• Journal of Biosystems Engineering
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• 제18권2호
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• pp.144-157
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• 1993

환기중인 실험축사내에서 가축의 현열과 환기공기의 온도차에 의한 열부력(熱浮力)(thermal buoyancy)이 공기유동 및 온도분포에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여 TEACH 컴퓨터프로그램($k-{\varepsilon}$ 난류모형 및 SIMPLE계열 Algorithm)을 Curvilinear Coordinates에 맞게 변형하였다. 계산한 축사내 공기유통 및 온도분포의 유의성(有意性) 검증은 Boon(1978)의 실험결과를 이용하였다. 열부력의 크기에 따른 유동의 변화를 관찰하기 위하여 유입공기의 온도를 $17^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 두 수준으로 입력하였으며, 가축의 현열플릭스(flux)는 실내온도에 따라 변화하므로 유압공기의 온도가 $17^{\circ}C$일 때는 130W/$m^2$, $10^{\circ}C$일 때는 170W/$m^2$을 경계조건으로 입력하였다. 예측한 공기유동의 형태는 실험값(Boon, 1978)과 비교하여 대체로 만족할만한 결과를 얻었다. 그러나 유입공기의 온도가 $10^{\circ}C$인 경우, 예측 공기유동은 실험 유동형태와 차이가 있었다. 즉, 실험에서는 수평슬롯으로 유입된 공기가 바로 아래로 굴절되어 유동(流動)하였으나, 계산의 결과는 일정 거리로 수평방향으로 유동하다가 아래로 굴절하였다. 이런 유동의 차이는 경험적으로 열부력(熱浮力)에 민감하게 반응하지 않는 k-${\varepsilon}$ 난류(亂流)모형의 적용이 원인이 되거나 실험의 부적절한 수행이 원인이 될 수도 있다. 이 유동(流動)의 Reynolds 수(數) (Re)는 약 3,300, 수정Ar수(修正Ar數)(Corrected Archimedes Number : $Ar_c$)64로써, $Ar_c$ <30 이거나 $Ar_c$ >75이면 유입공기의 제트는 수평유동한다는 Randall & Battams(1979)의 연구결과와는 일치하였다. 그러나 공기제트의 굴절은 유동의 특성이 같다하더라도 유체의 성질, 축사의 기하학적 형태에 따라서 매우 민감하게 반응하므로 실제 실험을 통한 재검정과정을 거쳐야 할 것으로 판단된다. Fig. 9와 Fig. 10의 기하학적 형태의 지점별 예측온도와 측정온도(Boon, 1978)와의 편차는 대부분의 지점에서는 $1^{\circ}C$ 미만으로 상당히 정확하였으며, 최대의 온도차는 Fig. 10의 지점 13에서 $1.7^{\circ}C$이었다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권1호
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• pp.33-39
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• 2017

This paper describes the system engineering approach for the heat transfer analysis of plus7 fuel rod for APR1400 using, a commercial software, ANSYS. The fuel rod is composed of fuel pellets, fill gas, end caps, plenum spring and cladding. The heat is transferred from the pellet outward by conduction through the pellet, fill gas and cladding and further by convection from the cladding surface to the coolant in the flow channel. The goal of this paper is to demonstrate the temperature and heat flux change from the fuel centerline to the cladding surface when having maximum fuel centerline temperature at 100% power. This phenomenon is modelled using the ANSYS FEM code and analyzed for steady state temperature distribution across the fuel pellet and clad and the results were compared to the standard values given in APR1400 SSAR. Specifically the applicability of commercial software in the evaluation of nuclear fuel temperature distribution has been accounted. It is note that special codes have been used for fuel rod mechanical analysis which calculates interrelated effects of temperature, pressure, cladding elastic and plastic behavior, fission gas release, and fuel densification and swelling under the time-varying irradiation conditions. To satisfactorily meet this objective we apply system engineering methodologies to formulate the process and allow for verification and validation of the results acquired. The close proximity of the results obtained validated the accuracy of the FEM analysis of the 2D axisymmetric model and 3D model. This result demonstrated the validity of commercial software instead of proprietary in-house code that is more costly to develop and maintain.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5467-5473
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• 2014

최근 전자 및 기계부품 기술의 발전으로 전자 장비는 더욱 고성능화, 소형화, 다기능화 되면서 시스템 내부에 발생하는 발열부의 온도를 제어하기 위해 히트싱크가 사용된다. 본 연구에서는 내부 터널 구조의 2가지 형상의 히트싱크의 열 성능평가를 유한요소 프로그램인 ANSYS를 이용하여 수치해석 하였다. 수치해석은 자연대류 상태에서의 열 성능을 수치해석으로 비교 분석하여 냉각핀 형상에 따른 열 성능을 평가하였다. 또한 시간에 따른 열전달 특성과 온도분표의 해석결과를 기초로 하여 히트싱크의 성능평가를 예측하였다. 수치해석의 결과, 형상 A 히트싱크가 형상 B의 히트싱크보다 열 전달율이 자연대류에서 약 70% 향상되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.61-68
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• 2015

초임계 연소에 대한 기초연구로써 축소형 액체 로켓 엔진에서 기체산소/케로신, 기체아산화질소/에탄올 추진제 조합의 정상상태 연소의 분무를 관찰하고 비교하였다. 분무의 가시화에는 shadowgraph 기법을 사용하였으며 실험결과를 분석하기 위해 shadowgraph를 후처리하여 밀도구배강도 이미지를 사용하였다. 정상상태 연소압력이 동일한 조건에서 기체산소/케로신 추진제의 액체 제트 표면의 굴곡이 심하고 분사기 팁 근처에서 급격한 밀도구배를 보이는 것이 관찰되었다. 밀도구배강도의 평균 이미지에서 분무 중심 길이를 도출하였으며 더 낮은 운동량 플럭스 비 조건에서도 기체산소/케로신의 분무중심 길이가 더 짧은 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-197
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• 2012

새만금호 내부개발에 따른 호 내측의 수리특성과 수질환경 영향을 분석하기 위해 EFDC 모형을 이용한 심층적인 수치모의가 수행되었다. 개발이 진행되면서 방수제 및 준설 영향으로 표 저층간의 흐름특성이 변화된다. 특히 관리수위 적용에 따른 제한적인 배수갑문 운영은 기존과 다르게 표 저층간 성층발달을 심화시켜 새만금호 내측의 수질환경을 악화시키는 주요 인자로 확인되었다. 무작위행보에 의한 입자추적방법을 이용한 내부 체류시간 분석을 통해 확인된 특성은 평수시와 홍수시 그 특성이 크게 다르지만, 만경호 북측구역은 일종의 사대로 변화되어 오염물질이 장기간 체류되면서 침적된 저니층의 용출로 인해 수질환경이 악화되는 주요 원인으로 작용할 것으로 추론되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권3호
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• pp.34-43
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• 2015

철강 산업에서의 원재료는 생산성, 품질, 가격경쟁력에 결정적인 역할을 하고 있다. 철강제품의 원재료를 함철부산물로 활용한다면, 함철부산물을 처리하기 위한 비용 및 환경오염문제를 해결할 뿐만 아니라 가격경쟁력을 높일 수 있다. 함철부산물들은 대부분 작읍입도를 가지고 있어서, 제강공정 내에 직접 투입하게 되면 열 유동 및 원료 비산 등의 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하고 추가적인 환원을 유도하기 위해 철원에 탄재를 혼합한 뒤 단괴를 성형하여 제강공정 내에 투입하는 방법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 함철부산물에 탄재를 혼합하여 단괴를 성형하는 방법에 대해 연구하였다. 함철부산물, 탄재, 융제, 바인더에 따른 CCBI (carbon composite briquette iron)의 성형성 및 압축강도를 확인하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제12권2호
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• pp.82-87
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• 2011

We studied the trapped field properties of bulk Y-Ba-Cu-O superconductors by applying 3 T of the permanent or $Nb_3Ti$ superconducting magnet. The 28 mm circular type of YBCO bulk superconductor was prepared and then hole at the center of bulk, parallel to the c-axis, was mechanically drilled. Typical size of hole in YBCO bulk was 10 mm in diameter. In order to examine the trapped field variation in terms of different impregnated materials, a hole in YBCO bulk was filled with resin and indium respectively. The trapped field decay due to flux flow was determined in terms of time. Our preliminary result indicates the trapped field value measured on the YBCO without hole after 30 minute by applying 3 T, was 6,500 G, which is much higher than that, 4,500 G, measured on YBCO with hole. Also, we confirmed that the tendency of a trapped field decrement with time was almost the same regardless of the impregnated materials in YBCO.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.55-59
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• 2015

Novel low-volume solder-on-pad (SoP) process is proposed for a fine pitch Cu pillar bump interconnection. A novel solder bumping material (SBM) has been developed for the $60{\mu}m$ pitch SoP using screen printing process. SBM, which is composed of ternary Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) solder powder and a polymer resin, is a paste material to perform a fine-pitch SoP in place of the electroplating process. By optimizing the volumetric ratio of the resin, deoxidizing agent, and SAC305 solder powder; the oxide layers on the solder powder and Cu pads are successfully removed during the bumping process without additional treatment or equipment. The Si chip and substrate with daisy-chain pattern are fabricated to develop the fine pitch SoP process and evaluate the fine-pitch interconnection. The fabricated Si substrate has 6724 under bump metallization (UBM) with a $45{\mu}m$ diameter and $60{\mu}m$ pitch. The Si chip with Cu pillar bump is flip chip bonded with the SoP formed substrate using an underfill material with fluxing features. Using the fluxing underfill material is advantageous since it eliminates the flux cleaning process and capillary flow process of underfill. The optimized interconnection process has been validated by the electrical characterization of the daisy-chain pattern. This work is the first report on a successful operation of a fine-pitch SoP and micro bump interconnection using a screen printing process.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.875-881
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• 2004

Fundamental results obtained from an atomic force microscope (AFM) chemically-induced direct nano-lithography process are presented, which is regarded as a simple method for fabrication nm-scale devices such as superconducting flux flow transistors (SFFTs) and single electron tunneling transistors (SETs). Si cantilevers with Pt coating and with 30 nm thick TiO coating were used as conducting AFM tips in this study. We observed the surfaces of superconducting strip lines modified by AFM anodization' process. First, superconducting strip lines with scan size 2 ${\mu}{\textrm}{m}$${\times}$2 ${\mu}{\textrm}{m}$ have been anodized by AFM technology. The surface roughness was increased with the number of AFM scanning, The roughness variation was higher in case of the AFM tip with a positive voltage than with a negative voltage in respect of the strip surface. Second, we have patterned nm-scale oxide lines on ${YBa}-2{Cu}_3{O}_{7-x}$ superconducting microstrip surfaces by AFM conductive cantilever with a negative bias voltage. The ${YBa}-2{Cu}_3{O}_{7-x}$ oxide lines could be patterned by anodization technique. This research showed that the critical characteristics of superconducting thin films were be controlled by AFM anodization process technique. The AFM technique was expected to be used as a promising anodization technique for fabrication of an SFFT with nano-channel.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권3호
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• pp.213-225
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• 2012

Sap flux density (SFD) measurements were used, in combination with morphological characteristics of trees and forest structure, to calculate whole-tree transpiration, stand transpiration (St) and mean canopy stomatal conductance (Gs). Analysis based on the relationships between the morphological characteristics of trees and whole tree water use, and on the responses of SFD and Gs to short wave radiation (RR), vapor pressure deficit (VPD) and soil water content (SWC) during drought and non-drought periods were conducted. The results showed a strong positive correlation between whole tree transpiration and both tree diameter at breast height (DBH) ($r^2$ = 0.95, P < 0.05) and sapwood area (SA) ($r^2$ = 0.98, P < 0.05). Relationships between SFD and DBH ($r^2$ = 0.25), as well as SA ($r^2$ = 0.17) were weak. Daily SFD of Quercus serrata Thunb was closely related to VPD and RR. Although operating at different time scales, RR and VPD were important interacting environmental controls of tree water use. SFD increased with increasing VPD (<1 kPa) and RR. SWC had a considerable effect on stand transpiration during the drought period. The relationships between SFD, VPD and RR were distorted when SWC dropped below 35%.