• Title/Summary/Keyword: Sub-Kelvin

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고상합성으로 제조된 Mg2Si0.5Ge0.5Sby의 열전특성

  • Yu, Sin-Uk;Jeon, Bong-Jun;Lee, U-Man;Kim, Il-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.450.2-450.2
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    • 2014
  • 열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 최근 에너지 변환소재 분야에서 각광받고 있다. 열전재료의 특성 효율은 무차원 열전 성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$)로 나타낼 수 있다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전 재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si_{1-x}Ge_x$는 기존 $Mn_2Si$, $Mg_2Ge$, $Mg_2Sn$계 보다 더 우수한 열전 성능지수를 보인다. 다양한 제조 방법들이 시도되고 있으나, 조성설계 및 구조, 성능 조절의 어려움이 있고, Mg의 산화와 휘발 및 Mg, Si, Ge의 융점 차이가 크고 중력 편석과 반응하지 않은 원소들로 인해 제조가 상당히 어렵다. Sb가 도핑된 $Mg_2Si_{0.5}Ge_{0.5}Sb_y$ (y=0, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03) 고용체를 고상반응으로 합성하고 진공열간 압축성형을 통해 성공적으로 제조하였다. 고용 상을 확인하기 위하여 X선 회절분석을 실시하였고, 고용체 형성과 도핑에 따른 전기적 특성변화를 평가하기 위해 Hall 효과를 측정하여 전자 이동특성을 분석하였고, 323~823 K까지 전기전도도, 제벡계수, 열전도도의 측정을 통해 열전 성능지수를 평가하였다.

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Numerical Analysis on the Wave Resistance for Development of Ship`s From of Tuna Purse Seiner (참치 선망어선의 선형개발을 위한 조파저항의 수치해석)

  • 김인철
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.28 no.2
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    • pp.228-239
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    • 1992
  • The purpose of the present research is to develop an efficient numerical method for the calculation of potential flow and predict the wave-making resistance for the application to ship design of tuna purse seiner. The paper deals with the numerical calculation of potential flow around the series 60 with forward velocity by the new slender ship theory. This new slender ship theory is based on the asymptotic expression of the Kelvin-source, distributed over the small matrix at each transverse section so as to satisfy the approximate hull boundary condition due to the assumption of slender body. Some numerical results for series 60, C sub(b) =0.6, hull are presented in this paper. The wave pattern and wave resistance are computed at two Froude numbers, 0.267 and 0.304. These results are better than those of Michell's thin ship theory in comparison with measured results. However, it costs much time to compute not only wave resistance but also wave pattern over some range of Froude numbers. More improvements are strongly desired in the numerical procedure.

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A Study on Friction Welding and AE Evaluation for Cold Die Steel and High Temperature Creep Properties (금형강의 마찰용접과 AE평가 및 고온 크리프 특성에 관한 연구)

  • 황성필;김일석;유인종;이연탁;오세규
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.282-288
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    • 2001
  • This paper deals with determining the proper friction welding condition and analyzing various mechanical properties of friction welded joints of the bladepart heat resisting steel(STD11) for cold die punch to the shank part alloy steel(SCM440). And the in-process real-time weld quality evaluation technique by acoustic emission during friction welding of STD11 to SCM440 steels with higher confidence and reliability has been much required even though it might be the first trial approach for developing it. Also, the high temperature properties of STD11-SCM440 weld were considered in this paper.

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Sublimation Study of $BiCl_3$ ($BiCl_3$ 승화에 대한 연구)

  • Kim, J.H;Blairs, S.
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.39 no.5
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    • pp.384-392
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    • 1995
  • Steady-state sublimation vapour pressures of anhydrous bismuth trichloride have been measured by the continuous gravimetric Knudsen effusion method from 370.6 to 488.8 K. Additional effusion measurements have also been made from 438.2 to 495.7 K by the torsion effusion method. Based on a correlation of ${\Delta}_H0298$.15 and ${\Delta}_H0298$.15, a recommended p(T) equation has been obtained for BiCl3(s); log(p/Pa)=-C/(T/K)-2.838log(T/K)-8.097${\times}$10-2(K/T)2+22.588, where p is in Pa, T in Kelvin and ${\Delta}_H0298$.15 in kJmo1-1 and C=(${\Delta}_H0298$.15+5.9988)/1.9146${\times}$10-2. Condensation coefficients and their temperature dependence have been derived from the effusion measurements.

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Treatment Technology of N2O by using Bunsen Premixed Flame (분젠 예혼합 화염을 활용한 아산화질소 처리기술에 관한 연구)

  • Jin, Si Young;Seo, Jaegeun;Kim, Heejae;Shin, Seung Hwan;Nam, Dong Hyun;Kim, Sung Min;Kim, Daehae;Yoon, Sung Hwan
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.27 no.1
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    • pp.153-160
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    • 2021
  • Nitrous oxide is a global warming substance and is known as the main cause of the destruction of the ozone layer because its global warming effect is 310 times stronger than carbon dioxide, and it takes 120 years to decompose. Therefore, in this study, we investigated the characteristics of NOx emission from N2O reduction by thermal decomposition of N2O. Bunsen premixed flames were adopted as a heat source to form a high-temperature flow field, and the experimental variables were nozzle exit velocity, co-axial velocity, and N2O dilution rate. NO production rates increased with increasing N2O dilution rates, regardless of nozzle exit velocities and co-axial flow rates. For N2O, large quantities were emitted from a stable premixed flame with suppressed combustion instability (Kelvin Helmholtz instability) because the thermal decomposition time is not sufficient with the relatively short residence time of N2O near the flame surface. Thus, to improve the reduction efficiency of N2O, it is considered effective to increase the residence time of N2O by selecting the nozzle exit velocities, where K-H instability is generated and formed a flow structure of toroidal vortex near the flame surface.

An Analytical Model with Three Sub-Regions for $M_2$ Tide in the Yellow Sea and the East China Sea

  • Jung, Kyung-Tae;Park, Chang-Wook;Oh, Im-Sang;So, Jae-Kwi
    • Ocean Science Journal
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    • v.40 no.4
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    • pp.191-200
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    • 2005
  • In this study an analytical tide model of uniform width with three sub-regions is presented. The three-subregions model takes into account step-like variations in depths in the direction of the channel as a way to examine the $M_2$ tide of the East China Sea (ECS) as well as the Yellow Sea (YS). A modified Proudman radiation condition has been applied at the northern open head, while the sea surface elevation is specified at the southern open boundary. It is seen that, due to the presence of an abrupt change in depth, co-amplitude lines of the $M_2$ tide are splitted to the east and west near the end of the ECS shelf region. Variations in depths, bottom friction and the open head boundary conditions all contribute to the determination of formation of amphidromes as well as overall patterns of $M_2$ tidal distribution. It is seen that increasing water depth and bottom friction in the ECS shelf results in the westward shift of the southern amphidrome. There is however no hint at all of the well-known degenerated tidal pattern being formed. It is inferred that a lateral variation of water depth has to be somehow incorporated to represent the tidal patterns in ECS in a realistic manner. Regarding the radiation factor introduced by Fang et al. (1991), use of a value larger than one, possibly with a phase shift, appears to be a proper way of incorporating the reflected waves from the northern Yellow Sea (NYS).

Characteristics of ITO with surface treatment by N2, O2, Ar Plasma and UV (질소, 산소, 아르곤 플라즈마와 자외선에 의하여 표면 처리한 ITO의 특성)

  • Bae, Gyeong-Tae;Jeong, Seon-Yeong;Gang, Seong-Ho;Kim, Hyeon-Gi;Kim, Byeong-Jin;Ju, Seong-Hu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.90-90
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    • 2018
  • 디스플레이는 다수의 가로 전극과 세로 전극으로 구성되고, 전극에 신호를 주어 동작하도록 하는 원리이다. 이 디스플레이에는 전기가 통하고 투명한 전극이 필수적으로 사용되고 있고, 대표적인 투명 전극으로 ITO (Indium Tin Oxide)가 있다. ITO 박막은 $In_2O_3$에 Sn을 첨가하여 $Sn^{4+}$ 이온이 $In^{3+}$ 이온을 치환하고 이 과정에서 잉여 전자가 전기전도에 기여하는 구조이다. ITO 박막은 표면 처리 방법에 따라 표면 상태가 크게 변화한다. 플라즈마를 이용한 표면 처리는 환경오염이 적으며 강도, 탄성률 등과 같은 재료의 기계적 특성을 변화시키지 않으면서 표면 특성만을 변화시킬 수 있는 방법으로 알려져 있다[1]. UV (Ultraviolet)를 조사한 표면처리는 ITO 표면의 탄소를 제거하고, 표면 쌍극자를 형성하며, 표면의 조성을 변화시킬 수 있으며, 페르미 에너지 준위를 이동시킬 수 있어 ITO의 일함수를 증가시킬 수 있다[2]. ITO에 대한 다양한 연구가 수행되었음에도 불구하고 보다 다양한 관점에서의 연구가 지속될 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 조건으로 표면 처리한 ITO 표면의 일함수, 면저항, 표면 형상, 평탄도, 접촉각 등에 대해 알아보고자 한다. 세정한 ITO, 세정 후 UV 처리한 ITO (UV 처리 시간 2분, 4분 6분, 8분), 세정 후 $N_2$, $O_2$, Ar의 공정 가스를 사용하여 Plasma 처리한 ITO로 표면 처리 조건을 변화하였다. 표면 처리한 ITO의 특성은 Kelvin Probe를 이용한 일함수, 물방울 형상의 각도를 측정한 접촉각, AFM (Atomic Force Microscope)을 이용한 평탄도, 가시광선 (380~780 nm) 파장에 대한 투과도와 면저항을 측정하였다. 접촉각은 세정한 ITO의 경우 $45.5^{\circ}$에서 세정 후 UV를 조사한 ITO의 경우 UV 8분 조사 시 $27.86^{\circ}$로 감소하였고, $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 Plasma 처리한 ITO는 모두 $10^{\circ}$ 미만을 나타내었다. 플라즈마 처리에 의하여 접촉각이 현저하게 개선되었다. ITO의 면저항은 표면 처리 조건에 따라 $9.620{\sim}9.903{\Omega}/{\square}$로 그 차이가 매우 적어 표면처리에 의하여 면저항의 변화는 없는 것으로 판단된다. 가시광선 영역에서의 투과도는 공정 조건에 따라 87.59 ~ 89.39%로 그 차이가 적어 표면처리에 의한 변화를 나타내지는 않은 것으로 판단된다. 표면 처리 조건에 따른 평탄도 $R_{rms}$는 세정한 ITO의 경우 4.501 nm로부터 UV 2, 4, 6, 8분 처리한 경우 2.797, 2.659, 2.538, 2.584 nm로 평탄도가 개선되었다. $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 플라즈마 처리한 ITO의 경우 평탄도 $R_{rms}$는 2.49, 4.715, 4.176 nm로 사용한 가스의 종류에 따라 다른 경향을 나타내었다. 표면 처리 조건에 따른 평탄도 Ra는 세정한 ITO의 경우 3.521 nm로부터 UV 2, 4, 6, 8분 처리한 경우 1.858, 1.967, 1.896, 1.942 nm를, $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 플라즈마 처리한 ITO의 경우는 1.744, 3.206, 3.251 nm로 평탄도 $R_{rms}$와 유사한 경향을 나타내었다.

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