• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.45-50
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• 2017

This paper presents a conceptual design and analysis for a 1-kW-class high-temperature superconducting rotating machine (HTSRM) rotor. The designed prototype is a small-scale integration system of a HTSRM and a HTS contactless rotary excitation device (CRED). Technically, CRED and HTSRM are connected in the same shaft, and it effectively charges the HTS coils of the rotor field winding by pumping fluxes via a non-contact method. HTS coils in rotor pole body and toroidal HTS wire in CRED rotor are cooled and operated by liquid nitrogen in cryogen tank located in inner-most of rotor. Therefore, it is crucial to securely maintain the thermal stability of cryogenic environment inside rotor. Especially, we critically consider not only on mechanical characteristics of the rotor but also on cryogenic thermal characteristics. In this paper, we conduct two main tasks covering optimizing a conceptual design and performing operational characteristics. First, rotor parameters are conceptually designed by analytical design codes. These parameters consider to mechanical and thermal performances such as mechanical strength, mechanical rigidity, and thermal heat losses of the rotor. Second, mechanical and thermal characteristics of rotor for 1-kW-class HTSRM are analyzed to verify the feasible operation conditions. Hence, three-dimensional finite element analysis (3D-FEA) method is used to perform these analyses in ANSYS-Workbench platform.

• 한국안전학회지
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• 제32권6호
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• pp.22-28
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• 2017

According to the National Fire Data System (NFDS), more than 5,000 vehicle fires have occurred every year for the last 10 years. Vehicle fires are primarily caused by mechanical (breaking system and engine), electrical (wiring and battery), and chemical (oil and fuel gas leakage) problems. The electrical factor has increased with the installation of driver convenience equipment. For example, today, the black box is widely used to provide video data recording of motor vehicle accidents. The black box consists of a front camera, rear camera, and wires. The black box wires are directly connected to the junction box or fuse box from the start battery that operates to provide normal on power supplying for engine stop. It is extremely dangerous when the wires short circuit due to insulation aging, mechanical and electrical stress, etc. In this study, the black box wiring fire risk have been analyzed and investigated when the steady state and abnormal operations, and under the following conditions: wiring arrangements with a high temperature condition, insulation aging, poor contact, and short circuits. The results showed that black box wiring short circuits had a higher fire risk than the other fire hazard elements. To prevent fire hazards caused by black box wiring, the black boxes must be installed by qualified service personnel. Do not modify the wiring, remove the fuse and secure the wiring using cable ties or insulation tape.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.100-106
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• 2009

본 논문에서는 전기설비의 전기적 접속부 또는 전기배선 등에서 발생하는 이상발열을 감지하는 방법에 대해 알아보고, 분전함에서의 발열상태를 실시간으로 모니터링하는 전력설비 진단시스템에 사용되고 있는 광온도센서에 대하여 동작특성을 실험, 분석하였다. 광온도센서의 동작특성 실험을 위한 열원으로는 Black Body와 Hot Plate를 사용하였으며 각각에서의 열원의 온도변화에 따른 광온도센서 출력전압값을 측정, 분석하였다. 그리고 분전함내 차단기 단자에서의 체결불량으로 인한 이상발열 감지 실험을 기존의 발열 감지방법인 열전대와 적외선 열화상장치를 이용하여 실시하였고, 광온도센서를 이용해 실시하여 결과를 비교 분석하였다. 실험결과, 광온도센서의 이상발열 감지능력이 유사함을 확인할 수 있었다. 이러한 분석 결과는 향후 RFID형 광온도센서를 이용한 전력설비 진단시스템의 현장 적용에 있어 기본 자료가 될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.429.2-429.2
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• 2014

ZnO nanowire is known as synthesizable and good mechanical properties. And, stimuli-responsive polymer is widely used in the application of tunable sensing device. So, we combined these characteristics to make precise tunable sensing devise. In this work, we investigate the dependence of ZnO nanowire alignment and morphology on si substrate using nanosphere template with various conditions via hydrothermal process. Also, pH-temperature dependant tuning ability of nanostructure was studied. The brief experimental scheme is as follow. First, Zno seed layer was coated on a si wafer ($20{\times}20mm$) by spin coater. And then $1.15{\mu}m$ sized close-packed PS nanospheres were formed on a cleaned si substrate by using gas-liquid-solid interfacial self-assembly method. After that, zinc oxide nanowires were synthesized using hydrothermal method. Before the wire growth, to specify the growth site, heat treatment was performed. Finally, NIPAM(N-Isopropylacrylamide) was coated onto as-fabricated nanostructure and irradiated by UV light to form the PNIPAM network. The morphology, structures and optical properties are investigated by FE-SEM(Field Emission Scanning electron Microscopy), XRD(X-ray diffraction), OM(Optical microscopy), and WCA(water contact angle).

• 접착 및 계면
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2017

본 연구는 연필을 이용하여 연필 선 종이센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 제작하였을 경우 센서로 활용하기 위한 기초연구를 실시하였다. PDPS를 제작하기 위한 기초 연구로 4B 조건이 최적이며, 연필 선의 길이는 20 mm 폭은 3 mm 조건이 적절하였다. 또한 종이는 A4조건이 최적이었으며, 접점의 안정화를 위해 스카치 테이프와 실버페이스트가 반드시 사용해야 데이터의 노이즈가 감소하였다. PDPS를 이용할 경우 온도에 대한 감지가 가능하였으며, 경험식으로 PDPS의 전기저항 변화도 결과와 온도 결과가 반비례 관계임을 확인하였다. 온도에 대한 PDPS 경험식을 바탕으로 복합재료의 성형단계에서의 확인한 PDPS의 전기저항 변화를 관찰하여 복합재료의 물성과의 상관관계를 확인하였다. 비교적 PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 및 계면 물성을 예측해 볼 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.365-365
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• 2010

Similar to the superhydrophobic surfaces of lotus leaf, water strider leg is attributed to hierarchical structure of micro pillar and nano-hair coated with low surface energy materials, by which water strider can run and even jump on the water surface. In order to mimick its leg, many effort, especially, on the fabrication of nanohairs has been made using several methods such as a capillarity-driven molding and lithography using poly(urethane acrylate)(PUA). However most of those effort was not so effective to create the similar structure due to its difficulty in the fabrication of nanoscale hairy structures with hydrophobic surface. In this study, we have selected a low surface energy polymeric material of polytetrafluoroethylene (PTFE, or Teflon) assisted with surface modification of CF4 plasma treatment followed by hydrophobic surface coating with pre-cursor of hexamethyldisiloxane (HMDSO) using a plasma enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD). It was found that the plasma energy and duration of CF4 treatment on PTFE polymer could control the aspect ratio of nano-hairy structure, which varying with high aspect ratio of more than 20 to 1, or height of over 1000nm but width of 50nm in average. The water contact angle on pristine PTFE surface was measured as approximately $115^{\circ}$. With nanostructures by CF4 plasma treatment and hydrophobic coating of HMDSO film, we made a superhydrophobic nano-hair structure with the wetting angle of over $160^{\circ}C$. This novel fabrication method of nanohairy structures has been applied not only on 2-D flat substrate but also on 3-D substrates like wire and cylinder, which is similarly mimicked the water strider's leg.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.172-176
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• 2019

저생 미생물 연료전지(BMFC)는 바다나 호수의 뻘 속에서 저생미생물이 유기물을 분해하면서 발생시키는 전기를 이용한 연료전지다. 본 연구에서는 BMFC 전극으로 카본 소재를 발수 처리한 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 가스확산층(GDL)을 사용해서 성능이 높게 나오는 구동조건을 찾고자 하였다. 높은 저항 값을 갖는 외부저항을 사용했을 때 성능이 높았으며 바닷물에서 리드선의 부식에 의한 전극과 접촉저항 증가를 피해야 성능을 유지할 수 있었다. 기포 발생기를 사용해 최고출력밀도를 2배 이상 높일 수 있었고 최적 구동 온도는 $40^{\circ}C$였다.

• 대한화상학회지
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• 제24권2호
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• pp.43-45
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• 2021

Magnetic Resonance Image (MRI) has been used as a safe, conventional and harmless diagnostic tool. However, thermal injuries have frequently been reported during MRI scanning due to the heat generated by the reaction with the magnetic field. It is recommended that metal-containing monitoring devices such as pulse oximetry and ECG monitoring leads should be removed prior to the start of the MRI scan, but these monitoring devices are inevitably placed in children or patients in the intensive care unit who have low compliance with the scan. Since the interaction between the metal probe or wire loop of pulse oximetry and the magnetic field can result in high thermal conduction, full-thickness burn can occur over the entire body surface during the MRI examination. Several cases of thermal burns from pulse oximetry on the fingers have been reported. However, we present a case of a full-thickness burn arising left earlobe in a 2-month-old child caused by the high conduction heat from pulse oximetry metal probe.

• 전기화학회지
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• 제13권4호
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• pp.256-263
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• 2010

본 연구에서는 고체산화물 연료전지의 공기극 집전체로 사용되고 있는 고가의 Ag 소재를 대체하고자 전도성 세라믹이 코팅된 mesh 형태의 Crofer 22 APU 집전체를 개발하였다. 고전자전도성의 $(La_{0.80}Sr_{0.20})_{0.98}MnO_3$ (LSM)을 습식 스프레이법으로 코팅하여 고온 산화 및 전기적 특성의 열화를 억제하고자 하였다. $800^{\circ}C$의 산화 실험 결과에 의하면 LSM이 코팅된 Crofer mesh의 면저항(area-specific resistance)은 mesh의 제작에 사용된 와이어 지름과 접촉 부위의 형상등 실제 접촉점의 수 및 면적을 좌우하는 mesh의 특성에 의해 좌우되었다. 또한 LSM 코팅 후 $H_2/N_2$ 분위기에서의 열처리를 통해 Crofer mesh와 LSM 코팅층 계면에서의 Cr 함유 산화물의 형성을 효과적으로 억제하여 전기적 특성의 열화를 억제할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.711-717
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• 2017

철도는 대규모 승객 수송과 운행서비스를 제공하는 공공교통수단으로 시스템의 신뢰성과 안전성의 확보가 최우선적으로 요구된다. 철도차량의 배선은 제어신호선과 통신선으로 분류되며, 제어신호선은 차량주행 및 안전기능과 관련된 입출력 신호를, 통신은 방송 등 승객서비스에 대한 입출력신호에 사용되고 있다. 철도차량 신뢰성확보 방안 중 한 가지 방법으로 차량내 전장장치간 제어신호의 입출력 인터페이스로 train line을 적용됨에 따라, 제어회로 구성을 위하여 릴레이, 컨택터 등의 전기기계식 소자가 다수 적용되어 있다. 실제로 편성 내 차량제어논리가 수 천 접점으로 구성됨에 따라 접점 불량 등 고장시 오류확인이 어렵고, 실시간 상태확인이 불가능함에 따라 정기적인 유지보수에 많은 인력과 시간이 투입되어야만 한다. 본 논문에서는 국내 철도차량내 주행 및 안전기능과 관련된 전장품의 제어기간 제어신호선 설계현황(종류, 복잡도)을 분석하고, 설계를 단순화하여 제작양산성과 유지보수 효율성을 향상시키기 위한 3가지 제어배선절감 방안을 제안하였다. 적용결과 국내 4량 1편성의 전동차에 적용시, 약 35% 이상의 배선절감 효과를 확인하였다.