원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition)으로 $150^{\circ}C$에서 성장된 zinc oxide (ZnO) 초박막의 두께 변화에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. ZnO 박막을 증착하기 위해 금속 전구체와 반응물로 각각 diethylzinc와 deionized water를 사용하였다. ALD 사이클 당 성장률은 $150^{\circ}C$에서 약 0.21 nm/cycle로 일정 하였으며, 50 사이클 이하의 샘플들은 초기 ALD 성장 단계에서 상대적으로 얇은 두께로 인하여 비정질 성질을 갖는 것으로 보였다. 100 사이클에서 200 사이클로 두께가 증가함에 따라 ZnO 박막의 결정성이 증가하였고 hexagonal wurtzite 구조를 보였다. 또한, ZnO 박막의 입자 크기가 ALD 사이클의 수의 증가에 따라 증가되었다. 전기적 특성 분석 결과 박막 두께의 증가에 따라서 비저항 값이 감소하였으며, 이는 박막 두께 증가에 따른 입자 크기 증가 및 결정성 개선으로 더 두꺼운 ZnO 박막에서 입자 경계의 농도 감소와 상관 관계가 있음을 알 수 있었다. 광학적 특성 분석 결과 근 자외선 영역 (300 nm~400 nm)에서의 밴드 엣지 흡수가 증가 및 이동되었는데 이 현상은 ZnO 박막 두께의 증가에 따른 캐리어 농도의 증가가 기인 한 것으로, 이 결과는 박막 두께의 증가에 따른 저항률 감소와 잘 일치한다. 결과적으로 박막의 두께가 증가하면 막 면의 응력이 완화되어 밴드 갭이 감소하고 결정성 및 전도성이 향상됨을 알 수 있었다.
Van der Pol 발진기는 비선형 제동 현상을 가진 비보존 발진기로서 높은 진폭에서의 에너지는 소산적이며 (dissipative)이고 낮은 진폭들에서는 생성되는 구조를 가진다. 본 논문에서는 Van Der Pol 발진기 모델에서 다른 거동을 확인하기 위하여 주기적 외력을 인가하고 여기에서 파라미터 변화에 따라 어떻게 리미트 사이클이 변화하는지에 대한 패턴을 확인하고자 한다.
지구환경문제와 에너지문제를 해소하는 한 방법으로서 Vuilleumier 사이클 기관(VM)을 이용한 공조기형 열구동형 히트펌프시스템(VMHP)이 각광을 받고 있다. VMHP의 제작에 있어서는 VM의 각 부분의 이론적 검토 및 최적설계를 위한 해석프로그램의 개발이 필수적이고 최적설계를 위한 설계 기본서의 도출 및 설계자료의 확보가 필요하다. VMHP의 상세한 성능해석이나 설계에 활용 가능한 성능해석프로그램을 개발하였다. 해석은 VM의 시스템의 각 부분을 11개 부분으로 나누어 단열모델해석으로 수행하였다. 열교환기에서의 열전달 성능과 재생기손실, 열전도손실, 셔틀손실, 유동에 의한 압력손실과 열압축측과 열펌프측 사이의 마찰손실, 피스턴실 및 로드실의 마찰손실을 고려한 해석을 수행하였다. 해석에 의한 계산치의 정확성을 본 해석결과를 이용하여 제작한 시험기에 의해 비교하였다. 계산치와 시험기에 의한 전체성능을 비교하였고 또한 각각의 손실에서 고유한 파라미터를 추출하여 그 파라미터의 변화에 따른 열손실 전체의 변화 정도를 파악하여 실험치와 계산치의 정상적인 비교로부터 성능해석의 정도를 비교하였다. 비교결과에 의해 난방능력은 8%, 냉방능력은 19%의 최대오차로서 본 해석결과가 VMHP의 설계를 위해 유용한 수단으로 사용될 수 있음을 확인하였다.
본 연구는 매해 가트너에서 발표하는 'Emerging Technology'들 중 최근 5년간의 하이프 기술들의 포지셔닝을 기준으로 주요 국가의 연구 문헌과 특허 정보를 이용하여 국가별 기술 경쟁력 평가 지표에 대한 다면적 분석 방법을 제안한다. 급변하는 IT 기술 환경에서 미래 산업을 선도하기 위해서는 국가 R&D 기획에 있어 더욱 면밀하고 창의적인 방안들의 연구가 필요하며, 특히 다양한 산업 분야 중 급속한 변화를 보여주는 ICT 분야에 있어서는 이를 뒷받침할 고도의 R&D 투자방향을 예측할 수 있어야 한다. 이를 위해 본 연구는 많은 방법들 중 세계 기술 성숙도를 다루는 가트너 하이프 사이클과 연구 개발 투자가 집중되는 특허 정보 다면적 요소들을 통합 분석한 후, 국가별 기술 경쟁력의 평가 지표를 선정하였고, 이를 판단할 수 있는 기준으로 시장성, 잠재성, 확장성, 감소성을 제시하였다. 그 결과 가트너 하이프 사이클 기술들의 포지셔닝의 움직임과 다면적 분석 결과 변화가 유사하게 나타났다. 이에 따라 본 연구를 통해 ICT 기술 변화와 경쟁력 등을 직관적으로 파악할 수 있었고, 국가 R&D 투자방향을 설정하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다
유기 발광 다이오드 (OLED)의 상용화를 위해 해결해야할 기술적 문제 중하나는 장수명이다. OLED에 적용된 유기물 층은 수분과 산소에 취약하여 소자 수명을 단축하는 요소로 작용하는데, 이를 해결하기 위해 유기물을 보호하며, 유기물 내로 침투되는 수분과 산소를 제어하기 위한 보호 층의 증착이 필수적이다. 필수적이다. 본 연구에서는, 사이클 화학 기상 증착법(C-CVD)을 이용하여 SiN/SiCN/SiN 구조의 무기 박막을 증착하여 유기물 보호층으로서의 적용 가능성을 제시하고자 한다. 이 때 각층의 두께는 각 각 10 nm이다. 증착된 다층 무기 박막은 비정질 상으로 수분 침투 보호막으로서 적당하다. 다층 무기 박막의 수분에 대한 저항성은 칼슘을 이용한 투과도 변화를 이용하여 측정하였다. 칼슘을 이용한 투과도 측정을 위해 고분자 PEN 필름위에 칼슘을 60nm 두께로 증착 시키고, 이어서 무기물인 SiN/SiCN/SiN의 다층 박막을 확산 방지층으로 증착 하였다. 제작된 소자는 온도 $85^{\circ}C$, 상대습도 85%의 가혹 조건에서 시간에 따른 표면 변화 및 투과도의 변화를 측정하였다. SiN/SiCN/SiN 구조를 갖는 무기 박막 층의 투습도는 3000시간까지는 $3.2{\times}10-5g/m/day$를 유지하였다. 이는 OLED 소자의 상용화를 위한 요구 조건에 근접한 값이다. 그러나 투습도는 측정 시간이 6000시간이 지난 후에 급격 증가하는데 이것은 30nm 두께의 SiN/SiCN/SiN의 확산 방지층에 임계 수명이 존재 한다는 것을 의미 한다고 할 수 있다. C-CVD 기술에 의해 제조된 다층 무기 박막 보호 층의 경계면에서 각 층간의 intermixing 현상이 관측되었으며, 이는 무기물 층의 결함과 핀 홀을 통해 내부로 확산 되는 수분의 침투 경로를 효과적으로 제어할 수 있는 방법이다. 본 연구 결과는 유연 기판 상에 제작된 OLED 소자에 적용 가능한 기술로서 소자 수명의 연장 뿐만 아니라 경량화에도 기여할 수 있는 기술이다.
$Al_2O_3$ 나노입자의 농도별로 전동식 압축기의 회전속도(rpm)의 변화에 따른 자동차용 증기압축 냉동사이클의 COP를 실험적으로 평가하고 나노입자를 적용하지 않은 기준 사이클의 COP와 비교하였다. 이를 위해 실제 하이브리드 자동차에서 쓰는 사이클 부품들을 이용하고 항온항습 챔버를 이용하지 않는 방식으로 장치를 설계 및 제작하였다. 별도의 전동식 인버터 압축기의 제어장치를 활용하여 1000rpm부터 500rpm 간격으로 4000rpm까지와 $Al_2O_3$ 나노입자를 질량비 기준으로 농도 0.05%, 0.1%, 0.2%와 0.5%의 범위에 대하여 실험을 수행하였다. 이를 통해 기준 사이클과 비교하면 기준 사이클의 일반적인 운전조건인 약 3000rpm에서 $Al_2O_3$ 나노유체를 적용하는 사이클의 COP는 질량 농도비 0.05%에서는 15.4% 정도, 농도비 0.1%, 0.2% 및 0.5%에서는 각각 9.4%, 13% 및 9.6%가 증가함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 현열 형태의 저온 열원과 LNG의 냉열을 이용하는 복합 동력 생산시스템에 대한 열역학적 성능 해석을 수행하였다. 시스템의 작동유체로서 암모니아-물의 비공비 혼합물을 고려하였으며 재생기가 없는 기본 사이클과 있는 재생 사이클의 경우를 비교 해석하였다. 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 시스템의 순생산일, 엑서지 파괴, 열효율이나 엑서지 효율 등에 미치는 다양한 영향에 대해 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 시스템의 성능 특성이 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 민감하게 변화하며, 열원유체 단위질량당 순생산일은 기본 사이클이 유리하나 열효율이나 엑서지 효율은 재생 사이클이 유리하다는 사실을 보여준다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권8호
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pp.1036-1042
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2012
본 논문은 R744용 해양온도차 발전 시스템의 운전변수에 대한 최적의 설계를 위해서 엑서지효율을 이론적으로 분석하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 과열도와 과냉각도, 증발온도와 응축온도, 터빈과 펌프 효율 등이다. 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. R744용 해양온도차 발전 사이클의 증발온도, 과열도, 터빈효율, 펌프효율이 증가할수록 엑서지 효율은 증가한다. 그러나 응축온도와 과냉각도는 증가할수록 엑서지 효율이 감소한다. 이 중에서 증발온도의 변화가 R744용 해양온도차 발전 사이클의 엑서지 효율에 가장 크게 영향을 미치고, 펌프효율이 가장 적게 영향을 미친다. 따라서 R744용 해양온도차 발전 사이클의 엑서지 효율을 증가시키기 위해서는 증발온도를 표층수 온도에 가장 근접하게 증가시키는 것이 유리하다.
본 연구의 목적은 사이클 운동 시, 3가지 다른 길이의 페달 샤프트 (표준형, 5.08 cm, 10.16 cm)가 근육활동에 미치는 영향을 근전도 측정을 통해 비교 분석하는데 있다. 사이클링을 활동적으로 하는 여학생 5명을 피험자로 선택하여 대퇴지근(RF), 외측광근(VL), 내측광근(VM) 대퇴이두근(BF)을 표면전극을 사용하여 관찰하였다. 자료 분석을 위해 두 대의 S-VHS 카메라 (Panasonic Digital 5000)를 사용하여 사이클링 동작을 촬영하였다. 연구의 목적을 위해 각 조건에 대한 표준화된 평균 및 최대 근전도치가 계산되어졌다. 각각의 변인에 대해 페달 샤프트의 길이에 따른 근전도치의 차이점을 분석하기 위해 반복측정에 의한 일원변량분석을 사용하였으며, 통계적 유의성이 있을 경우 Newman-Keuls 사후검증을 실시하였다. 일반적으로 5.08 cm 길이의 페달 샤프트를 사용했을 경우 표준형의 페달 샤프트와는 다르게 모든 하지근의 적분 근전도치가 줄어드는 것으로 나타났다. 페달 샤프트의 길이가 길어짐에 따라 외측광근의 적분 근전도치가 통계적으로 유의하게 낮게 나타났고, 5.08 cm 길이에서 대퇴이두근의 적분 근전도치가 통계적으로 유의하게 낮게 나타났다. 페달 샤프트 길이에 따른 최대 근전도치의 통계적 유의성을 찾을 수 없었지만, 일반적으로 5.08 cm 길이의 페달 샤프트를 사용할 때 최대 근전도치가 가장 낮게 나타났다. 본 연구의 결과, 페달 샤프트의 길이가 하지근의 활동정도와 형태를 변화시킨다는 것을 알 수 있었으며, 하지관절의 부하에 영향을 미치는 것으로 사료되어진다. 이에 따라, 개인의 해부 구조학적인 면을 고려한 페달 샤프트의 길이 조절은 효율적이며 안정적인 사이클링 동작을 수행하는데 많은 도움이 될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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