• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.105-105
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• 2010

자동차 차체부품에 적용되는 플라스틱 소재는 강도와 내마모성, 내충격성의 충분한 물성확보가 필요하며, 이에 플라스틱 소재의 기계적 특성 향상을 위해 유리 섬유가 다량 함유된 복합소재적용이 증가하고 있다. 반면 플라스틱이 고강도화함에 따라 제품 성형을 위한 사출 금형을 손상시키는 사례가 빈번하게 발생하고, 소재의 유동성 저하에 따른 사출 불량이 증가하고 있어 고강성 플라스틱 복합소재에 대응하는 고경도, 고내마모 특성이 부여된 사출 금형의 개발이 시급한 실정이다. 특히 사출 금형에 사용되는 소재는 기존 소재에 비해 우수한 내마모성과 함께 고광택을 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 이에 따라 유럽, 일본과 국내 연구진에 의해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 일본에서 개발되어 국내에도 소개된 래디칼 질화는 기존 질화법에 표면의 화합물 층만을 제어하는 것으로 다소의 표면 광택 효과는 있으나, 플라스틱 사출에 그대로 적용하기에는 무리가 따르므로 그 용도가 극히 제한적이다. 본 연구에서 적용한 나노 질화기술은 0.1torr 이하의 고진공에서 고밀도의 플라즈마 에너지를 발생시키는 방법으로 화합물층이 없는 나노 크기의 질화층을 소재 표면에 형성시키는 기술로서, 처리 후에도 표면의 색상 및 광택의 변화가 없는 것을 특징으로 한다. 또한 표면 경도 및 피로 특성을 향상시킴으로써 금형의 내구 수명을 향상시킬 것으로 기대된다. 본 연구에서는 KP4 금형 소재를 사용하여 플라즈마 이온 질화 시험 조건에 따른 소재의 경도 및 내마모 특성을 파악하고, 미세 조직 분석 및 XRD 분석 등을 통해 내마모 특성 향상에 대한 기본 특성을 평가하였다. 또한 인장시험을 통해 인장강도, 항복강도 및 연신율을 파악하고, 이를 토대로 고주기 피로시험을 실시함으로써 S-N curve를 얻고, 이를 통해 피로 강도 및 피로 수명에 미치는 나노 질화 처리의 영향을 파악하고자 하였다. 플라즈마 이온 질화 시험은 질소와 수소 비율($N_2:H_2$), 진공도, Screen bias voltage, Bias voltage를 변화시켰으며, 챔버 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 처리시간도 3시간으로 고정하였다. 질소와 수소의 비율은 3:1일 때 최고의 내마모 특성을 보였으며, 진공도는 내마모 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. KP4의 초기 경도값은 약 302 Hv인 반면 최적의 나노 질화처리를 거친 시편에서는 800Hv 이상의 Vickers 경도값을 보였다. SEM 미세조직 분석과 EPMA를 통한 성분 분석을 시행한 결과 표층으로부터 약 $1.5{\mu}m$의 나노질화층을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.209.1-209.1
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• 2013

GaP는 가시광선 발광다이오드을 얻을 수 있는 적절한 재료중의 하나로 해당영역의 파장에 대하여 높은 양자효율을 얻을 수 있고, 깊은 준위 재결합이 없기 때문에 GaP 녹색 및 As 첨가한 GaAsP 적색 LED 에 적용할 수 있습니다. 또한, 상온에서 2.2 eV 에 해당하는 넓은 에너지 밴드갭을 가지고 있으므로, 소음이 없는 자외선 검출기에도 적합합니다. 이 물질에 대한 소자들은 기존에 GaP 기판을 사용하였습니다. 최근, GaP 와 격자상수가 비슷한 Si 기판을 활용하여 그 위에 성장하는 방법에 대한 관심이 많아졌습니다. Si는 물리적 및 화학적으로 안정하고 딱딱한 소재이며 대면적 기판을 쉽게 얻을 수 있어 전자 기기 및 대규모 집적 회로의 좋은 소재입니다. Si 와 대조적으로 GaP은 깨지기 쉬운 재료이며 GaP 기판은 Si와 같은 대면적 기판을 얻을 수 없습니다. 이러한 문제의 한 가지 해결책은 Si 기판위에 GaP 층의 성장입니다. GaP 과 Si의 조합은 현재의 광전소자 들에 더하여 더 많은 응용프로그램들을 가능하게 할 것입니다. 그러나, Si 기판위에 GaP 성장 시 삼차원적 성장 및 역위상 경계면과 같은 문제점들이 발생하므로 질이 높고 균일한 결정의 GaP 를 얻기가 어렵습니다. 따라서, Si 에 GaP 의 성장시 초기 단계를 제어하는 성장 기술이 필요합니다. 본 연구에서는, 유기금속화학증착법을 이용하여 Si 기판위에 양질의 GaP를 얻을 수 있는 최적의 성장조건을 얻고자 합니다. 실험 조건은 Si에 GaP의 에피택셜 성장의 초기 단계에 영향을 주는 V/III 비율, 성장압력, 기판방향 등을 가변하는 조건으로 진행하였습니다. V/III 비율은 100~6400, 성장 압력은 76~380 Torr로 진행하였고, Si 기판은 just(001)과 2~6도 기울어진 (001) 기판을 사용하였습니다.

• Water for future
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• v.29 no.1
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• pp.213-220
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• 1996

This paper presents an experimental study on the discharge head of Cherepnov water lifter that was continuously operated with the aid of the siphon. The energy used by the Cherepnov water lifter is derived from the potential energy ofthe water itself. The lifter consists of three interconnected tanks and five pipes, one of which is open and two others are hermetically sealed. The effects of varying operating parameters such as the tank and pipe size, the ratio between head of discharge and drop height were analyzed. As a result, factors that can maximize the efficiency and increase the average delivery rate were indentified. When the ratio between head of discharge and drop height is about 0.5, the efficiency of Cherepnov water lifter is maximized. In order to design the efficient Cherepnov water lifter, the discharge head of the Cherepnov water lifter should be assigned to be twice as much as the drop height. The effect of tank size on the efficiency is less than 5%, while the effect of the pipe size is not negligible. The larger the pipe size is, the more the efficiency increases.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.9
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• pp.2189-2194
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• 2009

The automatic hot gas by-pass technique is applied to control the capacity of refrigeration and air-conditioning system when operating at part load. In the scheme, the hot gas from the compressor is extracted and injected into the outlet of an evaporator through a hot gas by-pass valve. Thus, In this paper, the hot gas by-pass scheme for CO2 is discussed and analyzed on the basis of mass and energy conservation law. A comparative study of the schemes is performed in terms of the coefficiency of performance (COP) and cooling capacity. The operating parameters considered in this study include compressor efficiency, superheating degree, outlet temperature of gas cooler and evaporating temperature in the R744 vapor compression cycle. The main results were summarized as follows : the superheating degree, outlet temperature and evaporating temperature of R744 vapor compression refrigeration system have an effect on the cooling capacity and COP of this system. With a thorough grasp of these effect, it is necessary to design the compression refrigeration cycle using R744.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.108-108
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• 2016

스마트워터그리드(Smart Water Grid; 이하 SWG)란 현재 직면에 있는 물 부족, 물 안보, 물 복지 등 물에 대한 문제를 ICT 기술을 활용하여 물관리의 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 융합 기술이다. 즉, SWG는 기존의 수자원 관리 시스템의 한계를 극복하기 위해 첨단 정보통신기술을 이용하는 고효율의 차세대 인프라 시스템으로 다양한 수원을 활용하고 물을 효율적으로 배분 관리 운송하여 수자원의 불균형을 해소하고, 첨단센서네트워크를 이용해 용수관리 전분야에 걸쳐 양방향 실시간으로 용수정보를 감시 대응하여 용수관리와 에너지 효율의 최적화된 메가시티(mega-city)에 적합한 지능형 물관리가 가능할 것으로 예상되는 시스템이다. 따라서 국토교통부 과제로 추진중인 SWG 연구단에서 개발한 스마트 워터 기술을 영종도 112 블록에 적용하여 지역주민의 물복지 향상 및 물 사용자에 대한 소비자 만족도를 높이는데 목적을 두고 데모플랜트를 구축 방안을 수립하였다. 영종도 112블록(인천 운서동 및 운북동 일원)은 인천 공촌정수장에서 해저관로를 지나 영종통합 가압장에서 가압 후 공항신도시배수지에서 물을 공급받고 있는 지역으로 면적은 $17.41km^2$, 인구는 약 17,000명, 물사용량 $8,000m^3$/일, 총관로연장 약 55km, 유수율이 겨우 73.2% 지역이다. SWG 적용성 평가를 위해 영종도 112 블록에 유수율 제고 및 운영비용 저감을 목적으로 데모플랜트를 구축하였다. 스마트 계측을 위해 스마트미터 469개(15~20mm), 디지털미터 172개(25~200mm), 누수유무센서 1개소, 다항목 수질측정기 1개소, 유량계 3개소, 수압계 5개소, AMI 시스템 641개 및 물효율 운영프로그램과 물정보 App서비스 기능으로 구성하였다. 물효율 운영프로그램은 실시간 수요량 예측, 배수지 운영에 따른 취수량, 송수량, 펌프 대수조합 및 운전스케줄링이 가능한 경제적 물공급 스케줄링, 관망상태 감시 및 제어(실시간 유량/수압 분석을 통한 누수분석) 기능이 탑재되어 통합운영센터에서 운영할 계획이다. 데모플랜트 운영을 통해 수자원의 효율적인 배분 및 공급, 유지관리 향상, 운영 비용 최소화 등의 결과를 바탕으로 신도시 및 기존도시의 물관리 정책수립에 활용할 수 있을 뿐만아니라 시간적 공간적 불균형 해소 및 물시장 발전에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.05a
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• pp.845-848
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• 2009

Power semiconductor devices are semiconductor devices used as switches or rectifiers in power electronics circuits. Theyare also caleed power devices or when used in integrated circuits, called power ICs. Some common power devices are the power diode, thyristor, power MOSFET and IGBT (insulated gate bipolar transistor). A power diode or MOSFET operates on similar principles to its low-power counterpart, but is able to carry a larger amount of current and typically is able to support a larger reverse-bias voltage in the off-state. Structural changes are often made in power devices to accommodate the higher current density, higher power dissipation and/or higher reverse breakdown voltage. The vast majority of the discrete (i.e non integrated) power devices are built using a vertical structure, whereas small-signal devices employ a lateral structure. With the vertical structure, the current rating of the device is proportional to its area, and the voltage blocking capability is achieved in the height of the die. With this structure, one of the connections of the device is located on the bottom of the semiconductor.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.3
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• pp.534-539
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• 2021

Induction heating method that allows the maximum heating power to be delivered by varying switching frequency in the inductance change of the work coil of induction heater was proposed in this paper. Depending on the type of work piece in the work coil and proximity to the work coil, the resonance frequency of the resonant circuit will be changed. It may be difficult to deliver the maximum power due to the damage of the induced heater element or switching loss depending on the resonance frequency and switching frequency operating relationship. The switching frequency was variable to maintain the maximum power transmission by sensing the heating power due to the change of the resonance frequency. Through the result of the proposed method that can be controlled within the required output change range according to the change of the switching frequency corresponding to the change of the resonance frequency, the induction heater having a variable switching frequency characteristic that can transmit almost constant output power (within 0.43 dB) power efficiency was achieved.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.8
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• pp.910-916
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• 2019

This paper describes the system implementation of the heating operation based on spatial distributing and zonal calorie measuring and analyzing of houses to calculate the fair amount of the heating meterage automatically. The heating space is distributed into 4 zones, which the flow rate and calories are checked by one meter respectively. The system is composed of a heating sources, adjuster of thermostat, valve controller, PC converter and total monitering. The returning temperature in the spatial zones is measured for the heating calorie to calculate the zonal calories according to the rooms temperature. The proposed system results in error by 1% or less in comparing with the dedicated experimental equipment, and reduces energy cost by 7% from conventional system. The fair checking system will be enhanced with building energy management system in the future.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.9
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• pp.233-239
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• 2019

An unmanned underwater vehicle is a major weapon system that allows surveillance and reconnaissance missions in border areas or threatening areas where enemy submarines are present. Unmanned underwater vehicles can be used to explore underwater resources, predict disasters, and survey the topography of the ocean floor in the civilian fields, while in the defense fields, it can be used for anti-submarine reconnaissance and mine countermeasures. In this paper, we first investigate the main classification of unmanned underwater vehicles, and foreign R&D trends are analyzed based on the main classification criteria by weight, such as portable, light, heavy and large-scale unmanned underwater vehicles. Then we examine the trends in the development of domestic unmanned underwater vehicles. Finally, through the analysis of both domestic and foreign unmanned underwater vehicles, we present future development trends of unmanned underwater vehicles in order to set defense goals to counter the anticipated threats and diversified potential environment.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.26 no.2
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• pp.45-49
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• 2019

Herein we developed the hot extrusion technology to prepare n-type Bi-Te-Se-based thermoelectric materials with high reliability. Starting ingot was fabricated via melt-solidification process, then pulverized it into powders (${\sim}30{\mu}m$) by using high energy ball milling. By optimization of mold design and temperature-pressure conditions for hot extrusion, dense extrudate of 1.8 mm in diameter with high 00l orientation could be obtained from disc-shape compacted powders (20 mm in diameter). High power factor ${\sim}4.1mW/mK^2$ and enhanced mechanical strength ~50 MPa were simultaneously observed at 300 K.