• 제목/요약/키워드: Joule 열

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분자동역학 모의실험을 이용한 아르곤 기체의 Joule-Thomson 반전 곡선

  • 송연호;진희정;원난영
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제2회(2013년)
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    • pp.179-191
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    • 2013
  • NPT ensemble을 이용하여 Joule-Thomson 반전 곡선 (Joule-Thomson inversion curve, JTIC)를 구하는 기존의 모의실험 방법들과는 달리, 본 연구에서는 NVT 분자동역학 모의실험을 이용하여 JTIC를 구하는 방법을 개발하고, 이 방법을 이용하여 아르곤 기체의 JTIC를 구할 수 있음을 보인다. 본 연구 결과를 실험 및 다른 이론들과 비교, 분석한 결과, 낮은 온도에서의 JTIC는 실험 및 이론 결과와 유사한 반면, 높은 온도에서는 일정 정도의 차이를 나타냄을 알 수 있다. 이 차이는 분자동역학 모의실험에 사용하는 적은 입자 수와 모의실험 시간, 그리고 curve fitting 방법 등에 기인하는 것으로 여겨진다. 또한 본 연구를 통하여 NVT 분자동역학 모의실험 방법만 가능한, EDISON 계산화학 프로그램 중 하나인 "Mixed LJ(12-6) particles MD"가 JTIC를 구하는데 유용하게 사용될 수 있고, 이를 통해 학부생들이 열역학의 기본 개념을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대한다.

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줄 가열 변화에 따른 박막 트랜지스터 내 포논 열 흐름에 대한 수치적 연구 (Effect of Joule Heating Variation on Phonon Heat Flow in Thin Film Transistor)

  • 진재식;이준식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권10호
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    • pp.820-826
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    • 2009
  • The anisotropic phonon conductions with varying Joule heating rate of the silicon film in Silicon-on-Insulator devices are examined using the electron-phonon interaction model. It is found that the phonon heat transfer rate at each boundary of Si-layer has a strong dependence on the heating power rate. And the phonon flow decreases when the temperature gradient has a sharp change within extremely short length scales such as phonon mean free path. Thus the heat generated in the hot spot region is removed primarily by heat conduction through Si-layer at the higher Joule heating level and the phonon nonlocality is mainly attributed to lower group velocity phonons as remarkably dissimilar to the case of electrons in laser heated plasmas. To validate these observations the modified phonon nonlocal model considering complete phonon dispersion relations is introduced as a correct form of the conventional theory. We also reveal that the relation between the phonon heat deposition time from the hot spot region and the relaxation time in Si-layer can be used to estimate the intrinsic thermal resistance in the parallel heat flow direction as Joule heating level varies.

OLED 소자 제조를 위한 주울 가열 봉지 공정 시 도전층 구조에 따르는 열분포 (Temperature Distribution According to the Structure of a Conductive Layer during Joule-heating Induced Encapsulation for Fabrication of OLED Devices)

  • 장인구;노재상
    • 한국표면공학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.162-167
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    • 2013
  • Encapsulation is required since organic materials used in OLED devices are fragile to water vapor and oxygen. Laser sealing method is currently used where IR laser is scanned along the glass-frit coated lines. Laser method is, however, not suitable to encapsulating large-sized glass substrate due to the nature of sequential scanning. In this work we propose a new method of encapsulation using Joule heating. Conductive layer is patterned along the sealing lines on which the glass frit is screen printed and sintered. Electric field is then applied to the conductive layer resulting in bonding both the panel glass and the encapsulation glass by melting glass-frit. In order to obtain uniform bonding the temperature of a conductive layer having a shape of closed loop should be uniform. In this work we conducted simulation for heat distribution according to the structure of a conductive layer used as a Joule-heat source. Uniform temperature was obtained with an error of 5% by optimizing the structure of a conductive layer. Based on the results of thermal simulations we concluded that Joule-heating induced encapsulation would be a good candidate for encapsulation method especially for large area glass substrate.

고/액 계면에서의 Peltier 열 측정 및 결정성장에의 응용 I : 이론적 접근 (Measurement of Peltier Heat at the Solid/Liquid Interface and Its Application to Crystal Growth I : Theoretical Approach)

  • 김일호;장경욱;이동희
    • 한국재료학회지
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    • 제9권11호
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    • pp.1108-1111
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    • 1999
  • 결정성장 도중 전류에 의해 고/액 계면에서 발생하는 Peltier 열을 이용하면 온도구배의 증가와 이에 따른 성장속도의 증가 및 결정성의 향상에 기여할 것이라 예상되어, 고/액 계면에서 복합적으로 발생하는 Peltier 효과를 조사하였다. 전류 밀도, 극성 및 온도구배의 변화에 따른 고상과 액상 및 그 계면에서의 온도변화로부터 이론적 추론에 의해 Peltier 열, Thomson 열 및 Joule 열만의 영향으로 분류할 수 있었고, 고상/액상 계에 대한 Peltier 계수 및 Thomson 계수도 구할 수 있었다.

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소형 Gifford-McMahon/Joule-Thomson 냉동기에서 열교환기의 최적 조합 (Optimum Size Combination of Heat Exchangers in a Small Gifford-Mchon/ Joule-Thomson Refrigerator)

  • 김영률;이상용;장호명
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2196-2202
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    • 1992
  • 본 연구에서는 초전도 양자 간섭장치(SQUID, superconductiong quantum inte- rference device)를 냉각시킬 수 있는 정도의 소용량(3.995K에서 0.1W)의 GM/J-T 냉동 기에 대하여 요구되는 냉각용량을 만족시키면서 최대의 성능을 나타낼 수 있는 열교환 기의 면적배분 조건을 구하였다. 즉 냉동 성능을 알고 있는 상용 2단 GM 냉동기와 소형 극저온 냉동기에 널리 사용되는 열교환기로 이루어진 복합적인 GM/J-T 냉동기에 대하여 열교환기 총면적이 주어졌을 때, J-T 회로내의 냉매(헬륨)의 유량과 각 열교환 기 전열 면적의 비를 변수로 최적설계를 행하였다.

OLED 디스플레이 제작을 위한 Joule 유도 결정화 공정에서의 유리기판에 대한 열해석 (Thermal Analysis on Glass Backplane of OLED Displays During Joule Induced Crystallization Process)

  • 김동현;박승호;홍원의;정장균;노재상;이성혁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권10호
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    • pp.797-802
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    • 2009
  • Large area crystallization of amorphous silicon thin-films on glass substrates is one of key technologies in manufacturing flat displays. Among various crystallization technologies, the Joule induced crystallization (JIC) is considered as the highly promising one in the OLED fabrication industries, since the amorphous silicon films on the glass can be crystallized within tens of microseconds, minimizing the thermally and structurally harmful influence on the glass. In the JIC process the metallic layers can be utilized to heat up the amorphous silicon thin films beyond the melting temperatures of silicon and can be fabricated as electrodes in OLED devices during the subsequent processes. This numerical study investigates the heating mechanisms during the JIC process and estimates the deformation of the glass substrate. Based on the thermal analysis, we can understand the temporal and spatial temperature fields of the backplane and its warping phenomena.

Joule열이 Sn-3.5Ag 플립칩 솔더범프의 Electromigration 거동에 미치는 영향 (Effect of Joule Heating on Electromigration Characteristics of Sn-3.5Ag Flip Chip Solder Bump)

  • 이장희;양승택;서민석;정관호;변광유;박영배
    • 한국재료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.91-95
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    • 2007
  • Electromigration characteristics of Sn-3.5Ag flip chip solder bump were analyzed using flip chip packages which consisted of Si chip substrate and electroplated Cu under bump metallurgy. Electromigration test temperatures and current densities peformed were $140{\sim}175^{\circ}C\;and\;6{\sim}9{\times}10^4A/cm^2$ respectively. Mean time to failure of solder bump decreased as the temperature and current density increased. The activation energy and current density exponent were found to be 1.63 eV and 4.6, respectively. The activation energy and current density exponent have very high value because of high Joule heating. Evolution of Cu-Sn intermetallic compound was also investigated with respect to current density conditions.