling capacity of the radiant chilled ceiling panel had the maximum value of $65W/m^{2}$ because the highest cooling capacity was limited by the condensation on the panel surface. The results of comparison between numerical analysis and experiment showed a resonable agreement qualitatively, especially for low cooling capacity.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권1호
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• pp.8-15
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• 2007

The jet impingement cooling characteristics are investigated experimentally. The study is motivated by the potential application of local hot spot cooling by means of the vortex tube. The purposes of this research are to examine the effect of the nozzle-block spacing and flow rate. The results of jet through vortex tube is compared with ones of circular Jet. Flow visualization by the smoke-wire technique is also performed to investigate the flow structure. As the nozzle-block spacing is increased and flow rate decreased, the cooling effect of the Jet through the vortex tube decreases mere remarkably than that of the circular jet. So the cooling effect for the jet through the vortex tube is higher than that for the circular jet at $H/D{\leq}3$, $Q{\geq}10m^3/h$.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.53-60
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• 2020

본 논문은 손목 후전, 측방향 검사 시 손목을 지지하여 자세 변동을 최소화 시킬 수 있는 경사보조도구에 대해 영상 평가하고자 한다. 50명을 대상으로 일반적 검사(수직), 튜브 각도(후전방향:10°, 측방향:20°)와 경사보조도구(수직)를 이용한 손목 후전, 측방향 영상을 획득하여 먼쪽 노뼈 관절면과 손목 뼈와의 간격을 측정하였다. 손목의 후전, 측방향 영상에서 관절 간격을 측정 하였을때 일반적 검사(5.54mm, 9.42mm), 튜브 각도(2.05mm, 5.07mm) 그리고 경사보조도구(1.79mm, 5.46mm) 순으로 관절 간격이 작게 나타났다. 관절 간격이 작을수록 열려진 관찰이 용이하다. 따라서 경사보조도구를 이용한 손목의 후전, 측방향 촬영은 영상의 왜곡을 감소시켜 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있고, 재촬영 시 환자 자세 변동에 따라 발생할 수 있는 편차를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.