• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권2호
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• pp.26-31
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• 2016

The Townsend to glow discharge mode transition was investigated in the dielectric barrier discharge (DBD) helium plasma source which was powered by 20 kHz / $4.5 kV_{rms}$ high voltage at atmospheric pressure. The spatial profile of the electric field strength at each modes was measured by using the intensity ratio method of two helium emission lines (667.8 nm ($3^1D{\rightarrow}2^1P$) and 728.1 nm ($3^1S{\rightarrow}2^1P$)) and the Stark effect. ICCD images were analyzed with consideration for the electric field property. The Townsend discharge (TD) mode at the initial stage of breakdown has the light emission region located in the vicinity of the anode. The electric field of the light emitting region is close to the applied field in the system. Immediately, the light emitting region moves to the cathode and the discharge transits to the glow discharge (GD) mode. This mode transition can be understood with the ionization wave propagation. The electric field of the emitting region of GD near cathode is higher than that of TD near anode because of the cathode fall formation. This observation may apply to designing a DBD process system and to analysis of the process treatment results.

• 한국추진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.77-81
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• 2012

극저온 추진제 탱크 속에서 가압 가스는 열손실에 의해 수축하고 추진제는 기화한다. 재 점화가 있는 추진기관의 경우 무추력 비행구간에서 극저온 추진제가 가압가스와 넓은 표면적으로 접촉하기 때문에 이러한 현상이 증대된다. 가압 가스량을 산정함에 있어 이러한 탱크 내부 열 물질 전달 현상을 고려하여야 한다. 무추력 비행구간에서 열 물질 전달 준 평형상태에 도달한다는 가정 하에 평형압력 계산절차를 제시하였다. 이를 적용하여 Falcon-1 발사체 2단에 탑재된 헬륨량을 산정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.201-205
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• 2011

극저온 추진제 탱크 속에서 가압 가스는 열손실에 의해 수축하고 추진제는 기화한다. 재 점화가 있는 추진기관의 경우 무추력 비행구간에서 극저온 추진제가 가압가스와 넓은 표면적으로 접촉하기 때문에 이러한 현상이 증대된다. 가압 가스량을 산정함에 있어 이러한 탱크 내부 열 물질 전달 현상을 고려하여야 한다. 무추력 비행구간에서 열 물질 전달 준 평형상태에 도달한다는 가정 하에 평형압력 계산절차를 제시하였다. 이를 적용하여 Falcon-1 발사체 2단에 탑재된 헬륨량을 산정하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.38-43
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• 2012

In the extreme conditions of launch vehicle in a space, such as cryogenic temperature and low-gravity environment, the mass gauging of remaining propellants becomes a difficult problem. Pressure-volume-temperature (PVT) method is one of the attractive mass gauging methods under low-gravity due to its simplicity and reliability. PVT gauging experiment with various mass flow rates of helium injection is carried out with the experimental apparatus creating cryogenic homogeneous condition as the condition of low-gravity. Experimental results are analyzed by a novel PVT gauging analysis method which considers all instantaneous changes of pressure and temperature in the ullage volume with small time intervals. It is observed that the gauging error from the novel PVT gauging analysis is -0.11% with 2 slpm mass flow rate of helium injection.

• 전기의세계
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• 제23권4호
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• pp.46-52
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• 1974

Generally, it has been regarded that there are two kinds of the effect of the electrodes, especially of the cathode in the gas discharge, (a) the effect caused by the difference of the cathode meterial and (b) the effect by the change of the cathode surface state even in the same meterials. Thus the two effects must be investigated independently to study the roles of the cathode in gas discharges. This paper measured sparking voltage in Rare gas (Ar, He) for the change of sparking voltage in repeating sparks and for the effect of (a) and (b) mentioned above, under the condition that the desorption of impurities from the cathod can be nigligible, and it is obtained that the correlative relations of the work function, sparking voltage and secondary coefficient are comparatively simple. In addition, the interesting character of the minimum point of the paschen's curves is found. The results were as follows; 1) The value of (pd)min with minimum pint of sparking voltage, (Vs)min, is 0.7-0.9 Torr. cm in Argon, but is 5.6-7.1 Torr. cm in Helium, and Paschen's curve in Helium shows slow curve than in Argon. 2) The minimum point of the Paschen's curve is satisfied actually Townsend's self sustaining criterion in Argon, but non-satisfaction in Helium, and the Townsend's secondary coefficient .gamma. action have compound property (.gamma.$_{i}$, .gamma.$_{p}$, .gamma.$_{m}$) in Helium. 3) The dependenting character of work function in Helium is less than in Argon. 4) The minimum point of sparking voltage increase under oxidized electrode than clear electrode in Au and Ag, but minimum point decrease in Ni and Cu.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권8호
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• pp.1383-1388
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• 2007

Recently, the semiconductor and display industries have tried to reduce the emissions of perfluorocompounds (PFCs) from the globally environmental regulation. Total amount of PFC emission can be calculated from the flow rate and the partial pressures of PFCs. For the precise measurement of PFC emission amount, the mass flow controlled helium gas was continuously injected into the equipment of which scrubber efficiency is being measured. The partial pressures of PFCs and helium were accurately measured using a mass spectrometer in each sample extracted from inlet and outlet of the scrubber system. The flow rates are calculated from the partial pressures of helium and also, PFC destruction and removal efficiency (DRE) of the scrubber is calculated from the partial pressure of PFC and the flow rate. Under this method, the relative expanded uncertainties of the flow rate and the partial pressures of PFCs are ± 2% (k = 2) in case the concentrations of NF3 and SF6 are as low as 100 μmol/mol.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.59-64
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• 2006

A closed-loop cryogenic cooling system for high field magnets is presented. This design is motivated by our recent development of cooling system for 21 tesla Fourier Transform ion Cyclotron Resonance (FT-ICR) superconducting magnets without any replenishment of cryogen. The low temperature superconducting magnets are immersed in a subcooled 1.8 K bath, which is connected hydraulically to the 4.2 K reservoir through a narrow channel. Saturated liquid helium is cooled by Joule-Thomson heat exchanger and flows through the JT valve, isenthalpically dropping its pressure to approximately 1 6 kPa, corresponding saturation temperature of 1.8 K. Helium gas exhausted from pump is now recondensed by two-stage cryocooler located after vapor purify system. The amount of cryogenic Heat loads and required mass flow rate through closed-loop are estimated by a relevant heat transfer analysis, from which dimensions of JT heat exchanger and He II heat exchanger are determined. The detailed design of cryocooler heat exchanger for helium recondensing is performed. The effect of cryogenic loads, especially superfluid heat leak through the gap of weight load relief valve, on the dimensions of cryogenic system is also investigated.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.213-218
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• 2010

인공위성 적외선 탑재체의 열싱크 역할을 위해, 액체헬륨을 이용하여 극저온패널(가로 약 800 mm, 세로 약 700 mm)을 4.2 K까지 냉각시키는 시스템을 설계, 개발, 검증하였다. 유효직경 8 m, 유효 깊이 10 m의 대형열진공챔버에서 검증된 본 냉각시스템은 500리터 용량의 액체헬륨용기 두 개(극저온 패널로의 액체헬륨 또는 저온헬륨가스 주 공급용기 및 주공급용기로의 재충진용기)를 사용하였는데, 목표인 극저온패널의 냉각 및 온도제어는 주 공급용기 내부의 미세압력조절을 통해 액체헬륨 공급유량을 제어함으로써 이루었다. 극저온패널에 공급된 후 배기되는 저온 헬륨가스는 특별히 설계, 제작된 사중진공배관의 제3층을 흐르며 열차단막의 역할을 수행함으로써, 액체헬륨 공급 라인인 제1층(중심배관)으로의 열유입을 최소화하였다. 극저온패널을 상온에서 40 K(합성표준불확도 194 mK)까지 냉각시키는데 약 3시간이 소요되었으며, 20 W의 열을 발산하는 극저온패널을 40 K 주변 온도에서 1 K 이내의 온도균일도를 가지며 유지할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.153-163
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• 2020

액체 수소는 기체 수소 부피의 약 1/800로 감소시킬 수 있어 동일 압력에서 기체 수소 대비 800배의 체적 에너지 밀도를 가지고 있고, 기체 수소에 비해 폭발 위험성이 낮고 수송이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 수소 액화를 위해서는 대규모 시설투자가 필요하고, 단순 압축 저장방식에 비해 많은 에너지가 필요함으로써 경제성 문제가 수반된다. 따라서 에너지 절감형 수소액화공정 연구는 매우 중요하다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 수소 액화를 위한 주요 공정으로 헬륨/네온(몰 비 80 : 20) 냉동사이클을 선정하고 화학공정모사기 AVEVA 사의 PRO/II ver. 10.2를 이용하여 공정모사 및 에너지 사용량을 도출하였다. 수소 액화를 위해 헬륨/네온 냉동사이클만을 사용하는 경우, SMR+헬륨/네온 냉동사이클을 사용하는 경우, C3-MR+헬륨/네온 냉동사이클을 사용하는 경우 에너지 사용량을 상호 비교하였다. 그 결과 수소 1 kg을 액화하는데 소요되는 압축기 총 소요 동력은 각각 16.3, 7.03, 6.64 kWh이었다. 헬륨/네온 냉동사이클만을 사용하는 것보다 상용화되어 있는 SMR 공정이나 C3-MR 공정을 사용하여 예냉하는 경우 에너지를 크게 절감할 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.347-353
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• 2006

국제도량형위원회의 질량 및 관련량 자문위원회 (CCM)가 주관하는 헬륨 투과형 표준리크(standard leak) 핵심측정표준 국제비교 (key comparison, KC)에 참여하기 위하여 기존의 정압형 리크표준기에 porous plug를 추가하여 측정범위를 $10^{-6}$ Pa L/s 까지 확장한 헬륨 미세리크 표준기를 개발하였다. 이를 위해 헬륨 기체에 대한 고진공 및 초고진공 표준기의 압력비와 porous plug의 콘덕턴스를 새롭게 측정하였으며, 개발된 장치를 이용하여 명목 값이 $5.6{\times}10^{-4}$ Pa L/s 인 투과형 표준리크를 직접 교정한 결과 표준기와 차이가 11.1 % 임을 알 수 있었다.