• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.205-212
• /
• 2004

In this paper, to satisfy the temperature requirement of turbopump-inlet condition, the cooling of cryogenic propellant is performed at the simulated suction-line of the Launch Vehicle. The cooling method is by using gas helium injection. This paper investigates the effect of helium injection on liquid nitrogen, which simulates the liquid oxygen. By using helium injection, subcooling of liquid nitrogen can be achieved and in the condition of v/vL≒0.8min-¹ approximately in four minutes subcooling temperature can be achieved.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2015.10a
• /
• pp.77-78
• /
• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.115-115
• /
• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.151-157
• /
• 2008

The DPF temperature distribution which has a great effect on regenerating the ceramic filter effectively was measured at 30 locations using K-type thermocouples. Five partitioned electric heaters were used for heating the ceramic filter and they are switched ON/OFF in order. Also, the temperature distribution in the ceramic filter was measured with varying the electrical power supply to the heaters and the mass flow rate of the air supply from a blower. The uniform distribution of the air flow velocity at the inlet of the DPF make that of the temperature in the ceramic filter. The difference in heating ability between the partitioned heaters had a great effect on the temperature distribution in the ceramic filter.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.7-13
• /
• 2000

We had investigated thermal stability, Ignition temperature and fire gas for polyurethane foams used for manikin, cushion and interior finishing material. Decomposition of polyurethane foams with temperature was investigated using a DSC and the weight loss with temperature increase using a TGA in order to find the thermal hazard of polyurethane foams, and the ignition temperature of polyurethane foams according to species. We studied constant temperature among ignition temperature measuring methods. In addition, noxious gases for polyurethane foams according to combustion condition were analyzed using gas analyzer and GASTEC. As results, initial decomposition temperature of polyurethane foam used for interior finishing material was lower than those for manikin and cushion, and exothermic energy was higher. Ignition temperature of polyurethane foam of interior finishing material was $420^{\circ}$. All of combustion forms at $427^{\circ}$ and under were smoldering combustion, and it was combustion at $500^{\circ}$. As furnace temperature was increased, concentration of noxious gases such as carbon oxide, carbon dioxide, and hydrogen cyanide was increased. And nitrogen oxide at combustion condition($500^{\circ}$) was over 10 ppm.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
• /
• 1999.06b
• /
• pp.51-64
• /
• 1999

가스터빈에 사용되는 소재는 여타 금속소재에 비하여 고온 기계적 특성은 우수한 반면 상대적으로 단조성이 떨어지기 때문에, 금속소재의 단조성에 대한 이해와 단조 공정별 장단점을 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 가스터빈용 Ni합금의 경우 고온기계적 성질은 결정립 크기에 크게 의존한다. 결정립 크기는 기계적 성질에 직접적으로 영향을 미치는데, 동적재결정의 경우 초기 결정립크기, 변형률, 변형속도, 온도 뿐만 아니라 결정립계에 석출된 제2상에 의해서 크게 영향을 받기 때문에 이들 상의 고용온도를 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 유한요소법으로 변형률과 온도분포를 해석함으로써 단조품 내의 결정립 분포를 효과적으로 예측할 수 있다. 다단계 단조 경우, 최종 단조품의 결정립 크기는 단계별 단조 온도 및 변형률 배분 등에 따라 변하므로 이를 고려하여야 한다.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.7-13
• /
• 2001

In this paper, we had analyzed comsbustion gases according to pyrolysis $600^{\circ}c$, $800^{\circ}c$ and $1000^{\circ}c$ for polymeric material using a GASTEC colorimetric gas detector tube in order to combustion gases toxicity evaluation for flame retardant untreated ply wood, flame retardant treated ply wood, flexible polyvinyl chloride and flexible polyurethane foam of polymeric material. As a result, comsbustion gases producted from small specimens of polymeric material had reached fatal to man at a 30 minute exposure time that had possesed toxicity index. Toxicity index at pyrolysis $800^{\circ}c$ of flexible polyvinyl chloride was 31.74. Flexible polyvinyl chloride was the highest toxicity index of flame retardant untreated ply wood, flame retardant treated ply wood, flexible polyvinyl chloride and flexible polyurethane foam. The comsbustion gases producted commonly no concern with pyrolysis temperature had analyzed carbon dioxide($CO_2$) and carbon monoxide(CO). Toxicity index had investigated differently according to pyrolysis temperature even a similar materal.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.30 no.5
• /
• pp.552-559
• /
• 2008

Three dimensional numerical analysis were performed to investigate the combustion characteristics in a tangentially fired pulverized coal boiler. The predicted values at the outlet of economizer for the gas temperature, O$_2$, NO, CO were been compared with the measured data. By using the actual operating conditions of the power plant, the distribution of velocity, gas temperature, O$_2$, CO, CO$_2$ and NO as well as the particle tracking in the boiler were investigated. Throughout the present study, the non-uniform distribution of flue gas temperature in front of the final superheater might be resulted from the residual swirl flow in the upper furnace of the boiler. The present analysis on non-uniform distribution of the gas temperature could provide the useful information to prevent the frequent tube failure from happening in the final superheater of the tangentially coal-fired boiler.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.552-558
• /
• 2011

In this paper, simulation works for a cascade refrigeration cycle using propane, ethylene and methane as a refrigerant have been performed for the liquefaction of natural gas using Peng-Robinson equation of state built-in PRO/II with PROVISION release 8.3. The natural gas feed compositions were supplied from Korea Gas Corporation and the flow rate was assumed to be 5.0 million tons per annual. Supply temperature for propane refrigerant was fixed as $-40^{\circ}C$, that for ethylene refrigerant as $-95^{\circ}C$, and that for methane refrigerant as $-155^{\circ}C$. Natural gas was finally cooled and liquefied to $-162^{\circ}C$ by Joule-Thomson expansion. Conclusively, 91.64% by mole of the natural gas liquefaction ratio was obtained through a cascade refrigeration cycle and Joule-Thomson expansion.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.271-271
• /
• 2014

본 연구에서는 최근 다양한 전자 소자로써의 연구가 진행되고 있는 그라핀을 SiO2/Si 기판 위에 전자빔 식각(Electron-Beam Lithography)을 이용하여 후면 게이트 전극 구조의 그라핀 채널을 갖는 삼단자 소자를 형성하고 가스 유입이 가능한 진공 Probe Measurement System을 이용하여 금속 전극과 그라핀 간의 접촉저항 (Rc) 및 길이가 다른 채널저항(Rch)를 구하고, 채널 길이, 가스 유량, 온도, 게이트 전압에 따른 I-V 변화를 측정함으로써, 후면 게이트 전극 구조의 그라핀 채널을 갖는 삼단자 소자의 가스 센서로서의 가능성을 연구하였다. 후면 게이트 전극 구조의 그라핀 채널을 갖는 삼단자 소자는 전자빔 식각(Electron-Beam Lithography)에 의해 패턴을 제작하고 Evaporator를 이용하여 전극을 증착 하였다. 소자의 소스 (Source)와 드레인 (Drain)은 TLM (Transfer Length Method)패턴을 이용하여 인접한 두 개의 전극간 범위를 변화시키는 형태로 제작함으로써 소스-드레인간 채널 길이가 다르게 하였다. 이 때 전극의 크기는 가로, 세로 각각 $20{\mu}m$, $40{\mu}m$이며 전극간 간격은 $20/30/40/50/60{\mu}m$로 서로 다르게 배열 하였다. 제작된 그라핀 소자는 진공 Probe Measurement System 내에서 게이트 전압(VG)를 변화시킴으로써 VG 변화에 따른 소자의 특성을 평가하였는데, mTorr 상태의 챔버 내로 O2 가스를 주입하여 그라핀의 Dangling bond 및 Defect site에 결합 된 가스로 인한 전기적 특성의 변화를 측정하고, 이 때 가스의 유량을 50 sccm에서 500 sccm 까지 변화시킴으로써 전기적 특성 변화를 측정하여 센서 소자의 민감도를 평가하였다. 또한, 서로 다르게 배열한 소스-드레인 간의 채널 길이로 인하여 채널과의 접촉 면적에 따른 센서 소자의 민감도 또한 평가할 수 있었다. 그리고 챔버 내 온도를 77 K에서 400 K까지 변화시킴으로써 온도에 따른 소자의 작동 범위를 확인하고 소자의 온도의존성을 평가하였다.