• Title/Summary/Keyword: 에너지전달 저항

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Fe ion을 주입한 1.55$\mu\textrm{m}$ MQW 레이저 다이오드의 전기적 절연 특성

  • Kang, Byung-Kwon;Kim, Tae-Gon;Park, Yoon-Ho;Woo, Deok-Ha;Lee, Seok;Kim, Sun-Ho;Kang, Gwang-Nam;Song, Jong-Han;Hwang, Jung-Nam;Park, Seung-Han
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.91-91
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    • 1999
  • 광소자 기술은 정보 전달 및 저장 기술의 지속적인 증가 요구에 따라 발전을 거듭하여 왔다. 특히 광통신 및 저장 기술에서 광원으로 사용되는 레이저 다이오드는 안정되면서 쉽게 제작할 수 있어야 한다. 이온 주입 방법은 반도체 공정에서 광범위하게 사용되는 공정이며 이미 소자측면에서 안정성이 확보되었다고 볼 수 있으나 대부분 메모리 등의 실리콘 반도체에서 이용되어 왔다. 최근에는 화합물 반도체 분야에서도 적용하는 예가 증가되고 있으나 광원으로 사용되는 레이저 다이오드의 경우는 우수한 품질의 반도체 층이 요구되며 따라서 damage가 큰 이온 주입 방법을 이용한 연구는 아직 많이 이루어져 있지 않다. 본 연구에서는 레이저 다이오드 구조의 성장측에 국부적으로 Fe 이온을 주입하여 도파로를 형성하여 광을 구속하여 도파시키는 동시에 전기적으로도 도파로 부분으로만 다이오드가 형성되도록 하고자 한다. 먼저 p층의 전기적 절연에 필요한 조건을 확보하기 위하여 CBE를 사용하여 Fe가 doping 된 SI-InP wafer 위에 p-InP (Be:5x1017 cm-3)층을 1.2$mu extrm{m}$ 성장한 후 ohmic 층으로 p-InGaAs (Be:1x1019 cm-3)을 0.1$\mu\textrm{m}$ 성장한 시료에 고에너지 이온 주입 장치를 사용하여 Fe 이온을 1MeV, 1.6meV의 에너지에 각각 1x1014cm-2, 2x1014cm-2 의 dose로 전면에 implant 하였다. 이 시료를 tube furnace에서 500, 600, $700^{\circ}C$각각 10분씩 annealing 한 후 재성장을 확인하기 위하여 DCXRD을 측정하였다. 그림 1은 DCXRD rocking curve로 annealing 하기 전 후의 In rich에서 side peak의 감소를 확인 할 수 있었는데 이는 damage가 어느 정도 복구되었음을 의미한다. 또한 절연 특성을 확인하기 위하여 ohmic metal을 증착하여 Hall 효과를 측정하였다. 그림 2에 보이는 것과 같이 annealing 온도가 증가함에 따라 면저항이 크게 증가함을 볼 수 있으며 이온 주입하기 전의 시료에 비해 104 이상의 저항을 갖을 수 있다. 향후 이러한 결과를 바탕으로 1.55$\mu\textrm{m}$ LD 구조에서 발진 특성을 관찰할 계획이다.

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The wear properties of SiCw and SiCp reinforced bronze matrix composites (무윤활 미끄럼 마찰하에서의 SiC 휘스커 및 입자강화 청동기지 복합재의 마모특성)

  • 이상로;허무영
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.59-62
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    • 1993
  • 고품위의 동력전달 장치와 같은 고정밀 기능 부품들은 보다 높은 비강도, 고경도, 내마모성 및 내식성을 가져야 하며, 특히 소재의 마찰, 마모 특성은 기아제품 등의 수명, 정밀도 및 에너지 손실을 좌우하는 것으로서 물성의 열화를 극복할 수 있는 소재의 개발이 요구되고 있다. 지난 수년동안 금속기지에 $Al_2O_3$나 SiC등의 보강재를 첨가하여 복합재의 응착 및 연삭마모에 대한 저항성을 향상시키는 시도를 하고 있다. 주로 제조비용이 낮고 거의 등방적인 성질을 가지며 가공성이 좋은 입자 보강 복합재료에 대한 연구가 지배적이었지만, 입자 보강 복합재료의 경우 강도 및 탄성계수의 향상 정도가 적다는 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 분말야금법을 이용하여 금속기지에 세라믹상으로 SiC 입자 및 휘스커가 첨가된 복합재를 제조하여 제조공정변수에 따라 마모거동을 pin-on-disk 형태의 마모시험기에서 실험하였으며, 주사전자현미경으로 마모표면관찰 등으로 복합재의 마모기구를 연구하였다.

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Thrust force system using 2 phase pulse for Urban Rail system (2상 펄스파 구동을 통한 점착식 도시철도 차량용 추진 시스템)

  • Lee, GangSeok;Kim, Seung-Joo;Jeong, Geochul;Lee, Ju
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1607-1608
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    • 2015
  • 현대사회의 고속 고급 교통수단에 대한 요구에 부응하고, 고유가 및 온실가스 등 원유 기반의 교통 시스템의 문제를 해결하기 위해 교통 수단의 다양화 연구가 활발히 진행되고 있다. 석유문제가 심각한 상황으로 전개될 경우, 대륙과 대륙 그리고 국가와 국가 사이의 장거리 이동을 할 수 있는 교통수단은 전기로 추진되는 철도이다. 현재 대중화 되어있는 바퀴 식 철도차량은 초고속 운전 시 기하급수적으로 증가하는 소음, 공기저항 동력 전달의 한계, 레일의 마모라는 문제를 가지고 있으며 이러한 문제점을 가진 철도차량의 대안으로 선형 추진 시스템 연구가 진행 중이다[1] 국내에서는 LSM(Linear Synchronous motor)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나 LPM 기반 철도 차량 추진시스템에 대한 연구는 이루어지지 않고 있다. 그러나 LSM 추진 시스템에 비하여 LPM 추진 시스템은 우수한 등판 능력, 광역범위의 주행 가능 영역, 경량화에 따른 높은 에너지 효율, 건설비 저감등 다양한 장점을 가지고 있으며 충분한 전략성을 가지고 있다.

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Energy Conversion Efficiency of TiO2 Dye-sensitized Solar Cells with WO3 Additive (WO3가 첨가된 TiO2 염료감응형 태양전지의 에너지 전환 효율)

  • Lee, Sung Kyu;Lee, Young-Seak
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.22 no.1
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    • pp.26-30
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    • 2011
  • In order to improve the energy conversion efficiency of dye-sensitized solar cell (DSSC), the photoelectrode was manufactured by using $TiO_2$ and $WO_3$ on combination effects of two conduction bands. The smash procedure of $TiO_2$ and $WO_3$ was carried out by using a paint shaker to enlarge the contact area of semiconductor with dye and electrolyte. The energy conversion efficiency of prepared DSSC was improved about two times from current-voltage curve based on effects of $WO_3$ and smash. The mechanism was suggested that the conduction band of $WO_3$ worked for prohibiting the trapping effects of electrons in conduction band of $TiO_2$. This result is attributed to the prevention of electron recombination between electron in conduction band of $TiO_2$ with dye and electrolyte. Impedance results indicate the improved electron transport at interface of $TiO_2$/dye/electrolyte.

Application of Micro Porous Layer (MPL) for Enhance of Electrode Performance in Phosphoric Acid Fuel Cells (PAFCs) (인산형 연료전지(PAFC)의 전극 성능 향상을 위한 미세다공층(MPL)의 적용)

  • Jihun Ha;Sungmin Kang;You-Kwan Oh;Dong-Hyun Peck
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.27 no.1
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    • pp.32-39
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    • 2024
  • The key components of a Phosphoric acid fuel cell (PAFC) are an electrode catalyst, an electrolyte matrix and a gas diffusion layer (GDL). In this study, we introduced a microporous layer on the GDL of PAFC to enhance liquid electrolyte management and overall electrochemical performance of PAFC. MPL is primarily used in polymer electrolyte membrane fuel cells to serve as an intermediate buffer layer, effectively managing water within the electrode and reducing contact resistance. In this study, electrodes were fabricated using GDLs with and without MPL to examine the influence of MPL on the performance of PAFC. Internal resistance and polarization curves of the unit cell were measured and compared to each other to assess the impact of MPL on PAFC electrode performance. As the results, the application of MPL improved power density from 170.2 to 192.1 mW/cm2. MPL effectively managed electrolyte and water within the matrix and electrode, enhancing stability. Furthermore, the application of MPL reduced internal resistance in the electrode, resulting in sustained and stable performance even during long-term operation.

Broadband Transmission Noise Reduction Performance of Smart Panels Featuring Piezoelectric Shunt Damping and Passive Characteristics (압전감쇠와 수동적 특성을 갖는 압전지능패널의 광대역 전달 소음저감성능)

  • 이중근;김재환
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.21 no.2
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    • pp.150-159
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    • 2002
  • The possibility of a broadband noise reduction of piezoelectric smart panels is experimentally studied. Piezoelectric smart panel is basically a plate structure on which piezoelectric patch with shunt circuits is mounted and sound absorbing material is bonded on the surface of the structure. Sound absorbing materials can absorb the sound transmitted at mid frequency region effectively while the use of piezoelectric shunt damping can reduce the transmission at resonance frequencies of the panel structure. To be able to tune the piezoelectric shunt circuit, the measured electrical impedance model is adopted. Resonant shunt circuit composed of register and inductor in stories is considered and the circuit parameters are determined based on maximizing the dissipated energy through the circuit. The transmitted noise reduction performance of smart panels is investigated using an acoustic tunnel. The tunnel is a square crosses sectional tunnel and a loud speaker is mounted at one side of the tunnel as a sound source. Panels are mounted in the middle of the tunnel and the transmitted sound pressure across the panels is measured. Noise reduction performance of a double smart panel possessing absorbing material and air gap shows a good result at mid frequency region except the first resonance frequency. By enabling the piezoelectric shunt damping, noise reduction is achieved at the resonance frequency as well. Piezoelectric smart panels incorporating passive method and piezoelectric shunt damping are a promising technology for noise reduction in a broadband frequency.

Optimization of micro structure of solid oxide fuel cell electrode (고체산화물 연료전지 변수 조사 및 전극미세구조 최적화)

  • Jo, Dong Hyun;Chun, Jeong Hwan;Park, Ki Tae;Hwang, Ji Won;Kim, Sung Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.71.2-71.2
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

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Fabrication of Graphene-modified Indium Tin Oxide Electrode Using Electrochemical Deposition Method and Its Application to Enzyme Electrode (전기화학 증착법을 이용한 그래핀 개질 Indium Tin Oxide 전극 제작 및 효소 전극에 응용)

  • Wang, Xue;Shi, Ke;Kim, Chang-Joon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.1
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • Graphene has a large surface area to volume ratio and good mechanical and electrical property and biocompatibility. This study described the electrochemical deposition and reduction of graphene oxide on the surface of indium tin oxide (ITO) glass slide and electrochemical characterization of graphen-modified ITO. Cyclic voltammetry was used for the deposition and reduction of graphene oxide. The surface of graphen-coated ITO was characterized using scanning electron microscopy and energy dispesive X-ray spectroscopy. The electrodes were evaluated by performing cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The number of cycles and scan rate greatly influenced on the coverage and the degree of reduction of graphene oxide, thus affecting the electrochemical properties of electrodes. Modification of ITO with graphene generated higher current with lower charge transfer resistance at the electrode-electrolyte interface. Glucose oxidase was immobilized on the graphene-modified ITO and has been found to successfully generate electrons by oxidizing glucose.

Absorption Characteristics of Water-Lean Solvent Composed of 3-(Methylamino)propylamine and N-Methyl-2-Pyrrolidone for CO2 Capture (3-메틸아미노프로필아민과 N-메틸-2-피롤리돈을 포함한 저수계 흡수제의 CO2 포집 특성)

  • Shuai Wang;Jeong Hyeon Hong;Jong Kyun You;Yeon Ki Hong
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.4
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    • pp.555-560
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    • 2023
  • Conventional aqueous amine-based CO2 capture has a problem in that a large amount of renewable energy is required for CO2 stripping and solvent regeneration in its industrial applications. This work proposes a water-lean absorbent that can reduce regeneration energy by lowering the water content in the absorbent with high absorption capacity for CO2. To this purpose, this water-lean solvent introduced NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), which has a higher physical solubility in CO2 and a low specific heat capacity comparing to water, along with 3-methylaminopropylamine (MAPA), a diamine, into the absorbent. The circulating absorption capacity and absorption rate for CO2 of this water-lean solvent were measured using a packed tower. When NMP was added to the absorbent, the absorption rate was improved. In the case of the absorbent containing 2.5M MAPA was used, the maximum circulating absorption capacity was obtained when 10 wt% of NMP was included in absorbent. The overall mass transfer coefficient increased as the concentration of NMP increased. However, at loading values higher than 0.5, the increment in mass transfer coefficient decreased as the concentration of NMP increased. When the lean loading value is low, the mass transfer resistance due to viscosity of the absorbent is low, so the overall mass transfer coefficient increases with the addition of NMP. However, as the lean loading value increases, the viscosity of the absorbent increases, and the diffusivity of CO2 and MAPA decreases, resulting in sharply decreasing of the overall mass transfer coefficient.

Transmission Noise Seduction Performance of Smart Panels using Piezoelectric Shunt Damping (압전감쇠를 이용한 압전지능패널의 전달 소음저감 성능)

  • 이중근
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.49-57
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    • 2002
  • The possibility of a transmission noise reduction of piezoelectric smart panels using piezoelectric shunt damping is experimentally studied. Piezoelectric smart panel is basically a plate structure on which piezoelectric patch with shunt circuits is mounted and sound absorbing materials are bonded on the surface of the structure. Sound absorbing materials can absorb the sound transmitted at mid frequency region effectively while the use of piezoelectric shunt damping can reduce the transmission at resonance frequencies of the panel structure. To be able to reduce the sound transmission at low panel resonances, piezoelectric damping using the measured electrical impedance model is adopted. Resonant shunt circuit for piezoelectric shunt damping is composed of register and inductor in series, and they are determined by maximizing the dissipated energy throughout the circuit. The transmitted noise reduction performance of smart panels is investigated using an acoustic tunnel. The tunnel is a tube with square crosses section and a loud-speaker is mounted at one side of the tube as a sound source. Panels are mounted in the middle of the tunnel and the transmitted sound pressure across panels is measured. Noise reduction performance of a smart panels possessing absorbing material and/or air gap shows a good result at mid frequency region but little effect in the resonance frequency. By enabling the piezoelectric shunt damping, noise reduction of 10dB, 8dB is achieved at the resonance frequencise as well. Piezoelectric smart panels incorporating passive method and piezoelectric shunt damping are a promising technology for noise reduction in a broadband frequency.

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