• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1200-1209
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• 1999

무수프탈산 생산 공정의 조업 조건에서 실측한 이중 고정층 촉매 반응기의 온도분포, 수율 및 냉매의 입출구 온도에 대한 최적 적합으로부터 최적 매개변수 값을 추정함으로써 예측 모델을 구성하였다. 최대 전화율과 수율을 얻을 수 있는 고정층 촉매 반응기를 설계하기 위하여 반응기 길이 및 반경을 변화시켜 그 영향을 고찰하였다. 활성이 균일한 단일 고정층 촉매 반응기의 경우, 반응기 반경 r =0.01241 m에서 전 촉매층 길이 z =2.8 m, 그리고 이중층 반응기의 경우, 반응기 반경 r = 0.01254 m에서 전 촉매층 길이 2,80 m(상부촉매층: 1.88 m, 하부촉매층: 0.92 m)에서 우수한 성능을 보였다. 반응기 반경 변화의 경우, 반경 증가는 냉매로의 열전달 시간의 지연에 의해 열점 온도가 상승하였으며, 반경의 감소는 그 반대의 결과를 보였다.

• 응용통계연구
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• 제10권2호
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• pp.385-401
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• 1997

연속적인 생산공정에서 꾸준하면서도 작은 품질의 변화를 신속하게 탐지하는 통계적 절차로서 누적합(CUSUM) 관리도를 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 누적합 관리도의 평균런길이를 근사하는 방법과 누적합관리도의 통계적 설계, 즉 관리상태에서의 평균런길이가 일정한 값으로 고정되었을 경우 이를 만족하는 결정구간을 설정하는 방법을 제시한다. 또한 이 방법을 관측값이 정규분포와 지수분포를 따르는 경우에 적용시켜 그 정확성을 비교하고 있다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.163-170
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• 2005

가압경수로형 사용후핵연료 처분용기에 대한 개념설계 및 안전성분석이 완료되어 이를 상용화하기 위한 단계로서 처분용기의 국내 제작성을 분석하였다. 용기의 내부구조물 제작성 확인을 위하여 실규모 용기의 직경 1/2, 길이 1/5인 소규모 용기를 설계하였다. 직경에 비해 길이가 크게 줄어 주조시 예상되는 사용후핵연료 바스켓의 변형을 관찰하기에는 적합하지 알았으나 이에 대한 문제는 향후 용기 규또를 확대하며 해결하여야 할 것으로 판단되었다. 용기의 제작 공정에 대해 검토하고 절차를 수립하였다 처분용기 내부구조물은 주조를 통해 제작할 계획이며. 이를 위한 주형틀 개념을 제시하였다. 개념설계 된 소규모 용기에 대해 구조 해석을 수행하고, 구조 해석 견과로부터 시험용기의 강도 시험을 위한 시편 채취 위치를 선정하였다. 용기 제조 후 시험 방안을 수립하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.9-9
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• 2001

Nano-scale의 게이트 길이를 가지는 MOSFET소자는 접합 깊이가 20∼30㎚정도로 매우 얕은 소스/드레인 확장 영역을 필요로 한다. 본 연구에서는 $As₂^ +$ 이온의 10keV이하의 낮은 에너지 이온 주입과 RTA(rapid thermal annealing)공정을 적용하여 20㎚이하의 얕은 접합 깊이와 1.O㏀/□ 이하의 낮은 면저항 값을 가지는 $n ^+$-p접합을 구현 하였다. 이렇게 형성된 $n^ +$-p 접합을 nano-scale MOSFET소자 제작에 적용 시켜서 70㎚의 게이트 길이를 가지는 NMOSFET을 제작하였다. 소스/드레인 확장 영역을 $As₂^ +$ 5keV의 이온 주입으로 형성한 100㎚의 게이트 길이를 가지는 NMOSFET의 경우, 60mV의 낮은 $V_ T$(문턱 전압감소) 와 87.2㎷의 DIBL (drain induced barrier lowering) 특성을 확인하였다. $10^20$$㎝^ -3$이상의 도핑 농도를 가진 abrupt한 20㎚급의 얕은 접합, 그리고 이러한 접합이 적용된 NMOSFET소자의 전기적 특성들은 As₂/sup +/의 낮은 에너지의 이온 주입 기술이 nano-scale NMOSFET소자 제작에 적용될 수 있다는 것을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2014-2016
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• 2002

Liquid crystal displays(LCDs)의 스위칭 소자로써 thin film transistors(TFTs)를 적용하기 위해서 저온 공정이 가능하도록 molybdenum 금속을 게이트에 사용하여 저온 다결정 TFTs 소자를 제작하였다. 또한, 채널 길이 방향으로 결정을 성장시켜 결정립이 큰 다결정 실리콘을 얻을 수 있는 sequential lateral solidification(SLS) 결정화 방법을 사용하였다. SLS-TFT 소자를 $2{\mu}m$에서 $20{\mu}m$까지의 다양한 채널 길이와 폭으로 제작한 후 각 소자들의 I-V 특성 곡선과 소자의 물성 분석을 위해 필요한 변수들을 구하여 이들의 전기적인 특성을 비교, 분석하였다. 제작된 소자들로부터 측정된 이동도는 $100{\sim}400Cm^2$/Vs, on/off 전류비는 약 $10^7$, off-state 전류는 약 $100{\times}10^{-12}A$로 대체적으로 우수한 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.406-406
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• 2012

반도체 공정의 대부분은 plasma를 사용한 공정이 주를 이루고 있다. 이러한 공정에서 최근 선폭의 초 미세화가 진행되면서 pulse modulation plasma에 대한 관심을 가지게 되고 있다. Pulse modulation plasma는 RF 인가 시 일정 간격으로 on, off 시켜주게 된다. 이 때, chamber 내부에서 발생하는 plasma역시 on, off 되게 되는데 이러한 현상을 이용하면 plasma 내의 전자온도가 떨어져서 식각 공정 시 선택비의 개선을 기대할 수 있다. 실제 장비회사에서는 pulse를 이용하기 위한 장비개선 연구가 한창이다. 본 연구에서는 유도결합플라즈마 chamber에서 source와 bias에 RF pulse modulation plasma를 발생시켜 기존 CW (Continuous wave) 방전시킨 plasma의 밀도와 전자온도를 측정하여 차이를 비교, 분석 해보았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.389-394
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• 2002

1) HTST공정에 적합한 공정감시 및 제어알고리즘을 개발하였고, 일련의 모든 프로그램은 G언어의 일종인 Labview 5.1을 사용하였다. 프로그램상에는 온도, 압력, 유량을 표시하는 아날로그 및 디지털 창을 마련하여 장치내부의 상태를 쉽게 파악학 수 있도록 하였다. 2) 살균온도를 9$0^{\circ}C$로 설정하였을 때 온도제어 오차는 0.05$^{\circ}C$였으며 이것은 Negiz와 Cinar(1995)의 온도제어 오차 0.22$^{\circ}C$보다 정밀한 제어가 이루어짐을 알 수 있었다. 3), 운전중 원료의 과살균을 방지하지 하기 위해 각 각의 경우에 스팀온도를 제어하였고 목표온도까지 가열하기 위한 각 유량과 초기온도별 스팀온도를 구하였다. 4) 본 연구의 이 후 과제로는 유량의 변화에 따른 홀딩튜브의 길이와 살균시간의 상관관계를 규명하여 실제 HTST공정에 적용될 수 있는 수학적 모델링을 구현해야 할 것으로 생각된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권6호
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• pp.265-271
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• 2013

Czochralski(CZ) 성장공정은 LED 기판용 고품질의 사파이어 단결정을 성장시키기 위한 중요한 기술 중 하나이다. 본 연구에서는 300 mm 길이의 사파이어 단결정 위한 유도 가열방식의 CZ 성장공정을 FEM으로 수치적 해석하였다. 또한 도가니의 형상 및 상부 단열재 보강 등 hot zone 구조를 변경하고, 결정의 온도 변화를 분석하였다. 본 연구의 결과, 고-액 계면의 높이는 성장 속도의 균형이 이루어져 초기에 80 mm 부터 중기 이후 40 mm 정도까지 감소하였다. 또한 CZ 성장로의 최적 입력 전력은 도가니 형상 변경 및 상부 단열재 보강에 의한 보상효과로 기존 300 mm 용 CZ 성장로 조건과 유사하다. 그리고 Hot zone 구조를 변경한 CZ 성장로를 이용해 성장시킨 결정의 온도는 기존 보다 약 10 K 정도 상승 되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 도출된 결과를 CZ 성장공정에 적용하여 300 mm 길이를 갖는 c-축 사파이어 단결정을 성공적으로 성장시킬 수 있었고, 단결정 성장공정에 대한 시뮬레이션 분석기법의 타당성 및 유용성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.887-893
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• 2010

정수공정에서 활용되고 있는 유공관의 일반적인 기능은 균등한 압력으로 일정한 유량을 유출시키는 것이다. 정수공정에서 유공관이 여러 공정에서 활용되고 있음에도 불구하고 유공관 설계에 대한 일반적인 설계인자가 없는 실정이며 따라서 본 연구에서는 전산유체역학적(Computational Fluid Dynamics) 기법을 활용하여 정수공정에 활용되고 있는 유공관 설계인자를 도출하고자 하였다. 유공관 유출량의 균등성은 유공관 표면적 대비 전체 유공단면적 합의 비가 작아질수록 향상되는 경향을 보인다. 즉 유공 면적비가 작아질수록 유출 균등성은 그에 비례하여 향상되며 또한 동일한 면적비에서 유공의 개수가 증가할수록 유출량 균등성은 향상된다. 특히 유공관의 직경에 해당하는 길이 당 2개의 유공(2/D)을 배치하는 경우가 균등성의 향상 폭이 가장 크며 또한 압력 강하 값이 가장 적어 수리학적으로 가장 유리한 유공 개수이다. 유공관 유입 유속이 작고(약 0.06 m/s), 유공관 길이가 길어질수록 유출량은 전단에서 후단으로 갈수록 감소하며 반대로 유공관 유입 유속이 크고 (3 m/s) 유공관이 길어지면 유출량은 후단으로 갈수록 증가하는 경향을 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.51-57
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• 2019

LNG 플랜트의 설비 배치는 안전, 환경과 관련된 법규 및 유지 및 보수 공간, 작업자 이동 통로 등 작업자의 근무환경이나 안전과 관련된 다양한 설계 제약조건을 충족해야 한다. LNG 플랜트 설비 중 가장 중요한 초저온 공정인 액화공정의 경우, 배관 내 유체와 외부 대기와의 온도 차이에 의한 열 손실과 유체 흐름 시 발생하는 압력 손실이 발생하기 때문에 가능한 설비 간 배관 길이는 짧을수록 유리하다. 따라서, 액화 공정을 건설할 때 다양한 제약조건을 만족하면서 배관의 길이를 최소로 하는 설비 배치가 이루어져야 하며, 이러한 문제는 수학적 모델링으로 배관의 비용을 목적함수를 만들어 이를 최소화하는 최적화 문제로 다룰 수 있다. 이와 관련된 기존 연구들은 대체로 장치 간 유지 보수에 필요한 최소 공간 확보, 사고 예방을 위한 장치 간 이격거리 등 안전 요소를 간과해 왔다. 또한, 기존 연구는 대체로 개념설계를 이용한 배치를 다루어 왔으며, 이미 건설된 실제 배치 결과와 최적화 결과를 비교하여 배치 최적화 문제가 실제 어느 정도 비용 절감 효과가 있는지 검증한 내용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 작업자의 근무나 안전과 관련된 장치 간 이격거리와 유지 보수와 관련된 제약조건 식을 세우고 장치를 연결하는 파이프의 총 비용을 목적함수로 하는 MILP(Mixed Integer Linear Programming) 형태의 문제를 설계하였다. 하지만, 식이 복잡하고 공정 특성에 따라 다양한 제약조건을 추가해야 하는 경우가 있으므로 목적함수의 미분식을 이용하여 푸는 기존의 최적화 방법론으로 풀기에는 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 목적함수의 미분식 없이 최적해를 찾을 수 있는 PSO (Particle Swarm Optimization)를 이용하여 최적화를 수행하였다. 실제로 가동 중인 C3MR (Propane precooling Mixed Refrigerant) 공정에 대한 최적화를 수행하여, 본 연구에서 제안한 방법이 어느 정도 효과가 있는지 검증하였다.