본 논문에서는 실외용 움직임 감지에 적합한 K대역 마이크로파 움직임 감지 센서를 활용한 에너지 절감형 LED 모듈을 제안하였다. 헤어핀 형태의 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기를 설계하여 안정성을 높이고 제작이 쉽도록 하였다. 신호의 방사를 위해 송수신 2채널 패치 배열 안테나를 개발하여 적용하였다. 수신된 신호로부터 도플러 천이 값을 획득하기 위해 윌킨슨 전력분배기 및 링 하이브리드 혼합기를 개발하여 적용하였다. 신호의 안정성 및 원치 않는 외부잡음으로부터 보호하기 위해 쉴드 캔을 제작하여 장착하였다. 제안된 움직임 감지 센서를 실증용 LED 모듈에 장착하여 에너지 절감 성능을 모의실험을 통하여 검증하였다.
Biodegradable $\beta$-tricalcium phosphate ( $\beta$-TCP)/poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) composites were synthesized by in-situ polymerization with microwave energy. The influence of the $\beta$-TCP content in $\beta$-TCP/PLGA composites on the molecular weight, crystallinity, microstructure and mechanical properties was investigated. As the molecular weight of composites decreased, the $\beta$-TCP content increased up to 10 wt.%, while the excess addition of the $\beta$-TCP content above 10 wt.% the molecular weight increased with increasing of the $\beta$-TCP content. This behavior would be due to the superheating effect or nonthermal effect induced by microwave energy. It was found that the bending strength and Young's modulus of the $\beta$-TCP/PLGA composites was proportional to the molecular weight of PLGA. The bending strength of the $\beta$-TCP/PLGA composites ranged from 18 to 38 MPa, while Young's modulus was in the range from 2 to 6 GPa.
Due to the importance of isoflavone content in soybean extracts, the microwave-assisted process (MAP) was compared to the conventional extraction methods. For comparison of the three methods, all extraction parameters (solvent, sample to solvent ratio, temperature, etc.) were kept the same; the microwave extractor was operated at 187.5 W with an emission frequency of 2450 MHz under atmospheric pressure conditions and the extractions were carried out at 75 ${^{\circ}C}$ for 3 min while the conventional reflux was at 75 ${^{\circ}C}$ for 3 h. Total yield and crude isoflavone content were determined by ultraviolet spectrophotometric and compared with the three methods. Results indicated that the MAP was comparable to the conventional method in its capability to extract target compounds without causing any degradation; in addition it dramatically reduced the extraction time from 3 h to a few minutes, suggesting that it can be an alternative technique to the time-consuming conventional reflux method.
본 연구에서 사용한 QRD(Quadratic Residue Diffusor) 마이크로파는 일반적인 마이크로파와 달리 파장의 위상차를 변화시켜 균일한 살균을 유도할 수 있어 저전력으로 효과를 높일수 있는 새로운 기술로 알려져 있다. 따라서 친환경적이고 에너지 소비가 적은 QRD 마이크로파를 이용하여 목재를 소독 할 가능성에 대한 기초적인 연구를 수행하였으며 얻은 결과는 아래와 같다. 본 연구에 사용된 QRD microwave의 효율성은 E=5.75e0.32S ($R^2$=0.908)로 나타났으며 초기 수분 함수율은 일정하지 않았고 평균 수분함수율은 30.3%이었다. 자연건조 1주일 후의 수분 함수율은 22.6%로써 평균 약 8% 수분함량이 줄어들었다. 또한 마그네트론의 용량이 3 kW에서 9 kW까지 증가할수록 지수함수적인 관계로 온도 상승시간이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 목재 강도 시험 결과에서는 QRD microwave 처리 전후로 휨강도, 압축강도, 할렬의 차이는 없었다. 따라서 QRD microwave 용량을 3, 5, 7, 9 kW로 제작하여 실험한 결과 9 kW가 가장 효율성이 높은 것을 알 수 있었다. 따라서 목재 내부의 선충이나 흰개미 등의 퇴치를 위해서 QRD microwave 용량을 일정부분까지 높여 공급할수록 에너지 효율성에서 유리한 것으로 나타났다.
광액시료와 비-자성광액시료에 포함된 황비철석을 자류철석으로 상변환 시키기 위하여 그리고 비소 함량을 2,000 mg/kg 이하로 제거하기 위하여 마이크로웨이브 장치를 다양한 시간으로 가열하였고, 습식-자력선별하였다. 마이크로웨이브 가열시간이 증가함에 따라 황비철석 표면의 가장자리부터 자류철석으로 상변환이 일어났고, 열점 현상에 의하여 자류철석 내부에 용융공극과 마이크로-크랙들이 형성되었다. 마이크로웨이브 가열을 10분간 수행한 광액시료(비소 함량 : 14,732.66 mg/kg)와 비-자성 광액시료(비소 함량 : 19,970.13 mg/kg)를 습식-자력선별하여 자성광물로 분리시킨 결과, 10분 가열한 자성광물 시료에서 만 비소 함량이 2,000 mg/kg 이하로 나타났다. 따라서 향후 비소 페널티부과 대상인 복합황화광물을 마이크로웨이브 가열과 습식-자력선별을 효과적으로 활용하면, 비소 함량을 페널티 부과대상 이하의 광석광물을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.
마이크로웨이브 가열에 의하여 선택적으로 상변환을 일으키는 Au를 함유하는 황화광물을 조사하기 위하여 현미경과 SEM-EDS 분석을 수행하였으며 그리고 이에 따른 최대 Au 용출인자를 결정하기 위하여 티오시안산염 용출실험을 수행하였다. 비-가시성 Au를 함유하는 황화광물을 마이크로웨이브에 노출시킨 결과, 노출시간이 증가할수록 온도와 무게감소가 증가하였다. 이 황화광물 중 마이크로웨이브 가열에 가장 빠르게 선택적으로 상변환 된 광물은 황비철석이었다. 황비철석이 적철석으로 상변환되었으며, 상변환은 동심원적과 가장자리구조로 형성되었다. 또한 상변환 된 부분에서 O와 C가 검출되었으며, 일정하게 Fe 함량은 높게 그리고 As 함량은 낮게 나타났다. 이와 같은 결과는 마이크로웨이브 가열에 의한 arcing과 산화작용이 일어났기 때문이다. 마이크로웨이브에 35분 노출시킨 시료를 티오시안산염 용출실험에 적용하여 Au가 최대로 용출되는 조건은 0.5 g의 티오시안산나트륨 농도, 2.0 M의 염산 농도, 0.3 M의 황산구리 농도 그리고 용출온도$60^{\circ}C$에서였다. 최대 Au 용출 조건을 마이크로웨이브 처리 시료에 적용했을 때 Au 용출률이 59%에서 96.96%로 나타났지만 마이크로웨이브에 처리하지 않은 시료에서는 겨우 24.53%에서 92%로 나타났다.
By gel-casting, the silicon-polymer green bodies were prepared for silicon nitride ceramics, sintered by microwave gas phase reaction. Considering the viscosity and the idle time of slurries, we decided the operational conditions of related processes, and the optimum concentrations of raw materials powders, organic monomers, cross-linker, dispersant, initiator, and catalyst. So we could get the machinable green bodies, having about 50 MPa of bending strength without cracks by selecting drying conditions carefully.
In this work, a metal-ligand solution (Cu-EDTA) was prepared based on the molecular precursor method and the solution was spin-coated onto 3D printed flexible photosensitive resin sheets. After being processed by microwave, a laser with a wavelength of 355 nm was utilized to scan the spin-coated sheets and then the sheets were immersed in an electroless copper plating solution to deposit copper wires. With the help of microwave processing, the adhesion between copper wires and substrate was improved which should result from the increase of roughness, decrease of contact angle and the consistent orientation of coated film according to the results of 3D profilometer and SEM. XPS results showed that copper seeds formed after laser scanning. Using the 3D printed flexible sheets as cathode and galvanized iron as anode, electrochemical machining was conducted.
With the advancement of industry, the use of various sustainable energy sources and solutions to problems affecting the environment are being actively requested. From this point of view, it is intended to directly burn unused biogas to use it as energy and to solve environmental problems such as greenhouse gases. In this study, a new type of cavity matrix combustor capable of low-emission complete combustion without complex facilities such as separation or purification of biogas produced in small and medium-sized facilities was proposed, and CFD numerical calculation was performed to understand the performance characteristics of this combustor. The cavity matrix combustor consists of a burner with a rectangular porous microwave receptor at the center inside a 3D cavity that maintains a rectangular parallelepiped shape composed of a porous plate that can store heat in the combustor chamber. As a result of numerical calculation, the biogas supplied to the inlet of the combustor is converted to CO and H2, which are intermediate products, on the surface of the 3D matrix porous burner. And then the optimal combustion process was achieved through complete combustion into CO2 and H2O due to increased combustibility by receiving heat energy from the microwave heating receptor.
This study investigated the crystallization behavior in PbO-ZnO-B2O3-TiO2 system sealing glass, inorganic polymer heat-treated by conventional heat and microwave energy. After determining heat-treated temperature for crystallization and characteristic points by DTA analysis, samples were heat-treated in a classical electric furnace and a home-style microwave oven (LG Electronic Co., 2.45 GHz, 700 W). A microwave heat-treated sample had the growth of PbTiO3 crystal at 45$0^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ lower than that of a conventionally heat-treated sample. Also, it had crystallinity about 20% higher than the conventionally heat-treated sample. At 49$0^{\circ}C$, the size of PbTiO3 crystal in the conventionally heat-treated sample was larger than that in the microwave heat-treated sample due to longer heat-treated time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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