• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.59.2-59.2
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• 2010

결정형 태양 전지의 보급화를 위하여 고순도 실리콘을 저렴하게 제조할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 고순도 실리콘을 경제적으로 제조하기 위하여 대역 정제에 의한 일방향성 응고법을 이용한 정련 연구를 진행하였으며, 응고 속도와 고 액상의 온도 구배가 정련도에 미치는 영향을 분석 하였다. 본 실험에 사용된 일방향 응고장치는 실리콘 용탕이 장입된 도가니 하부의 열 교환기를 통한 냉각에 의해 용탕 하부에서 상부 방향으로의 일방향성 응고가 진행되며, 응고 진행시 용탕의 흔들림에 의한 정련능의 감소를 방지하기 위해 가열 영역이 이동하는 Stober 공정을 채택하였다. 가열 영역은 실리콘 용융을 위한 상부 가열 영역과 응고 진행시 응고부의 온도 제어를 위한 하부 가열 영역으로 구성되어 있으며, 두 가열 영역의 온도 제어를 통해 응고중인 실리콘의 고 액상의 온도 구배를 조절하였다. 일방향 응고에 의한 정련법에서 고 액상의 온도 구배가 증가할수록 2차 수지상의 발달이 감소하고, 주상정의 수지상 형태를 유지하게 되어 고 액 공존영역에서 액상 영역으로의 확산이 원활하게 이루어져 분배계수를 이용한 정련도가 좋아지게 되며, ICP 분석을 통해 온도 구배의 증가에 따라 정련능이 증가하는 양상을 확인 할 수 있었다. 고 액상의 온도 구배의 조절을 통한 공정 시간 대비 정련도의 향상을 통해 결정형 태양전지의 생산성의 증가를 통한 저가화를 이룰 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.5
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• pp.483-490
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• 2008

Minimization of nozzle induces many flow losses in micro-propulsion system. In this study, we studied about thermal transpiration based micro propulsion system to overcome these losses. Thermal transpiration device(Knudsen pump) having no moving parts can self-pump the gaseous propellant by temperature gradient only (cold to hot). We designed, fabricated the Knudsen pump and analyzed pressure gradient efficiency of membrane according to Knudsen number under vacuum condition. Experimental results showed that thick membranes are more effective than thin membranes in transition flow regime, and pressure gradient efficiency according to Knudsen number is increased to maximum 82% apart from membrane thickness in free molecular regime.

• Solar Energy
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• v.12 no.3
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• pp.107-115
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• 1992

An experiment was performed to study solidification of binary mixture with double-diffusive convection in the liquid. A rectangular enclosure was filled with ammonium chloridewater solution. The phase change and convection process were studied through shadowgraph. Becasuse of the double-diffusive convection, the temperature field and concentration filed were stratified very rapidly. Correlation between solidified mass fraction and the dimensionless numbers was found; solidified mass concentration can be expressed as a linear function of $(Ste{\cdot}Ra^{1/4})^{2-Ste}{\cdot}Fo^{1/2}$.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.10-11
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• 1997

고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.3
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• pp.32-38
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• 2005

FBG sensors have been studied more actively than any other fiber optic sensor because of good multiplexing capabilities among many fiber optic sensors. The demodulation method of FBG sensors is based on the detection of wavelength shift of their sensor peaks and properties such as strain and temperature can be measured by detecting them. However, the signal stability of FBG sensors can be influenced by the strain gradient induced by structural geometry or cracks on the surface when FBG sensors are embedded into or attached on the structure. In this study, the signal characteristics of reflected spectra of FBG sensors under strain gradient were verified and the relations between the grating length of FBG sensors and the amount of strain gradient were investigated. From the experimental results, the recommended working range of FBG sensors under strain gradients was shown quantitatively with respect to grating lengths of them.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.8
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• pp.735-744
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• 1991

확산모델과 파모델의 결과에 있어 큰 차이가 일어나는 경우를 요약하면 다음과 같다. 1) 과도기 간이 짧다. 2) 작동온도가 아주 낮다. 3) 온도구배가 상당히 크다. 이때3)의 경우는 서로 다른 물질들이 접촉된 경우 또는 높은 열유속이 있는 경우 또는 얇은 표면층 등을 갖는 문제들의 공 통적인 특징이다. Non-Fourier 열전도 문제를 이용해 온도 분포를 예측해야 하는 실제적인 몇 가지 예를 살펴 보면 레이저 기술 또는 절대온도 영(zero)에 접근하는 온도에서의 액체 헬륨을 다루는 저온공학연구 또는 1/$10^{6}$Inch 정도의 표면조도가 관심사인 정밀공학 등을 들 수 있다. 또한 상당히 높은 강도의 열원이 작용될 때 고체에서의 크랙이나 보이드(void) 같은 국소 결함은 확산거동이 나타나기에 요구되는 시간보다 짧은 시간 구간에서 발생되어질 수 있으며, 크랙발생의 방향과 같은 것들은 hyperbolic 모델에의해 예측되어져야만 한다. 특히 움직이는 열원 또는 propagating crack tip을 갖는 경우에 그들 주위에서의 온도장을 규정짓는 가장 중요한 변 수는 열마하수 M이며, 아음속에서 초음속 영역으로 천이될 때 물리적 양들의 변화에 있어서 일어나는 현상들은 열충격의 형성에 기인하는데 이러한 현상들은 확산 모델로서는 예측될 수 없는 특징들이다. 이상에서 살펴볼 때 non-Fourier 모델에 대해 관심을 기울일 필요가 있다고 사료된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.828-836
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• 1987

The inclusion of thermophoresis in particle deposition studies has often been treated separately from deposition due to flow characteristics. Also previously reported experimental results on thermophoresis have been studied in the regions of relatively small temperature gradients. In this study, using real-time laser light reflectivity method, we measured the angular dependence of the deposition rates of particles of the cylindrical collector surface, which immerged in laminar flow of a hot gas suspension of small particles. And we extended the previous narrowband results of thermophoretic deposition rates to the regions of large temperature gradients between the hot gas stream and the collector surface. Based on the obtained data, the cylinder's forward stagnation-point region is considerably enriched in particle 'phase' density owing to the compressibility effect, which leads to locally enhanced deposition while the downstream region from the stagnation point inertial force acts in the opposite direction, which tends to centrifuge particles away from the wall, thus the local deposition rates by thermophoresis are reduced.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.10 no.1
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• pp.20-27
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• 1999

CaF2 단결정을 흑연도가니를 사용하여 He 분위기 하에서 탄만법으로 성장시켰다. 수화방지를 위해 PbF2를 출발물질에 도포하였다. 열구배에 따른 계면의 움직임인 성장속도는 배플판에 의해 성공적으로 조절되었다. 결정성장의 최적조건은 온도구배가 37℃/cm, 냉각속도가 10℃/hr 및 2.5tw% PbF2를 사용한 경우로, 성장속도는 약 3.2 mm/hr이었으며, 위로 볼록한 고액계면을 갖는 단결정이 성장되었다. IR분석 결과, 1500∼4000 cm-1(6.7∼2.5 ㎛)영역에서 약 96%의 투과도를 보였다. 결함밀도를 측정하기 위해, 성장축에 수직 및 수평으로 절단한 면을 농축 H2SO4에서 약 30분간 에칭하여 간섭현미경으로 관찰한 결과, 각각 3.4×104/cm2였다. 이러한 결과는 수화에 따른 성장된 단결정의 투명도의 경향과 일치하였다. 결정에 대한 XRD분석 결과 우선성장 방향은 <311>이었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.12-12
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• 1999

온도에 따라 물성치가 변화하는 재료의 열응력 예측은 연속주조공정에 의한 제품 생산에서 중요하다. 연속주조공정에서 금속이 급속히 냉각됨으로 인하여 응력이 크게 발생될 뿐만 아니라 금속 내부에 크랙이 발생될 수 있으며, 이는 최종제품의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 연속주조공정에서 양호한 주조제품을 얻기 위해서는 냉각조건 등과 같은, 주조시 수반되는 여러가지 주조결함의 원인을 제어해 주어야한다. 주조결함에는 주물 주입에 기인하는 결함과 주입 완료 후 응고과정에서 주물의 수축으로 기인하는 결함이 있다. 공기 및 가스의 포집, 개재물의 혼입 등이 전자에 속하며, 응고층 내부의 온도차, 응고수축(solidification shrinkage), 응력변형 등으로 인한 주물변형 및 표면결함 등이 후자에 속한다. 주물의 응고시에 고상화된 영역에서의 온도구배와 시간에 따른 온도변화는 금속내부에서의 열변형으로 인한 열응력을 발생시키고, 이것은 잔류응력이나 크랙 등과 같은 최종제품의 결함의 원인이 될 수 있다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.13 no.7
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• pp.549-556
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• 2001

Heat flow characteristics during hot water extraction process was studied experimentally. Data were taken at various outlet port type for the fixed inlet port type, inlet-outlet temperature differences and mass flow rates. In this study, the temperature distribution in a storage tank and an outlet temperature were measured to predict a flow pattern in the storage tank, and a hot water extraction efficiency was analysed with respect to the variables dominating a extraction process. Experimental results show that the extraction efficiency is high in a low flow rate in case of using modified distributor I(MDI) as a outlet port type.