• 대한기계학회논문집B
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• 제25권3호
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• pp.389-396
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• 2001

Direct numerical simulation of bubble growth and merger process on a single nucleation site during partial nucleate boiling is performed. The equations governing conservation of mass, momentum and energy are solved using a finite difference method combined with a level set method for capturing the vapor-liquid interface. The level set method is modified to include the effects of phase change at the interface and contact angle at the wall. Also, a simplified formulation for predicting the evaporative heat flux in a thin liquid micro-layer is developed and incorporated into the level set formulation. Based on the numerical results, the bubble growth and merger pattern and its effect on the heat transfer are discussed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.22-29
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• 2015

본 연구에서는 압축강도 24MPa 이상 열전도율이 기존 콘크리트보다 2배 감소된 구조용 단열성능 향상 콘크리트를 개발하고 현장적용하기 위한 실험을 진행하였다. 슬럼프 및 공기량 시험결과 Plain과 규조토 미분말을 사용한 배합은 경과시간에 따라 슬럼프와 공기량 저하가 나타났으며, 마이크로기포제를 사용한 배합은 슬럼프와 공기량 저하가 나타나지 않았다. 또한 단열성능 향상 재료를 사용한 배합의 단위용적질량은 Plain 대비 감소하였다. 압축강도는 단열성능 향상 콘크리트가 Plain보다 감소한 결과를 나타내었으나 목표강도 24MPa를 만족하였으며, 열전도율은 Plain보다 감소하는 경향을 보였다. 단열성능 향상 콘크리트의 동결융해 저항성은 Plain과 유사하였고, 중성화 저항성은 규조토 미분말을 사용한 배합이 재령 4주에 Plain과 유사했으며, 마이크로기포제를 사용한 배합은 Plain보다 중성화 저항성이 저하되었고, 길이변화율은 Plain보다 전체적으로 증가되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.45-45
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• 2000

PDP, FED, 그리고 VFD와 같은 마이크로 전자디스플레이 장치를 제작하기 위한 가장 중요한 기술중에 하나인 패널 내를 고진공으로 만드는 것과 초기의 진공을 유지하는 것이다. PDP 디스플레이는 전면판과 후면판으로 구성되어 있다. 전면판은 ITO전극, 절연체 그리고 MgO보호막으로 구성되어 있으며, 후면판은 어드레스 전극, 반사층, 격벽, 그리고 형광체층이 있다. 기존의 방식은 대기에서 프릿 글라스를 이용하여 두 장의 유리를 봉입하고, 후면판 모서리 부분에 있는 구멍에 배기 글라스 튜브를 붙이고, 튜브를 통해서 배기하고, 플라즈마 가스를 채우고, 최종적으로 tip-off를 한다. 이러한 기존의 방식을 통해서는 배기 컨덕턴스의 한계로 얻을 수 있는 초기 진공도에 한계가 있다. 아울러 두 장의 유리사이는 150$\mu$m 정도의 간격으로 되어 있고, 이웃한 격벽사이는 320$\mu$m 정도의 미세한 공간이 주어지는 구조가 컨덕턴스를 저하시킨다. 이와 같은 초기 진공도의 한계성을 극복하기 위한 연구로서, PDP 패널을 구성하는 두 장의 글라스를 진공 챔버내에서 IR heater를 이용하여 실장하였다. 대개 PbO, ZnO, SiO2,, 그리고 B？로 구성된 프릿 글라스를 대기에서 전면판에 dispensing하고 가소한다. 그리고 프릿 글라스가 형성된 전면판과 후면판을 loading, align 한 다음, 2 10-7torr까지 펌핑한 후 heating, holding 그리고 cooling 공정을 수행하므로 써 두 장의 유리를 실장하였다. 그러나 온도의 non-uniformity, 프릿 성분에 따라서 crack과 기포문제가 진공 실장과정에서 발생하였다. 이와 같은 문제를 개선하기 위해 프릿 글라스의 새로운 조성과 온도 uniformity를 유지하므로써, 프릿 글라스의 기포와 crack 발생없이 재현성 있게 진공 실장하였다. Leak channel 형성유무를 검증하기 위하여 챔버 자체의 펌핑 속도와 제작된 패널의 펌핑 속도를 비교하므로써, leak channel형성 유무를 평가할 수 있는 방법을 이용하였다. 이와 같은 방법을 이용하여, crack 또는 기포가 있는 패널은 leak channel을 형성하여 패널내의 진공을 유지할 수 없음을 검증하였고, crack 또는 기포가 없는 패널은 leak channel없이 패널내의 진공을 유지할 수 있음을 검증하였다. 결과적으로 진공 인-라인 실장시 가장 중요한 요인인 프릿의 변화를 분석하므로써, 고진공을 요구하는 FPD(PDP, FED, VFD)에 적합하게 적용할 수 있으며, 아울러 실장시 진공도를 개선하므로 패널내부의 오염을 최소화하여 디스필레이로서의 효율을 극대화할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4178-4184
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• 2013

최근 나노임프린트 리소그래피 공정이 마이크로/나노 스케일의 소자 개발에 있어서 경제적으로 대량 생산할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 최근 나노임프린트 기술은 공정의 고속화 및 대면적화를 통한 대량생산 기술로의 전환을 목표로 하고 있다. 자외선경화 방식의 나노임프린트의 경우 상온 및 저압의 장점과 함께 비진공 환경에서 공정이 가능하다면 진공챔버 및 고압 스테이지 등과 같은 고가의 장비가 필요 없게 됨으로써 설비비용을 낮추고 공정시간을 단축하는데 큰 기여를 할 수 있다. 그러나 비진공 환경에서는 기포결함이 종종 발생하게 된다. 본 연구에서는 비진공 환경에서의 자외선경화 방식의 나노임프린트 공정 중 레지스트의 액적도포 방법에 따른 기포형성을 연구하였다. 액적의 양과 액적의 수를 달리하여 도포한 레지스트에 대하여 충전 후 기포결함 발생을 분석하였다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.39-46
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• 2021

4 HP, 80 LPM 급 초미세기포수 발생장치를 탑재한 도로 구조물 세척차량을 이용하여 도시 내 아파트 단지 주변 차량 통행이 많은 터널 내 콘크리트 표면과 타일 벽면을 세척하였다. 초미세기포 생성은 대기 중 공기를 2 ~ 3 LPM 으로 기액혼합 자흡펌프로 가압된 공기를 임펠러 회전력을 이용하여 마이크로 크기의 미세기포(fine-bubble)를 생성한다. 생성된 기포를 다단충돌판과 회전 노즐을 통과하면서 평균 직경 크기는 164.5 nm, 6.81 × 107 particles mL-1의 초미세기포(ultrafine bubble)를 생산하였다. 생산된 초미세기포를 함유한 세척수는 압력 150 bar, 토출량 30 LPM 으로 도로 구조물 표면에 흡착된 분진을 고압세척 분사하여 제거하였다. 분석실험은 세척 전과 후로 구분하여 표면에 흡착한 분진을 ISO 8502-3의 표면 오염 측정방법을 적용하였으며, 테이프 흡착으로 분진 입자를 채취하였다. 수집된 테이프는 중량법과 소프트웨어 ImageJ를 적용하여 분진의 무게와 입자 개수에 대한 제거율을 산정하였다. 실험 결과, 타일 벽면 표면에 흡착된 분진 입자 개수는 세척 전과 후로 각각 3,063 ± 218 particles mL-1, 20 ± 5 particles mL-1, 중량은 580 ± 82 mg, 13 ± 4 mg 으로 나타났다. 콘크리트 구조물 표면에서의 입자개수는 세척 전과 후로 각각 8,105 ± 1,738 particles mL-1, 39 ± 6 particles mL-1이었으며, 중량은 1,448 ± 190 mg, 118 ± 32 mg으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.326-330
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• 2010

본 연구진은 레이저-물질 간의 상호작용을 응용하여 새로운 방식의 약물 전달 시스템을 개발하고 있다. 레이저 빔이 마이크로 단위 크기의 고무 챔버 속에 채워져 있는 액체 속에 집광되면 순간적인 고에너지 전달로 인해 기포가 생겨나고, 이로 인한 빠른 부피팽창으로 인해 마이크로 노즐 속의 약물 용액이 빠른 속도의 마이크로 젯의 형태로 분사되는 원리를 이용하는 것이다. 실험에서 노즐 출구의 지름은 125 ${\mu}m$, 측정된 마이크로 젯의 속도는 265 m/s였다. 이 장치의 주요한 특징은 시간에 따른 마이크로 젯의 제어가 가능하다는 것이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1196-1200
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• 2004

Micropump is very useful component in micro/nano fluidics and bioMEMS applications. In this study, a bubble-powered micropump was fabricated and tested. The micropump consists of two-parallel micro line heaters, a pair of nozzle-diffuser flow controller and a 1 mm in diameter, 400 ${\mu}m$ in depth pumping chamber. The two-parallel micro line heaters with 20 ${\mu}m-width$ and 200 ${\mu}m-length$ were fabricated to be embedded in the silicon dioxide layer of a wafer which serves as a base plate for the micropump. The pumping chamber, the pair of nozzle-diffuser unit and microchannels including the liquid inlet and outlet port were fabricated by etching through another silicon wafer. A glass wafer (thickness of $525{\pm}15$ ${\mu}m$) having two holes of inlet and outlet ports of liquid serve as upper plate of the pump. Finally the silicon wafer of the base plate, the silicon wafer of pumping chamber and the glass wafer were aligned and bonded (Si-Si bonding and anodic bonding). A sequential photograph of bubble nucleation, growth and collapse was visualized by CCD camera. Clearly liquid flow through the nozzle during the period of bubble growth and slight back flow of liquid at the end of collapsing period can be seen. The mass flow rate was found to be dependent on the duty ratio and the operation frequency. As duty ratio increases, flow rate decreases gradually when the duty ratio exceeds 60%. Also as the operation frequency increases, the flow rate of the micropump decreases slightly.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권2호
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• pp.139-146
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• 2014

수소화붕소나트륨은 수소 에너지를 저장 및 공급할 수 있는 안정된 금속 물질이다. 본 논문에서는 탈수소 화학반응기 유로 설계를 위해 수력학적 직경 $461{\mu}m$를 가지는 마이크로채널에서 수소화붕소나트륨 수용액의 탈수소 화학반응이 일어날 때 수용액과 수소 기체 간의 이상유동 계면마찰에 대하여 실험연구를 수행하였다. 화학반응기 마이크로채널은 직사각 단면으로 높이 $300{\mu}m$, 너비 1 mm, 길이 50 mm 로 실리콘 웨이퍼에 공정되었으며, 가수분해 촉진을 위해 루테늄을 촉매로서 100 nm 두께로 채널 표면에 증착하였다. 가시화 결과 Re 수 30 이하에서 기포유동 양상이 관측되었다. 이상마찰승수는 기포율에 선형적으로 비례하며, 탈수소 화학반응기를 설계할 때 계면마찰에 영향을 미치는 수용액의 초기농도, 촉매 화학반응률, 체류시간을 고려해야 된다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.31-34
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• 2002

Imaging techniques using x-ray beam at high energies (>6KeV) such as contact radiography, projection microscopy, and tomography have been used to nondestructively discern internal structure of objects in material science, biology, and medicine. This paper introduces the x-ray micro-imaging method using 1B2 micro-probe line of PAL (Pohang Accelerator Laboratory). Cross-sectional information on low electron density materials can be obtained by probing a sample with coherent synchrotron x-ray beam in an in-line holography setup. Living organism such as plants, insects are practically transparent to high energy x-rays and create phase shift images of x-ray wave front. X-ray micro-images of micro-bubbles of $20\~120\;{\mu}m$ diameter in an opaque tube were recorded. Clear phase contrast images were obtained at Interfaces between bubbles and surrounding liquid due to different decrements of refractive index.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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• pp.15-16
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• 2002

라이너지는 대부분의 원료물질을 고지로부터 얻고 있는 친환경적 상품이 다. 그러나 고지를 원료로 사용함에 따라 많은 문제가 발생하게 된다. 그중 원료와 함께 유입되는 다양한 종류의 오염물질로 인하여 기인되는 스틱키는 강도를 저하시킬 뿐 아니라 얼룩 및 반점을 형성하여 제품의 질을 떨어뜨리 고, 또한 설비를 오염시켜 수명 단축 및 세척에 의한 조업중단 등 생산성 저 하를 가져온다. 이러한 문제는 초지기의 대형화와 고속화, 용수조건의 악화 및 고지 재활용율 증가 등의 이유로 더욱 커지고 있다. 본 논문에서는 라이너지 생산공정의 가운데 지료조성공정의 매크로 스틱 키 정량분석을 통하여 전반적인 분포를 조사하였다. 그 결과 매크로 스틱키 는 스크린과 클리너를 통해 다량 제거되고, 공정상의 기계적 에너지에 의해 더욱 미분화되어 제어가 어려운 마이크로 스틱키로 진행되고 있음을 확인하 였다. 또 지료 분급을 위하여 설치된 플로테이션 설비는 기존의 정선설비인 스크린과 클리너에서 제거되기 어려운 마이크로 스틱키를 제거할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 실제 공정의 마이크로 스틱키 정량이 가능한 설비를 제작 하였다. 제작된 설비는 마이크로 스틱키의 정량 뿐만 아니라 환경의 변화에 따른 마이크로 스틱키의 침착성 변화를 볼 수 있도록 하였고, 또한 현장조건 에 적합하도록 다량의 지료분석과 손쉬운 작동이 가능케 하였다. 제작된 마 이크로 스틱키 정량설비를 이용하여 현장 플로테이션 공정을 대상으로 마이 크로 스틱키를 정량한 결과 리젝트의 지료에서 더 많은 량의 마이크로 스틱 키가 존재함을 확인하였다. 이는 소수성의 마이크로 스틱키가 기포와 함께 리젝트로 배출되고 있음을 보여주고 있으며, 또한 3종의 분급된 지료에서 와 이어상에서 탈수된 각각의 백수를 분석함으로써 백수 재활용에 따른 마이크 로 스틱키의 농축현상올 밝혔다. 플로테이션 과정중에 마이크로 스틱키의 거동 파악과 제어를 향상시키기 위하여 MCC를 이용하여 준비된 마이크로 스틱키 모텔물질을 이용하여 실험 실적 부유부상 실험을 실시하였다. 이를 통하여 플로테이션 공정의 마이크로 스틱키 제어 최적화 방안과 고농도의 마이크로 스틱키를 함유한 지료의 처 리를 방안을 검토하였다.