Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권9호
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pp.876-880
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2015
IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제13권2호
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pp.60-63
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2012
Enhancement of efficiency and luminance of organic light-emitting diodes was investigated by the introduction of a lithium carbonate ($Li_2CO_3$) electron-injection layer. Electron-injection layer is used in organic light-emitting diodes to inject electrons efficiently between a cathode and an organic layer. A device structure of ITO/TPD (40 nm)/$Alq_3$ (60 nm)/$Li_2CO_3$ (x nm)/Al (100 nm) was manufactured by thermal evaporation, where the thickness of $Li_2CO_3$ layer was varied from 0 to 3.3 nm. Current density-luminance-voltage characteristics of the device were measured and analyzed. When the thickness of $Li_2CO_3$ layer is 0.7 nm, the current efficiency and luminance of the device at 8.0 V are improved by a factor of about 18 and 3,000 compared to the ones without the $Li_2CO_3$ layer, respectively. The enhancement of efficiency and luminance of the device with an insertion of $Li_2CO_3$ electron-injection layer is thought to be due to the lowering of an electron barrier height at the interface region between the cathode and the emissive layer. This is judged from an analysis of current density-voltage characteristics with a Fowler-Nordheim tunneling conduction mechanism model. In a study of lifetime of the device that depends on the thickness of $Li_2CO_3$ layer, the optimum thickness of $Li_2CO_3$ layer was obtained to be 1.1 nm. It is thought that an improvement in the lifetime is due to the prevention of moisture and oxygen by $Li_2CO_3$ layer. Thus, from the efficiency and lifetime of the device, we have obtained the optimum thickness of $Li_2CO_3$ layer to be about 1.0 nm.
This research dealt with performance characteristics of OTEC system applying an ejector and additional pump. Each system using five kinds of working fluids was analyzed, and primary parameters with respect to entrainment ratio were examined: Turbine gross power, evaporation capacity, pump work, efficiency and volume flow ratio. The primary results were as following. The efficiency of ejector-pump OTEC system was dependent on entrainment of the ejector. The degree of efficiency change was different from applied working fluid, and amount of pump work was turned out to be primary factor affected system efficiency. Meanwhile, optimized entrainment ratio was different from applied working fluid since their different vapor density. System efficiency at optimized entrainmet ratio of each working fluid was around 5%, showing minor difference each other.
In the structure of ITO/N,N'-diphenyl-N,N' bis (3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine(TPD)/tris (8-hydroxyquinoline)aluminum$(Alq_3)$/Al device, we studied the efficiency improvement of organic light-emitting diodes due to variation of deposition rate of TPD materials. The thickness of TPD and $Alq_3$ was manufactured 40 nm, 60 nm, respectively under a base pressure of $5\times10^{-6}$Torr using a thermal evaporation. The $Alq_3$ used for an electron-transport and emissive layer were evaporated to be at a deposition rate of 2.5 $\AA$/s. When the deposition rate of TPD increased from 1.5 to 3.0 $\AA$/s, we found that the average roughness is rather smoother, external quantum efficiency is superior to the others when the deposition rate of TPD is 2.5 $\AA$/s. Compared to the ones from the devices made with the deposition rate of TPD 3.0 $\AA$/s, the external quantum efficiency was improved by a factor of eight.
We report an in-depth analysis of the design and fabrication of multilayer dielectric (MLD) diffraction gratings for spectral beam combining at a wavelength of 1055 nm. The design involves a near-Littrow grating and a modal analysis for high diffraction efficiency. A range of wavelengths, grating periods, and angles of incidence were examined for the near-Littrow grating, for the $0^{th}$ and $-1^{st}$ diffraction orders only. A modal method was then used to investigate the effect of the duty cycle on the effective indices of the grating modes, and the depth of the grating was determined for only the $-1^{st}$-order diffraction. The design parameters of the grating and the matching layer thickness between grating and MLD reflector were refined for high diffraction efficiency, using the finite-difference time-domain (FDTD) method. A high reflector was deposited by electron-beam evaporation, and a grating structure was fabricated by photolithography and reactive-ion etching. The diffraction efficiency and laser-induced damage threshold of the fabricated MLD diffraction gratings were measured, and the diffraction efficiency was compared with the design's value.
$-30^{\circ}C{\sim}-50^{\circ}C$ 범위의 저온 증발온도를 얻기 위해서는 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템이나 캐스케이드 냉동 시스템이 필요하다. 하지만 이러한 냉동시스템의 성능 비교에 대한 연구 결과는 대단히 부족한 실정이다. 본 논문은 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템과 R404A용 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템의 성능을 서로 비교한 것이다. $-30^{\circ}C{\sim}-50^{\circ}C$의 증발온도 범위에서 2단 압축 1단 팽창식 냉동시스템의 성능계수가 캐스케이드 냉동시스템 보다 약 36%~57% 정도 높다. 하지만, 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템의 경우 증발온도와 압축효율 감소시에 성능계수의 변화가 커서 안정적이지 못하다. 특히, 압축효율 감소시에 성능계수가 크게 감소하는데, 이는 장기간 냉동 시스템의 사용시에 단점이 될 수 있다. 반면, R744-R404A용 캐스케이드 냉동 시스템은 자연냉매를 사용하여 친환경적이며, 고온과 저온 사이클에 사용되는 냉매의 적절한 선택에 의해서 다양한 온도영역에서 고효율 냉동 시스템을 구성할 수 있다. 위의 결과로부터, 성능과 환경적인 측면을 고려하여 용도에 따라 적합한 저온 냉동시스템을 선택하는 것이 좋으리라 판단된다.
An indium-tin-oxide (ITO) is normally used as a substrate in organic photovoltaic cells. We examined the effects of an oxygen ($O_2$) plasma treatment on the electrical properties of an organic photovoltaic cell. Experiments with four-point probe method and atomic force microscope revealed the lowest surface resistance of 17.64 ${\Omega}$/sq and the lowest average surface roughness of 1.39 nm at the plasma treatment power of 250 W. A device structure of ITO/CuPc/$C_{60}$/BCP/$Cs_2CO_3$/Al was fabricated by thermal evaporation with and without the plasma treated ITO substrate. It was found that the power conversion efficiency of the cell with the plasma treated ITO is 65 % higher than the one without the plasma treated ITO.
Rising oil price and environmental problems are causing automotive industry to increase fuel efficiency. Improved fuel efficiency in gasoline engine was made possible by development of DISI gasoline engine. Since fuel is injected inside cylinder directly, in-cylinder temperature can be reduced than multi-port injection engine and this leads to increased compression ratio. However, engine performance is largely dependent on mixture formation process due to in-cylinder fuel injection. Especially for spray guided and air guided DISI gasoline engine, injection direction is important factor to mixture preparation. It is because interaction between intake flow and spray affect fuel-air mixture. Hence, in this study, mixture formation characteristics were analyzed by varying injection direction using KIVA 3V release2 code. Residual gas was considered for assuming combustion. Therefore, initial condition for in-cylinder temperature was set equal to the end state of exhaust stroke of combustion cycle. Since angle between intake air flow direction and spray direction affects fluid flow and evaporation field, mixture distribution was affected by fuel injection direction dominantly.
In this paper, an experimental study was conducted to investigate the performance of the spherical ice particle production system which uses the technology of water spray in a vacuum chamber for increasing the heat transfer area. As a result, following conclusions were obtained. The diffusion-controlled evaporation model agreed relatively well with experiments. The spray flow rate influences the performance of the system rather than any other factors, for example, the spray nozzle position, the nozzle number. As the spray rate increases, the system efficiency increases. It is due to the entrainment of small droplets among the spray with the exhausted vapor. Thus the system should be designed and operated to prevent the entrainment. Assuming the compressor efficiency to be 70%, the COP of the system reaches highly up to 6 at a maximum spray rate. Under the conditions, however, the rigid ice layer is obtained because ice particles bond together with increase of the spray rate. Therefore, the spray rate should be controlled properly to make the spherical ice particles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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