• 제목/요약/키워드: Edge Breakdown

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천이효과를 고려한 BWB UCAV 형상의 공력 특성 전산해석 (CFD Analysis of Aerodynamic Characteristics of a BWB UCAV configuration with Transition effect)

  • 조영희;장경식;신동진;박수형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.535-543
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    • 2014
  • 비세장형, 둥근 앞전을 가지고 스팬이 1.0m로 축소된 BWB형 UCAV에 대해 완전난류, 천이 모델을 사용하여 전산해석을 수행하였다. 자유류는 받음각 -4도부터 26도까지 50m/s이며, 평균 시위 기준 레이놀즈수는 $1.25{\times}10^6$이다. 멀티블록 6면체 격자와 함께 완전난류 모델과 천이 모델의 결과를 비교하여 천이효과가 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 풍동 실험과 비교한 결과 양/항력 계수는 해석범위 내에서 잘 일치하였으며, 피칭 모멘트는 높은 받음각에서 작게 예측됨과 동시에 난류모델에 따라 결과가 크게 달라졌다. 압력분포와 skin friction line, 축 방향 속도장을 이용하여 와류구조의 거동과 천이현상이 미치는 영향을 살펴본 결과, 천이효과를 고려하는 것이 UCAV의 정확한 와류 구조와 공력특성 예측에 필요한 것으로 확인하였다.

향상된 전기적 특성을 갖는 트렌치 게이트형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터에 관한 연구 (A novel TIGBT tructure with improved electrical characteristics)

  • 구용서;손정만
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.158-164
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전력용 스위칭 소자로 널리 활용되고 있는 IGBT 소자 중 수평 게이트 구조보다 우수한 특성을 지닌 트렌치 게이트 IGBT(TIGBT) 구조를 채택하여, 기존의 TIGBT가 갖는 구조적 한계를 극복하고 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 수직형 TIGBT를 제안하였다. 첫 번째로 제안한 IGBT 소자는 P+컬렉터를 산화막으로 고립시킴으로서 N-드리프트 층으로의 정공 주입효율을 극대화하여 기존 구조보다 더 낮은 순방향 전압강하를 얻도록 설계된 구조이다. 두 번째 제안한 구조는 양 게이트 사이의 P-베이스 구조를 볼록하게 형성함으로서 게이트 쪽으로 집중되는 전계의 일부를 접합부 쪽으로 유도하여 기존 구조보다 더 높은 항복전압을 얻을 수 있다. 또한 P-베이스의 볼록한 구조가 턴-오프 시 정공의 흐름을 개선시켜 기존 구조보다 더 빠른 턴-오프 시간을 갖게 된다. 시뮬레이션 결과 첫 번째 구조의 특징은 2.4V의 순방향 전압강하 특성을 갖는 기존의 IGBT 구조보다 상당히 낮은 2.1V의 순방향 전압강하 특성을 나타냈으며, 두 번째 구조는 기존의 IGBT 보다 10V정도 높아진 항복전압 특성을 보였다. 또한 두 번째 구조에서 기존 구조와 비교해볼 때 9ns 정도 빠른 턴-오프 시간을 보였다. 최종적으로 제안된 새로운 구조의 TIGBT는 위 두 구조가 갖는 우수한 전기적 특성을 모두 갖도록 결합한 것이며, 시뮬레이션 결과 기본의 TIGBT 소자보다 순방향 전압강하, 항복특성, 그리고 턴 오프 특성이 모두 우수한 결과를 나타냈다.

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고전압 β-산화갈륨(β-Ga2O3) 전력 MOSFETs (High Voltage β-Ga2O3 Power Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors)

  • 문재경;조규준;장우진;이형석;배성범;김정진;성호근
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.201-206
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    • 2019
  • This report constitutes the first demonstration in Korea of single-crystal lateral gallium oxide ($Ga_2O_3$) as a metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor (MOSFET), with a breakdown voltage in excess of 480 V. A Si-doped channel layer was grown on a Fe-doped semi-insulating ${\beta}-Ga_2O_3$ (010) substrate by molecular beam epitaxy. The single-crystal substrate was grown by the edge-defined film-fed growth method and wafered to a size of $10{\times}15mm^2$. Although we fabricated several types of power devices using the same process, we only report the characterization of a finger-type MOSFET with a gate length ($L_g$) of $2{\mu}m$ and a gate-drain spacing ($L_{gd}$) of $5{\mu}m$. The MOSFET showed a favorable drain current modulation according to the gate voltage swing. A complete drain current pinch-off feature was also obtained for $V_{gs}<-6V$, and the three-terminal off-state breakdown voltage was over 482 V in a $L_{gd}=5{\mu}m$ device measured in Fluorinert ambient at $V_{gs}=-10V$. A low drain leakage current of 4.7 nA at the off-state led to a high on/off drain current ratio of approximately $5.3{\times}10^5$. These device characteristics indicate the promising potential of $Ga_2O_3$-based electrical devices for next-generation high-power device applications, such as electrical autonomous vehicles, railroads, photovoltaics, renewable energy, and industry.

고전압 Ti/4H-SiC 쇼트키 장벽 다이오드 제작 및 특성분석 (High Voltage Ti/4H-SiC Schottky Rectifiers)

  • 김창교;양성준;이주헌;노일호;조남인;김남균;김은동
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.834-838
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    • 2002
  • In this paper, we have fabricated 4H-SiC schottky diodes utilizing a metal-oxide overlap structure for electric filed termination. The barrier height and Ideality factor were measured by current-voltage, capacitance-voltage characteristics. Schottky barrier height(SBH) were 1.41ev for Ni and 1.35eV for Pt, 1.52eV for Pt/Ti at room temperature and Pt/Ti Schottky diode exhibited Ideality factor was 1.06 to 1.4 in the range of $25^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$. To improve the reverse bias characteristics, an edge termination technique is employed for Pt/Ti/4H-SiC Schottky rectifiers and the device show excellent characteristics with higher blocking voltage up to 780V compared with unterminated devices.

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Flows over Concave Surfaces: Development of Pre-set Wavelength Görtler Vortices

  • Winoto, S.H.;Tandiono, Tandiono;Shah, D.A.;Mitsudharmadi, H.
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.10-23
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    • 2008
  • The development of pre-set wavelength G$\ddot{o}$rtler vortices are studied in the boundary-layer flows on concave surfaces of 1.0 and 2.0 m radius of curvature. The wavelengths of the vortices were pre-set by thin wires of 0.2 mm diameter placed 10 mm upstream and perpendicular to the concave surface leading edge. Velocity contours were obtained from velocity measurements using a single hot-wire anemometer probe. The most amplified or dominant wavelength is found to be 15 mm for free-stream velocity of 2.1 m/s and 3.0 m/s on the concave surface of R = 1 m and 2 m, respectively. The velocity contours in the cross-sectional planes at several streamwise locations show the growth and breakdown of the vortices. Three different regions can be identified based on the growth rate of the vortices. The occurrence of a secondary instability mode is also shown in the form of mushroom-like structures as a consequence of the non-linear growth of the G$\ddot{o}$rtler vortices. By pre-setting the vortex wavelength to be much larger and much smaller than the most amplified one, the splitting and merging of G$\ddot{o}$rtler vortices can be respectively observed.

Concave Surface Boundary Layer Flows in the Presence of Streamwise Vortices

  • Winoto, Sonny H.;Tandiono, Tandiono;Shah, Dilip A.;Mitsudharmadi, Hatsari
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.33-46
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    • 2011
  • Concave surface boundary-layer flows are subjected to centrifugal instability which results in the formation of streamwise counter-rotating vortices. Such boundary layer flows have been experimentally investigated on concave surfaces of 1 m and 2 m radius of curvature. In the experiments, to obtain uniform vortex wavelengths, thin perturbation wires placed upstream and perpendicular to the concave surface leading edge, were used to pre-set the wavelengths. Velocity contours were obtained from hot-wire anemometer velocity measurements. The most amplified vortex wavelengths can be pre-set by the spanwise spacing of the thin wires and the free-stream velocity. The velocity contours on the cross-sectional planes at several streamwise locations show the growth and breakdown of the vortices. Three different vortex growth regions can be identified. The occurrence of a secondary instability mode is also shown as mushroom-like structures as a consequence of the non-linear growth of the streamwise vortices. Wall shear stress measurements on concave surface of 1 m radius of curvature reveal that the spanwise-averaged wall shear stress increases well beyond the flat plate boundary layer values. By pre-setting much larger or much smaller vortex wavelength than the most amplified one, the splitting or merging of the streamwise vortices will respectively occur.

수백 kV급 공심형 펄스 변압기 개발 (Development of several hundred kV Air Core pulse transformer)

  • 김성철;박성수;김상희;허훈;남상훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2132-2135
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    • 2005
  • Cylindrical type air core pulse transformers capable of passing high voltage and energy pulse waveforms with high efficiency and low distortion require a much more delicate design balance of physical dimensions and electrical parameters than iron or ferrite core units. The structure of an air core high voltage pulse transformer is relatively simple, but considerable attention is needed to prevent breakdown between transformer windings. Since the thickness of the windings in spiral type is on the order of sub-millimeter, field enhancement at the edge of the windings is very high. It is, therefore, important to find proper electrical insulation Parameter to make the system compact. Several shapes of the winding are considered for air core pulse transformer development. In this paper, we are described design procedure, parameters measure and experiment results of air core type HV pulse transformer.

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얇은 게이트 산화막 $30{\AA}$에 대한 박막특성 개선 연구 (A study on Improvement of $30{\AA}$ Ultra Thin Gate Oxide Quality)

  • 엄금용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.421-424
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    • 2004
  • As the deep sub-micron devices are recently integrated high package density, novel process method for sub $0.1{\mu}m$ devices is required to get the superior thin gate oxide characteristics and reliability. However, few have reported on the electrical quality and reliability on the thin gate oxide. In this paper I will recommand a novel shallow trench isolation structure for thin gate oxide $30{\AA}$ of deep sub-micron devices. Different from using normal LOCOS technology, novel shallow trench isolation have a unique 'inverse narrow channel effects' when the channel width of the devices is scaled down shallow trench isolation has less encroachment into the active device area. Based on the research, I could confirm the successful fabrication of shallow trench isolation(STI) structure by the SEM, in addition to thermally stable silicide process was achiever. I also obtained the decrease threshold voltage value of the channel edge and the contact resistance of $13.2[\Omega/cont.]$ at $0.3{\times}0.3{\mu}m^2$. The reliability was measured from dielectric breakdown time, shallow trench isolation structure had tile stable value of $25[%]{\sim}90[%]$ more than 55[sec].

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Salt and Pepper 잡음 환경에서 에지 보존을 위한 영상 복원 필터 (Image Reduction Filter for Edge Preservation in Salt and Pepper Noise Environments)

  • 권세익;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.953-955
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    • 2016
  • 영상 처리 시스템의 신호는 전송과정에서 여러 가지 원인으로 열화가 발생된다. 열화는 영상 신호에 잡음이 첨가되는 것이며 열화를 발생시키는 대표적이 잡음에는 salt and pepper 잡음이 대표적이다. 따라서 본 논문에서는 salt and pepper 잡음 환경에서 훼손된 영상을 복원하기 위해, 국부 마스크을 8방향으로 세분화하여 각 방향의 화소 변화에 따라 가중치를 적용하여 처리하는 영상 복원 필터를 제안하였다. 그리고 개선 효과의 객관적 판단 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하여 기존의 방법들과 비교하였다.

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터보펌프 인듀서에서 캐비테이션 시작점의 특성 및 예측에 관한 연구 (Characteristics and Predictions of the Cavitation Inception in a Turbopump Inducer)

  • 강병윤;김대진;최창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.93-100
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    • 2019
  • 터보펌프 인듀서에서 발생하는 캐비테이션은 시작점부터 점차 발달하여 임계점, 그리고 급격한 양정 하락으로 이어지는 붕괴점의 과정으로 진행된다. 본 연구에서는 터보펌프 인듀서에서 발생하는 캐비테이션 시작점에 대한 특성과 경험식을 사용한 예측을 평가해 보았다. 타원 평판의 캐비테이션 시작점 경험식은 터보펌프 인듀서의 시작점도 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 하지만, 선박용 프로펠러에서 이용되는 경험식의 경우 터보펌프 인듀서의 결과와 큰 차이를 보였다. 터보펌프 인듀서의 캐비테이션 시작점은 날개 수가 증가할수록 빨라졌지만, 현절비와는 무관한 것으로 나타났다.