• 제목/요약/키워드: All ceramic system

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KSTAR 저온용기 내부의 헬륨라인 설치 및 검사 (Assembly and Test of the In-cryostat Helium Line for KSTAR)

  • 방은남;박현택;이영주;박영민;최창호;박주식
    • 한국진공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.153-159
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    • 2007
  • KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

A-KRS 수직 처분공 접촉 조건 및 처분공 간의 거리에 따른 열전달 해석 (Heat Transfer Modeling by the Contact Condition and the Hole Distance for A-KRS Vertical Disposal)

  • 김대영;김승현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.313-319
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    • 2019
  • A-KRS는 한국원자력연구원에서 개발한 파이로프로세싱 처리된 폐기물을 처분하는 개념이다. 고준위 방사성폐기물은 파이로프로세싱에 의하여 최소화되며, 최종 발생된 고준위 방사성폐기물은 모나자이트 세라믹 폐기물 형태로 제조된다. 모나자이트 세라믹 폐기물은 처분공에 영구 처분되어 열을 발생시킨다. 발생된 열은 폐기물을 보호하는 캐니스터 및 완충재의 온도를 상승시켜 설계 기준을 초과 시킬 수 있다. 온도는 처분공 간의 거리로 조절 가능하며 한국원자력연구원에서 해석한 바 있다. 한국원자력연구원에서 해석한 경계조건은 완벽 접촉을 가정한 것이기 때문에, 최초 처분 시에 발생하는 간격에 의해 발생하는 열 저항에 의한 온도 분포는 알 수 없다. 이를 보완하기 위하여, 본 논문에서는 최초 처분 시 존재하는 간격에 의한 열 전달 해석을 수행하였다. 또한 발열체와 캐니스터 간의 공극을 추가하여 온도 분포 해석을 수행하였다. COMSOL 전산해석 소프트웨어를 이용하여 열전달 해석을 수행하였다.

초음파 수술기의 수술 효율성 향상을 위한 진동자 임피던스 측정에 따른 조직 분류 연구 (Classification of Organs Using Impedance of Ultrasonic Surgical Knife to improve Surgical Efficiency)

  • 김홍래;김성천;김광기;김영우
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.141-147
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    • 2013
  • Ultrasonic shears is currently in wide use as an energy device for minimal invasive surgery. There is an advantage of minimizing the carbonization behavior of the tissue due to the vibrational energy transfer system of the transducer by applying a piezoelectric ceramic. However, the vibrational energy transfer system has a pitfall in energy consumption. When the movement of the forceps is interrupted by the tissue, the horn which transfers the vibrational energy of the transducer will be affected. A study was performed to recognize different tissues by measuring the impedance of the transducer of the ultrasonic shears in order to find the factor of energy consumption according to the tissue. In the first stage of the study, the voltage and current of the transducer connecting portion were measured, along with the phase changes. Subsequently, in the second stage, the impedance of the transducer was directly measured. In the final stage, using the handpiece, we grasped the tissue and observed the impedance differences appeared in the transducer To verify the proposed tissue distinguishing method, we used the handpiece to apply a force between 5N and 10N to pork while increasing the value of the impedance of the transducer from 400 ${\Omega}$.. It was found that fat and skin tissue, tendon, liver and protein all have different impedance values of 420 ${\Omega}$, 490 ${\Omega}$, 530 ${\Omega}$, and 580 ${\Omega}$, respectively. Thus, the impedance value can be used to distinguish the type of tissues grasped by the forceps. In the future study, this relationship will be used to improve the energy efficiency of ultrasonic shears.

발변전소 피뢰기용 산화아연소자의 제작 및 성능평가 (Fabrication and Performance Evaluation of Zinc Oxide Varistors for the Arresters used for Station System)

  • 조한구;한세원;김석수;윤한수;이운용;오철규;유근양
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.636-639
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    • 2004
  • This paper presents the fabrication and performance evaluation of zinc oxide varistors for the arresters used for station system. ZnO varistors were fabricated with typical ceramic production methods and the structural and electrical characteristics were investigated. All varistors exhibited high density, which were in the range of $5.41{\sim}5.49g/cm^3$. In the electrical properties the reference voltage increased in the range of $4.410{\sim}5.250kV$ with increasing their thickness and the residual voltage exhibited the same trends as the reference voltage. In the long duration current impulse withstand test, E-2 and F-1 samples failed in the two and four shots, respectively, but E-1 and F-2 samples survived 18 shots during the test. Before and after this test, the variation ratio of residual voltage of E-1 and F-2 samples were -0.34% and 0.05%, respectively, which were in the acceptance range of 5%. According to the results of tests, it is thought that if the fabrication process such as insulating coating, sintering condition, and soldering method is improved, these ZnO varistors would be possible to apply to the station class arresters in the new future.

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The Electrical and Optical Properties of Al-Doped ZnO Films Sputtered in an Ar:H2 Gas Radio Frequency Magnetron Sputtering System

  • Hwang, Seung-Taek;Park, Choon-Bae
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권2호
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    • pp.81-84
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    • 2010
  • Al-doped ZnO (AZO) films were prepared by an Ar:$H_2$ gas radio frequency (RF) magnetron sputtering system with a AZO ($2\;wt{\cdot}%\;Al_2O_3$) ceramic target at the low temperature of $100^{\circ}C$ and annealed in hydrogen ambient at the temperature of $300^{\circ}C$. To investigate the influence of the $H_2$ flow ratio on the properties of the AZO films, the $H_2$ flow ratio was changed from 0.5% to 2%. As a result, the AZO films, deposited with a 1% $H_2$ addition, showed a resistivity of $11.7\;{\times}\;10^{-4}\;{\Omega}{\cdot}cm$. When the AZO films were annealed at $300^{\circ}C$ for 1 hour in a hydrogen atmosphere, the resistivity decreased from $11.7\;{\times}\;10^{-4}\;{\Omega}{\cdot}cm$ to $5.63\;{\times}\;10^{-4}\;{\Omega}{\cdot}cm$. The lowest resistivity of $5.63\;{\times}\;10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ was obtained by adding 1% hydrogen gas to the deposition and annealing process. The X-ray diffraction patterns of all the films showed a preferable growth orientation in the (002) plane. The spectrophotometer measurements showed that the transmittance of 85% was obtained by the film deposited with the $H_2$ flow ratio of 1% at 940 nm for GaAs/GaAlAs LEDs.

파이로처리 폐기물 처분 시스템 근계 영역 내 핵종 유출 민감도: 제 2 부 결정론적 접근 (A Sensitivity Study on Nuclide Release from the Near-field of a Pyroprocessed Waste Repository System: Part 2. A Deterministic Approach)

  • 이연명;정종태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.37-43
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    • 2014
  • 당해 연구의 제 1 부 논문에서 확률론적으로 접근한 데에 이어, 파이로처리 방사성 폐기물 처분장에 대하여 폐쇄 후 처분장의 성능에 영향을 줄 수 있는 근계 영역 내 세가지 주요 설계 관련 요소에 대하여 각 핵종별로 최종 피폭 선량에 주는 민감도를 결정론적인 방법을 통하여 조사해 보았다. 농축 피폭 집단에 방사선 피폭을 주는 주요한 핵종들이 처분장에서 유출된 후 처분 시스템 근계 영역 내 다양한 매질을 이동하는 것에 관련되어 이들 요소가 어느 정도의 영향을 주게 되는지 보기 위하여 제 1 부에서 처분 용기의 수명, 선원항으로서의 처분 용기에서의 연간 핵종 유출률, 그리고 처분장 주요 인공 방벽으로서의 완충재의 손실도 등의 변화를 확률론적 접근 방법으로 검토한 데 이어, 제 2 부의 이 연구를 통해서는 통계적인 확률론적 민감도를 검토하는 대신 세가지 인자에 대하여 가장 나쁜 경우와 이상적인 조합을 구성한 후 이를 결정론적으로 평가하여 인지된 3개의 요소들이 제 1 부에서의 결과와 동일하게 처분장 설계에 매우 중요할 수 있다는 결과를 얻을 수 있었다.

연료전지를 위한 개인용 개질기 (A Personal Reformer(PR) for your Fuel cell system)

  • 김현영
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2004년도 수소연료전지공동심포지움 2004논문집
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    • pp.103-108
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    • 2004
  • The present paper relates to an apparatus in which all carbonaceous material such as coal, oil, plastics and any substance having carbon atoms as part of its constituents are reformed(gasified) into syngas at temperature above $1,200^{\circ}C$(KR patent No.0391121, and PCT/KR2001/01717 and PCT/KR2004/001020). It comprises a single-stage reforming reactor without catalyst and a syngas burner as shown in Fig.2. syngas is combusted with $O_2$ gas in the syngas bunter to produce $M_2O$ and $CO_2$ gas with exothermic heat. Reaction products are introduced into the reforming reactor, reaction heat from syngas burner elevate the temperature of reactor above $1,200^{\circ}C$, and reaction products reduce carbonaceous material down to CO and $H_2$ gases. Reactants and heat necessary for the reaction are provided through the syngas burner only, Neither $O_2$ gas nor steam are injected into the reforming reactor. Reformer is made of ceramic inner lining and sst outer casing. Multiple syngas burners may be connected to the reforming reactor in order to increase the syngas output, and a portion of the product syngas is recycled into syngas burner. The present reformer as shown in Fig.2 is suitable to gasify carbonaceous wastes without secondary pollutants formed from oxidation. Further, it can be miniaturized to accompany a fuel cell system as shown in Fig.3 The output syngas may be used to drive a fuel cell and a portion of electrical power generated in a fuel cell is used to heat a compact reformer up to $1,200^{\circ}C$ so that gas/liquid fossil fuel can efficiently reformed into syngas. The fuel cell serves as syngas burner in Fig.2. The reformation reaction is sustained through recycling a portion of product syngas into a fuel cell and using a portion of electric power generated to heat the reformer for continuous operation. Such reforming reactor may be miniaturized into a size of PC, then you have a Personal Reformer(PR).

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초교환 상호작용 제어를 통해 강유전 BiFeO3-BaTiO3 시스템에서 유도된 상온 강자성 거동 (Room-Temperature Ferromagnetic Behavior in Ferroelectric BiFeO3-BaTiO3 System Through Engineered Superexchange Path)

  • 고누리;조재현;장종문;조욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제34권5호
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    • pp.386-392
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    • 2021
  • Multiferroics exhibiting the coexistence and a possible coupling of ferromagnetic and ferroelectric order are attracting widespread interest in terms of academic interests and possible applications. However, room-temperature single-phase multiferroics with soft ferromagnetic and displacive ferroelectric properties are still rare owing to the contradiction in the origin of ferromagnetism and ferroelectricity. In this study, we demonstrated that sizable ferromagnetic properties are induced in the ferroelectric bismuth ferrite-barium titanate system simply by introducing Co ions into the A-site. It is noted that all modified compositions exhibit well-saturated magnetic hysteresis loops at room temperature. Especially, 70Bi0.95Co0.05FeO3-30Ba0.95Co0.05TiO3 manifests noticeable ferroelectric and ferromagnetic properties; the spontaneous polarization and the saturation magnetization are 42 µC/cm2 and 3.6 emu/g, respectively. We expect that our methodology will be widely used in the development of perovskite-structured multiferroic oxides.

$Procera^{(R)}$ AllCeram 을 이용한 도재관의 임상적 변연적합도에 관한 연구 (The marginal fidelity of $Procera^{(R)}$ AllCeram alumina copings and crowns of patients)

  • 송영균;조인호;이종혁
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.470-478
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    • 2008
  • 완전도재 수복물은 뛰어난 심미성을 가지고 있어, 환자들의 심미적 욕구를 충족시킬 수 있다. 이러한 도재관을 제작함에 있어 CAD/CAM 시스템을 이용하는 것은 시간과 비용을 절약할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 정밀도 또한 점차 높아지고 있다. 특히 변연적합도는 수복물의 성공 여부에 중요한 요소이고, 이 분야에 대한 실험적 연구는 많이 보고되고 있으나 임상적인 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 CAD/CAM 시스템의 하나인 $Procera^{(R)}$ AllCeram 시스템의 변연적합도를 실제 환자의 수복물 상에서 측정함으로써 임상에 사용되는 CAD/CAM 시스템의 변연적합도를 연구하고자 하였다. 단국대학교 치과병원 보철과에 내원한 56명, 101개의 지대치에 대해 코핑 상태와 최종수복물의 변연오차를 입체광학현미경으로 측정하고 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 실험 결과, 코핑의 변연오차 ($53.84{\pm}38.83\;{\mu}m$)보다 최종 수복물에서의 변연오차 ($45.82{\pm}30.84\;{\mu}m$)가 더 낮은 값을 나타났으며, 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (P < .05). 각 측정 지점간 비교에서 역시 모든 변연에서 코핑 의 변연오차가 최종 수복물에서의 변연오차보다 더 높은 값을 나타냈으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (P < .05). 구치부의 변연오차는 전치부의 변연오차보다 더 높은 값을 나타냈으나, 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 설측 변연의 경우, 근심, 원심, 순측 변연의 오차보다 더 높은 값을 나타냈으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (P < .05). 이상의 결과로 보아 $Procera^{(R)}$ 시스템의 Allceram 관의 변연적합도는 임상적 허용 범위 내에 있었으며, 특히 도재 축성후 변연적합도 는 더 우수해지는 것으로 나타났으며, 각 변연 중 설측 변연의 오차가 가장 큰 것은 주모형의 정보 입력시 순측 부위의 특성상 일어나는 오류로 사료된다. $Procera^{(R)}$ 시스템 Allceram 관 수복시 설측 변연에 더욱 주의를 기울이는 것이 좋은 변연적합을 얻는 데 도움이 될 것으로 사료되며, 앞으로 주모형 변연 부위의 변곡 정도에 따른 변연오차에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

유색 및 백색 지르코니아 세라믹 코핑의 코핑 디자인에 따른 파절 하중과 변연 적합성 (Fracture load and marginal fitness of zirconia ceramic coping by design and coloration)

  • 신미란;김민정;오상천
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.406-415
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구는 유색 및 백색 지르코니아 세라믹으로 제작된 코핑의 디자인에 따른 지르코니아 세라믹 코핑의 파절 하중과 변연 적합성을 평가한 것으로 그 결과를 임상에 응용하는데 도움을 주고자 하였다. 연구재료 및 방법: CAD/CAM system (Everset, KAVO Dental GmbH, Biberach, Germany)을 이용하여, 80개의 상악 제1 소구치 세라믹 코핑을 제작하되, 1그룹은 전체적으로 균일하게 0.3 mm로, 2그룹은 협면 0.3 mm 설면 0.6 mm, 3그룹은 전체 0.6 mm 균일하게, 4그룹은 협면 0.6 mm 설면 1.0 mm로 디자인하고, 유색 (I) 및 백색 (II) 지르코니아 코핑을 각 그룹당 10개가 되게 하였다. 소성직후와 조정 후 코핑의 변연 적합성을 Video Microscope System (sv-35, Sometech, Seoul, Korea)를 이용하여 100배율로 관찰하였고, 금속 주 모형에 코핑을 강화형 글래스아이오노머 시멘트로 합착 후 Universal Testing Machine (Instron 4467, Norwood, MA, USA)을 이용하여 파절 하중을 측정하여, one-way ANOVA test 를 시행하여 결과를 분석하였다. 결과: 1. CAD/CAM 지르코니아 코핑의 파절 하중은 1그룹, 2와 3그룹, 그리고 4그룹간에 유의성있는 차이를 보였으며 I4, II4의 파절 하중값이 가장 컸다. 2. 코핑의 디자인이 같고 색이 다른 그룹간의 비교에서는 전 그룹 모두 파절 하중값의 유의성은 없었다. 3. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I2그룹을 제외한 전 그룹에서 협측 측정점에서 변연오차가 가장 큰 경향을 보였다. 4. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I 그룹 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연적합도를 보았을 때 그룹간에 유의한 차이는 없었다 (P>.05). 5. 소성직후 변연 오차 측정값은 백색 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연 적합도를 보았을때 II1그룹의 변연 오차가 가장 컸다 (P<.05). 6. 소성직후 변연오차 측정값은 디자인이 같은 그룹의 유색, 백색 비교에서, I1와 II1그룹을 제외한 나머지 그룹에서 백색 지르코니아의 변연 적합도가 더 좋았다 (P<.05). 7. 내면 조정 후에는 색상화 및 지르코니아 코어 디자인에 따른 전 그룹간 변연 적합도의 차이는 없었다 (P>.05). 결론: 지르코니아 코핑 디자인과 색상화에 따른 변연 적합성은 소성 직후에는 다소 차이가 있었으나 내면 조정을 하면 임상 사용에는 무리가 없을 것으로 판단되었고, 파절강도 강화를 위해 코핑의 두께는 가급적 두꺼워야 하나, 가시면 (순면, 협면)의 심미성(반투명성)을 고려할 경우 가시면을 0.3 mm로 얇게 해도 파절 강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 사료되었다.