• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.3
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• pp.144-149
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• 2013

We use Memory function to examine the thermal conductivity as a function of the temperature in single-walled carbon nanotube (SWNT). We determine the Umklapp, normal and SWNT-substrate phonon scattering rate from the computed inverse spin relaxation time. Thermal conductivity increased as the diameter increased when we assumed that the zigzag (10,0) transition was a more dominant phonon scattering than the (9,0) transition.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.21 no.1
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• pp.47-56
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• 2023

Bubble condensation, which involves the interaction of bubbles within the subcooled liquid flow, plays an important role in the effective control of thermal devices. In this study, numerical simulations are performed using a VOF (Volume of Fluid) model to investigate the effect of tube diameter on bubble condensation. As the tube diameter decreases, condensation bubbles persist for a long time and disappear at a higher position. It is observed that for small tube diameters, the heat transfer coefficients of condensation bubbles, which is a quantitative parameter of condensation rate, are smaller than those for large tube diameters. When the tube diameter is small, the subcooled liquid around the condensing bubble is locally participated in the condensation of the bubble to fill the reduced volume of the bubble due to the generation of a backflow in the narrow space between the bubble and the wall, so that the heat transfer coefficient decreases.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.263.1-263.1
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• 2013

탄소나노튜브(CNT)를 이용한 초소형 X선 튜브는 근접 암치료, 비파괴 X선 영상 장치, 휴대용 X선 분광계 등에서 X선 발생소스로 많이 연구되고 있다. 2극형 CNT 에미터의 경우 구조가 단순하여 초소형 X선 튜브에 쉽게 장착할 수 있지만 아노드의 전압과 전류가 연동되기 때문에 튜브의 조작성이 제한적이다. 3극형은 상대적으로 복잡한 구조이고, CNT에서 방출된 전자가 게이트 전극으로 흐르는 누설 전류 그리고 절연체와 충돌하여 차징을 발생시킬 수 있기 때문에 직경이 좁은 초소형 X선 튜브에 구현하기가 쉽지 않다. 하지만 초소형 X선 튜브를 다양한 X선 장치에 응용하기 위해서는 아노드 전압과 전류의 독립된 조작이 가능한 3극형 CNT 에미터가 반드시 구현되어야 한다. 본 발표에서는 전자빔의 아노드 집속을 강화하고 절연체에서의 차징을 줄이는 포커싱 기능의 게이트(FFG) 구조를 제안하였고. 이를 적용하여 초소형 X선 튜브들을 제작하고, 분석하였다. FFG 구조가 성공적으로 적용된 초소형 X선 튜브는 게이트 누설 전류 없이 뛰어난 전류 및 X선 방출 특성을 보였다. 이와는 달리, 몇몇 초소형 X선 튜브들에서는 게이트 누설 전류가 나타났고, 아노드 전압에 의한 게이트 전압 상승이 발생하여 불안정한 구동 특성을 보였다. 초소형 X선 튜브를 밀봉하지 않고 진공 챔버에서 실험한 결과, 유도된 게이트 전압은 상당한 시간이 흐르거나 진공챔버에 공기를 주입하고 다시 진공상태로 만들면 유도전압이 제거되는 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 CNT에서 방출된 전자빔이 정상궤도를 벗어나 게이트 누설전류와 차징에 의한 게이트 유도전압을 발생시키면 초소형 X선 튜브가 불안정한 구동을 하고, 결국 튜브의 심각한 결함으로 나타나게 된다. 즉, 게이트 누설 전류와 유도된 게이트 전압은 3극형 CNT 에미터가 장착된 초소형 X선 튜브의 디자인과 제작에 있어서 성공 기준이 될 수 있다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.1
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• pp.13-18
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• 2001

Carbon nanotubes (CNTs) were grown on Ni-coated glass substrates by catalytic chemical vapor depositors (CVD) using RF plasma under $600^{\circ}C$. Various types of CNTs were obtained by different growth temperature, etching period and thickness of Ni catalyst. $NH_3$ or $H_2$ gas was used as a etching gas, then $C_2H_2$ gas was flowed as carbon source. Vertically aligned CNTs with diameter of 150 nm and length of 3 $\mu\textrm{m}$ were observed by SEM. CNTs synthesized by catalytic CVD using RF plasma should be expected to FED emitter.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.2
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• pp.111-117
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• 2013

A valveless pump consisting of a pumping chamber with an elastic tube was simulated using an immersed boundary method. The interaction between the motion of the elastic tube and the pumping chamber generated a net flow toward the outlet through a full cycle of the pump. The net flow rate of the valveless pump was examined by varying the stretching coefficient, bending coefficient, and aspect ratio of the elastic tube. Photographs of the fluid velocity vectors and the wave motions of the elastic tube were examined over one cycle of the pump to gain a better understanding of the mechanism underlying the valveless pump. The relationship between the gap in the elastic tube and the average flow rate of the pump was analyzed.

• Composites Research
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• v.22 no.4
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• pp.1-12
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• 2009

In this paper, quasi-static crushing tests of composite circular tubes under axial compression load are conducted to investigate the energy absorption characteristics. Circular tubes used for this experiment are glass/epoxy (GFRP) composite tubes which are fabricated by the filament winding method. One edge of the composite tube is chamfered to reduce the initial peak load and to prevent catastrophic failure during crushing process. Energy absorption characteristics vary significantly according to the constituent materials, fabrication conditions, tube geometry and test condition. In tube geometry, according as inner diameter increase, unstable crush mode is caused by local buckling of delamination, but control of the fiber orientation should help composite tubes get stable crush mode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.72-72
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• 2010

탄소나노튜브(carbon nanotubes : CNTs)는 뛰어난 전기적, 물리적인 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 이루어지고 있다. CNTs의 전기적인 특성은 직경에 의해 결정되므로, 직경을 균일하게 제어하는 일이 CNTs를 기반으로 한 전자소자 응용에 가장 중요한 사항이라 할 수 있다. 일반적으로 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 합성된 CNTs의 직경은 촉매의 크기에 의존하기 때문에, 촉매의 크기를 제어하기 위한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다[1-3]. 하지만 CNTs의 성장온도 근처에서 촉매 입자는 표면 확산(surface diffusion)에 의해 응집(agglomeration)되기 때문에 작고 균일한 크기의 촉매를 얻기 어렵다. 본 연구에서는 Si(001) 기판 위에 지지층(supporting layer)인 Al의 두께를 변화시켜 증착하고, 열적산화과정을 통해 $Al_2O_3$ 층을 형성한 후 Fe을 증착하여 CNTs를 합성하였다. $Al_2O_3$ 지지층과 Fe 촉매입자의 구조와 화학적 상태를 원자힘현미경 (atomic force microscopy, AFM), 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM), 투과전자현미경 (transmission electron microscopy, TEM), X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 분석하였고, 성장된 CNTs는 SEM, TEM, 라만 분광법 (Raman spectroscopy)을 통해 분석하였다. 그 결과, $Al_2O_3$ 층은 두께에 따라 각기 다른 표면 거칠기(RMS roughness)와 결정립(grain)의 크기를 갖게 되며, 이러한 표면구조가 Fe 촉매입자의 표면확산에 의한 응집에 관여하여 CNTs의 직경에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 $Al_2O_3$ 지지층의 두께가 15 nm인 경우, Fe의 응집현상이 억제되어 좁은 직경분포를 지닌 고순도 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled CNTs)가 성장되는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.122-123
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• 2005

단층벽 탄소나노튜브(Single-walled carbon nanotube)를 성장시키고 성장된 탄소나노튜브를 여러 단계의 여과과정이 필요 없는 단순한 정제과정을 통하여 비정질 탄소 찌꺼기, 촉매 금속 등의 불순물을 제거하였다. 성장 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하고 불순물의 함유량이 적은 탄소나노튜브가 성장이 되었으며 전반적으로 0.41-2.0 nm의 균일한 직경을 가진 SWNT가 합성이 되었으며 정제 후 96% 이상의 순도를 가진 SWNT를 얻을 수 있었다. 전반적으로 실험결과에 대한 물질의 특성 은 field emission scanning electron microscopy (FESEM)와 X-ray diffraction (XRD) 그리고 Raman spectroscopy로 조사하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.34 no.4
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• pp.491-499
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• 2010

Heat transfer performance of tube bundles have long been investigated since they were widely used. Most of previous experimental and numerical works for tube bundles were performed with tube diameter in the range of 25~51mm and Reynolds number of $8.000{\leq}Re{\leq}30.000$. Recently, tube bundles with small diameter tube collects interests since the mini-channel tube provides higher compactness. The present work aims to investigate the applicability of previous correlations available in the open literature to the tube bundles with small diameter of 1.5mm and $3.000{\leq}Re{\leq}7.000$. A commercial CFD package was used to analyze the thermal-hydraulic performance of them. The results show that the Zukauskas correlation developed for larger diameter tube and higher Reynolds number are still in good agreement with them within the discrepancy of 4.7%. The analyses also show that the Nuselt number increases with a decrease in the longitudinal pitch.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.14 no.4
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• pp.252-257
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• 2005

A high-brightness electron beam source for a microfocus X-ray tube has been fabricated using a carbon-nanotube (CNT) field emitter. The electron source consists of cathode that includes a CNT field emitter, a beam-extracting grid, and an anode that accelerates that electron beam. The microfocus X-ray tube requires an electron beam with the diameter of less than 5 $\mu$m and beam current of higher than 30 $\mu$A at the position of the X-ray target. To satisfy the requirements, the geometries of the field emitter tips and the electrodes of the gun was optimized by calculating the electron trajectories and beam spatial profile with EGUN code. The CNT tips were fabricated with successive steps: a tungsten wire with the diameter of 200 $\mu$m was chemically etched and was subsequently coated with CNTs by chemical vapor deposition. The experiments of electron emission at the fabricated CNT tips were performed. The design characteristics and basic experimental results of the electron source are reported.