• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.296-301
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• 2017

발전 플랜트, 석유 화학 플랜트, 단위 공장과 같은 다양한 플랜트에서 사용 후 스팀이나 잉여 스팀을 이용하여 온수나 급탕수를 생산하는 시스템의 수요가 증가하고 있다. 컴팩트 스팀 유닛(Compact Steam Unit, 이하 CSU)은 이러한 (폐)스팀 등을 이용하여 온수와 급탕수를 생산하는 시스템으로서 에너지 재활용 측면에서 매우 좋은 대안이 되고 있다. 본 연구에서는 CSU의 핵심 기자재 중 하나인 열교환기를 기존 판형 열교환기에서 성능이 개선된 하이브리드 판형 열교환기를 사용하였고, 개선된 온도 조절 밸브 및 제어 시스템 등으로 새로운 형태의 CSU(1,600 kW급)를 구성하여, CSU의 성능 시험을 수행하였으며 시험 결과를 CSU의 상용화를 위한 자료로 삼고자 하였다. 실험 결과, 1차측(고온측, 스팀)과 2차측(저온측, 냉수) 사이의 에너지 밸런스는 ${\pm}0.77%$ 이내였으며, CSU의 성능 평가 요소 중 가장 중요한 2차측 냉수 출구 온도 편차는 $(0{\sim}0.3)^{\circ}C$ 이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.305-305
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• 2014

양자점(Quantum dots)은 3차원적 운반자 구속과 낮은 전류와 높은 온도에서 작동하는 나노 크기의 전기적, 광학적 소자로 응용이 적합하기 때문에 그 특성을 이용한 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, LED, 태양전지 등 반도체 소자로의 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 양자점의 낮은 임계전류밀도와 높은 차동 이득(differential gain), 그리고 고온에서 작동이 용이하여 양자점 레이저로 활용되고 있다. 이러한 분야에 양자점을 응용하기 위해서는 양자점의 운반자 동역학을 이해하고 양자점의 모양, 크기, 크기 분포와 같은 특성 조절이 필요하다. 또한 기존의 연구들은 III-V족 화합물 반도체 양자점에 대한 연구가 대부분이며, II-VI족으로 구성된 연구가 미흡한 상황이기 때문에 II-VI족 화합물 반도체 양자점에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. II-VI 족 화합물 반도체 양자점은 기존의 III-V 족 양자점보다 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지고 있으며, 이러한 특성을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 양자점 중에서도 CdTe 양자점은 높은 엑시톤 결합에너지와 녹색 스펙트럼 영역을 필요로 하는 광학적 장치들에 응용 가능성이 높기 때문에 더욱 주목받고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 나노구조에서 ZnTe 완충층의 두께에 따른 운반자 동역학 및 광학적 특성을 연구 하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 을 통하여 ZnTe 완충층 두께가 증가할수록 양자점의 광루미네센스 피크가 낮은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 ZnTe 완충층과 CdTe 양자점의 격자 불일치(lattice mismatch)로 인한 구조 변형력이 감소하고 이에 따라 CdTe 양자점으로 가해지는 변형(Strain)이 감소하여 CdTe 양자점의 크기가 증가했기 때문이다. 그리고 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 증가함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 양자 구속 효과로부터 electronic state와 conduction band edge 사이의 에너지 차이의 증가 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 ZnTe의 두께가 증가할수록 양자점의 소멸 시간이 더 길게 측정되었는데, 이는 더 큰 양자점 일수록 엑시톤 오실레이터 강도가 감소하기 때문에 더 긴 소멸 시간을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 ZnTe 두께 변화를 통해 양자점의 에너지 밴드를 제어할 수 있으며, 양자점의 효율 향상을 할 수 있는 좋은 방법임을 제시하고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.248-254
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• 2016

오늘날 폐수처리는 슬러지의 증가와 환경규제의 이유로 매우 중요해지고 있다. 슬러지처리는 폐수처리플랜트에 있어서 운영비의 50%를 차지하므로 슬러지 분해에 있어서 경제성 있는 방법이 대두되고 있다. 습식산화 반응은 폐수의 유기물을 효과적으로 제거해주고 슬러지 분해 뿐만 아니라 바이오연료의 전구체로 쓰일 수 있는 휘발성 유기산이 부산물로도 나온다. 습식산화 반응은 고온 고압의 높은 조건의 단점이 존재하지만 중력식 반응기를 통한 수두압으로 운영비를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 Aspen Plus를 이용하여 아임계 조건에서 PSRK 상태방정식을 이용하여 공정모사 하였다. 중력식 반응기의 길이, 산화제 종류, 슬러지 유량과 산화제 주입 위치에 따라 사례 연구를 해보았으며 중력식 반응기 1000 m, 유량이 2 ton/h일 때에 유기물의 전환률은 92.02%, 유기산 효율은 0.17 g/g이였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.414-421
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• 2022

해저 석유와 가스 탐사가 점점 더 깊은 수심으로 진행되고 있으며, 해저 파이프라인은 고압 및 고온 조건에서 작동하는 것이 일반적이다. 온도 및 압력 차이로 인하여 파이프 축 방향 힘이 축적되는 현상이 있다. 이러한 현상은 파이프라인을 구속하는 해저면 효과 때문에 파이프라인은 횡 좌굴이 발생하게 된다. 온도가 증가하는 경우 축 방향의 압축 하중이 가해지며 이 하중이 임계 수준에 도달하면 파이프가 수직방향으로 움직이게 된다. 또는 파이프라인의 구조적 완전성을 위태롭게 할 수 있는 횡 방향 좌굴이 발생하는 상황에서, 작동 중 파이프라인의 구조적 안전함을 보장하기 위해 파이프라인의 상세 구조 강도평가가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 해저면의 마찰 효과 및 재료의 열 수축/팽창을 고려한 비선형 구조해석을 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하여 검토하였으며, 외부충격에 의한 횡 방향 좌굴 안전성을 분석하였다. 본 연구의 결과를 통하여 수치 해석적 단순화된 분석 모델을 통하여 해저면의 효과를 고려한 조건에서의 실제 파이프라인의 붕괴 조건을 예측할 수 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제30권2호
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• pp.103-137
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• 1991

현미를 사료로하여 네가지 정온도조정에서(25, 28, 34, $36^{\circ}C$ $\pm$$0.5^{\circ}C$, RH 70%)에서 거짓쌀도둑(Tribilium castaneum Herbst)의 각 충태별 평균발육기간($\pm$SE)을 산출하였으며, 이를 기초로하여 발육임계온도를 추정하였다. 난의 평균발육기간은 각 온도에서 7.6$\pm$0.25, 4.8$\pm$0.10, 3.0$\pm$0.03, 2.5$\pm$0.09일, 유충에서 각각 53.3$\pm$1.49, 33.4$\pm$0.57, 30.6$\pm$0.70, 31.0$\pm$1.18일, 용에서 각각 12.1$\pm$0.17, 7.8$\pm$0.09, 5.0$\pm$0.07일로 산출되었으며, 난에서 성충우화시기까지의 전발육기간은 각각72.3$\pm$1.67, 46.0$\pm$0.05, 39.4$\pm$0.64, 38.7$\pm$1.15일로 산출되었다. 난과 용의 발육기간은 밀과 옥수수같은 다른 식이조건에서와 유사하였으나, 섭식을 하는 유충기의 발육은 밀보다 현미에서 상대적으로 지체되는 현상을 보였다. 한편 현미를 섭취했을 경우, 밀을 섭취했을 때 보다 발육중 치사율이 높아 밀에 비해 현미가 저급의 식물임을 보여주었다. 거짓쌀도둑 난, 유충 용 및 전발육기간의 저온발육임게온도는 각 충태 공히 $20.0^{\circ}C$로 산출되었으며, 유충과 전발육기간의 고온발육임계온도는 각각 $40.2^{\circ}C$와 $41.9^{\circ}C$로 추정되었다. 영기수는 온도에 상관없이 최빈치 7회를 나타냈지만, 온도의 상승에 따라 7회 이상 탈피하는 비율이 높아지는 경향을 보였다. 성비는 온도와 무관한 것으로 나타났다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제26권1호
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• pp.13-23
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• 1987

온도조건이 벼멸구(Nilaparvate lugens Stal)의 발육과 산란에 미치는 영향을 정밀하게 조사하여 벼 포장에서의 온도변화에 따른 벼멸구의 발육경과를 예측함으로서 방제적기를 포착하는데 필요한 기초자료를 얻고자 정온과 변온의 식물 생장조정항온기 내에서 벼멸구의 발육속도 및 산란력을 측정하는 실험을 수행한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 정온조건에서의 발육 및 산란 벼멸구 난의 부화율은 $25^{\circ}C$에서 가장 높았으며 그 이하나 이상의 온도로 변함에 따라 낮아지는 경향이었다. 난기간은 $27.5^{\circ}C$에서 가장 짧았으며 온도가 낮아짐에 따라 난기간이 길어지는 경향이었고 $30^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 난의 발육이 지연되었다. 우화율은 $27.5^{\circ}C$에서 가장 높았고 온도가 낮아짐에 따라 낮아져 $32.5^{\circ}C$와 $35^{\circ}C$에서는 전혀 우화하지 못하였다. 약충기간은 $27.5^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서 가장 짧았으며 온도가 낮아짐에 따라 길어지는 경향이었다. 우화성충의 수명은 온도가 낮아짐에 따라 길어지는 경향이었고 수컷은 $27.5^{\circ}C$에서 수명이 가장 짧았다. 산란전기는 $32.5^{\circ}C$에서 가장 짧았으며 온도가 낮아짐에 따라 길어져 $17.5^{\circ}C$에서는 $32.5^{\circ}C$에서보다 약 6.5배에 달했다. 산란수는 $25^{\circ}C$에서 가장 많았으며 그 이하나 이상의 온도로 변함에 따라 적어지는 경향이었다. 2. 변온조건과 정온조건에서의 발육 및 산란 같은 유효적산온도에서, 난의 부화율은 정온 조건에서보다 변온조건에서 약 10% 정도 높았으나 난기간은 큰 차이가 없었다. 우화율은 $22^{\circ}C$ 동일 유효적산온도 조건의 경우 변온에서 약 8% 정도 높았으나 $28^{\circ}C$ 동일 유효적산온도의 경우 반대로 정온조건에서 약 8% 정도 높았다. 약충기간은 정온조건에서보다 변온조건에서 약 $4{\sim}6$일 정도 길었다. 같은 유효적산온도에서, 성충의 수명과 산란수는 성충기의 온도가 정온인 것보다 변온인 것에서 길었으며 산란수도 많았다. 한편, 난기에서부터 약충기까지 노출시켰던 온도를 고려해 보면 약충기까지 $28^{\circ}C$ 정온에서 노출시켰던 구에서 각 온도 공히 성충의 수명이 길어져 성충의 수명은 약충기의 온도에 영향을 받았다. 산란전기에는 약충기와 성충기의 온도가 함께 영향을 주었으며 산란수에는 성충기의 온도가 큰 영향을 주었다. 3. 각 발육단계별 발육임계온도 및 유효적산 온도 본 실험결과 계산된 발육임계온도는 난기에서 $14.12^{\circ}C$, 약충기에서 $14.76^{\circ}C$, 성충기에서 $9.12^{\circ}C$, 산란전기에서 $15.95^{\circ}C$로 나타났다. 각 발육단계별 유효적산온도는 난기에서 141.25 온일도(Degree-Day), 약충기에서 167.83 온일도, 성충기에서 349.64 온일도, 그리고 산란전기에서 58.60 온일도 이었다.

• 대한화학회지
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• 제35권4호
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• pp.316-323
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• 1991

초전도체 이트륨계 계열 중 임계온도 95 K인 YBa$_2Cu_3O_{7-x}$ 초전도계(123 system)와 80 K 인 YBa$_2Cu_4O_8$ 초전도계(124 system)의 차이점을 확장 Huckel 분자궤도론(EHT)으로 계산하였다. 123계와 124계의 layer와 chain에 대한 하전 Cu-O cluster 모델을 각각 계산한 다음 원자가 전자분포(Valence Electron Population, VEP), 환산 겹침분포(Reduced Overlap Population, ROP) 그리고 알짜 전하(net charge)를 비교하였다. 그 결과 123 및 124계의 layer에 있어서 구리원자의 원자가 전자는 d$_{x^2-y^2}$ 오비탈 보다는 d$_{z^2}$ 오비탈에 더 많이 분포되어 있음을 알 수 있었고, chain에 있어서 구리원자의 원자가 전자는 d$_{z^2}$ 오비탈보다는 d$_{y^2-z^2}$ 오비탈에서 더 많이 분포되어 있음을 알 수 있었다. 123계에 있어서 ROP는 Y 방향의 Cu(1)-O(2)보다 X 방향의 Cu(1)-O(1)가 더 크다는 것을 알 수 있었고, 124계에 있어서 layer의 ROP는 X 방향의 Cu(1)-O(1)보다 Y 방향의 Cu(1)-O(2)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 그러나 123 및 124 계에 있어서 chain의 ROP는 Y 방향의 Cu(2)-O(3)보다 Z 방향의 Cu(2)-O(4)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 123계의 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하는 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 큰 반면 124계의 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하는 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 크다는 것을 알 수 있었다.)-O(2)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 그러나 123 및 124 계에 있어서 chain의 ROP는 Y 방향의 Cu(2)-O(3)보다 Z 방향의 Cu(2)-O(4)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 123계의 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하는 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 큰 반면 124계의 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하는 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 크다는 것을 알 수 있었다.