• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.345-350
• /
• 2017

Downsizing is widely applied to diesel engines in order to improve fuel efficiency and reduce exhaust emissions. Engine sizes are becoming smaller but pressure and temperature inside combustion chambers are increasing. Therefore, research for fuel spray under high pressure and temperature conditions is important. A constant volume chamber which simulates high temperature and pressure likely to be found in diesel engines was developed in this study. Pressure and temperature were increased abruptly because of ignition of the pre-mixture in the constant volume chamber. Then pressure and temperature were gradually decreased due to the heat loss through the chamber wall. Fuel spray occurred when temperature and pressure were reached at the target condition. In this experiment, the temperature condition should be exactly defined to understand the relation between fuel evaporation and ambient temperature. A fast response thermocouple was developed and used to measure the temporal and spatial temperature distribution during the combustion process inside the combustion chamber. In the results, the core temperature was slightly higher than the bulk temperature calculated by the gas equation. Ed-note: do you want to say 'ideal gas equation'? This was attributed to the heat transfer loss through the chamber wall. The vertical temperature deviation was higher than the horizontal temperature deviation by 5% which resulted from the buoyancy effect.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.484-488
• /
• 2012

Korea Aerospace Research Institute (KARI) performed the conceptual design of rocket engine test facility for the development and qualification of the 3rd stage liquid rocket engine for KSLV-II. The 3rd stage rocket engine test facility, which are to be constructed at Naro Space Center, will supply propellants and high-pressure gases to engine for firing test at ground and altitude conditions. The altitude test condition is obtained using a supersonic diffuser operated by the self-ejecting jet from the liquid rocket engine.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.193-202
• /
• 2008

This paper investigates experimentally the confining effect, strengthening capacity and rebound rate of sprayed Fiber-Reinforced-Polymer (SFRP). From the method, resin and chopped fibers are sprayed separately from the nozzle with high pressure, and then they are attached to the concrete surface, so structure could be repaired. To evaluate the strengthening effect of sprayed FRP, cylindrical specimens and beam specimens were strengthening with SFRP. As main material of FRP, glass fiber and polyester resin are used. To investigate the optimum condition of sprayed FRP, the effects of fiber length, coating thickness, fiber volume ratio and concrete strength were examined. Capacities of sprayed FRP method were also compared to the FRP sheet method. In case of the sprayed FRP, rebound rate is important parameter considering economical efficiency and constructibility, so rebound rate of was discussed. From the test results, optimum conditions of sprayed FRP were determined. SFRP method showed superior strengthening capacities than FRP sheet method.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2011.10a
• /
• pp.39.1-39.1
• /
• 2011

가압경수로의 압력경계기기는 약 $300^{\circ}C$, 150기압의 고온고압수환경에서 가동되고 있다. 특히 가압기 밀림관은 고온수와, 저온수가 교차하는 부분으로 열성층 형성으로 열적, 기계적 피로 및 수화학환경이 더해진 부식피로 등에 의하여 손상을 받는다. PWR 원전에서 수화학환경은 대표적으로 용존산소(DO) 5ppb, pH 6~8, 용존수소(DH) <30 cc/kg, 온도 $316^{\circ}C$의 환경을 유지하게 된다. 가압기 밀림관에는 오스테나이트계 스테인리스강이 사용되는데, 오스테나이트계 스테인리스강은 고온 수화학환경에 민감한 것으로 알려져 있다. 따라서 오스테나이트계 스테인리강을 공기중에서의 기계적특성 및 피로특성을 향상시키기 위하여 질소를 첨가한 스테인리스강을 제조하여 PWR 원전환경에서의 피로균열성장특성을 평가하였다. 실험에 사용된 재료는 PWR 원전 가압기 밀림관 소재인 Type 347 스테인리스강에 0.0005 wt%가 첨가된 상용재와 0.11 wt% 질소가 첨가된 재료이다. 사용된 시편형상은 두께 5 mm, 폭 25.4 mm의 CT 시편이다. 수화학환경은 150기압, 온도 $316^{\circ}C$, 용존산소(DO) 5ppb, 용존수소(DH) 30 cc/Kg, pH는 약 7로 유지 하였으며, 응력비 0.1, 하중 반복속도 10Hz의 기계적 조건에서 하중제어로 시험을 진행하였다. 균열길이는 직류전위차법(Direct Current Potential Drop: DCPD)을 이용하여 측정하였다. 질소함량이 증가할수록 동일 사이클에서 균열길이가 늦게 성장하였고, 피로균열성장속도도 약간 늦어지는 것으로 나타났다. 각 스테인리스강의 피로파면 관찰결과 상용재는 약 1 ${\mu}m$의 산화물들이 생성되는 반면 질소첨가 스테인리스강은 약 0.1 ${\mu}m$정도 산화물이 생성되었다. 산화막의 두께도 질소가 첨가됨으로써 상용재에 비해 얇게 생성되었다. 따라서 질소가 첨가됨으로써 부식환경에서 내산화성이 향상되었으며, 이는 피로균열성장특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.289-300
• /
• 2011

Atomistic origins of carbon solubility into silicates are essential to understand the effect of carbon on the properties of silicates and evolution of the Earth system through igneous and volcanic processes. Here, we investigate the atomic structure and NMR properties of dissolved carbon in enstatite using Raman spectroscopy and quantum chemical calculations. Raman spectrum for enstatite synthesized with 2.4. wt% of amorphous carbon at 1.5 GPa and $1,400^{\circ}C$ shows vibrational modes of enstatite, but does not show any vibrational modes of $CO_2$ or ${CO_3}^{2-}$. The result indicates low solubility of carbon into enstatite at a given pressure and temperature conditions. Because $^{13}C$ NMR chemical shift is sensitive to local atomic structure around carbon and we calculated $^{13}C$ NMR chemical shielding tensors for C substituted enstatite cluster as well as molecular $CO_2$ using quantum chemical calculations to give insights into $^{13}C$ NMR chemical shifts of carbon in enstatite. The result shows that $^{13}C$ NMR chemical shift of $CO_2$ is 125 ppm, consistent with previous studies. Calculated $^{13}C$ NMR chemical shift of C is ~254 ppm. The current calculation will alllow us to assign potential $^{13}C$ NMR spectra for the enstatite dissolved with carbon and thus may be useful in exploring the atomic environment of carbon.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.58.2-58.2
• /
• 2010

FPD (Flat Panel Display) 제조 공정에서 사용되는 패턴은 수 ${\mu}m$ 수준까지 감소하였으며, FPD의 크기는 급격하게 대형화 되여 현재 8세대(2200mm*2500mm)에 이르고 있다. 이에 따라, $1\;{\mu}m$ 이상의 크기를 갖는 오염입자에 의한 수율 저하를 극복하기 위한 세정효율의 향상 및 다량의 초순수 사용에 따른 폐수 발생으로 인한 환경오염, 또한 장비의 크기에 따른 공간 효용성 감소와 이에 따른 공정 비용의 증가 등의 어려움에 직면하고 있다. 따라서, 현장에서는 고효율, 저비용의 세정 공정 기술 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 문제점들을 해결 하고자 이류체 노즐 세정 장치와, 화학액 린스를 위한 초순수 Spray, 건조 공정에 해당하는 Air-knife, Halogen lamp로 구성된 소형화 된 고속 FPD(Flat Panel Display) 세정기에 대한 연구를 진행 하였다. 이류체 노즐은 초순수와 $N_2$ 가스를 내부에서 혼합하여 액적(Droplet)을 형성하여 고압으로 분사시키는 장치로서 화학액을 사용하지 않고 물리적인 방법으로 오염입자를 제거한다. Spray는 유기 오염입자 제거를 위한 오존수의 린스 공정을 위해 설치 하였다. 세정 후 표면에 남아있는 기판의 액막(water film)은 고압의 가스를 분사하는 Air-knife를 통해 제거하였으며, 고속 공정시 발생할 수 있는 Air-knife에서 제거하지 못한 잔류 액막을 Halogen lamp를 사용하여 효과적으로 제거함으로써, 물반점(water mark) 없는 건조 공정을 얻을 수 있었다. 실험에는 미세 입자의 정량적인 측정을 위하여 유리 기판 대신에 6인치 실리콘 웨이퍼(P-type (100))를 사용하였으며, > $\;1{\mu}m$ 실리카 입자를 스핀방식을 사용하여 정량적으로 균일하게 오염하였으며, 오염물의 개수 및 분포는 파티클 스캐너 (Surfscan 6200, KLA-Tancor, USA)를 사용하여 분포 및 개수를 정량적으로 측정 하였다. 이류체 노즐은 $N_2$ 가스의 압력과 초순수의 압력을 변화시켜 측정하여, 각각 0.20 MPa, 0.01 MPa에서 최적의 세정 결과를 얻을 수 있었으며, 건조 효율은 Air-Knife의 입사 각도와 건조면 간격, 할로겐 램프의 온도를 조절 하여 최적의 조건을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.286-286
• /
• 2010

최근에 환경 오염과 화석 에너지의 고갈 문제를 해결하기 위하여 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 연구에서 가장 이슈가 되는 부분은 저가격화와 고효율이다. 상용화 되어 있는 대부분의 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼와 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한다. 실리콘 웨이퍼의 원자재 가격을 낮추는 방법에는 한계가 있기 때문에 태양전지 제작 공정에서 공정 단가를 낮추는 방법이 많이 연구되고 있고, 실리콘 웨이퍼가 가지는 재료의 특성상 화합물을 이용한 태양전지 보다 낮은 효율을 가질 수밖에 없기 때문에 반도체 소자 공정을 응용하여 실리콘 웨이퍼 기판에서 고효율을 얻는 방법으로 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 태양전지 cell 상부에 AG(anti-glare)를 가지는 유리 기판을 형성하여 낮은 단가로 태양전지 cell의 효율을 향상시키기 위한 연구를 진행 하였다. 태양전지 cell 상부에 AG를 가지는 유리 기판을 형성하게 되면 태양의 위도가 낮아 표면에서 대부분 반사되는 태양광을 태양전지 cell에서 광기전력효과가 일어나게 하여 효율을 향상시킨다. 이때 사용한 micro blaster 공정은 고속의 입자가 재료를 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압 축응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어지는 기계적 건식 식각 공정 기술이라 할 수 있다. 먼저 유리 기판에 마이크로 블라스터 장비를 이용하여 AG를 형성한다. AG는 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 유리 기판 표면에서의 광학적 특성 및 구조적 특성에 관하여 분석하였다. 일반적인 태양전지 cell 제작 공정에 따라 cell을 제작 한후 AG 유리 기판을 상부에 형성시키고 솔라시뮬레이터를 이용하여 효율을 측정하였다. 이때 솔라시뮬레이터의 광원이 고정되어 있기 때문에 태양전지 cell에 기울기를 주어 태양의 위도 변화에 대해 간접적으로 측정하였다. AG 유리 기판이 태양전지 cell 상부에 형성 되었을 때와 없을 때를 각각 비교하여 AG 유리 기판이 형성된 태양전지 cell에서의 효율 향상을 확인하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.41-49
• /
• 2016

This paper evaluates the interface shear strength of HDPE textured geomembrane. The interface shear strength between textured geomembrane and marl, and textured geomembrane and woven geotextile were measured; and the smooth geomembrane was used to evaluate the effect of "texture" on the interface shear strength. The interface shear strength was measured using a large direct shear testing device under several conditions including the presence of water, and the normal stresses that were 12, 24, 45, 100, 500, and 1,000 kPa. From testing results, it was found that there was meaningful reduction in the interface shear strength in the presence of water, but the effect of normal stress was not clear. The interface shear strength was measured to be significantly different for smooth geomembrane, whose strength was measured to be as small as half that of the textured geomembrane.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.43-49
• /
• 2019

In this study, a test equipment which enables to feed endothermic fuel which is heated in the inside and outside environment of a high-speed vehicle and evaluate the heat exchangers' performance was designed and manufactured. For smooth operation of the test equipment, a test procedure that supplied endothermic fuel at high temperatures was established. The catalyst performance test was conducted based on the supply condition of the endothermic fuel and the amount of heat absorbed was analyzed. The validation of the test equipment was proved by comparing the results of catalytic reaction with the previous studies under similar reaction condition. This test equipment can be utilized in the endothermic reaction tests of catalyzed endothermic fuel under various conditions.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.13 no.6 s.58
• /
• pp.135-147
• /
• 2009

In order to develop the ultra high strength concrete over 400Mpa at 28 day, Low-heat portland cement, ferro-silicon, silica-fume and steel fiber were mixed and tested under the special autoclave curing conditions. Considering the influence of Ultra high strength concrete. normal concrete is used as a comparison with low water-cement ratio possible Low-heat portland cement. Additionally, as a substitution of aggregates, we analyzed the compressive strength of Ferro Silicon by making the states of mixed and curing conditions differently. In addition, SEM films testified the development of C-S-H hydrates of Type III & Type IV, and tobermolite, zonolite due to the high temperature, high pressure of autoclave curing. Fineness of aggregate, filler and reactive materials in concrete caused 420Mpa compressive strength at 28day successfully.