• 제목/요약/키워드: Front to back ratio

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광유도도금을 이용한 스크린 프린팅 결정질 실리콘 태양전지의 효율 향상 (Efficiency Improvement in Screen-printed Crystalline Silicon Solar Cell with Light Induced Plating)

  • 정명상;강민구;장효식;송희은
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.246-251
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    • 2013
  • Screen printing is commonly used to form the front/back electrodes in silicon solar cell. But it has caused high resistance and low aspect ratio, resulting in decreased conversion efficiency in solar cell. Recently the plating method has been combined with screen-printed c-Si solar cell to reduce the resistance and improve the aspect ratio. In this paper, we investigated the effect of light induced silver plating with screen-printed c-Si solar cells and compared their electrical properties. All wafers were textured, doped, and coated with anti-reflection layer. The metallization process was carried out with screen-printing, followed by co-fired. Then we performed light induced Ag plating by changing the plating time in the range of 20 sec~5min with/without external light. For comparison, we measured the light I-V characteristics and electrode width by optical microscope. During plating, silver ions fill the porous structure established in rapid silver particle sintering during co-firing step, which results in resistance decrease and efficiency improvement. The plating rate was increased in presence of light lamp, resulting in widening the electrode with and reducing the short-circuit current by shadowing loss. With the optimized plating condition, the conversion efficiency of solar cells was increased by 0.4% due to decreased series resistance. Finally we obtained the short-circuit current of 8.66 A, open-circuit voltage of 0.632 V, fill factor of 78.2%, and efficiency of 17.8% on a silicon solar cell.

Stress and wear distribution characteristics of cutterhead for EPB shield tunneling in cobble-boulders

  • Zhiyong Yang;Xiaokang Shao;Hao Han;Yusheng Jiang;Jili Feng;Wei Wang;Zhengyang Sun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제37권1호
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    • pp.73-84
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    • 2024
  • Owing to the high strength and abrasive characteristics of cobble-boulders, cutters are easily worn and damaged during shield tunneling, making construction inefficient. In the present work, the stress on the ripper and scraper on the cutterhead was analyzed by the PFC3D-FLAC3D coupling model of shield tunneling to get insight into the performance of the cutterhead for cutting underground cobble and boulders. The numerical calculation results revealed that the increase in trajectory radius leads to a rising stress on the cutters, and the stress on the front cutting surface is greater than that on the back of the cutters. Moreover, the correlation between cutter wear and stress is revealed based on field measurement data. The distribution of the cutter stress is consistent with the cutter wear and breakage characteristics in actual construction, in which more extensive cutter stress is exhibited, extreme cutter wear appears, and more cutter breakage occurs. Finally, the relationship between the cutterhead opening area's layout and cutter wear distribution was investigated, indicating that the cutter wear extent is the most severe in the region where the radial opening ratio dropped sharply.

코플래너 도파관으로 급전되는 소형 2-소자 준-야기 안테나 설계 (Design of a compact coplanar waveguide-fed 2-element quasi-Yagi antenna)

  • 백운석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.2199-2205
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    • 2016
  • 본 논문에서는 코플래너 도파관으로 급전되는 소형 2-소자 준-야기 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 평면 다이폴을 급전하기 위한 코플래너 스트립과 코플래너 도파관 간의 밸런은 코플래너 도파관의 한 쪽 접지 스트립을 신호선과 연결시켜서 구성하였다. 스트립 다이폴과 반사기를 구부리고 밸런을 안테나에 내장하여 소형화하였다. 제안된 구조를 UHF RFID 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 설계하였으며, 여러 가지 파라미터들(다이폴 길이, 반사기 길이, 다이폴과 반사기 사이의 거리, 급전 위치 등)에 의한 영향을 점검하였다. FR4 기판 상에 $90mm{\times}80mm$ 크기의 안테나를 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비가 2이하인 주파수 대역은 885-942 MHz, RFID용 주파수 대역 내 이득은 4.3 dBi 이상, 전후방비 7 dB 이상인 특성을 관찰할 수 있었다.

원형 편파를 가지는 GPS 수신용 소형 4중 Inverted-F 안테나 연구 (Compact Quadruple Inverted-F Antenna(QIFA) with Circular Polarization for GPS Receiver)

  • 손왕익;임원규;정원석;유종원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1427-1434
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    • 2008
  • 본 논문에서는 원형 편파를 가지는 GPS 수신용 소형 4중 Inverted-F 안테나(QIFA)를 제안한다. 소형화된 4-포트 안테나의 효율이 감소하는 문제를 해결하기 위하여 포트에서의 반사 계수와 포트 간의 상호 결합을 함께 고려하는 새로운 정합 방법을 이론적 해석을 통해 제안하고, 모의 실험을 통해 입증한다. 제안하는 QIFA는 $120^{\circ}$ 이상의 3-dB 빔 폭을 가지며, 15 dB 이상의 전후전계비 특성을 보인다. 또한, 제안하는 QIFA는 $10{\times}10{\times}12\;mm^3$에서 -2.5 dBic의 최대 이득과 0.5 dB 이하의 축비를 가진다.

링형 밸런을 이용한 실내 DTV 수신용 광대역 준-야기 안테나 (Broadband Quasi-Yagi Antenna with a Ring-type Balun for Indoor DTV Reception)

  • 이종익;여준호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.906-912
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    • 2017
  • 본 논문에서는 실내 디지털 TV(DTV) 수신용 3소자 광대역 준-야기 안테나 (quasi-Yagi antenna; QYA) 설계 방법에 대해 연구하였다. 제안된 QYA는 마이크로스트립(microstrip; MS) 선로와 다이폴 투사기를 급전하는 코플래너스트립(coplanar strip; CPS) 선로 간 밸런을 새로운 형태로 구성하였다. 제안된 밸런은 MS 선로 종단을 CPS에 단락핀으로 연결하여 구성하였으며, CPS 선로와 반사기를 원형 링 도체로 연결하였다. 제안된 구조의 안테나를 지상파 DTV 방송 주파수 대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. FR4 기판 상에 $270mm{\times}150mm$ 크기로 제작된 안테나는 전압정재파비가 2 이하인 주파수 대역 470-820 MHz, DTV 대역 내 배열 축 방향으로의 이득 > 4.0 dBi, 전후방비 > 8.4 dB 인 양호한 특성을 보인다.

두 가지 축구 골킥 동작의 운동역학적 비교 분석 (Biomechanical Comparative Analysis of Two Goal-kick Motion in Soccer)

  • 진영완;신제민
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.29-44
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    • 2005
  • The purpose of this study is to reveal the effects of two different kicks, the drop kick and the punt kick, into the kicking motion, through the kinetic comparative analysis of the kicking motion, which is conducted when one kicks a soccer goal. To grasp kinetic changing factors, which is performed by individual's each body segment, I connected kicking motions, which were analyzed by a two dimension co-ordination, into the personal computer to concrete the digits of it and smoothed by 10Hz. Using the smoothed data, I found a needed kinematical data by inputting an analytical program into the computer. The result of comparative analysis of two kicking motions can be summarized as below. 1. There was not a big difference between the time of the loading phase and the time of the swing phase, which can affect the exact impact and the angle of balls aviation direction. 2. The two kicks were not affected the timing and the velocity of the kicking leg's segment. 3. In the goal kick motion, the maximum velocity timing of the kicking leg's lower segment showed the following orders: the thigh(-0.06sec), the lower leg(-0.05sec), the foot(-0.018sec) in the drop kick, and the thigh(-0.06sec), the lower leg(-0.05sec), the foot(-0.015sec) in the punt kick. It showed that whipping motion increases the velocity of the foot at the time of impact. 4. At the time of impact, there was not a significant difference in the supporting leg's knee and ankle. When one does the punt kick, the subject spreads out his hip joint more at the time of impact. 5. When the impact performed, kicking leg's every segment was similar. Because the height of the ball is higher in the punt kick than in the drop kick, the subject has to stretch the knees more when he kicks a ball, so there is a significant affect on the angle and the distance of the ball's flying. 6. When one performs the drop kick, the stride is 0.02m shorter than the punt kick, and the ratio of height of the drop kick is 0.05 smaller than the punt kick. This difference greatly affects the center of the ball, the supporting leg's location, and the location of the center of gravity with the center of the ball at the time of impact. 7. Right before the moment of the impact, the center of gravity was located from the center of the ball, the height of the drop kick was 0.67m ratio of height was 0.37, and the height of the punt kick was 0.65m ratio of height was 0.36. The drop kick was located more to the back 0.21m ratio of height was 0.12, the punt kick was located more to the back 0.28m ratio of height was 0.16. 8. There was not a significant difference in the absolute angle of incidence and the maximum distance, but the absolute velocity of incidence showed a significant difference. This difference is caused from that whether players have the time to perform of not; the drop kick is used when the players have time to perform, and punt kick is used when the players launch a shifting attack. 9. The surface reaction force of the supporting leg had some relation with the approaching angle. Vertical reaction force (Fz) showed some differences in the two movements(p<0.05). The maximum force of the right and left surface reaction force (Fx) didn't have much differences (p<0.05), but it showed the tendency that the maximum force occurs before the peak force of the front and back surface (Fy) occurs.

비상체의 충돌에 의한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 파괴특성 (Fracture Characteristics of Ductile Fiber Reinforced Cement based Composites by Collision of Steel Projectile)

  • 남정수;김규용;김홍섭;김정현;한상휴
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.92-100
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    • 2015
  • 본 연구는 폴리비닐 알코올 섬유 및 강섬유를 체적비율로 1.5% 혼입한 고인성 섬유보강 시멘트복합체에 대한 비상체의 고속충돌시험을 실시하고, 충돌조건에 따른 파괴특성을 실험적으로 검토하는 것을 목적으로 하였다. 비상체의 충돌에 의한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 파괴특성을 평가하기 위하여 화약압력식 충격시험장치를 활용하였으며, 충돌속도의 범위는 약 150~1,000m/s로 설정하였다. 파괴특성에 대한 평가결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 섬유를 혼입하지 않은 Plain시험체의 약 3배 이상의 비상체 운동에너지가 작용하는 범위에서도 표면관입의 파괴등급으로 평가되었으며, 시험체가 파단되지 않는 내충격성능이 확인 되었다. 또한, 충돌시험 전후에 대한 시험체의 질량감소율의 경우, Plain시험체는 비상체의 운동에너지의 증가율과 비례적인 관계를 보였지만, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 비상체의 운동에너지의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 특히, 이와 같은 경향은 시험체 배면의 파괴특성과 밀접한 관계를 가지며, S시험체에 비해 PVA시험체의 배면박리 억제효율이 큰 것으로 평가되었다. 한편, 국부손상에 대한 표면관입깊이 및 배면박리깊이의 관계를 검토한 결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 Plain과 달리 시험체 단면의 중앙선을 기준으로 배면에 가까운 영역에서 배면박리가 발생하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 비상체의 충돌에 대한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 주요 파괴거동이 검토되었으며, Plain과 비교하여 내충격성능의 향상을 명확히 확인하였다.

서울시 아파트단지의 녹지배치 및 식재구조 변화 연구 (Change of Green Space Arrangement and Planting Structure of Apartment Complexes in Seoul)

  • 이동욱;이경재;한봉호;장재훈;김종엽
    • 한국조경학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.1-17
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    • 2012
  • 본 연구는 서울시 아파트단지의 시기별 녹지배치구조와 식재구조의 변화과정을 분석하여 보다 친환경적인 아파트단지 내 녹지조성 개선방안을 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시에 조성된 아파트단지 중 조성시기, 용적률, 지하주차장에 의한 지반현황, 녹지율의 차이가 뚜렷한 아파트단지 12개소를 선정하였다. 연구대상지 유형화는 시기별로 녹지율과 지반현황을 기준으로 녹지율이 높은(40% 이상) 자연지반 아파트, 녹지율이 낮은(40% 미만) 자연지반 아파트, 녹지율이 낮은(40% 미만) 인공지반 아파트, 녹지율이 높은(40% 이상) 인공지반 아파트 네 가지로 구분하였다. 아파트단지 녹지배치 구조의 가장 근원적 변화요인은 녹지율과 인공지반 여부로 용적률이 상승하면서 주차장 면적비율도 높아져 상대적으로 녹지율은 낮아졌다. 녹지배치구조가 가장 많이 변한 녹지유형은 전면녹지와 완충녹지로 전면녹지는 녹지율이 높은 자연지반 아파트의 평균 녹지 폭 10.0m에서 3.5m, 2.7m, 4.5m로 시기별로 축소 변화하였다. 완충녹지는 녹지율이 높은 자연지반 아파트에서 평균 녹지 폭 15.0m로 단지외곽 경계부를 연결하였으나, 녹지율이 낮은 인공지반 아파트에서 주차장 확대로 평균 녹지 폭이 7.7m, 2.7m로 점차 축소되고 일부 구간은 단절되었으나, 2001년 이후 녹지에 대한 인식변화로 다시 평균 녹지 폭이 3.8m로 넓어지면서 연결되었다. 녹량 변화를 살펴보면, 녹지율이 높은 자연지반 아파트 녹지용적계수가 $1.27m^3/m^2$이었고, 식재밀도가 높아지면서 녹지율이 낮은 자연지반 아파트의 녹지용적계수가 $3.47m^3/m^2$로 가장 높았다. 반면에 녹지율이 높은 인공지반 아파트의 녹지용적계수는 $0.72m^3/m^2$로 매우 낮은 상태이었다. 식재밀도는 교목 아교목층의 경우 5.0주/$100m^2$에서 14.5주/$100m^2$로 증가하였다. 아파트단지 녹지를 보다 친환경적이고 기능적으로 조성하기 위한 방안으로 녹지율 40% 이상의 아파트단지 내 전면녹지는 녹지 폭 4.5m 이상으로 확대하여 정원개념의 경관 식재지로 조성하고, 후면녹지는 녹지 폭 5.0m이상으로 확대하고 복층구조로 식재하여 녹지량을 증진하는 것을 제시하였다. 측면녹지는 수고가 높은 수종을 식재하여 벽면 차폐와 녹음기능을 증진하고, 완충녹지는 자생수종을 자연림에 가까운 다층구조로 조성하는 생태적 배식기법을 적용하면서 단지내부녹지와 연결해야 할 것으로 판단되었다.

High-Efficiency, High-Gain, Broadband Quasi-Yagi Antenna and Its Array for 60-GHz Wireless Communications

  • Ta, Son Xuat;Kang, Sang-Gu;Han, Jea Jin;Park, Ikmo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권3호
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    • pp.178-185
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    • 2013
  • This paper introduces a high-efficiency, high-gain, broadband quasi-Yagi antenna, and its four-element array for use in 60-GHz wireless communications. The antenna was fed by a microstrip-to-slotline transition consisting of a curved microstripline and a circular slot to allow broadband characteristics. A corrugated ground plane was employed as a reflector to improve the gains in the low-frequency region of the operation bandwidth, and consequently, to reduce variation. The single antenna yielded an impedance bandwidth of 49 to 69 GHz for $|S_{11}|$ <-10dB and a gain of >12.0 dBi while the array exhibited a bandwidth of 52 to 68 GHz and a gain greater than 15.0 dBi. Both proposed designs had small gain variations (${\pm}0.5$ dBi) and high radiation efficiency (>95%) in the 60-GHz bands. The features of the proposed antenna were validated by designing, fabricating, and testing a scaled-up configuration of the single antenna at the 15-GHz band. The measurements resulted in an impedance bandwidth of 13.0 to 17.5 GHz for $|S_{11}|$ <-10dB, a gain of 10.1 to 13.2 dBi, and radiation efficiency in excess of 88% within this bandwidth. Additionally, the 15-GHz antenna yielded quite symmetric radiation profiles in both E- and H-planes, with a high front-to-back ratio.

석유 팬 히터의 연소실 주변 열전달 특성 (Heat transfer characteristics around a circular combustion chamber of kerosene fan heater)

  • 김장권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권4호
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    • pp.551-561
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    • 1998
  • This paper was studied to understand the characteristics of heat transfer coefficients and surface temperature distributions around a circular combustion chamber within the heat-intercept duct of kerosene fan heater. The experiment was carried out in the heat-intercept duct of kerosene fan heater attached to the blow-down-type subsonic wind tunnel with a test section of 240 mm * 240 mm * 1200 mm. The purpose of this paper was to obtain the basic data related with normal combustion for new design from conventional kerosene fan heater, and to investigate the effect of surface temperature, local and mean heat transfer coefficients versus flow-rate of convection axial fan according to the variations of heat release conditions from kerosene fan heater during normal combustion. Consequently it was found that (i) the revolution of convection axial fan during combustion had a smaller value than that of non-combustion because of the thermal resistance due to the high temperature in the heat-intercept duct, (ii) the pressure ratio P$_{2}$/P$_{1}$ had a comparatively constant value of 0.844 according to the revolution increase of turbo fan and the heating performance of kerosene fan heater had a range of 1,494 ~ 3,852 kcal/hr, (iii) the local heat transfer coefficient around a circular combustion chamber had a comparatively larger scale in the range of 315 deg. < .theta. < 45 deg. than that in the range of 90 deg. < .theta. < 270 deg. as a result of heat transfer difference between front and back of a circular combustion chamber, and (iv) the mean heat transfer coefficient around a circular combustion chamber increased linearly like a H$_{m}$=95.196Q+104.019 in condition of high heat release according to the increase of flow-rate of axial fan.n.