• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.24 no.1
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• pp.84-90
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• 2013

The hydrogen or oxygen gas producted by electrolysis become many bubbles in the electrolyte, but exact data on the behavior of these bubbles in the separator of an electrolysis stack didn't become known. In this study, the flow visualization experiment on the behavior of bubbles in the flow pattern of the array type separator is performed by using of a visible alkaline electrolysis stack and a stereoscopic microscope. As the results, a fine size bubbles adhered to the surface of the flow pattern grow to large sized bubbles until each bubble's buoyance is lager than the sum of external force and weight. And then the large bubbles flow into the upper area of the separator. Bubbles adhered to the surface of the vertical flow pattern grow quickly than them adhered to the surface of the horizontal flow pattern. Also, he electrolysis efficiency is declined because many multi-size bubbles occupied the wide volume in the flow pattern.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.558-558
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• 2013

유도 결합 플라즈마는 반도체 및 디스플레이 플라즈마 공정에서 널리 사용되고 있으며, 이때 대표적인 플라즈마 변수인, 플라즈마 밀도, 전자 온도 그리고 그들의 공간 균일도는 공정결과 및 소자 품질에 직접적인 영향을 준다. 하지만, 기존의 통상적인 유도 결합 플라즈마에서의 안테나 구조는 용량성 결합에 의한 이온 에너지 손실, 불 균일한 플라즈마 밀도 분포 그리고 높은 안테나 전압을 야기한다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 SMP, 다중 전력 인가 대칭형 안테나를 고안하여 플라즈마 밀도의 공간 균일도 개선하였다. 구조적으로 두 개의 안테나가 수평면 상에 일정한 간격으로 중첩되며, 전기적으로 다중 전력을 인가하여 안테나 임피던스를 낮추고 안테나 전압을 방위각상 균등 배분하여 용량성 결합 문제를 저감함으로서 플라즈마의 회전방향 균일도를 개선할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.476-476
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• 2010

유도 결합 플라즈마 (ICP)는 축전 결합 플라즈마 (CCP) 보다 상대적으로 높은 밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한 구조가 간단하고 기존 스퍼터링 장치의 내부에 추가 설치가 용이하며, 스퍼터된 입자의 이온화, 반응성 가스의 활성화를 위한 2차 플라즈마원으로 적용이 가능하다. 그러나 대면적의 고밀도 플라즈마의 균일도 측정은 고가의 2D probe array등을 사용하여야 한다. 본 연구에서는 간단한 CCD camera를 챔버 내부에 삽입하여 가시광 영역의 적분 강도를 이용해서 플라즈마의 2차원적 균일도를 정성적으로 비교 판단하고 시간에 따른 국부적인 이상 방전을 감시할 수 있도록 내장형 무선 카메라를 사용하였다. 직경 380 mm의 챔버 내에 2 turn ICP antenna를 이용하여 유도 결합 플라즈마를 발생시켰다(Ar 30 sccm, 35 mTorr, 2 MHz, 400 W). 내장형 무선 카메라를 챔버 내부 중앙의 ICP antenna에서 8 cm 아래에 위치시켜 플라즈마를 진공 중에서 촬영하였다. 내장형 무선 카메라를 챔버 내부에 위치하여 촬영한 결과 외부에서 view port로 쉽게 확인할 수 없는 ICP antenna 내부의 고밀도 플라즈마의 불균일도를 평가할 수 있었고, ICP antenna 가장자리에서 중심으로 이동할수록 밝아지는 것을 토대로 중심 영역의 plasma 밀도가 가장 높다는 것을 알 수 있었고, 채도와 명도의 차이를 이용하여 시각적인 플라즈마 균일도를 분석하였으며 이를 플라즈마 모델링 기능이 있는 전산 유체 역학 프로그램인 CFD ACE+를 이용하여 플라즈마 분포를 모델링 및 비교하였다. 또한 인라인 타입의 마그네트론 스퍼터링 시스템에서 기판 캐리어에 무선 카메라를 장착하여 이동하면서 캐리어와 마그네트론 방전 공간의 상대적인 위치에 따른 마그네트론 방전링의 형상 변화도 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.516-516
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• 2012

약한 자기장 (~20 G)이 인가된 유도 결합 플라즈마 장치는 고효율, 높은 균일도의 플라즈마를 생성할 수 있다. 그러므로 이 장치에 대한 변수 제어뿐만 아니라, 전자 싸이클로트론 공명(Electron cyclotron resonance) 현상에 의한 방전 특성에 대한 연구는 매우 중요하다. 그에 연관된 여러 연구가 있었지만, 대부분의 연구는 평판형 유도 결합 플라즈마에서 진행되었다. 그에 따라서, 본 연구는 솔레노이드 형태의 유도 결합 플라즈마 장치에서 플라즈마 변수에 대한 약한 자기장의 영향을 살펴보았다. 실험에 사용된 인가주파수는 13.56 MHz에서 27.12 MHz였으며, 다양한 압력과 전력에서 실험이 진행되었다. 이러한 솔레노이드 형태의 유도 결합 플라즈마에서의 플라즈마 변수는 국부적인 특성을 보였으며, 평판형 유도 결합 플라즈마와 비교/분석을 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.268-268
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• 2009

고밀도 유도 결합 플라즈마를 이용한 연료 전기 분리판용 질화 장치를 플라즈마를 모사할 수 있는 3차원 전산 유체 역학 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 해석하였따. 내장형 안테나 타입의 유도 결합 플라즈마의 전자 온도, 밀도 균일성, 가스 유동, 얇은 기판이 촘촘히 적재 되었을 경우의 플라즈마 특성을 모사하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.10
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• pp.885-891
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• 2010

Thermal management is important for enhancing the performance and durability of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) and is taken into account in the design of PEMFCs. In general, cooling pates with circulating liquid coolant (water) are inserted between several unit cells to exhaust the reaction heat from PEMFCs. In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulations were performed to characterize the uniform cooling performance of parallel multipass serpentine flow fields (MPSFFs) that were used as coolant flow channels in PEMFCs. The cooling performances of conventional serpentine and parallel flow fields were also evaluated for the purpose of comparison. The CFD results showed that the use of parallel MPSFFs can help reduce the temperature nonuniformity, and thus, can favorably enhance the performance and durability of PEMFCs.

• Journal of Digital Convergence
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• v.19 no.5
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• pp.279-284
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• 2021

In this study, the performance and distribution of fluid concentration, pressure, and current density of a proton exchange membrane fuel cell was investigated. In this paper, the two different types of flow field design were compared, singel channel and 5-channels. As a result, the 5-channels of flow field showed the better performance than that of single chanel. Especially, the single channel showed better performance in terms of mass transfer loss area.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.2
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• pp.210-216
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• 1995

최근에 연구되고 있는 저온, 저압 플라즈마를 이용한 식각기술 중 차세대 반도체 metallization 공정에 응용될 수 있는 가장 적합한 기술이라 사료되는 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma : ICP)를 이용한 RF 스퍼터 식각 반응로를 제작하고 이에 대한 특성을 조사하였다. 유도용 주파수로서 13.56 MHz를 사용하였으며 유도결합을 일으키기 위해 3.5회의 나선형 평판형 코일을 사용함으로써 비교적 대면적에 균일한 고밀도 플라즈마를 얻을 수 있었다. 또한 기판에 독립적인 13.56MHz RF power를 가해 DC 바이어스를 인가함으로써 기판으로 입사하는 하전입자들의 에너지를 조절하여 기판에의 손상을 최소화하며 SiO2의 스퍼터 식각 속도를 극대화할 수 있었다. 따라서 이러한 특성을 갖는 유도 결합형 플라즈마 식각장치를 차세대 반도체의 RF스퍼터 식각 공정에 응용할 수 있으리라 사료된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.575-580
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• 1997

반구형 간극에서의 비등시 이상 유체의 유동 가시화 실험을 수행하였다. 가시화를 위해 투명한 유리로 제작한 외부 용기는 내부의 가열 용기와 1mm 간격을 이루도록 하였으나 외부 용기가 완전한 반구 형태를 이루지 못하여 간극의 크기가 균일하지 못하였다. 열속이 높아짐에 따라 간극이 좁은 부분에서는 밖으로 빠져 나오려는 증기와 상부의 물이 역류유동제한 현상을 일으켜 물이 공급되지 못하였고 간극이 큰 부분에서는 물이 다수의 유로를 형성하며 증기와 분리되어 간극 내부로 공급되었다. CCFL 을 일으켜 물이 공급되지 못한 부분에서는 히터 표면이 건조되어 국부적인 CHF(Critical Heat Flux)가 발생하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.622-627
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• 2017

In this study, the numerical analysis of propellant supply manifold of a sub-scale model combustor with the same combustion and acoustic resonance conditions as the real combustor was carried out. The analysis of the results is based on the shape of the manifold and the number and type of inflow channels. The manifold form of the main propellant was rounded so that the recirculation area was small and easy to manufacture. The liquid oxygen mainfold included a distributor to uniformly supply the flow, and since the kerosene manifold was directly in contact with the flame side, the inflow channel was formed at a radial $360^{\circ}$ so as to minimize the recirculation region. The liquid nitrogen manifold was configured as a radial inflow channel to reduce the velocity difference near the injector.