• Nuclear Engineering and Technology
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• v.25 no.4
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• pp.552-560
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• 1993

In this study, the detailed fuel assembly stress analysis model to evaluate the structural integrity for seismic and blowdown accidents is developed. For this purpose, as the first step, the program MAIN which identifies the worst bending mode shaped fuel assembly(FA) in core model is made. And the finite element model for stress calculation of FA components is developed. In the model the fuel rods (FRs) and the guide thimbles are modelled by 3-dimensional beam elements, and the spacer grid spring is modelled by a linear and relational spring. The constraints come from the results of the program MAIN. The stress analysis of the 16$\times$16 type FA under arbitary seismic load is performed using the developed program and modelling technique as an example. The developed stress model is helpful for the stress calculation of FA components for seismic and blowdown loads to evaluate the structural integrity of FA.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.231-231
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• 2013

ZnO은 hexagonal wurtzite 구조를 갖는 직접 천이형 화합물 반도체로서, 상온에서 3.37 eV 정도의 wide band gap energy를 가지고 있으며, 60 meV의 큰 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖는다. 또한 동종 기판이 존재하고 열, 화학적으로 안정한 상태이며 습식 식각이 가능한 장점으로 인해 각광받고 있다. 또한, ZnO 박막은 우수한 전기 전도성을 나타내며 광학적 투명도가 우수하기 때문에 투명전극으로 많이 이용되어 왔고, 태양 전지(solar cell), 가스 센서, 압전소자 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 ZnO박막을 안정적인 쇼트키 다이오드 특성을 얻기 위해서는 쇼트키 배리어 장벽의 형성이 필수적이다. Mg을 ZnO에 첨가하여 MgZnO 박막을 형성할 경우, 금속의 일함수와 MgZnO의 전자친화력 차이가 증가하여 더 큰 쇼트키 장벽 형성이 가능하며, 금속의 일함수가 큰 물질을 사용해야 한다. 또한, 박막의 결함이 적은 박막을 형성해야 하는 에피탁셜 박막이 필요하다. SiC는 높은 포화 전자 드리프트 속도(${\sim}2.7{\times}107$ cm/s), 높은 절연 파괴전압(~3 MV/cm)과 높은 열전도율(~5.0W/cm) 특징을 가지고 있으며, MgZnO/Al2O3의 격자 불일치는 ~19%인 반면에 MgZnO/SiC의 격자 불일치는 ~6%를 가진다. 금속의 일함수가 큰 Ag 금속은 열처리가 될 경우 AgOx가 될 경우 더욱 안정적인 쇼트키 장벽을 형성될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쇼트키 접합을 형성하기 위해 금속의 일함수가 큰 Ag 금속을 사용하였으며, Al2O3 기판과 6H-SiC 기판위에 MgZnO(30 at.%) 박막을 증착하였다. 증착 후에 Ag를 증착 한 뒤 급속 열처리를 하였다. 열처리된 MgZnO의 경우 열처리 하지않은 소자보다 약 $10^5$ 이상의 우수한 on/off 특성을 보였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.554-564
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• 1996

Oxygen reduction in an alkaline fuel cell was studied by using perovskite of $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$(x=0.00, 0.01, 0.10, 0.20, 0.35, and 0.50) as an oxygen electrode catalyst. The changes in the catalytic properties as a function of Fe content were investigated by XRD, TG, and TPR. XRD patterns gave different lattice parameters of the catalysts. TG study revealed that Fe was so stabilized in the perovskite structure as to be hardly reduced even up to $900^{\circ}C$, and the amount of oxygen which was eliminated at high temperature increased with the fraction of Fe because Fe induced the increase of Co-O binding energy. From TPR study, ${\alpha}$-(low temperature peak) and ${\beta}$-(high temperature peak)states were observed. The bond strength of the ${\beta}$-species which was associated strongly with Co of the perovskite increased proportionally with the fraction of Fe. The ${\alpha}$-species, reversible oxygen, was the active species in the oxygen reduction. The ${\alpha}$-peak temperature which reflected the binding energy between Co and ${\alpha}$-state oxygen moved to lower temperature with the increase of lattice parameter of the catalytst due to the increase of Fe content. The decrease in the binding energy increased the activity in the oxygen reduction, but the decrease of ${\alpha}$-species with the increase of Fe content decreased the activity. The increase in the surface area with Fe content had little effect on the activity.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.2
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• pp.139-144
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• 1997

Structurally, the rare earth cuprate superconductor of Nd2-xCexCuO4-$\delta$ has T' structure and has been known as having a quite complicated microstructural phenomena, so far. In order to be superconductivity, both small amount of cation substitution of Nd3+ by Ce4+ and oxygen reduction are required. In the present study the crystallographic study on the structural transition for the Nd2-xCexCuO4-$\delta$ crystal has been con-ducted by observing the CBED (Convergent Beam Electron Diffraction) pattern with STEM(Scanning Transmission Electron Microscope). Three different samples of Nd2CuO3,Nd1.85Ce0.15CuO4 and Nd1.85Ce0.15CuO3.965 were prepared by solid-state sintering and their CBED patterns were observed by STEM to study the structural transition accompanying the substitution of Ce and the reduction of oxygen. Experimental HOLZ lines of these samples were compared with those plotted by a computer-programmed simulation to de-termine the lattice parameter of Nd2-xCexCuO4-$\delta$ crystal.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.300-305
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• 1998

Crystallinity and structual properties of the epitaxially grown Pt films on $Al_2O_3$(0001) substrate by rf magnetron sputtering at a substrate temperature of $600^{\circ}C$ were studied by using backscattering spectrometry (BS)/channeling and transmission electron microscopy (TEM) measurements. $MeV^4$He ion BS/channeling results showed that the channeling minimum yield of Pt film with a thickness of 3500$\AA$ was 4%. This indicates an excellent crystallinity of Pt film. When the thickness of Pt film was less than 200 $\AA$, the channeling minimum yield of Pt film increased sharply with the decrease in film thickness. The Pt layer on $Al_2O_3$(0001) substrate grew epitaxially to the direction of (111) with six-fold symmetry. Cross-sectional TEM images also showed that Pt film on $Al_2O_3$(0001) substrate consist of twinned domains to release the strain induced by the lattice mismatch and the surface roughness of the film increased at the twin boundaries where the strain was contcentrated.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.387-387
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• 2007

기능성 나노소자를 구현할 수 있는 나노 소재로 0차원 구조의 양자점(quantum dot)과 1차원 구조의 양자선 및 나노선(nanorod)이 제안되고 있다. 나노선의 경우 나노스케일의 dimension, 앙자 제한 효과, 탁월한 결정성, self-assembly, internal stress등 기존의 벌크형 소재에서 발견할 수 없는 새로운 기능성이 나타나고 있어서 바이오, 에너지, 구조, 전자, 센서 등의 분야에서 활용되고 있다. 현재 국내외적으로 널리 연구되고 있는 나노선으로는 Si 및 Ge, $SnO_2$, SiC, ZnO 등이 있으며 특히, ZnO는 우수한 물리적 전기적 특성과 함께 나노선으로의 합성이 비교적 쉬워 주목받고 있는 재료이다. ZnO의 합성방법으로는 thermal CVD, MOCVD, PLD, wet-chemistry 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 특히 MOCVD 법은 수직 정렬된 ZnO 나노막대를 합성하기가 매우 용이하다. 본 실험에서는 자체개발된 MOCVD 장비를 이용한 일차원 ZnO 나노선을 성장하였다. 이러한 ZnO 나노선의 성장은 사파이어 기판과 실리콘 기판 위에서 이루어졌으며 기판의 종류와 격자상수 불일도에 따른 상이한 성장과정을 온도에 따른 나노선 성장에서 관찰할 수 있었다. 사파이어 기판의 경우, 240도의 온도에서는 박막형상을 지닌 ZnO가 온도가 320도 이상으로 상승하면서 나노선으로 변함을 보였고, 실리콘 기판의 경우 380도 이상에서 기울기률 가진 나노선을 관찰하였으며, 420도에서는 나노선을 관찰 할 수 없었다. 또한 PL 장비를 이용한 PL 강도와 성장과정을 연관하여 생각하였을 때, 나노선의 기물기가 PL 강도비과 연관성을 가진다는 것을 측정을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.115-115
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• 2017

티타늄에 있어서 주요 침입형 원소인 산소는 결함을 일으키는 원인으로 산소함량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 가장 많이 이용되는 탈산 방법은 칼슘 및 칼슘염화물의 높은 산소 친화력을 이용하는 것이다. 칼슘염화물 플럭스를 사용하여 칼슘을 용해하고, 티타늄과 반응한 탈산생성물인 칼슘산화물을 플럭스 내에 용해시키는 방법이다. 이러한 방법으로 티타늄 와이어 및 시트 내 산소를 저감한 연구가 보고되었다. 티타늄 탈산의 제일 큰 구동력은 티타늄 내 산소원자의 확산이다. 티타늄의 탈산온도가 1,155K 이상으로 증가하면 hcp에서 bcc 구조로 변태되는데 이러한 구조에서 산소의 확산은 더 활발해진다. 실제로 티타늄의 변태온도 이전에서는 확산속도가 낮아서 큰 변화가 없지만, 1,273K 고온의 bcc 구조에서는 확산속도가 빨라서 그 이전에 비해 100배 이상 빠르게 원자 이동이 일어나는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 탈산 방법은 티타늄 원재료가 벌크 형태에서 주로 연구되었으며 티타늄 분말에 대한 탈산 연구는 보고된 바가 많지 않다. 이는 높은 탈산온도에서 칼슘의 용해로 인한 분말의 건전한 회수가 어렵기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구진은 칼슘 증기를 이용한 비접촉식 탈산 용기를 제작하여 티타늄 분말을 변태온도 이상에서 탈산하여 1,000ppm 이하 저산소 티타늄 분말을 회수하였다. 칼슘을 이용한 티타늄 내 산소의 제거 메커니즘을 깁스자유에너지와 각각의 분압에 의해 설명하고 있다. 가장 일반적인 설명은 티타늄 내 산소가 탈산온도에 따라 확산하게 되며 이러한 산소는 티타늄의 표면에서 티타늄 산화층을 형성한다. 이때 탈산제인 칼슘의 높은 산소 친화력으로 티타늄 산화층은 분해되어 칼슘산화물을 형성한다. 이러한 과정으로 티타늄 내 산소가 제거되는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 탈산 연구에도 불구하고 대부분의 연구 보고에서는 탈산 전후의 산소 농도 변화만 측정하였으며, 실제적으로 티타늄 탈산 전후의 표면산화층의 변화, 티타늄 내부의 산소농도 변화 및 격자 변형에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조에 있어서 탈산 전후 표면 산화층 및 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산 거동에 대해 관찰하였다. 본 연구에서 비접촉식 탈산용기를 이용하여 칼슘 증기에 의한 탈산에 의하여 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조하였고, 탈산된 분말을 티타늄 원재료와 비교하여 표면 산화층, 격자 변형, 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산에 따른 산소 거동을 살펴보았다. 탈산된 티타늄 분말의 표면 산화층은 원재료 대비 73% 제거되어 약 3nm로 줄었음을 확인하였고, 또한 표면 산화층 감소뿐만 아니라 티타늄 분말 내부에서도 원재료보다 산소 농도가 감소하였음을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.34 no.2
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• pp.107-122
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• 2016

This study aims to develop a framework to estimate mobile source emissions with the macroscopic travel demand model including enhanced estimates of intra-zonal travel emissions using Space Syntax analysis. It is acknowledged that "the land-use and transportation interaction model explains the influence of urban structure on accessibility and mobility pattern". Based upon this theory, the estimation model of intra-zonal travel emissions is presented with the models of total travel distance, total travel demand, and average travel speed of intra-zonal trips. Thess statistical models include several spatial indices derived from the Space Syntax analysis. It explains that urban spatial structure is a critical factor for intra-zonal travel emissions, which is lower in compact zone with smaller portion of land area, lower sprawl indicator, and more grid-type of road network. Also the suggested framework is applied in the evaluation of the effectiveness of bicycle lane project in Suwon, Korea. The estimated emissions including intra-zonal travel is as double as the results only with inter-zonal demands, which shows better performance of the suggested framework for more realistic outcomes. This framework is applicable to the estimation of mobile source emissions in nation-wide and the assessment of transportation-environment policies in regional level.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.38 no.4
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• pp.283-287
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• 1994

The crystal stucture of bithional surfoxide, $C_{12}H_6Cl_4O_3S$, has been determined from 2295 independent reflections collected on an automated CAD-4 diffractometer with a graphite-monochromated $Mo-K\alpha$ radiation. The crystal belongs to the monoclinic, space group P2$_1$/n, with a unit cell dimensions a = 12.448(4), b = 9.740(1), c = $11.815(2)\AA$, $\beta$ = $100.06^{\circ}$, $\mu$ = 9.02 cm$^{-1}$, Dm = 1.76 g/cm$^3$, Dc = 1.75 g/cm$^3$, F(000) = 744, and Z = 4. The structure was solved by the direct method and refined by the least-squares method. The final R values was 0.037 for 2295 independent reflections. Overall conformation of the molecule is folded with respect to central surfur atom. Comparing with the molecular conformation of bithional, one of phenyl rings was swinged with about $180^{\circ}.$ This conformational change in the molecule results in the existance of intramolecular-hydrogen bond of S-O(3)---H-O(1) type and its steric hindrance between this moiety and the other phenyl ring. The two best planes of the phenyl rings have a maximum deviation of 0.009 $\AA$ for C(1) atom. The dihedral angle between two phenyl rings is $99.22^{\circ}.$ In the crystal structure, the molecules are packed with intermolecular-hydrogen bond of O(3)---H-O(2).

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.12
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• pp.1043-1050
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• 2014

An air-core vortex is generated during draining after stirring a rotating cylindrical tank or after filling it with water. The formation of the air-core vortex and the time of its formation are dependent on drain conditions such as the dimensions of the tank, the initial rotation or stirring speed, and the shape of the drain port. In this study, a draining process using a two-stage drain port was numerically investigated. The length and radius of the first drain stage located in the lower part of the drain port were kept constant, whereas the radius of the second drain stage was varied for simulating the draining process. The simulation was conducted by considering an axisymmetric swirling flow for all cases. The declining water level was monitored by an interface capturing method. Further, the effects of the radius of the second drain stage on the time of formation of the air-core vortex and the internal flow structure were investigated.