• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.31 no.1
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• pp.85-91
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• 2004

The purpose of this study was to observe in vitro pulp chamber temperature rise during composite resin polymerization with various light-curing sources. The kinds of light-curing sources were plasma arc light(P), low heat plasma arc light, traditional low intensity halogen light, low intensity LED(L-LED), and high intensity LED(H-LED). Temperature at the tip of light guide was measured by a digital thermometer using K-type thermocouple. Occlusal cavities$(2{\times}2{\times}1.5mm)$ were so prepared in extracted human premolars as to the remaining dentin thickness was 1mm. Dentin adhesive was applied to all cavities. Experimental groups consisted of no base group, ionomer glass base group, and calcium hydroxide base group. Temperature before and after resin filling was measured. Temperature at the light guide tip was the highest with P and the lowest L-LED. Temperature before resin filling was the highest with H-LED and the lowest with L-LED. Temperature after resin filling was the highest with H-LED and the lowest with L-P and with L-LED. The lining of base partially reduced the temperature rise.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.12
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• pp.1048-1053
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• 2015

Ablative materials in a thermal protection system for atmospheric re-entry suffers from the most severe heat fluxes and temperatures, which induces surface recession in the thickness direction. In this paper, a 0.4MW arc-heated wind tunnel is operated to test for ablative materials, and a non-contact three-dimensional surface measuring system is used to evaluate the different surface characteristics of them. In particular, by postprocessing the three-dimensional image data, the surface roughness and recession of ablative materials can be calculated before and after the wind tunnel test. Moreover, the surface properties are analyzed quantitatively by comparing volume and mass losses of the test specimens.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.8
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• pp.687-693
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• 1997

4방향성(4D)탄소섬유 프리폼을 각각 polyfurfury1 alcohol과 석탄계 핏치로 함침하는 방법과 CVI방법에 의하여 열분해 탄소로 증착하는 방법을 채택하여 4방향성 탄소/탄소 복합재를 제작하였다. 아크플라즈마 토치 및 지상연소 시험에 의하여 이들의 삭마특성을 비교 관찰하였다. 4D 탄소/탄소 복합재의 기공도는 밀도가 증가할 수록 감소하였으며, 고밀도화된 시편일 수록 삭마저항성이 우수하게 나타났다. CVI-핏치계 4D 탄소/탄소 복합재가 내삭마 성능이 가장 우수하였다. 삭마거동은 결합재의 종류와 복합재의 밀도 및 기공도에 크게 의존함을 알 수 있었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.51 no.3
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• pp.107-115
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• 2002

This parer presents the analysis of hot gas flow in puffer-type circuit breakers using FVFLIC method. For the analysis of arc-flow interaction, the flow field is analyzed from the equations of conservation for mass, momentum and energy with the assumption of local thermodynamic equilibrium state. The arc is represented as the energy source term composed of ohmic heating and radiation term in the energy conservation equation. Ohmic heating is computed by the electric field analysis only within the conducting plasma region. An approximate radiation transport model is employed for the evaluation of emission and absorption of the radiation. The analysis method was applied to the real circuit breaker model and simulation results such as pressure rise and arc voltage were compared with the experimental ones.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.54 no.11
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• pp.527-532
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• 2005

During the last ten years the new interruption techniques, which use the arc energy itself to increase the pressure inside a chamber by the PTFE nozzle ablation, have displaced the puffer circuit breakers due to reduced driving forces and better maintainability. In this paper, we have investigated the thermal flow characteristics inside a thermal puffer type gas circuit breaker by solving the Wavier-Stokes equations coupled with Maxwell's equations for considering all instabilities effects such as turbulence and Lorentz forces by transient arc plasmas. These relative inexpensive computer simulations might help the engineer research and design the new interrupter in order to downscale and uprating the GIS integral.

• Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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• 2021.11a
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• pp.17-18
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• 2021

In the present study, Al-Zn coating was deposited by Arc thermal (AT) and plasma arc thermal (PAT) spray processes, and their corrosion characteristics were studied in 3.5% NaCl through electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning electron microscope (SEM) and mechanical tests. The bond adhesion result showed that plasma arc sprayed coating had a higher value attributed to compact, dense, and less porous coating compared to arc thermal spray coating which contains defects/pores and uneven morphology as revealed by scanning electron microscope analysis. Electrochemical results revealed that the plasma arc sprayed coating had a high polarization resistance at early stage of immersion, suggesting its excellent corrosion protection performance.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.4
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• pp.404-411
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• 2023

For the direct reforming of biogas, a three-phase gliding arc plasma reformer was designed to expand the plasma discharge region, and the operation conditions of the plasma reformer, such as the S/C ratio, the gas flow rate, and the plasma input power, were optimized. The H₂ production efficiency is increased at a lower specific plasma input energy density, but byproducts such as C_XH_Y and carbon soot are generated along with the increase in H₂ production efficiency. The formation of byproducts is decreased at higher specific plasma input energy densities and S/C ratios. The optimized operation conditions are 5.5 ~ 6.0 kJ/L for the specific plasma input energy density and 3 for the S/C ratio, considering the conversion efficiency, H₂ production, and byproduct formation. It is expected that the H₂ production efficiency will improve with the decrease in fuel consumption in biogas burners because the heat generated from plasma discharge heats up the feed gas to over 500 ℃.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.117-117
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• 2010

나노입자 제조 기술이 점차 발전하면서 금속산화물, 반도체용 및 태양전지용, 신소재 등 다양한 응용분야에 사용하고 있다. 따라서 이와 같은 나노입자 제조방법으로는 펄스 레이저 용사법(pulsed laser ablation), 플라즈마 아크 합성법(plasma arc synthesis), 열분해법(pyrolysis), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)법 등과 같은 기상공정이 많이 사용되고 있다. 기상공정은 기존의 공정에 비해 고순도 입자의 대량 생산, 다성분 입자의 화학적 균질성 유지, 비교적 간단하고 깨끗한 공정 등의 장점을 가지고 있다. 기상공정에서 일반적인 입자 형성 메커니즘은 기체 상태의 화학 물질이 물리적 공정 혹은 화학 반응에 의해 과포화상태에 도달하게 되며, 이 때 동질 핵생성(homogeneous nucleation)이 일어나고 생성된 핵(nuclei)에 기체가 응축되고 충돌, 응집하면서 입자는 성장하게 된다. 열분해법은 실리콘 나노입자를 생산하는 기상공정 중 하나이다. 일반적으로 열분해 공정은 지속적으로 열이 가해지는 반응기 내에 반응기체인 $SiH_4$을 주입하고, 운반기체는 He, $H_2$, Ar, $N_2$ 등을 사용하였을 때, 높은 열로 인해 $SiH_4$가 분해되며, 이 때 가스-입자 전환 현상(gas to particle conversion)이 일어나 실리콘 입자가 형성된다. 그러나 입자 형성과정은 $SiH_4$ 농도, 유량, 작동 압력, 온도 등 매우 다양한 요소에 영향을 받는다. 고, 복잡한 화학반응 메커니즘에 의해 명확히 규명되지는 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 복잡한 화학반응을 해석하는 상용코드 CHEMKIN 4.1.1을 이용하여 열분해 반응기 내에서의 실리콘 입자 형성, 성장, 응집, 전송 모델을 만들고 이를 수치해석하였다. 표면 반응, 응집, 전송에 의한 입자 성장 메커니즘을 포함하고 있는 aerosol dynamics model을 method of moment법으로 해를 구하였으며, 이를 실험 결과와 비교하여 모델링을 검증하였다. 또한 반응기의 온도, 압력, 가스 농도, 유량 등의 요소를 고려하여 실리콘 나노입자를 형성하는 최적의 조건을 연구하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.1
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• pp.21-30
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• 2017

Of the marine engine components, the piston crown and exhaust valve are repaired most frequently. These works are conducted through conventional welding processes such as GTAW or SAW, domestically in marine engine repair factories. New high-efficiency welding or overlay processes such as tandem SAW, tandem MAG, hybrid TIG-MIG welding, pulsed-GMAW, CMT welding, and super TIG welding have been developed recently. Moreover, the plasma transfered arc (PTA) process is an efficient spray method for overlaying on the exhaust valve. In this review paper, the new high-efficiency repair welding methods are introduced for marine engine components. The problems due to repair welding for marine engine components are also presented.