• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.16-25
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• 2014

The system analysis and design program of the liquid rocket engine has been developed for preliminary conceptual design process. The program consists of modular programs analyzing the main thruster, the gas-generator, turbo-pumps, the turbine, pipes, valves and so on. Each module has been developed in order to estimate performance, weight, and shape parameters of the components. The results of them have been verified with experimental data or other programs.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.101-101
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• 2012

본 논문은 현재 제품화 단계로 진행 중인 터보 분자펌프(turbo-molecular pump, TMP)와 극저온 펌프(cryopump)의 고장 방지 및 예지 보수를 위한 상태 진단 시스템에 대하여 소개를 한다. 본 상태 진단 시스템은 고진공 펌프들의 다중 상태변수 즉 흡/배기부의 진공 압력, 부위별 온도, 소비 전류(혹은 전력), 그리고 부위별 진동 신호들을 실시간으로 측정하는 상태변수 수집장치, 수집된 시계열 상태변수들이 저장된 database, 그리고 저장된 상태변수를 이용한 고진공펌프의 상태진단 프로그램으로 구성되어 있다. 금번 연구에서 구축한 상태변수 체계의 특징 중 하나는 진동신호를 상태변수로 측정하여 이를 상태진단에 활용하는 점이 기존의 접근방법과 상이한 점이다. 실시간 신호 수집장치는 NI사 PXI 시스템 기반의 16채널 24-bit 동시 전압신호 측정 모듈, 8부위의 온도 측정장치(Lakeshore 218S, RS-232C 통신), 그리고 펌프의 소비전류/전력 측정장치(Hioki 3169, RS-232C), 그리고 고진공 펌프의 흡입 및 배기구의 진공도 측정장치로 구성하였다. 신호 수집용 프로그램은 NI사 Labview를 이용하여 작성하였다. 본 장치는 Nano-Fab 센터의 협조 하에 turbo-molecular 펌프와 cryopump측정 단에 각각 1대를 설치 완료하였으며 현재까지 운용 중이다. PC에 저장된 시계열 상태변수 database는 기 개발된 적응형 인자모델을 이용한 매개변수로 변환되며, 상태진단은 변환된 매개변수를 이용하여 수행할 예정이다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.50 no.3
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• pp.192-197
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• 2017

A 6-way-cross consisting of a 2.75-inch CF flange was used as a main chamber on a PFEIFFER VACUUM TMP station based on a 67 l / sec turbo molecular pump and a diaphragm pump to produce a magnet array with a volume ratio of 5.5: 1.A 1-inch diameter copper target and graphite target were fabricated using MDX-1.5K from Advanced Energy Industries, Inc as a DC power supply. Ion current density of copper target and graphite target was measured by unbalanced magnetron sputtering. The basic pressure condition was $6.3{\times}10^{-7}mbar$ and the process pressure was Ar 50 sccm at $1.0{\times}10^{-2}mbar$ (7.5 mTorr) in the Ar atmosphere. Therefore, the relative density of copper ions reaching the substrate with the measured ion current density was derived.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.21 no.3
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• pp.149-155
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• 2011

We investigated tribological characteristics of diamond-like carbon (DLC) in a condition with carbon nanotube (CNT) content of 1wt% in aqueous solution. Si-DLC films were deposited by radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) process on Al6061 aluminum alloy. In this study, the deposition of DLC films was carried out in vacuum with a chamber pressure of 10-5 to 10-3 Torr achieved by mechanical pump followed by turbo molecular pump. The surface adsorbed oxygen on the Aluminum substrates was removed by passing Ar gas for 10 minutes. The RF power was maintained at 500W throughout the experiment. A buffer layer of HMDSO was deposited on the substrate to improve the adhesion of DLC coating. At this point CH4 gas was introduced in the chamber using gas flow controller and DLC coating was deposited on the buffer layer along with HMDSO for 50 min. The thickness of 1 ${\mu}m$ was obtained for DLC films on aluminum substrates The tribological properties of as synthesized DLC films were analyzed by wear test in the presence of dry air, water and lubricant such as CNT ink.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.27-27
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• 1998

진공기술의 응용과 진공환경의 이용은 더 이상 논하지 않더라도 산업 전반에 그 충요성이 점점 더 커가고 있다. 이러한 여건에도 불구하고 진공율 이용하는 system 개밟의 국산화는 수 입하는 system으$\mid$ 수에 비하여 절대적으로 부족하며, 또한 개발하는 system의 자동화는 거의 이 루어지지 않고 있으며, 자동화된 진공판련 system은 거의 대부분 수입에 의흔하고 있다. 실험 실 규모에서부터 System올 하나하나 개밭하고, 이톨 자동화하는 노력과 일이 진행됨다면 산업 응용에 있어서도 자연스럽게 자동화된 system으$\mid$ 개발이 이루어 질 것이다 .. system 자동화는 상 품수명의 단축과 이에 따른 다품종 소량을 요구하는 시장수요에 대응하고, 인력절감과 고풀짙 화로 생산성 향상의 요구에 대응하기 위하여 필요하다. 본 연 구에 서 는 e-beam evaporator로 evaporation하면 서 ion beam으로 assist하여 thin film율 제 작하는 IBAD vacuum system율 싫 계 및 제 작하고[1,2], PLC[3,떼톨 이 용하여 system 자동화톨 하였다 .. thin film 제작 process는 먼저 기본 진공상태로 만뚫고 난 뒤, e-beam evaporator로 e evaporation하면서 ion beam source로 assist하여 substrate 011 thin film율 제조한다 226;. thin film올 제 조하면서 thickness monitor로 sample의 thickness rate톨 control 하고, sample의 균얼성과 밀착 성을 고려하여 substrate톨 rotation 및 heating 할 수 있도록 싫계, 제작하였다. 양질의 박막올 제조하기 위해서 진공환경이 좋은 상태로 제공되어야 한다. 이톨 위하여 oil free operation 0 I 가 능한 dry pump와 turbo molecular pump로 고진공 배기 하였다. 진공도의 흑점은 thermal effect 툴 고려하여 cold cathode ion gauge률 사용하였고, intro chamber와 main chamber 사이에는 g gate valve톨 설치하여 벌도로 운용되도록 하였다. 이러한 process를 박막의 두께, 진공도, 시 간, 온도, 공정 동의 조건올 기훈으로 자동화한 것이다. 또한 정전과 단수에 대한 interlock 기능 도 고려하였다.하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.26-35
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• 2004

As part of thrust control technology research on turbopump-fed type liquid-propellant rocket engine system, the low frequency dynamic characteristics of turbopump was investigated. It can be described that a turbopump system has a 1st-order lag element. When the value, which was resulted by subtraction of the variation of turbine moment with respect to the variation of revolution number from the variation of pump moment with respect to the variation of revolution number, was positive, the time constant of the 1st-order lag element was positive which stood for a stable system. Increasing the above-mentioned valve within positive range leaded to the increase of response and to the decrease of controllability.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.24 no.4
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• pp.71-77
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• 2022

Sub-Kelvin cooling has been generally demanded for the fields of low temperature physics, such as physical property measurements, astronomical detection, and quantum computing. The refrigeration system with a small size can be appropriately introduced when the measurement system does not require a high cooling capacity at sub-Kelvin temperature. The dilution refrigerator which is a common method to reach sub-Kelvin, however, must possess a large ³He circulation equipment at room temperature. As alternatives, a sorption refrigerator and a magnetic refrigerator can be adopted for sub-Kelvin cooling. This paper describes those coolers which have been developed by various research groups. Furthermore, a cold-cycle dilution refrigerator of which the size of the ³He circulation system is minimized, is also introduced. Subsequently, a new concept of dilution refrigerator is proposed by our group. The suggested cooler can achieve sub-Kelvin temperature with a small size since it does not require any recuperator and turbo-molecular vacuum pump. Its architecture allows the compact configuration to reach sub-Kelvin temperature by integrating the sorption pump and the magnetic refrigerators. Therefore, it may be suitably utilized in the low temperature experiments requiring low cooling capacity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.72-72
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• 2015

메모리 반도체 세계 시장 점유율 1위 뿐만 아니라 국내 전체 산업 가운데 가장 중추적인 역할을 하는 반도체 산업의 지속적인 성장과 국가 경제의 발전을 위해서 소자 업체 뿐만 아니라 장비, 소재, 부품 산업의 동반 성장은 반드시 필요하다. 그 중에서 특히 소재, 부품 산업을 발전시키는 것이 국산 반도체 장비의 시장 점유율이 낮은 현 시점에서 가장 필요한 선택이다. 반도체 소재, 부품 산업의 발전을 위해서 제일 먼저 해야할 일은 영세한 국내 반도체 소재, 부품 산업을 활성화 시키는 것이며, 지속 적인 연구 개발, 성능 평가 방안 확보, 수요 업체와의 연계 방안 확보 등이 주요 현안이다. 반도체 소자 업체, 장비 업체에서 원하는 소재 및 부품의 성능을 만족하는 제품을 만들기 위해서는 우선 소재 및 부품의 기본 특성을 만족하는지에 대한 평가가 필요하고, 더 나아가서는 디바이스의 특성을 만족시켜줄 수 있는 한 단계 상향된 수요자의 요구 조건을 만족 시켜줄 수 있어야 한다. 본 연구에서는 그 중 특히 중요한 요소인 성능 평가에 대해서 논하고자 한다. 우선 반도체 공정용 소재에 대해서 살펴 보면 대표적인 반도체 소재로 증착용 Precursor, Photo Resistor, Sputter Target 등이 있다, 평가 방법으로는 ALD용 Precursor의 경우 대기 노출시 폭발, 화염 발생 등의 위험 요소를 안고 있어 특별한 주의가 요구 된다. PR이나 Sputter Target은 상대적으로 위험성은 적으며, 다양한 성능 평가 들이 가능하다. 다음으로 부품 평가에 대해서 살펴 보자. 본 원에서 가장 많이 진행된 부품 평가는 개발된 Pump의 성능 평가이다. 개발된 Pump는 1차적으로 KRISS 진공센터 에서 기본 Pumping 능력 평가를 실시하고, 다음으로 공정 평가를 실시한다. Pump마다 특성이 달라서 각 펌프의 성능 평가에 적합한 공정과 장비를 우선 선정하고 그에 합당한 공정을 진행하여 평가를 실시한다. 고 진공용인 Cryo Pump는 순수한 물질의 증착이 중요한 Metal Sputter 공정 장비에 장착하여 공정용 Gas를 흘리면서 Pump의 구동에 따른 성능 평가를 하고, 다음으로 실제로 Metal Sputter를 실시해서 Wafer에 증착된 물질의 특성을 확인한다. 다음으로 Turbo Pump의 경우 Etch 장비에 장착하여 Etch Uniformity, Etch Rate, By-product 배출 정도에 대해서 평가를 한다. Dry Pump는 비교적 공정 압력이 낮은 PECVD 공정 장비에서 평가를 진행 한다. 마지막으로 공정 진단, 챔버 상태 진단 등을 할 수 있는 별도의 부품 또는 장치로 PBMS, PCDS, OES 등의 평가에 대해서 논한다. 본 장치들은 실제 반도체 공정 장비와 환경에서 평가가 되어야지만 최종 사용자 입장에서 신뢰를 가지고 결과에 대해서 접근할 수 있다. 위에 논의된 장치들은 현재 공정 장비에 부착되어서 판매 되고 있는 것이 아니라 수요가 많지 않으나, 자체 성능 개선과 적합한 평가를 통해서 장치의 성능이 인정되면 300 mm 이상 Wafer 공정에서 반드시 필요한 실시가 공정 진단을 위해서 폭발적인 수요를 창출할 수 있으리라 본다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.26 no.9
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• pp.409-415
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• 2014

Ground-source heat pump (GSHP) systems have become an efficient alternative to conventional cooling and heating methods due to their higher energy efficiency. These systems use the ground as a heat source and the heat sink for cooling mode operation. The purpose of this simulation study is to evaluate the performance of a hypothetical GSHP system in an office building and to assess the energy saving effect against the existing HVAC systems (boiler and turbo chiller). We collected monthly energy consumption data from an actual office building ($32,488m^2$) in Seoul, and created a model to calculate the hourly building loads with EnergyPlus. In addition, we used GLD (Ground Loop Design) V8.0, a GSHP system design and simulation software tool, to evaluate hourly and monthly performance of the GSHP system. The energy consumption for the GSHP system based on the hourly simulation results were estimated to be 582.6 MWh/year for cooling and 593.2 MWh/year for heating, while those for the existing HVAC systems were found to be 674.5 MWh/year and 2,496.4 MWh/year, respectively. The seasonal performance factor (SPF) of the GSHP system was also calculated to be in the range of 3.37~4.28.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.10
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• pp.831-842
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• 2015

An optimization process was developed to improve mixed-flow pump performance. The optimization process was combined with CFX (a computational fluid dynamics (CFD) code) and HEEDS (an optimization code). CFX is a widely used CFD software for turbo machinery, whereas HEEDS, which uses the SHERPA algorithm, is a newly introduced optimization code. HEEDS can use a large number of optimization variables; thus, it is possible to effectively consider interaction effects. In this paper, an impeller model, which is already optimized with design of experiments (DOE), is used as the base model. The optimization process developed in this paper shows an improved design within an acceptable timeframe.