• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.5
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• pp.512-517
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• 2014

This paper describes the development of new sweeping machine based on Cyclone Technology, which maintains constant suction power and uses it in a industrial applications as a method for dust removed from grinding work. The performance of a cyclone separator is determined by the turbulence characteristics and particle-particle interaction. To achieve this goal, we design cyclone technology based dust separator for sweeping machine has been proposed as a system which is suitable to work utilizing dust suction alternative to conventional manual system. and Numerical analysis with computational fluid dynamics(CFD) was carried out to investigate the working fluid that flow into cyclone dust separator in order to design optimal structure of the sweeping machine. The validation of cyclone model with CFD is carried out by comparing with experimental results.

• Food Science and Preservation
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• v.17 no.1
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• pp.117-122
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• 2010

We investigated the effect of rice particle size on the physicochemical properties of fish porridge. The pH of porridge did not differ with particle size. The redness, yellowness, and viscosity of fish porridge increased as particle size increased. The protein content of fish porridge was increased three-fold, compared with that of porridgethat did not contain fish. The total amino acid content of fish porridge was 1,610.5 mg/100 g and that of rice porridge 1,147.5 mg/100g. The Lysand Thr (these are limiting amino acids in rice) contents of fish porridge were greater than in rice porridge. In sensory evaluation tests, half-grain rice fish porridge obtained the highest scores. Based on these results, we would suggest that fish porridge made using half-grain rice has valuable physicochemical and nutritional properties.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.28-35
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• 2004

$N_2$ has been one of the most useful gases in industrial application, for example, plasma ashing, surface cleaning and decomposition of pollution gases. In order to clarify $N_2$ plasma properties and increase practical applications, many experimental and theoretical investigations have been carried out until now on. In this papa, we examined the characteristics of $N_2$ RF Plasmas using one-dimensional fluid model. $N_2$ plasmas showed a double-layer structure in both sheath regions as the power source voltage becomes higher. Generally, a double-layer structure should be showed in electro-negative plasmas, but not in electro-postive plasmas such as $N_2$ discharge. However, most electrons in $N_2$ plasmas lost their energy by many excitation reactions in the near of both electrodes where electron collisions were actively executed and such continuous reactions during an RF period made this structure strong with increase of the power source voltage. The dependence of $N_2$ plasma properties on pressure was also discussed.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.12
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• pp.608-613
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• 2019

NOx (Nitrogen oxide) in the exhaust gas from vehicle engines is considered one of the most harmful substances in air pollution problems. NOx is made when combustion occurs under high temperature conditions and EGR (exhaust gas recirculation) is normally used to lower the combustion temperature. As the EGR ratio increases, the NOx level becomes low, but a high EGR ratio makes the combustion unstable and causes further air pollution problems, such as CO and unburned hydrocarbon level increase. This study showed that fuel droplets could move more freely by the radiation of sonic wave for the stable combustion. In addition, the engine performance improved with increasing EGR ratio. As a basic study, the effect of sonic wave radiation on the velocity of fuel droplets was studied using CFD software. The results showed that the velocity of small droplets increased more under high frequency sonic wave conditions and the velocity of the large droplets increased at low frequency sonic wave conditions. In addition, an engine analysis model was used to study the effects of the increased combustion stability. These results showed that a 15% increase in EGR ratio in combustion resulted in a 45% decrease in NOx and a 10% increase in thermal efficiency.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1249-1253
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• 2005

대부분의 국내 다목적 댐은 유역면적이 넓고 강우기 집중강우로 인하여 유입되는 입자성 물질이 상당히 많은 편이며, 영양염의 증가로 인하여 저수지내부에서 발생되는 입자성 물질도 많다. 이로 인하여 호소에는 외부에서 유입된 무기$\cdot$유기성 입자와 내부 생성된 유기성 물질들이 장기간 축적되어 저수지 용량이 줄어든다. 본 연구에서는 저수지 퇴적물 상태를 탐사하는 효율적인 조사기법을 제시하고자 한다. 퇴적물 탐사기법에는 탄성파탐사 등을 이용하는 간접적인 방법과 코아를 이용하는 직접적인 방법, 퇴적층 동위원소 분석 기법 등이 있으며, 이러한 기법에 대한 기본원리 및 특성, 효용성 등을 평가하고 현장에 적합한 방법을 실제 적용하였다. 퇴적물 분포를 조사하기 위하여 먼저 다중빔(MBES)을 이용한 정밀 지형조사를 실시하였으며 이를 통하여 호저지형의 특징을 간접적으로 평가할 수 있었다. 직접적인 조사방법으로 gravity corer를 사용하여 몇 개의 지점을 sampling하였으며, 잠수부가 직접 핸드코아링를 실시하여 퇴적층을 측정하였다. 16지점에서 실시한Gravity core 결과 세 곳의 조사 정점에서 최대 70cm 두께의 퇴적층이 중력식 시추기에 의해 획득되었으며 다른 정점에서는 50cm, 20cm가 시추되었고 그 나머지 지점에서는 퇴적물이 채취되지 않았다. 이는 퇴적층이 얇아 코아가 쓰러지거나 시료채취가 되지 않은 것으로 판단되었다. 잠수부가 hand corer를 이용한 시료 채취시에 채취된 시료의 퇴적층은 각 지점별로 덕치리 25cm, 경계지점 25cm, 우산리 지점 45cm로 조사되었다. 납-210(반감기 22.3년)을 이용하여 최근에 형성된 주암댐 호수저 퇴적물 중 퇴적작용 이후 교란을 받지 않은 지역의 시추 시료를 대상으로 퇴적속도를 구하였다. 주암호에서 취한 코아퇴적물 시료는 현장에서 냉동하여 실험실에서 약 2cm 간격으로 절단하여 절단체 별로 동위원소 분석을 실시하였다. $^{210}Pb$의 농도는 grand-daughter인 $^{210}Po$를 측정함 후 감마분석에 의하여 구하였다. CF:CS 연령모델을 적용한 결과 깊이에 따른 supported $^{210}Pb$와 퇴적 속도는 0.91cm/year 인 것으로 산정 되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.46-46
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• 2018

메모리 소자의 수요가 데스크톱 컴퓨터의 정체와 모바일 기기의 폭발적인 증가로 NAND flash 메모리의 고집적화로 이어져서 3차원 집적 기술의 고도화가 중요한 요소가 되고 있다. 1 mm 정도의 얇은 웨이퍼 상에 만들어지는 메모리 소자는 실제 두께는 몇 마이크로미터 되지 않는다. 수직방향으로 여러 장의 웨이퍼를 연결하면 폭 방향으로 이미 거의 한계에 도달해있는 크기 축소(shrinking) 기술에 의지 하지 않고서도 메모리 소자의 용량을 증대 시킬 수 있다. CPU, AP등의 논리 연산 소자의 경우에는 발열 문제로 3D stacking 기술의 구현이 쉽지 않지만 메모리 소자의 경우에는 저 전력화를 통해서 실용화가 시작되었다. 스마트폰, 휴대용 보조 저장 매체(USB memory, SSD)등에 수 십 GB의 용량이 보편적인 현재, FEOL, BEOL 기술을 모두 가지고 있는 국내의 반도체 소자 업체들은 자연스럽게 TSV 기술과 이에 필요한 장비의 개발에 관심을 가지게 되었다. 특히 이 중 TSV용 스퍼터링 장치는 transistor의 main contact 공정에 전 세계 시장의 90% 이상을 점유하고 있는 글로벌 업체의 경우에도 완전히 만족스러운 장비를 공급하지는 못하고 있는 상태여서 연구 개발의 적절한 시기이다. 기본 개념은 일반적인 마그네트론 스퍼터링이 중성 입자를 타겟 표면에서 발생시키는데 이를 다시 추가적인 전력 공급으로 전자 - 중성 충돌로 인한 이온화 과정을 추가하고 여기서 발생된 타겟 이온들을 웨이퍼의 표면에 최대한 수직 방향으로 입사시키려는 노력이 핵심이다. 본 발표에서는 고전력 이온화 스퍼터링 시스템의 자기장 해석, 냉각 효율 해석, 멀티 모듈 회전 자석 음극에 대한 동역학적 분석 결과를 발표한다. 그림1에는 이중 회전 모듈에 대한 다물체 동역학 해석을 Adams s/w package로 해석하기 위하여 작성한 모델이고 그림2는 180도 회전한 서브 모듈의 위상이 음극 냉각에 미치는 효과를 CFD-ACE+로 유동 해석한 결과를 나타내고 있다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.2
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• pp.165-174
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• 2010

The numerical modeling of a coal gasification reaction occurring in an entrained flow coal gasifier is presented in this study. The purposes of this study are to develop a reliable evaluation method of coal gasifier not only for the basic design but also further system operation optimization using a CFD(Computational Fluid Dynamics) method. The coal gasification reaction consists of a series of reaction processes such as water evaporation, coal devolatilization, heterogeneous char reactions, and coal-off gaseous reaction in two-phase, turbulent and radiation participating media. Both numerical and experimental studies are made for the 1.0 ton/day entrained flow coal gasifier installed in the Korea Institute of Energy Research (KIER). The comprehensive computer program in this study is made basically using commercial CFD program by implementing several subroutines necessary for gasification process, which include Eddy-Breakup model together with the harmonic mean approach for turbulent reaction. Further Lagrangian approach in particle trajectory is adopted with the consideration of turbulent effect caused by the non-linearity of drag force, etc. The program developed is successfully evaluated against experimental data such as profiles of temperature and gaseous species concentration together with the cold gas efficiency. Further intensive investigation has been made in terms of the size distribution of pulverized coal particle, the slurry concentration, and the design parameters of gasifier. These parameters considered in this study are compared and evaluated each other through the calculated syngas production rate and cold gas efficiency, appearing to directly affect gasification performance. Considering the complexity of entrained coal gasification, even if the results of this study looks physically reasonable and consistent in parametric study, more efforts of elaborating modeling together with the systematic evaluation against experimental data are necessary for the development of an reliable design tool using CFD method.

• Fire Science and Engineering
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• v.23 no.1
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• pp.48-54
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• 2009

The present study has been performed to investigate the effect of statistical number of droplets on the simulation of the sprinkler spray using fire field model. In order to simulate the sprinkler spray characteristics, the present study uses NIST Fire Dynamics Simulator version 5.2. A group of Lagrangian particles with similar droplet characteristics, such as diameter, velocity, temperature and so on, is represented by parcel concept to decrease the total number of droplets tracked in the simulation. The present study introduces a new parameter to represent the ratio between real number of droplets and computational parcels. The dependency of the number of parcels on the fire suppression characteristics and spray patterns is quantitatively examined for different ratio between the real number of droplets and computational parcels.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.225-232
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• 1997

Material properties of a new composite composed of components with known material properties are usually investigated through experiments. Elastic modulus and Poisson's ratio are measured at various volume fractions of mixed components and utilized as the base information on an analytical model for predicting the mechanical behaviors of a structure constructed by the composite. Elastic material properties of a composite at various volume fractions are numerically estimated by minimizing the error between the static displacements computed from a model for the composite and those computed from a model of homogeneous and isotropic material. A finite element model for a composite is proposed to distribute different types of material components easily into the model depending on the volume fraction. Then, the material properties of a composite filled with solid mircospheres are predicted numerically through a sample study and the estimated results are compared with experimental results and some theoretical equations.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.559-559
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• 2013

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 장치는 차세대 에너지원 중의 하나인 핵융합로를 위한 과학기술 기반을 마련하기 위해 개발된 중형급 토카막 실험장치로서 토카막 운전 영역의 확장과 안정성 확보, 정상상태 운전 도달을 위한 방법 연구, 최적화된 플라즈마 상태와 연속 운전 실현 등을 주요 목표로 하고 있다. 이를 위해 핵융합 반응에 의한 점화조건과 가까운 상태로 플라즈마를 가열해주어야 하며, 토카막 장치의 저항가열 이외에도 외부에서 추가 가열이 반드시 필요하다. 중성 입자빔 입사 장치는 현재 토카막에서 사용되고 있는 가열장치 중 가장 신뢰성있는 추가 가열 장치라 할 수 있으며 한국 원자력연구원에서는 1997년부터 KSTAR 토카막 실험 장치에 사용될 중성 입자빔 입사 장치를 개발해왔었다. 중성빔 입사 장치는 크게 이온원, 진공함, 열량계, 진공 펌프, 중성화 장치, 이온덤프와 전자석으로 이루어져 있으며, 이중 이온원은 중성빔의 성능을 좌우하는 핵심적인 장치라 할 수 있다. 최근 한국원자력연구원에서는 2 MW 중성 입자빔 입사장치용 이온원 개발을 완료하여 KSTAR 토카막 장치에 설치하였으며, 2013년 현재 KSTAR에는 총 두 개의 이온원이 장착되어 최대 약 3 MW 이상의 중수소 중성 입자빔을 입사하여 KSTAR 토카막 실험의 H-mode 달성과 운전 시나리오 연구에 많은 기여를 하고 있다. 한국원자력연구원에서 최초로 개발된 이온원은 미국 TFTR 장치에서 사용되었던 US LPIS (Long Pulse Ion Source)를 기본으로 하여 국내 개발을 수행하였다. 이 온원은 크게 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와 발생된 이온을 인출 및 가속시키는 가속부로 구성되는데, 개발과정에서 가장 먼저 KSTAR의 장주기 운전에 적합하도록 플라즈마 방전부와 가속부의 냉각회로를 요구되는 열부하에 맞게 설계 수정하였다. 그 후 플라즈마 방전부는 방전 시간과 안정성, 플라즈마 밀도의 균일도, 정격 운전, 방전 효율 등을 고려하여 수정 보완하며 개발을 진행하여왔다. 가속부의 경우 국내 제작기술의 한계를 극복하기 위해 빔 인출그리드를 TFTR의 US LPIS 모델의 슬릿형 그리드 타입에서 원형 인출구 타입으로 변경하였으며, 이후 가속 전극의 고전압 내전력 문제, 빔 인출 전류와 전력, 인출 빔의 광학적 질(quality), 빔 인출 시간 동안의 안정성 등을 위해 그리드의 크기와 간격, 모양 등을 변경하여 개발을 수 행하여 왔다. 이 논문은 한국원자력연구원에서 개발이 진행되어 왔던 이온원들을 시간적으로 되짚어 보면서 현재까지의 성과와 문제점, 그리고 앞으로의 개발 방향에 대해 논의하고자 한다.