• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4120-4124
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• 2023

High-level radioactive waste produced by nuclear power plants are disposed subterraneously utilizing an engineered barrier system (EBS). A gap inevitably exists between the disposal canisters and buffer materials, which may have a negative effect on the thermal transfer and water-blocking efficiency of the system. As few previous experimental works have quantified this effect, this study aimed to create an experimental model for investigating differences in the temperature changes of bentonite buffer in the presence and absence of air gaps between it and a surrounding stainless steel cell. Three test scenarios comprised an empty cell and cells partially or completely filled with bentonite. The temperature was measured inside the buffers and on the inner surface of their surrounding cells, which were artificially heated. The time required for the entire system to reach 100℃ was approximately 40% faster with no gap between the inner cell surface and the bentonite. This suggests that rock-buffer spaces should be filled in practice to ensure the rapid dissipation of heat from the buffer materials to their surroundings. However, it can be advantageous to retain buffer-canister gaps to lower the peak buffer temperature.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.409-414
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• 2017

본 연구의 목적은 실제 실리콘 박막 트랜지스터 내 포논 전달 특성을 이해하는 것이다. 이를 위해 박막 소자 내 열해석 예측 정확성이 검증된 전자-포논 상호작용 모델을 이용하여 반도체 산업에서 중요한 Silicon-on-Insulator(SOI) 시스템에 대한 다양한 조건에서 전자-포논 산란에 의한 Joule 가열 메커니즘의 고려하여 포논 전달 해석을 수행했다. 소자 장치 전원(device power)과 실리콘 층 두께 변화에 따른 포논의 평균자유행로(mean free path) 스펙트럼에 대한 열적 특성을 조사하여, 실제 SOI 소자 내 포논 전달을 이해했다. 이 결과는 SOI 소자의 신뢰성 설계 및 고효율 열소산(heat dissipation) 설계전략에 필요한 포논 전달 특성 이해에 활용될 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.537-544
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• 2022

본 논문은 최근 전자전, 레이더, 기지국 및 위성통신분야에서 각광받고 있는 GaN HEMT(Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) die를 이용한 고출력증폭기의 제작에 사용되는 본드 와이어의 용융단선 현상과 원인을 분석하였다. 고출력증폭기의 주요 성능인 최대 출력전력을 얻기 위해서는 최적의 임피던스 정합이 필요하고 정격전류뿐만 아니라 과도전류에 대한 발열을 고려하여 본드 와이어 소재에 부합하는 직경과 가닥수가 정해져야 한다. 특히, GaN과 같이 에너지 밴드 갭이 넓은 화합물반도체는 설계효율이 낮거나 방열이 부족하면 열 저항 증가로 인해 본드 와이어의 용융단선을 촉발하는 현상을 확인하였다. 본 자료는 발열조건에 대한 모의시험을 수행하고, IR현미경 측정을 통한 검증으로 GaN소자를 이용한 응용분야에 참고자료로 활용이 기대된다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권2호
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• pp.125-130
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• 2024

모빌리티 기술의 급격한 성장으로 산업 분야의 수요는 차량 내에 다양한 장비와 센서의 데이터를 안정적으로 처리할 수 있는 저장장치를 요구하고 있다. NAND 플래시 메모리는 외부에 강한 충격뿐만 아니라 저전력, 빠른 데이터 처리 속도의 장점이 있기 때문에 모빌리티 환경의 저장장치로 활용되고 있다. 그러나 플래시 메모리는 고온에 장기 노출될 경우 데이터 손상이 발생할 수 있는 특징이 있다. 따라서 태양 복사열 등 날씨나 외부 열원에 의한 고온 노출이 빈번한 모빌리티 환경에서는 온도를 관리하기 위한 전용 시스템이 필요하다. 본 논문은 모빌리티 환경에서 저장장치 온도 관리하기 위한 전용 온도 관리 시스템을 설계한다. 설계한 온도 관리 시스템은 전통적인 공기 냉각 방식과 수 냉각방식의 기술을 하이브리드로 적용하였다. 냉각 방식은 저장장치의 온도에 따라 적응형으로 동작하도록 설계하였으며, 온도 단계가 낮을 경우 동작하지 않도록 설계하여 에너지 효율을 높였다. 마지막으로 실험을 통해 각 냉각방식과 방열재질의 차이 따른 온도 차이를 분석하였고, 온도 관리 정책이 성능을 유지하는데 효과가 있음을 증명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4757-4761
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• 2012

알루미늄 기판 및 양극산화 공정을 사용하여 LED Chip on Board(COB) 패키지를 제작하였다. 선택적 양극산화 공정을 적용하여 알루미늄 기판 상에 알루미나를 형성하고 이를 COB 패키지 절연층으로 사용하였으며, 비아홀 내부가 충진된 구조의 Thermal Via를 구현하였다. 패키지 기판 종류에 따른 열저항 및 발광효율 변화를 파악하기 위해 알루미늄 기판과 알루미나 기판을 제작하고 이를 각각 비교 분석하였다. Thermal Via가 적용된 알루미늄 기판이 51%의 열저항 개선 및 14%의 발광효율 향상 특성을 보여주었다. 이러한 결과는 선택적 양극산화 공정 및 Thermal Via 구조적용으로 COB 패키지의 방열 특성이 향상되었음을 의미한다. 또한 동일한 전력 소모시 LED 칩 개수에 따른 COB 패키지의 열저항 및 발광효율 변화를 분석함으로써 다수 칩의 효율적인 배치가 열저항 및 발광효율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.310-316
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• 2019

자동차 편의 장치에 대하여 고객들은 높은 효율과 많은 기능을 요구하고 있으며, 이러한 자동차 어플리케이션에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 최근 자동차 편의 사양으로 개발된 무선충전기의 PCB(printed circuit board) 발열 성능 향상을 위한 열 유동해석에 관한 연구를 진행하였다. 무선충전기는 PCB의 전력 손실 및 열 저항의 특성 발열에 따라 충전의 성능이 급격히 저하된다. 따라서 열 유동해석 시뮬레이션을 통해 최적의 PCB 설계 및 부품의 실장 위치를 제안하고, 각 설계 단계에서 해석을 통해 디자인을 결정한다. 이후, 실제 환경 조건에서 해석결과 정합성 검증을 위해 시험을 수행하고 결과를 비교 분석한다. 본 논문에서는 HyperLynx Thermal와 FloTHERM 프로그램을 사용하여 PCB 모델링 및 과도 응답 열 유동해석을 수행하였다. 또한, 해석 및 측정 결과의 정합성 검증을 위해 적외선 열화상 카메라를 사용하여 시험을 진행하였다. 최종 결과 비교에서 해석과 시험의 오차는 10 % 이내로 확인되었고, PCB의 발열 성능도 향상되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권2호
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• pp.73-77
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• 2020

본 연구에서는 차세대 자동차 레이저 헤드램프 적용을 위하여 분무건조법을 통하여 가넷 구조를 갖는 구형의 YAG : Ce 형광체를 합성하였으며 이를 기반으로 형광체 세라믹을 제조하고 광학적 특성을 분석하였다. 분무건조법 기반으로 합성된 구형의 YAG : Ce 형광체를 이용한 형광체 세라믹의 두께를 100 ㎛, 150 ㎛, 200 ㎛로 조절하여 두께에 따른 광변환 효율, 열 소광, 휘도 및 색온도의 광학적 특성을 비교하였다. 연구 결과, 양자효율 및 광속 값은 두께가 150 ㎛ 일 때, 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과는 기존의 액상법을 기반으로 한 YAG : Ce 나노 형광체 제조의 고 비용, 저 수율 등의 문제점을 개선한 방법으로 향 후, 형광체 세라믹 제조에 큰 역할을 할 수 있을 것이라 기대된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권2호
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• pp.119-141
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• 2020

In this paper, wavy square absorbers were experimentally and numerically investigated. Numerical simulations were performed with LS-Dyna software on 36 wavy absorbers and their crushing properties were extracted and compared with the simple one. The effect of different parameters, including wave height, wave depth, and wave type; either internal or external on the crushing characteristics were also investigated. To experimentally create corrugation to validate the numerical results, a set of steel mandrel and matrix along with press machines were used. Since the initial specimens were brittle, they were subjected to heat treatment and annealing to gain the required ductility for forming with mandrel and matrix. The annealing of aluminum shells resulted in a 76%increase in ultimate strain and a 60% and 56% decrease in yield and ultimate stresses, respectively. The results showed that with increasing half-wave height in wavy square absorbers, the maximum force was first reduced and then increased. It was also found that in the specimen with constant diameter and half-wave depth, an increment in the half-wave height led to an initial increase in efficiency, followed by a decline. According to the conducted investigations, the lowe maximum force can be observed in the specimen with zero half-wave depth as compared to those having a depth of 1 cm.

• 한국환경농학회지
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• 제26권3호
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• pp.239-245
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• 2007

The effect of ultraviolet-B (UV-B) radiation on photosynthesis was studied by the simultaneous measurements of $O_2$ evolution and chlorophyll (Chl) fluorescence in tobacco leaves. When the tobacco leaves were teated with UV-B (1 $W{\cdot}m^{-2}$), the maximal photosynthetic $O_2$, evolution (Pmax; 4.60 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) at 200 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) was decreased with increasing time of UV-B treatment showing 80% decline after 4 h treatment. Chl fluorescence parameters were also affected by ultraviolet-B. Fo was increased while both Fm and Fv were decreased, resulted in the decreased of photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm). Non-radiative dissipation of absorbed light as heat as estimated as NPQ (Fm/Fm' - 1) was also decreased with increasing time of UV-B treatment while the extent of photochemical quenching (qP) was not changed. Thus, the ratio of (1-qP)/NPQ parameter was also increased with increasing time of UV-B treatment indicating PSII is under the threat of photoinhibition. The result indicate that UV-B primarily decreases the capacity to dissipate excitation energy by trans-thylakoid pH, which in turn inhibits PSII activity.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1219-1226
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• 2017

본 논문에서는 다용도로 사용 가능한 UV LED 바의 최적설계를 하였다. UV LED는 자외선을 방출하기 때문에 사용목적상 일정하게 자외선을 방출하는 것이 중요하다. 일정한 자외선이 방출되기 위해서는 동작 가능 입력 전압 범위 내에서 정전류원으로 구동되어야 하고 자외선 활용 특성 상 자외선 방출 유지 시간이 길기 때문에 방열이 특히 중요하다. 따라서 소비전력이 최소화 되도록 설계해야 한다. 또한 인체 보호가 필수적이기 때문에 거리 감지 센서와 블루투스를 이용해 인체 감지 여부에 따라 동작할 수 있게 알고리즘을 구성하였다. 자외선 UVA를 방출하기 위해 365nm UV LED 3개가 직렬로 사용되었으며 입력 전압 12V와 정전류 500mA에서 동작하며 효율은 87.5%, 소비전력은 6.006W이다. 그리고 자외선 조사량은 루트론 계측기로 측정하였을 경우 10cm 거리에서 $5.35mW/cm^2$으로 측정 되었다.