• 한국항공우주학회지
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• 제49권8호
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• pp.617-626
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• 2021

비행체의 초음속 비행 중 고온 환경에서의 열 거동은 비행체의 열 구조 설계에 중요하다. 본 연구에서는 전역-국부 다중 디지털 이미지 상관기법을 사용하여 노치 구조물의 전 영역의 열변형 및 응력집중 현상에 대해 관찰/분석하였다. 다중 DIC 시스템은 2D DIC 시스템과 3D DIC 시스템으로 구성되었다. 가열 챔버를 이용하여 노치 시편을 가열하였으며 여러 온도에서 다중 DIC 시스템을 사용하여 구조물의 변형 이미지를 촬영하고 분석하였다. 다중 DIC 기법을 사용하여 노치 시편의 전 영역 변형률과 노치 부위의 응력집중 현상을 계측/분석하였으며 ABAQUS^TM 프로그램을 이용하여 노치 시편에 대해 유한요소해석을 진행하고 실험결과와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 다중 DIC 시스템의 열변형 계측과 응력 집중 현상의 연구 분석에서의 활용 가능성을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.213-213
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• 2016

현재 반도체 산업에서는 디바이스의 고 집적화, 고 수율을 목적으로 패턴의 미세화 및 웨이퍼의 대면적화와 같은 이슈가 크게 부각되고 있다. 다중 패터닝(multiple patterning) 기술을 통하여 고 집적 패턴을 구현이 가능해졌으며, 이와 같은 상황에서 각 패턴의 임계치수(critical dimension) 변화는 패턴의 위치 및 품질에 큰 영향을 끼치기 때문에 포토마스크의 임계치수 균일도(critical dimension uniformity, CDU)가 제작 공정에서 주요 파라미터로 인식되고 있다. 반도체 광 리소그래피 공정에서 크롬(Cr) 박막은 사용되는 포토 마스크의 재료로 널리 사용되고 있으며, 이러한 포토마스크는 fused silica, chrome, PR의 박막 층으로 이루어져 있다. 포토마스크의 패턴은 플라즈마 식각 장비를 이용하여 형성하게 되므로, 식각 공정의 플라즈마 균일도를 계측하고 관리 하는 것은 공정 결과물 관리에 필수적이며 전체 반도체 공정 수율에도 큰 영향을 미친다. 흔히, 포토마스크 임계치수는 플라즈마 공정에서의 라디칼 농도 및 식각 선택비에 의해 크게 영향을 받는 것으로 알려져 왔다. 본 연구에서는 Cr 포토마스크 에칭 공정에서의 Cl2/O2 공정 플라즈마에 대해 O2 가스 주입량에 따른 식각 선택비(etch selectivity) 변화를 계측하여 선택비 제어를 통한 Cr 포토마스크 임계치수 균일도 향상을 실험적으로 입증하였다. 연구에서 사용한 플라즈마 계측 방법인 발광분광법(OES)과 optical actinometry의 적합성을 확인하기 위해서 Cl2 가스 주입량에 따른 actinometer 기체(Ar)에 대한 atomic Cl 농도비를 계측하였고, actinometry 이론에 근거하여 linear regression error 1.9%을 보였다. 다음으로, O2 가스 주입비에 따른 Cr 및 PR의 식각률(etch rate)을 계측함으로써 식각 선택비(etch selectivity)의 변화율이 적은 O2 가스 농도 범위(8-14%)를 확인하였고, 이 구간에서 임계치수 균일도가 가장 좋을 것으로 예상할 수 있었다. (그림 1) 또한, spatially resolvable optical emission spectrometer(SROES)를 사용하여 플라즈마 챔버 내부의 O atom 및 Cl radical의 공간 농도 분포를 확인하였다. 포토마스크의 임계치수 균일도(CDU)는 챔버 내부의 식각 선택비의 변화율에 강하게 영향을 받을 것으로 예상하였고, 이를 입증하기 위해 각각 다른 O2 농도 환경에서 포토마스크 임계치수 값을 확인하였다. (표1) O2 11%에서 측정된 임계치수 균일도는 1.3nm, 그 외의 O2 가스 주입량에 대해서는 임계치수 균일도 ~1.7nm의 범위를 보이며, 이는 25% 임계치수 균일도 향상을 의미함을 보인다.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.13-18
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• 2013

높이/길이 비가 0.86을 가지는 폭발챔버 내에서 전파하는 화염과 서로 다른 형태의 다중 장애물 사이의 상호작용을 조사하기 위해 폭발실험을 수행하였다. 챔버 내에 장애물 형태는 삼각기둥, 사각기둥 및 원통형으로 변화시켰으며, 장애물의 blockage ratio는 0.43으로 하였다. 전파하는 화염과 장애물 형태에 따른 상호작용을 조사하기 위해 고속카메라를 사용하였으며, 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염속도 및 그 화염속도의 확률밀도함수를 계산하였다. 실험결과, 장애물 형태가 삼각형이었을 때 국부 화염속도가 가장 높게, 원형에서는 가장 낮게 나타났으며, 장애물 후류에서의 국부 화염속도는 장애물 형태에 큰 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 전파하는 화염이 장애물 후류의 미연소가스의 유동과 상호작용할 때 국부 화염속도의 확률밀도함수는 화염속도가 높은 방향으로 광범위하게 분포되는 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.298-304
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• 2007

본 논문에서는 다중대역 (GSM850, EGSM, DCS1800, USPCS, W-CDMA)에서 동작하는 안테나에 대해 제안하고 있다. 상기 안테나는 상용 소프트웨어인 HFSS 3-D 시뮬레이터로 설계되었으며, FR-4(비유전율 4.4) PCB 기판위에 원형 도통관(via)과 금속 패턴으로 이루어진 미앤더 가지 구조로 구성되어 있다. 특히 이 안테나에는 전체 대역폭의 성능 향상을 위해 간극 급전 구조를 사용하였다. 디자인된 안테나는 PCB 공정을 이용하여 제작되었고, 네트웍 분석기와 테스트 챔버를 사용하여 측정하였다. 폭 8 mm에 높이 20 mm, 두께 3.2 mm의 크기를 차지하는 제작된 안테나는 다중 대역 이동 통신 단말기의 내부에 장착하여 사용할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제50권3호
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• pp.225-238
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• 2017

본 연구에서는 스팀주입중력법 (Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD)을 이용한 오일샌드 개발 시 적지 선정을 위한 대안적 척도가 제시되었다. 기존 SAGD 공법 적용 시 스팀주입효율이 우수한 지역을 선정하기 위해 비투멘이 함유될 가능성이 큰 고투수성 퇴적층의 누적 층후가 주로 이용되었다. 그러나 고투수성 퇴적층의 누적 층후 외에도 수직 평균거리 또한 스팀주입효율에 큰 영향을 미칠 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 해당 두 가지 척도(즉, 누적 층후도 및 수직 평균거리)가 SAGD 스팀주입효율에 미치는 영향에 대한 비교 및 분석이 이루어졌다. 이를 위해, 구성 암상 간 특정 전이확률을 기반으로 발생시킨 누적 층후 및 수직 평균거리가 상이한 다양한 가상의 2차원 저류층에 대해 고온 고압 증기 주입 모사를 실시한 후 생성된 스팀챔버의 크기를 비교 및 분석하였다. 2차원 SAGD모사 결과, 투수성 퇴적층의 수직 평균두께가 두꺼운 지역이 누적 층후가 두꺼운 지역보다 더 넓은 범위의 스팀챔버를 형성하는 것을 확인하였다. 따라서 최적의 오일샌드 개발 입지 선정 시, 기존에 이용되고 있던 누적 층후뿐만 아니라 투수성 퇴적층의 수직 평균거리도 함께 고려하였을 때 더욱 적합한 SAGD공법의 최적 입지를 선정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.607-613
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• 2010

도서지역에서 많이 사용하고 있는 소형 발전기의 폐열을 열원으로 이용하는 소용량 자급형 해수담수화장치의 설계 자료와 성능실험 결과를 제시하였다. 제안된 담수기는 조밀간격 수직형 평행평판이 복수단으로 구성된 다중효용방식으로서, 해수가 흐르는 윅(wick)이 부착되어 있다. 복수단의 평판에서 증발과 응축과정이 반복적으로 일어나므로 열에너지를 재이용하게 되어 담수생산량을 증가시킨다. 제안된 담수기의 성능실험 결과 5.6 kVA 발전기의 폐열이 담수화의 증발열원으로 사용될 수 있음을 알 수 있었고, 1중 효용만으로 최소 6.7 kg/day의 담수를 생산할 수 있었다. 이 결과는 10중 효용의 경우 약 35~44 kg/day를 기대할 수 있는 양으로서, 동일 전열면적의 태양열 증류기의 일일 최대 생산량보다 약 16~4배 많은 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.211-217
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• 2010

다양한 분야에 활용이 가능한 나노소자의 개발과 나노소자의 수명 및 신뢰성을 결정하기 위해서 나노구조체의 역학물성 측정은 중요하다. 본 연구에서는 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)와 산화아연나노막대(ZnO nanorod)의 인장시험을 전자주사현미경(SEM) 내부에서 수행하였다. 챔버내부에 구축된 나노조작기 앞에 힘센서가 장착되었고, 나노조작기는 조이스틱과 컴퓨터로 제어 가능하도록 설계되었다. 반으로 자른 투과전자현미경(TEM)그리드 위에 분산된 나노구조체는 전자주사를 통하여 힘센서와 고정된 후 인장시험이 수행되었다. 인장시험 후 TEM과 SEM을 통하여 파단면을 측정하였고 MWCNT와 ZnO nanorod의 탄성계수는 0.98TPa, 55.85GPa로 각각 측정되었다.

• 한국안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.70-77
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• 2012

Experimental investigations were performed to examine the characteristics of propagating flame fronts around multiple bars within a rectangular chamber. The explosion chamber is 400 mm in height, $700{\times}700mm^2$ in cross-section and has a large top-venting area, $A_v$, of $700{\times}210mm^2$. This results in a value of 0.44 for $A_v/V^{2/3}$ and a L/D value of 0.57. The multiple obstacles of length 700 mm with a blockage ratio of 30 % were placed within the chamber. Temporally resolved flame front images were recorded by a high speed video camera to investigate the interaction between the propagating flame and the obstacles. Results showed that the flame propagation speeds before the flame impinges onto the obstacle almost equal to the laminar burning velocity. As the propagating flame impinged on the obstacle, the central region of flame began to become concave, this resulted in the flame deceleration in the region. As the flame interacted with the modified flow filed generated behind the central obstacle, the probability density functions(PDFs) of the local flame displacement speed were extensively distributed toward higher speeds.

• 한국추진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.22-30
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• 2011

추력변화를 위한 방법에는 여러 가지가 있는데, 고압력 강하 시스템, 이중 매니폴드 분사기, 가스 분사, 다중 챔버, 펄스 추력, 움직이는 분사기 구성요소 등이 있다. 이 중에서 이중 매니폴드 분사기의 경우에는 하나의 분사기 구조에 서로 다른 두 개의 매니폴드를 가지는 분사기를 결합하는 방식의 분사기인데, 각 분사기는 각각의 연료 공급시스템을 독립적으로 가지고 있어 각 매니폴드마다 독립적으로 유량을 조절 할 수 있다. 본 논문에서는 이중 매니폴드 분사기를 사용하여 넓은 추력범위에서 연료분사의 안정성을 판단하기 위하여 각 매니폴드의 접선방향 유입구 넓이의 비와 분사압력에 따라 분사 형상을 측정하고, 분사기 오리피스 끝단에서 액막 두께를 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.315-315
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• 2010

결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$나 $SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$와 $O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.