• 한국재료학회지
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• 제26권1호
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• pp.54-60
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• 2016

We have investigated the crystallization mechanism of the lithium disilicate ($Li_2O-2SiO_2$, LSO) glass particles with different sizes by isothermal and non-isothermal processes. The LSO glass was fabricated by rapid quenching of melt. X-ray diffraction and differential scanning calorimetry measurements were performed. Different crystallization models of Johnson-Mehl-Avrami, modified Ozawa and Arrhenius were adopted to analyze the thermal measurements. The activation energy E and the Avrami exponent n, which describe a crystallization mechanism, were obtained for three different glass particle sizes. Values of E and n for the glass particle with size under $45{\mu}m$, $75{\sim}106{\mu}m$, and $125{\sim}150{\mu}m$, were 2.28 eV, 2.21 eV, 2.19 eV, and ~1.5 for the isothermal process, respectively. Those values for the non-isothermal process were 2.4 eV, 2.3 eV, 2.2 eV, and ~1.3, for the isothermal process, respectively. The obtained values of the crystallization parameters indicate that the crystallization occurs through the decreasing nucleation rate with a diffusion controlled growth, irrespective to the particle sizes. It is also concluded that the smaller glass particles require the higher heat absorption to be crystallized.

• 한국금형공학회:학술대회논문집
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• 한국금형공학회 2008년도 하계 학술대회
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• pp.39-44
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• 2008

Magnesium alloys have given high attention to the industry of light-weigh as automobile and electronics with aluminium, titanium and composite alloys due to their high strength, low specific density and good damping characteristics. But the magnesium contained structures under high temperature have the problems related to creep deformation and rupture life, which is a reason of developing the new material against creep deformation to use them safely. The purpose of this study is to predict the creep deformation mechanism and rupture time of AZ31 magnesium alloy. For this, creep tests of AZ31 magnesium alloy were done under constant creep load and temperature with the equipment including automatic temperature controller with acquisition computer. The apparent activation energy Qc and the applied stress exponent n, rupture life have been determined during creep of AZ31 Mg alloy over the temperature range of $150^{\circ}C$ to $300^{\circ}C$. In order to investigate the creep behavior. Constant load creep tests were carried out in the equipment including automatic temperature controller, whose data are sent to computer. At around the temperature of $150^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$ the creep behavior obeyed a simple power-law relating steady state creep rate to applied stress and the activation energy for the creep deformation was nearly equal and a little low, respectively, to that of the self diffusion of Mg alloy.

• Corrosion Science and Technology
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• 제3권4호
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• pp.140-147
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• 2004

High temperature oxidation of Fe-19Cr and Fe-19Cr-0.2Ti alloys is studied at 1173-1373 K in 16.5 kPa $O_2$ - balances $N_2$ atmosphere aimed at clarifying the effect of titanium addition. Oxidation rate of Fe-19Cr alloy was accelerated with titanium. For both alloys chromium rich $(Fe,\;Cr)_2O_3$ was formed as a major oxidation product. On Fe-19Cr-0.2Ti alloy, a thin layer composed of spinel type oxide and titanium oxide was also formed and an internal oxidation of titanium was observed. Titanium was concentrated at the oxide surface and internal oxidation zone but a small amount of titanium was also found in the intermediate corundum type $(Fe,\;Cr)_2O_3$ layer. Crystals of corundum type $(Fe,\;Cr)_2O_3$ formed on Fe-19Cr alloy are coarse but that formed on Fe-19Cr -0.2Ti alloys were fine and columnar. Reason for the difference in oxidation kinetics and crystal structure will be discussed relating to the distribution of aliovalent titanium in corundum type $(Fe,\;Cr)_2O_3$ oxide layer.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.76-83
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• 2013

Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) are regarded as a promising alternative to replace the existing automotive power sources. To get high performance and long-term durability for PEMFC systems, novel water management is essential. To this end, a comprehensive understanding of dynamics of the liquid water droplets within an operating PEMFC plays an important role. In this work, direct visualization of dynamic behaviors of the water droplet in the ex situ unit flow channel of a PEMFC including gas diffusion layer (GDL) is carried out as one of the fundamental studies for novel water management. Water droplet dynamics such as the movement and growth of liquid water droplets are mainly presented. Effects of GDL characteristics and inlet air flow rate on the water droplet transport and its removal from the flow channel are also discussed. The data obtained in this study can contribute to build up the fundamental operating strategy including balanced water removal capacity for automotive PEMFC systems.

• 융합정보논문지
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• 제11권6호
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• pp.219-225
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• 2021

배터리 패키지 방식은 안정성의 이유로 각형 패키지 방식이 선호되고 있으나 최근 파우치형 패키지의 안정성 검증에 따라 빠른 확대가 이루어지고 있다. 적층 공정을 이용한 파우치형은 공간 낭비를 줄일 수 있어 배터리 에너지 밀도가 높은 장점이 있으나 생산성이 낮은 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 조명확산 최소화를 위한 백라이트 조명기구 개선, 스테레오 카메라 위치 관계 변위 모니터링을 위한 기준 확보, 렌즈 풀림 모니터링을 위한 기준 확보를 통하여, 에지 검출 알고리즘 정밀도, 패턴 알고리즘 정밀도, 모션 컨트롤러 재현율을 추출함으로써 위치 결정시의 정확성 및 신뢰성을 확보하는 시스템을 구현을 제안한다. 실험결과 제안한 시스템은 에지 검출에서는 평균 0.032mm, 패턴 알고리즘에서는 0.023mm, 모션 컨트롤러에서는 0.014mm의 오차범위를 보여주고 있어 위치 결정 기구의 정확성과 신뢰성을 확보할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.191-199
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• 2011

본 연구에서는 Drop Tube Furnace(DTF)를 이용한 $O_2/N_2$, $O_2/CO_2$ 조건에서 산소 농도(12, 21, 31%)에 따른 아역청탄 입자의 연소특성 및 질소산화물 배출특성에 관한 실험과 수치해석을 수행하였다. $O_2/N_2$, $O_2/CO_2$ 조건에서 산소 농도가 증가함에 따라 촤 연소율이 증가하였고 $O_2/CO_2$ 조건하에서 이산화탄소 경계층에서 석탄입자 표면으로의 산소 확산계수가 낮아지기 때문에 촤 연소율이 감소하였다. 산소 농도가 증가함에 따라 배출되는 NO의 농도는 증가하지만 완전 연소 조건인 31%의 산소 농도에서는 오히려 NO의 농도가 감소하였다. 반면, NO 배출 지수는 산소가 증가함에 따라 점차 감소하였다. $O_2/CO_2$ 조건에서 NO의 농도는 Thermal NO의 결여로 인해 $O_2/N_2$ 조건보다 작게 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권4호
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• pp.283-293
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• 2015

고준위폐기물처분장에서 완충재는 공학적방벽의 주요 구성요소 중 하나이다. 본 연구에서는 국 내외의 완충재 요구사항과 성능기준을 분석하고, 우리나라 고준위폐기물처분장에 적합한 완충재 개념 도출을 위한 접근방안을 제시하였다. 완충재의 주요 성능기준 인자항목으로, 수리전도도, 핵종 저지능, 팽윤압, 열전도도, 역학적 특성치(mechanical properties), 유기물함량(organic carbon content), 일라이트화 속도(illitization rate) 등을 고려하였다. 우리나라 고준위폐기물처분장 완충재 물질로서 국산 벤토나이트(Ca-벤토나이트)와 대안재로 MX-80 벤토나이트(Na-벤토나이트)를 제안하였다. 완충재의 기술사양은 Ca-벤토나이트 경우엔 우리나라의 성능기준을, Na-벤토나이트의 경우는 스웨덴의 성능기준을 보수적으로 만족하는 값으로 설정하였다. 완충재의 두께는 전단거동, 핵종 유출, 열전도의 측면에서 평가하여 결정하였으며, 평가결과 완충재의 두께는 0.25 ~ 0.5 m 사이가 적절하였다. 그러나 최종적인 완충재의 두께는 향후 보다 심도 있는 열-수리-역학적 평가와 경제적, 공학적 측면을 고려하여 결정하여야 할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제29권4호
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• pp.262-279
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• 2019

고준위방사성폐기물처분장의 공학적 방벽에서는 다양한 원인으로 인해 기체가 발생한다. 만약 기체 생성 속도가 기체 확산 속도보다 빠를 경우 기체의 압력이 증가하게 되고, 기체 유입 압력(gas entry pressure)을 넘어서게 되면 기체가 급격히 벤토나이트 완충재를 통과하는 기체 이동 현상(gas migration)이 발생하게 되며 이는 사람과 주변 환경을 방사능에 노출시킬 수 있기 때문에, 공학적 방벽의 장기 건전성 확보 측면에서 기체 이동 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 매우 중요한 기체 흐름 현상인 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 공학적 방벽에서의 기체 이동 현상을 모사하고자 역학 손상 모델 및 손상도를 고려한 2상 유동 모델을 개발하였으며, 일정 체적 경계 조건 하에서의 1차원 기체 주입 시험 모사를 통해 개발된 모델의 적용성을 검토하였다. 수치 해석 결과 공극 수압 및 응력, 기체 유출량이 팽창 흐름 발생 시 급격히 증가하는 현상을 모사할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.84-90
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• 2005

분자선에피를 이용한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$ 이종접합 구조의 에피성장에 미치는 플라즈마의 rf전력의 영향에 대해 고찰하였다. 플라즈마를 발생시키는 rf 전력과 플라즈마 챔버압력의 조건에 따라 성장표면에 도달하는 분자나 원자의 에너지와 flux가 조절되어 에피성장 속도와 물질적 특성을 변화시킨다. 전력이 너무 낮거나 높은 조건에서 표면거칠기와 광특성이 각각 저하된 결과를 보였으며, 적정한 전력인 400W에서 성장한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$이 종접합 구조에서 날카로운 계면과 강한 photoluminescence 피크를 보였다. 이러한 현상에 대한 원인으로 고에너지 입자들이 성장표면에서 작용하는 기구들인 플라즈마에 의한 탈착과 표면확산, 성장표면의 하부에 주입되는 결함의 발생에 대하여 논하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.306-308
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• 2007

Poly(ethylene glycol) dimethyl ether (PEGDME)/fumed silica/ 1-methyl -3-propylimidazolium iodide (MPII)/$I_2$ mixtures were used as polymer electrolytes in solid state dye-sensitized solar cells (DSSCs). The contents of MPII were changed and the concentration of $I_2$ was fixed at 0.1 mole% with respect to the MPII. The maximum ionic conductivity was obtained at [EG]:[MPII]:[$I_2$]=10:1.5:0.15. It was supposed that the maximum of ionic conductivities would match with that of cell efficiencies, if the ionic conductivity is a rate determining step in the sol id state DSSCs. However, the maximum composition did not show the maximum solar cell performance, indicating the mismatch between ionic conductivity and cell performance. This suggests that the ionic conductivity may not be the rate controlling step in determining the cell efficiency in these experimental conditions, whereas other parameters such as the electron recombination might play an important role. Thus, we tried to modify the surface of the $TiO_2$ particles by coating a thin metal oxide such as $Al_2O_3$ or $Nb_2O_5$ layer to prevent electron recombination. As a result, the maximum of the cell efficiency was shifted to that of the ionic conductivity. The peak shifts were also attempted to be explained by the diffusion coefficient and the lifetime of electrons in the $TiO_2$ layer.