• 제목/요약/키워드: Solid-liquid Interface

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가스분무한 Al-8wt.%Fe 합금분말의 급속응고과정에 대한 수치해석 (Numerical Analysis on Rapid Solidification of Gas-atomized Al-8wt. pct Fe Droplets)

  • 김성균;최회진;나형용
    • 한국주조공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.462-475
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    • 1993
  • A numerical analysis on the microstructural evolutions of microcellular and cellular ${\alpha}-aluminum$ phase in the gas-atomized Al-8wt. pct droplets was represented. The 2-dimensional non-Newtonian heat transfer and the dendritic growth theory in the undercooled melt were combined under the assumptions of a point nucleation on droplet surface and the macroscopically smooth solid-liquid interface enveloping the cell tips. It reproduced the main characteristic features of the reported microstructures quite well. It predicted a considerable volume fraction of segregation-free region in a droplet smaller than $l0{\mu}m$ if an initial undercooling larger than 100K is given. The volume fractions of the microcellular region($g_A$) and the sum of the microcellular and cellular region($g_a$) were predicted as functions of the heat transfer coefficient, h and initial undercooling, ${\triangle}T$. It was shown that $g_A$ and $g_a$, in the typical gas-atomization processes with $h=0.1-1.0W/cm^2K$, are dominated by ${\triangle}T$ and h, respectively, but for h larger than $4.0W/cm^2K$, a fully microcellular structure can be obtained irrespective of the initial undercooling.

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수직다발관형 빙축열 탱크내 물의 응고과정시 열전달특성에 관한 연구 (An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics during the Freezing Process of Water in the Vertical Multi Tube Type Ice Storage Tank)

  • 김영기;임장순
    • 태양에너지
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    • 제18권3호
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    • pp.95-105
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    • 1998
  • In this study, basic design data which were required for development of highly efficient ice storage system with low temperature latent heat were experimentally obtained. The ice storage system considered in this study was the one that has been widly used in the developed country and called the ice-on-coil type. Using the system, the ice storage performance for various design parameters which were the flow direction and the inlet temperature of the secondary fluid was tested. In addition, the timewise variation of the interface profiles between the solid and the liquid were visualized, and the heat transfer characteristics of the Phase Change Material(PCM) in the ice storage tank were Investigated. During the freezing processes in the ice storage tank with several vertical tubes, decrease of the heat transfer area and the heat resistance of the ice layer made the increasing rate of ice packing factor(IPF) less. The total freezing energy for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow. The average ice storage efficiency for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow.

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Bridgman법에 의한 금속급 다결정 Si의 결정성장 및 특성평가에 관한 연구 (Crystal Growth and Characterization of Metallurgical-grade Polycrystalline Silicon by the Bridgman Method)

  • 이창원;김계수;홍준표
    • 한국주조공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.28-34
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    • 1994
  • Metallurgical-grade polycrystalline silicon was directionally solidified at growth rates of $0.2{\sim}1.0mm/min$ by using split type, reusable graphite molds which were coated with $Si_3N_4$ powder. The resultant grain sizes of the silicon ingots and the shapes of the solid/liquid(S/L) interfaces were investigated. X-ray diffraction was used to determine the preferred orientation in each of the silicon ingots. The impurity content of the silicon was analyzed and the resistivities of the ingots were measured. During the growth of an ingot, the shape of the S/L interface was concave to the silicon melt, and the resistivity decreased. The presence of Al which can be acting as a carrier, is thought to be the main factor causing such a decrease in resistivity. When a growth rate of 0.2㎜/min was used, the preferred orientation was found to be (111).

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3D 적층 IC를 위한 웨이퍼 레벨 본딩 기술 (Wafer Level Bonding Technology for 3D Stacked IC)

  • 조영학;김사라은경;김성동
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.7-13
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    • 2013
  • 3D 적층 IC 개발을 위한 본딩 기술의 현황에 대해 알아보았다. 실리콘 웨이퍼를 본딩하여 적층한 후 배선 공정을 진행하는 wafer direct bonding 기술보다는 배선 및 금속 범프를 먼저 형성한 후 금속 본딩을 통해 웨이퍼를 적층하는 공정이 주로 연구되고 있다. 일반적인 Cu 열압착 본딩 방식은 높은 온도와 압력을 필요로 하기 때문에 공정온도와 압력을 낮추기 위한 연구가 많이 진행되고 있으며, 그 가운데서 Ar 빔을 조사하여 표면을 활성화 시키는 SAB 방식과 실리콘 산화층과 Cu를 동시에 본딩하는 DBI 방식이 큰 주목을 받고 있다. 국내에서는 Cu 열압착 방식을 이용한 웨이퍼 레벨 적층 기술이 현재 개발 중에 있다.

자연대류 영향을 고려한 상변화 열에너지 저장장치의 열전도향상에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Enhanced Heat Conduction of Phase-Change Thermal Energy Storage Devices in The Presence of Natural Convection)

  • Chung, Hong-Chul
    • 한국안전학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.207-212
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    • 1993
  • 상변화 에너지 저장장치는 변동하는 액체-고체 상접합면과 자연대류의 존재에 기인한 비선형성 때문에 해석적으로 분석하기가 어렵다. 핀(fin) 형태의 상변화 에너지 저장장치를 준선형화 시켜 열전달을 수치적으로 해석하여 실험 데이타와 비교 검증하였다. 대칭형 수평 핀에 대하여 준선형, 비정상의 얇은 2차원적 모델을 세우고 유한체적방법(FVM)에 의해 시간의 함수로 융해된 상변화물질의 비율과 액체-고체 상접합면의 형상을 예측하였다. 유한체적방법(FVM)에 의한 결과는 실험결과와 비교적 잘 일치하였다. 벽과 융해점 사이의 온도차가 클수록 융해된 상변화물질의 비율은 증가하였으며 대류항을 포함하는 경우가 없는 경우보다 실험결과에 더 가까운 해를 얻을 수 있었다.

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Stearic acid 유기박막의 표면구조 Image (Surface Structure Image of Stearic acid Organic Thin Films)

  • 장헌;송진원;최영일;이경섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.562-564
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    • 2001
  • Transformation of molecular film occurs only usually in air-water interface, 2 dimensions domain's growth and crash are achieved. Organic matter thin film that accumulate molecular film in archaism board only that consist of growth of domain can understand correct special quality of accumulation film supplying information about fine structure and properties of matter of device observing information and so on that is surface forward player and optic enemy using AFM one of SPM application by nano electronics. The stable images are probably due to a strong interaction between the monolayer film and glass substrate. We are unable to obtain molecule resolution in images of the films but did see a marked contrast between images of the bare substrate and those with the network structure film deposited onto it. Formation that prevent when gas phase state and liquid phase state measure but Could know organic matter that molecules form equal and stable film when molecules were not distributed evenly, and accumulated in solid state only.

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공정 계 동결제 슬러리의 동결건조 공정에 의한 Mo 다공체 제조 (Freeze Drying for Porous Mo with Sublimable Vehicles of Eutectic System)

  • 이규태;서한길;석명진;오승탁
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.253-257
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    • 2013
  • Freeze drying for porous Mo was accomplished by using $MoO_3$ powder as the source and camphor-naphthalene eutectic system as the sublimable material. Eutectic composition of camphor-naphthalene slurries with the initial $MoO_3$ content of 5 vol%, prepared by milling at $55^{\circ}C$ with a small amount of oligomeric dispersant, was frozen at $-25^{\circ}C$. The addition of dispersant showed improvement of dispersion stability in slurries. Pores were generated subsequently by sublimation of the camphor-naphthalene during drying in air for 48 h. To convert the $MoO_3$ to metallic Mo, the green body was hydrogen-reduced at $750^{\circ}C$, and sintered at $1100^{\circ}C$ for 2 h. The sintered samples, frozen by heated Teflon cylinder, showed large pores with the size of about 40 ${\mu}m$ which were aligned parallel to the sublimable vehicles growth direction. The formation of unidirectionally aligned pores is explained by the rejection and accumulation of solid particles in the serrated solid-liquid interface.

횡파를 이용한 SLAM의 분해능 개선 (Resolution Enhancement of Scanning Laser Acoustic Microscope Using Transverse Wave)

  • 고대식;박준석;김영환
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.234-240
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    • 1997
  • 기존의 Scanning Laser Acoustic Microscope (SLAM)에 횡파를 사용함으로써 분해능을 개선시키는 방법을 연구하였다. 액체-고체 경계에서는 모드 변환이 발생하여 액체에서 입사되는 종파 에너지의 일부분은 고체 시험편 내에서 횡파 에너지로 변환된다. SLAM의 분해능은 수신측의 레이저 빔 폭과 입사되는 초음파의 파장에 의하여 결정되고, 고체에서 횡파의 파장은 같은 주파수의 종파의 파장보다 짧기 때문에 횡파를 사용한다면 높은 분해능을 얻을 수 있다. 종파와 횡파를 사용하였을 때에 얻어지는 SLAM 영상을 시뮬레이션을 통하여 비교하여 횡파를 이용하면 분해능이 향상됨을 입증하였다. SLAM을 횡파 모드에서 동작시키기 위하여 입사각을 조절할 수 있는 ??지를 제작하였고, 알루미늄 시험편에 대하여 실험한 결과로부터 종파 모드 SLAM에 의한 영상보다는 횡파 모드 SLAM의 영상의 콘트라스트가 양호함을 확인하였다.

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전기화학공학 기술 : 수처리 공정 (Electrochemical Technologies : Water Treatment)

  • 이재영;이재광;엄성현;이혜진
    • 공업화학
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    • 제22권3호
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    • pp.235-242
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    • 2011
  • 본 총설은 전극표면과 수용액 사이의 계면에서의 산화 및 환원반응을 이용하여 수용액 내 존재하는 유해한 유기화합물, 중금속 이온 등을 처리 가능한 최근의 전기화학기술에 대해서 정리 요약한 것이다. 수처리에 사용 가능한 전기화학기술은 일반적으로 고온, 고압을 요구하지 않으므로 비용면과 안정성면에서 장점을 지니고 있으며, 또한 높은 시스템 효율로서 다양한 성분을 포함한 폐수를 동시에 처리 가능하다는 것을 소개하고자 한다. 무엇보다 중요한 것은 전극소재의 선택과 사용이다.

방사광 X-선 영상법을 활용한 마이크로/나노 구조 표면에서의 액체 퍼짐 가시화 연구 (A Visualization Study of Liquid Spreading on Micro/nano Textured Surfaces with Synchrotron X-ray Imaging)

  • 곽호재;유동인;도승우;박현선;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권8호
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    • pp.531-536
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    • 2017
  • 최근들어 고체 표면의 젖음성을 향상시키기 위해 표면에 나노/마이크로 기술을 적용하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구를 통하여 나노 구조가 표면 젖음성을 향상 시킬 수 있고, 액체 퍼짐은 실 모세관(Capillary wicking)에 의해 형성된다는 것을 확인하였다. 그러나 대부분의 연구는 나노 구조의 작은 스케일때문에 분석하는데 어려움이 있어서 퍼짐현상을 정성적으로 분석하고 있다. 본 연구에서는 마이크로/나노/마이크로-나노 구조를 갖는 실리콘 표면에서의 액적 계면 거동을 정량적으로 분석하였으며, 계면의 거동은 방사광 X선 영상법으로 직접 측면가시화를 진행하였다. 그 결과 모든 구조 표면에서 퍼짐 현상이 발생하였고, 액체 계면의 거동이 서로 다르게 나타났다. 마이크로구조의 경우 일정한 액막 두께를 유지하며 퍼졌고, 나노구조는 완만한 경사를 갖는 것으로 나타났다. 마이크로-나노 구조의 경우 두 가지가 결합된 형태의 퍼짐현상을 보였다. 또한 액체의 퍼짐은 마이크로-나노 구조에서 가장 증진됨을 확인하였다.