• 비파괴검사학회지
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• 제30권1호
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• pp.6-12
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• 2010

대형 구조물의 넓은 영역에 분포된 변형률이나 온도를 모니터링하기 위하여 광섬유 FBG(fiber Bragg grating:브래그 격자) 탐촉자를 사용하는 광섬유 FBG 센서가 사용된다. 본 논문에서는 광섬유 한개의 라인에 다수의 FBG 탐촉자를 사용하기 위하여 시간 분할 다중화와 파장 분할 다중화를 복합화한 다중화 기술을 제안한다. 일반적으로 광섬유 FBG 센서는 기본적으로 파장 분할 다중화 방식으로 작동되므로 본 연구에서는 시간 분할 다중화에 대한 특성을 고찰한다. 광섬유에 직렬로 연결된 FBG 탐촉자들의 반사도에 따른 반사광의 세기와 그 위치를 이론적으로 계산하고 실험결과와 비교한다. 이론적인 계산에 따르면 5개의 FBG 탐촉자의 반사도를 적절하게 선정함에 의하여 한개의 광섬유 라인에 설치하여 각각의 FBG 탐촉자에서 되돌아오는 반사광의 세기를 균일하게 얻을 수 있음을 확인한다. 이러한 결과를 실험으로 확인하기 위하여 반사도가 13%, 16%, 25%, 40%, 80%인 FBG 탐촉자를 제작하고, 시간 영역에서 각각의 FBG 탐촉자에서 되돌아오는 반사 신호를 관찰한다. 실험 결과는 신호잡음의 영향으로 이론적인 결과와 차이가 있지만, 복합 다중화 기법의 사용 가능성을 증명하는 5개의 FBG 탐촉자의 반사 신호를 모두 보인다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권1호
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• pp.57-63
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• 2010

경막결정화를 이용한 산화물 사용후연료의 전해환원 공정에서 발생하는 LiCl 염폐기물 내 포함되어 있는 Cs 및 Sr을 분리(농축)에 대한 실험을 수행하였다. 결정화 공정에서 Cs 및 Sr과 같은 불순물들은 불순물들의 용융염상 및 결정상에 대한 용해도이 차리로 분리되어 최종적으로 작은 양의 LiCl 용융염내에 농축된다. 본 연구에서는 LiCl-CsCl-$SrCl_2$ 계에대한 고체-액체 상평형도를 통해 결정화를 통한 분리가능성을 파악하였으며 열전달방정식의 계산을 통해 경막결정화 운전중 LiCl 용융염상의 온도분포를 예측할 수 있었다. 경막결정화 공정에서 결정성장 속도는 분리효율에 큰 영향을 미쳤으며 90%의 LiCl 재생율을 가정할 경우 20-25 l/min의 냉각속도 그리고 $0.2g/min{\cdot}cm^2$ 보다 작은 결정성장 속도조건에서 각각의 Cs 및 Sr에 대하여 90% 정도의 분리효율을 나타내었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-17
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• 2014

용융염 전해정련공정은 사용후핵연료로부터 전기화학적인 방법을 통해 음극에서 우라늄을 회수 하는 공정이다. 이 때 우라늄은 약 30wt%의 염을 포함하고 있어 순수한 우라늄을 얻기 위해서는 염을 제거하는 Cathode Process (CP)가 필수적이다. CP는 대량의 우라늄을 처리해야 하므로 파이로공정의 난관중의 하나로 인식되고 있으며, 우라늄의 순도가 최종적으로 결정되는 단계이므로 매우 중요한 공정이다. 현재, 이에 대한 연구는 주로 실험적 방법에 근거 하고 있어 염 제거 공정 중 온도, 압력, 염 가스의 거동을 관찰하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는, 공정의 운전 조건에 대해 적합한 수학적 모델을 이용하여 전산모사 해석을 진행하였다. 본 연구는 증류부에서 염 가스의 증류 량, 확산계수에 의해 계산된 장치 내 염 가스의 이동 그리고 응축부에서의 응결속도를 중점적으로 연구하였다. 장치내의 각각의 염 가스 거동을 정의하기 위해 Hertz-Langmuir 관계식, Chapman-Enskog Theory, ANSYS-CFX의 상용 코드를 사용하였다. 그리고 HSC Chemistry에서 염의 물성 값을 이용하여 모델을 구성하였다. 본 연구의 전산모사 해석을 통해 얻은 연구 결과를 이용하여 염 가스의 거동과 장치의 최적 운전조건을 예측하였다. 따라서 본 해석 결과는 CP의 물리적 현상을 깊게 이해하는데 쓰일 뿐 아니라, 공학규모의 CP 장치를 상용규모로 확장하는데 이용 할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권4호
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• pp.179-188
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• 2012

제주도의 새로운 소득 과수인 참다래 '헤이워드'를 대상으로 IPCC의 미래 시나리오 기후조건에서 개화기 분포를 정밀하게 추정함으로써 도내 재배적지의 지리적 이동을 가시화 하였다. 개화기 예측을 위해 휴면시계모형과 발육속도모형을 각각 '헤이워드' 품종에 맞도록 조정하였으며, 시공간적으로 독립적인 자료(해남 2006-2009, 제주 2010-2011)에 의해 검증한 결과 개화일 추정오차는 RMSE = 2.5일(휴면시계모형)과 4.0일(발육속도모형)로 나타났다. 제주도의 현재평년(1981-2010) 기온 및 A1B 시나리오에 따른 10년 단위 미래 기온을 종관기상자료와 공간기후추정기술에 의해 상세 격자형 분포도로 제작하였다. 일별 기온분포도를 이용하여 휴면시계모형을 구동시켰으며 그 결과를 30m 해상도의 상세 개화일분포도로 가시화 하였다. 이 모의결과에 따르면 미래로 갈수록 현재평년에 비해 개화일이 앞당겨지는 한편, 저온요구도의 부족으로 개화불량인 지역이 늘어날 것으로 추정된다. 개화기에 근거한 재배적지의 면적은 가까운 미래에는 증가하지만 먼 미래로 갈수록 급격히 줄어들어 21세기 말에는 현재의 절반이 될 것이며, 같은 기간 재배적지는 해안지대로부터 해발 250m 정도 한라산 방향으로 이동할 것으로 예측된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.105-109
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• 2005

본 논문은 LTCC 공정에 기반을 둔 GSM/DCS dual band 의 소형화된 antenna switch module을 공정변수 따른 특성의 왜곡을 안정화시키는 연구를 수행하였다. 특히 tape thickness의 변화에 따라 패턴간의 기생 커플링이 주된 변수로 작용한다. 두께 50um인 tape으로 제작된 시편의 사이즈는 $4.5{\times}3.2{\times}0.8 mm^3$이고 insertion loss는 Rx mode와 Tx mode 각각 ldB. 1.2dB 이하이다. 공정상에서 tape thickness의 변화에 따라 개발된 모듈의 특성 안정성을 검증하기 위해 각 블록-다이플렉서,필터, 바이어스 회로-을 probing method을 이용, 측정하였고, 각 블록간의 상호관계는 VSWR을 계산하여 비교하였다. 또한 회로적 관점에서 특성 개선을 위해 바이어스 회로부분의 집중소자형과 분포소자형을 구현하여 서로 비교 분석하였다. 이를 통해 각 블록의 측정과 계산된 VSWR의 데이터는 공정변수에 의해 변화된 전체 module의 특성과 안정성 거동을 파악하는데 좋은 정보를 준다. Tape thickness변화에도 불구하고 다이플렉스의 matching값은 연결되는 바이어스 회로와 LPF의 matching값과 상대 matching이 되면서, 낮은 VSWR을 유지하여 전체 insertion loss가 안정화되는 것을 확인하였다. 더불어 분포소자형 바이어스 회로보다는 집중소자형이 다른 회로블럭과의 관계에서 더 좋은 매칭을 이루어 loss개선에 일조하였다. Tape thickness가 6 um이상의 변화를 가져와도 집중소자형 바이어스 회로는 낮은 손실을 유지하여 더 넓은 안정 범위를 가져오기 때문에 양산에 적합한 구조가 될 수 있다 그리고, probing method에 의한 안정성 특성 추출은 세라믹에 임베디드된 수동회로들의 개발에 충분히 적용될 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.587-590
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• 2013

N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP)에 포함된 불순물인 2-pyrrolidone을 제거하기 위해 용융결정화가 이용될 수 있으며, 그 기본 연구로써 두 물질의 고-액 상평형을 측정하였다. 시차주사 열량계(DSC)와 결정화기를 이용하여 얻어진 두 실험결과는 비슷한 경향을 보였으며, NVP와 2-pyrrolidone으로 구성된 2성분계 혼합물이 공융계를 형성함을 보였다. 간단한 열역학 식을 이용하여 혼합물의 상평형과 공융점(eutectic point)을 계산하였으며 실험결과와 비교적 잘 일치하였다. 결정화 공정의 설계에 중요한 요소인 결정성장속도를 알기 위해 판형 결정화기를 이용하여 시간에 따른 NVP 결정의 두께를 측정하였다. 냉각온도가 낮을수록 NVP의 결정성장속도가 증가하였다. 실험데이터로부터 상관된 열전달계수는 결정의 성장 거동을 잘 설명하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권5호
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• pp.13-19
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• 2013

구리, 아연 및 납 등의 중금속으로 오염된 사격장 토양으로부터 중금속 성분을 제거하기 위한 친환경적인 공정을 개발하기 위해 구연산용액을 이용하여 중금속 침출거동에 대한 pH의 영향을 조사하였다. 구연산 침출실험은 구연산과 구연산나트륨을 혼합하여 pH를 조절한 용액을 이용하여 시료입도 $75{\mu}m$이하, 반응온도 $50^{\circ}C$, 구연산 농도 1 몰, 광액농도 5%, 교반속도 100 rpm, 그리고 침출시간 1 시간의 조건에서 진행하였다. 침출반응 전후의 pH 변화는 미미하여 침출에 미치는 수소이온농도의 직접적인 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 구리, 아연, 납의 제거율은 pH가 증가함에 따라 감소하였고, 열역학적인 계산결과, 이와 같은 침출거동은 중금속 이온이 구연산염 이온종과 착이온을 형성하는 반응과 중금속이온이 수산화이온과 결합하여 수산화물로 침전하는 반응에 의해 결정되는 것으로 분석되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.495-500
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• 2017

본 논문에서는 과도한 계산용량이 필요한 초음속 비행체의 비정상 열응답 해석을 수행하기 위한 준-비정상해석 기법을 소개한다. 준-비정상해석 기법은 연성 연계 기법과 복합 열전달 해석기법을 통합한 방법으로 계산시간 단축시키면서 동시에 정확도를 향상시키기 위해 고안되었다. 또한 준-비정상해석 시, 해석 구간을 분할하기 위한 기준시간을 결정하는 알고리즘을 고안하여 준-비정상해석 기법의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 준-비정상해석 기법을 평가하기 위하여 가상의 비행 시나리오에서 열응답 해석을 수행하였으며, 비정상 해석 결과와 비교 검증을 수행하였다. 무딘 물체의 표면 온도 및 정체점의 온도를 통해 각각의 기법의 차이를 도출하였다. 비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도와 준-비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도 차이는 11.4% 이내로 높은 정확도를 확보함과 동시에 28배에 가까운 계산시간을 단축시켜 해석 기법의 효율성과 정확성을 확보하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.216-227
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• 2004

A new cavitating model by using bubble size distribution based on bubbles-mass has been proposed. Both liquid and vapor phases are treated with Eulerian framework as a mixture containing minute cavitating bubbles. In addition vapor phase consists of various sizes of vapor bubbles, which are distributed to classes based on their mass. The bubble number-density for each class was solved by considering the change of the bubble-mass due to phase change as well as generation of new bubbles due to heterogeneous nucleation. In this method, the bubble-mass is treated as an independent variable, and the other dependent variables are solved in spatial coordinates and bubble-mass coordinate. Firstly, we employed this method to calculate bubble nucleation and growth in stationary super-heated liquid nitrogen, and bubble collapse in stationary sub-cooled one. In the case of bubble growth in super-heated liquid, bubble number-density of the smallest class based on its mass is increased due to the nucleation. These new bubbles grow with time, and the bubbles shift to larger class. Therefore void fraction of each class is increased due to the growth in the whole class. On the other hand, in the case of bubble collapse in sub-cooled liquid, the existing bubbles are contracted, and then they shift to smaller class. It finally becomes extinct at the smallest one. Secondly, the present method is applied to a cavitating flow around NACA00l5 foil. Liquid nitrogen and liquid oxygen are employed as working fluids. Cavitation number, $\sigma$, is fixed at 0.15, inlet velocities are changed at 5, 10, 20 and 50m/s. Inlet temperatures are 90K in case of liquid nitrogen, and 90K and 1l0K in case of liquid oxygen. 110K of oxygen is corresponding to the 90K of nitrogen because of the same relative temperature to the critical one, $T_{r}$=$T/T_c^{+}$. Cavitating flow around the NACA0015 foils was properly analyzed by using bubble size distribution. Finally, the method is applied to a cavitating flow in an inducer of the LE-7A hydrogen turbo-pump. This inducer has 3 spiral foils. However, for simplicity, 2D calculation was carried out in an unrolled channel at 0.9R cross-section. The channel moves against the fluid at a peripheral velocity corresponding to the inducer revolutions. Total inlet pressure, $Pt_{in}$, is set at l00KPa, because cavitation is not generated at a design point, $Pt_{in}$=260KPa. The bubbles occur upstream of the foils and collapse between them. Cavitating flow in the inducer was successfully predicted by using the bubble size distribution.

• 한국자기학회지
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• 제10권4호
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• pp.165-170
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• 2000

Fe-Hf-N 연자성 박막의 물리적, 자기적 특성에 미치는 열처리 영향에 대하여 고찰하였다. Fe-Hf-N 연자성 박막을 질소분위기에서 열처리 할 경우 표면에 Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$으로 구성된 산화층이 생성되었고, 이 산화층 아래 Fe-Hf-O-N층이 생성되었다. 열처리 온도의 증가에 따라 Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$ 산화층과 Fe-Hf-O-N 층의 두께가 증가하였고, Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$산화층을 제외한 박막의 두께는 열처리전과 같았다. 열처리한 박막에서 표면에 생성된 Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$산화층의 두께를 제외하고 계산한 박막의 연자기 특성은 열처리 전의 연자기 특성에 비해 약간 떨어지는 것으로 나타났다. 그러므로, Fe-Hf-O-N층은 박막 전체의 연자기 특성을 크게 떨어뜨리지 않으며, 열처리 후 박막 전체의 연자기 특성은 Fe-Hf-O-N과 Fe-Hf-N의 다층막의 연자기 특성을 나타내는 것으로 생각된다.