• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.115-115
• /
• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1999.07b
• /
• pp.618-620
• /
• 1999

웨이퍼내의 온도 균일도를 확보하는 것은 고속열처리공정장비(RTP)에 있어서 입력신호 수집을 통해 달성해야 할 중요한 제어 요소이며, 이러한 온도의 균일도를 향상시키기 위해서는 웨이퍼의 각 지점에 대한 정확한 온도 계측이 필수적으로 선행되어야 한다. 그러나 RTP의 구조적 특징과 동작특성 때문에 정확한 온도계측이 매우 어려운 면이 있다. 온도계측은 주로 고온계를 통해 이루어지는데 대류와 복사 등 여러 가지 원인에 의해서 웨이퍼내에 온도가 불균일하게 되는 경우 한정된 개수의 고온계로 온도 분포를 정확히 추정할 수 없는 한계를 지니고 있다. 본 논문에서는 RTP 공정을 열역학적으로 접근하여 단일점 온도 계측에 의한 전체 온도 분포 추정 기법을 연구하고 이것을 다중점 온도 계측에 의한 온도 분포 추정 기법으로 확장 발전시켜 웨이퍼에 상대적으로 영향을 끼치는 요소 중 예측 불가능하거나 측정 불가능한 요소까지 포함하여 최소의 측정치를 활용하여, 적절한 제어입력 유도에 필요한 형태로 웨이퍼상의 온도계측을 가능하게 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.1662-1663
• /
• 2011

본 논문에서 하지 정맥 지료를 위한 마이크로파 시스템에서 사용될 가열 안테나의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위해 철사 도파관 안테나를 설계 및 제작하였다. 일반적인 도파관 안테나에 경우 안테나 중심 부분에 전계가 가장 세게 분포되어 온도가 다른 곳에 비해 차이가 많이 나므로 인체 피부가 회상을 입힐 위험이 있다. 제안된 철사 도파관 안테나는 끝단에 가느다란 철을 이용하여 전기장을 철사 부분에 집중시켜 안테나 중앙 부분에 집중된 전기장을 분산되도록 설계하였다. 따라서 전기장을 소스로 하는 온도도 균일하게 분포하게 된다. 제안된 철사 도파관 안테나 내부의 전계 분포는 Ansoft 사의 HFSS, 온도 분포는 CST 사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션을 하였고, 일반적인 안테나 경우보다 더 균일한 전계와 온도 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 철사 안테나는 사용주파수 15GHz에서 -10dB 이하의 반사 손실을 보였다. 또한 안테나 타당성을 검증하기 위해 개구면 앞에 돼지 껍데기를 두고 일정시간 가열하여 일반 안테나와 제안된 철사 도파관 안테나 온도 분포를 비교하였다. 열화상 카메라를 이용한 실험결과 일반 안테나에 경우 중앙과 가장 자리부분 사이에 약 $29^{\circ}C$, 제안된 철사 도파관 안테나에 경우에는 약 $12.5^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해 제안된 철사 도파관 안테나가 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.1636-1637
• /
• 2011

본 논문에서는 전자파를 이용한 하지정맥류 치료를 위하여 균일한 온도 분포를 갖는 도파관 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 일반 도파관 안테나보다 균일한 전계 분포를 가지므로 보다 균일하고 넓은 온도 분포를 갖는다. 제안된 안테나는 도파관 개구부에 파장의 1/4 길이의 철사를 설치하여 전계가 가운데로 몰리지 않도록 설계하였다. 정맥류 치료를 위해, 제안된 안테나를 이용하여 인체와 비슷한 돼지 피부에 적용하여 실험하였고, 이를 통해 보다 균일하게 피부의 온도를 올릴 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국금형공학회:학술대회논문집
• /
• 2008.06a
• /
• pp.69-73
• /
• 2008

본 연구에서는 고분자 플라스틱 부품의 친환경 외장성형공법인 Insert Film 사출성형공법중 첫 번째 공정인 진공성형공정에서 진공금형의 표면온도 균일화 기술에 대해 연구를 수행하였다. 진공금형의 온도분포 균일화를 위한 금형설계 및 설계된 금형에 대한 온도분포 평가를 위한 ANSYS를 이용한 유한요소열해석을 수행하였으며, 이때 정상상태 및 과도상태를 함께 평가하였다. 설계 결과를 바탕으로 금형을 제작하였으며, 생산성을 고려하여 4캐비티로 제작된 금형에 대해 금형표면의 온도분포 평가실험을 수행하였다. 또한 금형내 캐비티 온도센서 및 제어시스템을 설치하여 진공금형표면 온도분포가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 금형시스템을 개발하였다. 결과적으로 일정한 온도범위의 금형표면온도제어가 가능하였다.

• Journal of Bio-Environment Control
• /
• v.28 no.4
• /
• pp.335-341
• /
• 2019

In order to provide basic data for uniformization of temperature distribution in heating greenhouses, heating experiments were performed in two greenhouses with a hot water heating system. By analyzing heat transfer characteristics and improving pipes layout, measures to reduce the variation of pipe surface temperature and to improve the uniformity were derived. As a result of analyzing the temperature distributions of two different greenhouses and examining the maximum deviation and uniformity, it was found that the temperature deviation of greenhouses with a large amount of hot water flow and a short heating pipe was small and the uniformity was high. And it was confirmed that the temperature deviation was reduced and the uniformity was improved when the circulating fan was operated. The correlation between the surface temperature of the heating pipe and the indoor air temperature was a positive correlation and statistically significant(p<0.01) in both greenhouses. It was confirmed that the indoor temperature distribution in a hot water heating greenhouse was influenced by the surface temperature distribution of heating pipe, and the uniformity of indoor temperature distribution could be improved by arranging the heating pipe to minimize the temperature deviation. Analysis of the heat transfer characteristics of heating pipe showed that the temperature deviation increased as the pipe length became longer and the temperature deviation became smaller as the flow rate in pipe increased. Therefore, it was considered that the temperature distribution and the uniformity of environment in a greenhouse could be improved by arranging the heating pipe to shorten the length and controlling the flow velocity in pipe. In order to control the temperature deviation of one branch pipe within $3^{\circ}C$ in the tube rail type hot water heating system most used in domestic greenhouses, when the flow velocity in the pipe is 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, $1.0m{\cdot}s^{-1}$, the length of a heating pipe should be limited to 40, 80, 120, 160, 200m, respectively.

• Food Science and Preservation
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.16-22
• /
• 2010

To maintain the storage quality of agricultural products, temperature uniformity during cold storage, which is affected by fan flow rate and product arrangement, is important. We simulated and validated a CFD (Computational Fluid Dynamics) model that can predict both airflow and temperature distribution in a cold storage environment. Computations were based on a commercial code (FLUENT 6.2) and two turbulence models. The standard k-$\varepsilon$ model and the Reynolds stress model (RSM) were chosen to improve the accuracy of CFD prediction. To obtain comparative data, the temperature distribution and velocity vector profiles were measured in a full-scale cold storage facility and in a 1/5 scale model. The agricultural products domain in cold storage was modeled as porous for economical computation. The RSM prediction showed good agreement with experimental data. In addition, temperature distribution was simulated in the cold storage rooms to estimate the uniformity of temperature distribution using the validated model.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.16 no.12
• /
• pp.2376-2384
• /
• 1992

A theoretical analysis is carried out to predict the characteristics of transient ignition phenomena for the spherical fuel droplets cloud with non-uniform droplet size and number density distribution. Numerical calculations are performed for various cases depending on the combinations of the major parameters such as ambient temperature and initial distributions of droplet size and number density. The results of present study show that the ignition delay decreases for higher ambient temperature and smaller droplet size. Droplets cloud of hollow type with outer concentrated distribution ignites most rapidly.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.47-53
• /
• 1982

An analysis of convection, in a fully developed laminar steady flow through the vertical square duct under the condition of variational symmetric heat flux, is considered. Finite element solution algorithm by Galerkin's method with triangular elements and linear interpolation polynominals for the temperature and velocity profiles are derived for the vertical square duct. The comparison of temperature distribution due to variational symmetric heat flux in the duct were made with available the other data when the condition of peripheral heat flux were uniform and zero. Numerical values for the dimensionless temperatures and Nusselt numbers at selected Rayleigh numbers and pressure gradient parameters were obtained at a few nodal points for the vertical square ducts and effects of corner in the duct were investigated.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.440-441
• /
• 2018

본 연구에서는 핫플레이트를 균일한 표면 온도로 가열시키기 위한 카트리지 히터의 설계를 시도하였다. 이를 위하여 1. 표면 전력밀도 및 전열선 전력밀도에 따른 발열온도 측정 실험 2. 카트리지 히터의 분할 영역과 전열선 권선 비율에 따른 온도 측정 실험을 실시하여 온도분포형 카트리지 히터의 설계 사양을 선정하였다. 또한 이렇게 설계한 카트리지 히터를 직접 제작하여 기존의 표준형 카트리지 히터와의 성능 비교 측정 실험을 실시하여, 본 연구에서 제시한 방법으로 제작한 카트리지 히터의 표면 온도 균일도가 우수함(표면 온도차 ${\leq}1.25[^{\circ}C]$)을 증명하였다.