Kang, Seung Mo;Ahn, Kyung Min;Moon, Sun Hong;Ahn, Byung Tae
Current Photovoltaic Research
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제2권1호
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pp.1-7
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2014
We developed a method of growing thin Si film at $600^{\circ}C$ by hot wire CVD using a very thin large-grained poly-Si seed layer for thin-film Si solar cells. The seed layer was prepared by crystallizing an amorphous Si film by vapor-induced crystallization using $AlCl_3$ vapor. The average grain size of the p-type epitaxial Si layer was about $20{\mu}m$ and crystallographic defects in the epitaxial layer were mainly low-angle grain boundaries and coincident-site lattice boundaries, which are special boundaries with less electrical activity. Moreover, with a decreasing in-situ boron doping time, the mis-orientation angle between grain boundaries and in-grain defects in epitaxial Si decreased. Due to fewer defects, the epitaxial Si film was high quality evidenced from Raman and TEM analysis. The highest mobility of $360cm^2/V{\cdot}s$ was achieved by decreasing the in-situ boron doping time. The performance of our preliminary thin-film solar cells with a single-side HIT structure and $CoSi_2$ back contact was poor. However, the result showed that the epitaxial Si film has considerable potential for improved performance with a reduced boron doping concentration.
In this study, the thermal performance of vehicle's cooling system is experimentally investigated using the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids as working fluids. For the purpose, the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids are prepared by twostep method with gum arabic. In order to obtain the well-suspended nanofluids, the agglomerated $Al_2O_3$ nanoparticles are precipitated using centrifugal force and the experiments are performed with supernatant of them. The thermal conductivity is measured by transient hot wire method and the thermal conductivity of nanofluids is enhanced up to 4.8% as compared to that of base fluids. Moreover, the cooling performance of water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids is evaluated using vehicle's engine simulator under the constant RPM condition. The results show that the cooling performance of automobile engine increases up to 5.9% using prepared nanofluids. To investigate the effect of nanofluids on exhaust gas, the $NO_x$ emission is measured during the operation with respect to time and 10.3% of $NO_x$ emission is decreased. The experimental results imply that the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids might be used as a next-generation vehicles' coolant
본 연구에서는 3공피토우관 및 열선유속계를 사용하여 벽에 평행한 2차원 난류제트의 난류량들을 측정하였고, 스캐니 밸브를 이용하여 벽면아력분포를 측정함 으로써 재순환 영역을 포함한 전체유동장에서의 유동특성을 고찰하였다. 또한 잘 알려진 표준 k-.epsilon. 난류모형 및 유선곡률을 고려한 수정된 k-.epsilon. 난류모형을 이용하여 측정 수치해석을 수행하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제41권1호
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pp.21-30
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2017
현재 국내에서 공장 보수용접이 가장 많이 이루어지고 있는 선박 엔진 부품은 피스톤 크라운과 배기밸브이다. 또한 선박 엔진 밸브와 크랭크 축 등의 경우에는 신규 부품에서도 성능향상을 위해 표면개질방법으로 오버레이 용접이 시공되고 있다. 용착률을 높이는 고능률 오버레이 용접 공정으로 Hot Wire GTAW, Cold Tandem GMAW, Band Arc SAW, Tandem SAW법이 개발되어 있고, 용사방법으로 PTA공정이 현장에서 많이 시공되고 있다. 입열량 제어가 용이한 공정으로 GMAW-Pulse, CMT 용접공정이 있다. 엔진 배기밸브의 보수를 위한 오버레이공정에서 열영향부에 가까운 모재 내에 액화균열이 발생하는 경우가 있어 주의를 요한다. GMAW-Pulse 공정과 CMT공정에서는 입열량 제어가 용이하여 높은 용착속도를 유지하면서도 액화균열의 발생 없이 엔진 밸브의 보수 또는 표면 개질 목적으로 시공이 가능하다. 최근에 국내에서 고능률 용접 공정으로 선박엔진의 보수 또는 표면 개질 목적으로 사용 가능한 Super-TIG 용접공정이 개발되어 있다. 이 공정은 아크를 플라즈마 스트림이라고 보고 전류증가에 따라 커지는 아크압력을 막으면서도 용가재의 용융 효율이 극대화 되도록 폭이 큰 C형의 오목한 용가재를 발명하여 용착률을 획기적으로 향상시킨 용접공정이다.
본 연구에서는 고강도 알루미늄 합금으로 제작된 평판보의 받음각(.alpha.)를 10˚ 에서 30˚까지 10˚씩 변화시킨 3가지의 모델에 대해, 각 모델의 Re$_{d}$수 변화에 대한 후류의 스펙트럼분석, 레이저 도플러 유속계(laser doppler velocimetry)를 이용 한 유동장 해석 및 평판보의 응답을 실험을 통해 조사, 분석하고 유동장과 측정이 용 이하지 않은 얇은 평판주위의 압력분포에 대한 전산해석을 수행함으로써 유동 여기진 동 구조의 규명을 시도하였다.다.
16채널 어레이 마이크로폰을 이용하여 난류 유동장 내 벽면 압력섭동에 대한 측정을 수행하였다. 본 실험에 사용된 코팅재질은 약 50 ppi (pores per inch)의 다공성 구조로 이루어진 우레탄 물질로 이루어져 있다. 코팅의 주된 목적은 난류 유동장 내 최소한의 공간을 유지하면서 대류속도로 진행하는 난류 와들을 필터링하는 역할을 하는 것이다. 평판 위 경계층의 측정은 열선 유속계를 이용하였으며 표면 마찰계수 값을 얻기위해 CPM법을 사용하였다. 벽압력 스펙트럼과 파수-주파수 스펙트럼 측정은 코팅에 의해 얼마나 에너지가 저감되는 지를 비교하기 위해 사용되었다. 벽면 코팅은 대류하는 무차원 벽면섭동압력에너지를 저감시켰지만, 컴플라이언트 코팅된 벽면 거칠기로 인해 일반 강체 평판에 비해 상대적으로 발달된 경계층을 형성하였으며 벽면 평균전단응력과 저주파수 압력스펙트럼 레벨도 함께 증가하였다.
CHOI S. H.;CHO S. W.;JEONG D. S.;JEON C. H.;CHANG Y. J.
International Journal of Automotive Technology
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제6권4호
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pp.323-332
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2005
A cylindrical constant volume combustion chamber was used to investigate the flow characteristics at the spark electrode gap and the combustion characteristics of a homogeneous charged methane-air mixture under various overall charge pressures, excess air ratios and ignition times. The flow characteristics, including the mean velocity and turbulence intensity, were analyzed with a hot wire anemometer. Combustion pressure development measured by piezoelectric pressure transducer, a flame propagation image acquired by ICCD camera and exhaust emissions measured by 2-valve gas chromatography were used to investigate effects of initial pressures, excess air ratios and ignition times on the combustion characteristics. It was found that the mean velocity and turbulence intensity had the maximum value around 200-300 ms and then decreased gradually to a near-zero value after 3000 ms and that the combustion duration was shorten and the flame speed and laminar burning velocity had the highest value under the condition of an excess air ratio of 1.1, an overall charge pressure of 0.15 MPa and an ignition time of 300 ms in the present study. The $CO_2$ concentration was proportional to the ignition time and overall charge pressure, the $CO_2$ concentration was proportional to the excess air ratio, and the UHC concentration was inversely proportional to the ignition time and overall charge pressure.
The present study investigates on improvement of inhalation efficiency of hood in ventilation system for elimination of industrial dust. The hood, one of local exhaust ventilation system, has an important function to inhale a pollution source such as harmful dust and industrial waste. In this study, in order to improve the inhalation efficiency of the industrial hood, a new device named "gas-guide-device" was attached to inside of hood. The thermal fluid commercial code "Phoenics ver 3.1" was used to analyze the flow velocity distribution at the hood inlet and around the hood after gas-guide-device was installed. And the flow velocity on each position inside and around the hood was actually measured using the hot wire type anemometer under the same condition as that of numerical analysis. Also, in order to identify the optimum shape of gas-guide-device, numerical analysis and experiments are performed under various conditions and their results are presented. The results of this study revealed that the hood attached with gas-guide-device was higher the inhalation efficiency than that for without one and can be possible to improve the capture velocity of the industrial dust. And the optimum shape of gas-guide-device was identified that the ratio of two sizes of gas-guide-device, X to Y, has 4 to 6 on the basis of the hood size in use and the width (b) of gas-guide-device.
본 논문에서는 이 2차원 재부착분류(본문에서는 stepped wall jet라 명명함) 유동장을 재부착상류 부분, 재부착점 근방, 재부착 이후의 재발전 벽면분류 지역의 세 영역으로 구분하여 재부착 길이, 평균속도, 벽면정압을 측정하고 on-line에 의한 디지 틀 데이터 처리기법을 이용하여 난류강도, 레이놀즈 전단응력, 속도의 3승적(triple velocity product), integral length scale, Taylor's microscale 등을 실험적으로 구 하여 재부착 상류 부분에서는 자유분류와 비교하고, 재부착 이후에서는 2차원 벽면분 류와 비교하기로 한다.그리하여 초기 교란을 받는 분류가 벽면에 재부착하여 2차원 벽면분류로 재발전되어 가는 과정에 있어서의 평균 유동장과 급격한 변화를 갖는 난류 특성을 상세히 조사하여, 보다 일반적으로 적용될 수 있는 난류모델을 개발함에 있어 서 실험적인 자료를 제공하고자 한다. Fig. 1은 본 실험의 유동장에 대한 개약도를 보여주고 있다.
탄소나노튜브는 높은 전기 전도성과 열 전도성을 가지며, 이러한 특성 때문에 21세기를 주도해 나갈 수 있는 차세대 첨단 소재로서 각광을 받고 있다. 또한 최근에는 나노공학기술의 발달로 인하여 획기적으로 높은 열전도도를 나타내는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nanotubes, MWCNTs)의 대량 생산이 가능하게 되면서 다중벽 탄소나노튜브의 높은 열전도도 특성을 이용하여 탄소나노튜브를 기본 유체 및 기능성 유체에 안정하게 분산 시킨 후 이를 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 탄소나노튜브를 유체에 안정하게 분산시키기 위한 방법으로는 기계적 분산법, 물리적 흡착에 의한 분산법, 화학적 개질에 의한 분산법이 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 분산 방법과 탄소나노튜브 입자의 물성치에 따른 나노유체의 특성을 알아보기 위하여 나노유체의 열전도도와 점도 특성을 비교 분석하였다. 모든 물성치는 같지만 탄소나노튜브의 길이만 다른 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브에 각각 계면 활성제(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 100 wt%와 고분자 화합물(Polyvinyl Pyrrolidone, PVP) 300 wt%를 첨가하여 나노유체를 제조하였으며, 산화처리 된 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-Walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 증류수에 초음파 분산하여 산화나노유체를 제조하였다. 나노유체의 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 나노유체의 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 상온에서 동일 혼합비의 나노유체를 비교했을 때, 산화나노유체가 SDS 100 wt%, PVP 300 wt%를 혼합한 다른 나노유체보다 높은 열전도도 특성을 보였으며 점도 특성 또한 가장 낮은 것으로 측정되었다. 특히 상온에서 0.1vol%의 산화 CM-100 나노유체는 증류수보다 열전도도가 8.34%가 증가하였고, $10^{\circ}C$의 저온에서는 상온에서 증류수와 비교하여 측정된 열전도도 값보다 0.36%가 감소한 7.98%가 증가함을 보였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 높은 열전도도를 필요로 하는 열교환기의 작동유체나 기타 활용 분야에 대한 기초 자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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