• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.33-40
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• 2020

해양플랜트용 HVAC(Heating Ventilation and Air-Conditioning) 시스템의 컨덴싱 유닛(condensing unit)의 경우, DX(Direct Expansion) 코일보다는 온도 안정성이 뛰어난 칠러 시스템(chiller system)을 주로 사용하고 있다. 칠러시스템의 구성품 중 대형 냉매압축기와 전자식 팽창밸브 등은 대부분 수입되고 있다. 이에 칠러 시스템의 크기는 국내에서 제작되는 열교환기(증발기, 응축기)에 의해 좌우된다. 현재 갈수록 심화되고 있는 사용공간의 제한으로 인해 선주사 및 조선소에서는 장비 크기를 컴팩트하게 해줄 것을 메이커에 지속적으로 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 해양플랜트에서 만액식(flooded) 칠러 시스템의 증발기로 주로 사용되고 있는 쉘-튜브형 열교환기를 컴팩트한 플레이트-쉘 열교환기로 대체하기 위한 주요개발과정을 소개하고, 이와 함께 개발된 플레이트-쉘 열교환기를 실제 증발기로 적용한 만액식 칠러 시스템을 제작하여 그 성능을 실험적으로 평가하였으며 그 결과를 제공하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1216-1221
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• 1999

TMGa와 유전체 장벽방전에 기초한 질소함유 활성종을 이용하여 (0001) 사파이어 기판위에 GaN 박막을 저온에서 성장시켰다. III-V 질소화합물 반도체의 에피막 성장에 있어서 암모니아는 유기금속 화학증착법에서 지금까지 알려진 가장 보편적인 질소 공급원이며 충분한 질소공급을 위해 $1000^{\circ}C$ 이상의 고온 성장이 필수적이다. GaN 박막을 비교적 저온에서 성장시키기 위하여 질소 공급원으로 암모니아 대신 유전체 장벽방전을 이용하였다. 유전체 장벽방전은 전극사이에 유전체 장벽을 설치하여 arc를 조절하는 방전이며 수 기압의 높은 공정압력보다 훨씬 높으므로 기판표면까지 전달하는데도 이점이 있다. GaN 박막의 결정성과 표면형상은 성장온도, 완충층에 따라 변화하였으며, $700^{\circ}C$의 저온에서도 우수한 (0001) 배향성을 갖는 GaN 박막을 성장할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.892-904
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• 2017

A design of a Class-E inverter with only one inductor and one capacitor is presented. It is operated at the optimal operation mode for domestic cooker. The design principle is based on the zero-voltage derivative switching (ZVDS) of the Class-E inverter with a parallel load network, which is a parallel resonant equivalent circuit. An induction load characterization is obtained from a large-signal excitation test bench, which is the key to an accurate design of the induction cooker system. Consequently, the proposed scheme provides a more systematic, simple, accurate, and feasible solution than the conventional quasi-resonant inverter analysis based on series load network methodology. The derivative of the switch voltage is zero at the turn-on transition, and its absolute value is relatively small at the turn-off transition. Switching losses and noise are reduced. The parameters of the ZVDS Class-E inverter for the domestic induction cooker must be selected properly, and details of the design of the components of this Class-E inverter need to be addressed. A 1,200 W prototype is designed and evaluated to verify the validation of the proposed topology.

• 설비공학논문집
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• 제28권8호
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• pp.325-330
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• 2016

This study was conducted to develop a heating system for a fuel cell-driven electric vehicle. The system consists of a compressor, an expansion device and three heat exchangers. A conventional air source heat exchanger is used as primary heat exchanger of the system, and an additional water source heat exchanger is used as a pre-heater to supply heat to the upstream air of the primary heat exchanger. On the other hand, the third heat exchanger consists of a water-to-refrigerant heat exchanger. The heat source of the pre-heater and the water-refrigerant heat exchanger is the waste heat from the fuel cell's stack. In the experiment, the indoor and the outdoor air temperature were fixed, and the compressor speed, EEV opening and waste heat temperature were varied. The results indicate that the $COP_h$ of the proposed system is 3.01 when the system is operating at a 1,200 rpm compressor speed, 50% EEV opening, and $50^{\circ}C$ waste heat source temperature in air pre-heater operation. However, when the system uses a water-refrigerant heat exchanger, the $COP_h$ increases to up to 9.42 at the same compressor speed and waste heat source temperature with 75% EEV openings.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권4호
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• pp.349-353
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• 2012

Uniform spreading of injection current in light-emitting diodes (LEDs) is one of the crucial requirements for better device performances. It is reported that non-uniform current spreading leads to low output power, high current crowding, heating, and reliability degradation of the LED device. This paper reports on the effects of different surface and electrode geometries in the LEDs. To increase the output power of LEDs and reduce the series resistance, a rectangular-type LED (RT-LED) with a centered island cathode has been fabricated and investigated by comparison with a conventional LED (CV-LED). The performances of RT-LEDs were prominently enhanced via uniform current spreading and low current crowding. Performances in terms of increased output power and lower forward voltage of simulated RT-LEDs are much superior to those of CV-LEDs. Based on these results, we investigated the correlation between device geometries and optical characteristics through the fabricated CV and RT-LEDs. The measured output power and forward voltage of the RT-LEDs at 100 mA are 64.7% higher and 8% smaller compared with those of the CV-LEDs.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권1호
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• pp.24-31
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• 2019

사파이어 단결정을 성장시키는 기존 합성방법들의 원료충진율을 높이기 위한 방법으로 스컬용융법을 사용하여 $Al_2O_3$ 파우더를 용융시켰다. 냉각도가니 크기는 내경 24 cm, 내부 높이 30 cm로서 2.75 MHz 발진주파수에서 15 kg의 $Al_2O_3$ 파우더를 1시간 내에 모두 용융시켰으며, 3시간 동안 융액상태로 유지 후 자연냉각 시켰다. 냉각된 잉곳의 부분별 면밀도 및 성분은 SEM-EDS를 통해 분석하였다. 잉곳의 면밀도 및 $Al_2O_3$ 함량은 고주파유도가열 시 냉각도가니 내부에 형성되는 온도 분포와 관련이 있으며, 온도가 높게 형성되었던 부분이 면밀도 및 순도가 높게 나타나는 경향을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.51-56
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• 2019

본 연구에서는 염화물, 전열선 등을 이용한 기존 결빙방지기술의 문제점인 도로 및 주변 구조물 내구성 저하, 많은 인력과 유지비용이 필요로 하는 등을 해소하고자 Carbon nanotube(CNT)를 이용한 결빙방지기술에 대한 기초자료로 실내실험과 수치해석 방법을 제시하였다. 이를 위해 실내실험과 수치해석을 통한 검증을 수행하였다. 실내실험은 CNT를 콘크리트 실험체 중심에 1개 삽입 후 냉동 Chamber를 이용하여 주변온도 및 실험체의 내부온도를 $-10^{\circ}C$로 유지하였으며, CNT를 $60^{\circ}C$로 발열시켰다. 콘크리트 표면 온도를 측정하여 발열체로부터 $0^{\circ}C$까지의 거리인 유효발열거리를 확인하였다. 또한 열 중첩에 의한 CNT 간의 간격을 결정하기 위해 CNT를 150, 200, 300mm의 간격으로 삽입하여 총 4가지의 Case로 실내실험을 진행하였다. 실내실험과 함께 콘크리트 실험체의 열전도도 분석을 위한 수치해석을 수행하였다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.47-50
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• 2021

본 논문은 차량에 사용되는 B필러의 강화재를 기존의 스틸 소재에서 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)와 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)로 대체하여 경량화하는 것이 목표다. 이를 위해서는 무게는 감소시키면서 기존 B필러를 대체할 수 있는 구조안정성을 확보해야 한다. 기존 B필러는 스틸 아우터(outer)를 포함하여 다양한 형상의 스틸 강화재로 구성되며, 이와 같은 스틸 강화재 중 2가지의 스틸 강화재를 복합재로 대체하고자 한다. 이와 같은 스틸 강화재는 강화재 각각을 따로 제작하여 용접을 통해 결합되지만, 복합재 강화재는 패치(patch) 형태의 CFRP와 리브(rib) 구조의 GFRP를 활용하여 압축과 사출 공정을 통해 한번에 제작된다. CFRP는 B필러의 고강도부에 부착되어 측면 하중에 저항하도록 하였으며, GFRP 리브는 위상 최적화(Topology optimization) 기법을 통해 비틀림과 측면 하중을 저항하도록 설계하였다. 구조해석을 통해 기존 스틸 강화재와 비교 분석을 수행하였고, 경량화율을 산출하였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.45-57
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• 2022

The Ministry of National Defense of the Republic of Korea is showing a lot of interest in net zero-energy buildings (NZEBs) to reduce energy consumption of military facilities and to promote green growth policy in military sector. The application of building passive technologies and renewable energies is essential to achieving NZEBs. This paper analyzed energy performance and energy cost on the conventional heating and cooling system (baseline scenario) and three different alternative scenarios (ALT 1, ALT 2 and ALT 3) applied in a hypothetical military building. A building modeling and simulation software (DesignBuilder V6.1) with EnergyPlus calculation engine was used to calculate the energy consumption for each scenario. Overall, when the GSHPs are applied to both space airconditioning and domestic hot water (DHW) production, Alt-2 and Alt-3, the amount of energy consumption for target building can be greatly reduced. In addition, when the building envelope performance is increased like Alt-3, the energy consumption can be further reduced. The annual energy cost analysis showed that the baseline was approximately 161 million KRW, while Alt-3 was approximately 33 million KRW. Therefore, it was analyzed that the initial construction cost increase could be recovered within about 6.7 years for ALT 3. The results of this study can help decision-makers to determine the optimal strategy for implementing GSHP systems in military buildings through energy performance and initial construction cost assessment.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.16-21
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• 2008

일반적인 아미드형 가교제(HD)를 함유한 에폭시 수지의 가교거동을 캐슈너트 외피유(CNSL) 및 CNSL-포름알데하이드 수지(CFR) 그리고 피마자유 존재 하에서 시차열량계(DSC)를 이용하여 조사하였다. 가교반응에 대한 활성화 에너지를 여러 가지 가열속도에서 비등온 DSC 열량그래프로부터 계산하였다. 피마자유 존재 하에서 에폭시 수지의 가교는 1단계 반응을 나타낸 반면 CNSL 및 CFR 존재 하에서는 2단계 가교거동을 나타내었다. 즉, 에폭시 수지/CNSL(혹은 CFR)/HD 블렌드의 경우 경쟁적인 가교반응이 나타났다. HD가 없는 에폭시 수지/CNSL(혹은 CFR) 블렌드의 경우 CFR 시스템이 CNSL보다 낮은 가교엔탈피 값을 나타내었고, CNSL 및 CFR 함량이 증가할수록 가교활성화 에너지는 증가하였다.