• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.2585-2590
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• 2007

In this paper, a technique of simultaneously measuring the velocity and the temperature in micro-scale flow is proposed. This method uses particle tracking velocimetry (PTV) for measuring the velocity and laser induced fluorescence (LIF) for measuring the temperature. To measure the accurate velocity and temperature, images for PTV and for LIF are separated by using two light sources and a shutter which is synchronized with a camera. By using only one camera, measurement system can be simplified and the error from complicate optical system can be minimized. Error analyses regarding the concentrations of fluorescent dye and particle and the light source fluctuation are also conducted. It is found that the error of the temperature and the velocity highly depends on the concentration of fluorescent particles which are used for PTV. This technique is applied to the simultaneous measurement of the velocity and the temperature in the electrokinetic flow. It is found that the velocity and temperature vary with the electric field strength and the concentration of electrolyte.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.31 no.7 s.262
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• pp.644-652
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• 2007

In this paper, a technique of simultaneously measuring the velocity and the temperature in micro-scale flow is proposed. This method uses particle tracking velocimetry (PTV) for measuring the velocity and laser induced fluorescence (LIE) for measuring the temperature. To measure the accurate velocity and temperature, images for PTV and for LIE are separated by using two light sources and a shutter which is synchronized with a camera. By using only one camera, measurement system can be simplified and the error from complicate optical system can be minimized. Error analyses regarding the concentrations of fluorescent dye and particle and the light source fluctuation are also conducted. It is found that the error of the temperature and the velocity highly depends on the concentration of fluorescent particles which are used for PTV. This technique is applied to the simultaneous measurement of the velocity and the temperature in the electrokinetic flow. It is found that the velocity and temperature vary with the electric field strength and the concentration of electrolyte.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.812-813
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• 2008

본 연구에서는 외부인가 자장을 위한 초전도 특성평가장 치용 레이스트랙형 초전도 마그네트의 개념설계를 하였다. 초전도 특성 평가장치는 외부인가 자장과 온도를 변화시켜가며 고온 초전도 선재의 특성을 측정할 수 있는 장치이다. 초전도 전력기기가 응용될 수 있는 온도범위인 $10K{\sim}77K$ 온도범위에서 초전도 선재의 특성을 평가하기 위해서 약 20cm 정도 길이의 시편이 차지하는 공간이 필요하고 이 공간에 1% 이하의 자장균일도와 최소 3T 이상을 가지는 마그네트가 필요하다. 이러한 조건을 만족시키는 초전도 마그네트는 필연적으로 레이스트랙형 마그네트를 가지는 split형이어야 한다. DI-BSCCO H type과 HT type 두 가지 선재에 대한 전자장 해석을 통하여 제한조건을 만족시키는 마그네트 설계를 하였다. 이렇게 설계된 초전도 마그네트는 초전도 특성평가장치 제작에 활용될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1013-1014
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• 2011

급격한 산업 발전으로 전려계통의 수요 증가가 꾸준히 증가하고 있으며, 2007년부터 2020년까지 매년 2.2%씩 증가할 것으로 예상된다. 전력계통의 증대로 고장전류의 크기도 더불어 증가하고 있으며 이는 기존의 차단의 부하 용량을 넘어서고 있다. 따라서 안정적이고 효율적인 고장전류 차단을 위해서 초전도 한류기의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 다양한 초전도 한류기 중에서 순수 저항형 초전도 한류기의 적용 가능한 2세대 고온 초전도 선재들의 특성을 파악하였다. 현재 상용화가 이루어지고 있는 2세대 고온 초전도 선재의 동작 온도에 따른 온도별 비저항, 임계전류, 교류 손실과 단위 길이당 인가 허영 전기장을 을 측정하였다. 상위 과정을 통해서 측정된 각 선재별 특성을 바탕으로 초전도 저항형 한류기에 적용 가능한 선재를 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.262-265
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• 2003

This Study is focused on the instrumenting Hybrid Rocket Motor of ACPL at Konkuk University and researching combustion instability by measuring regression rate versus oxidizer mass flux. In the result of experiment, test fire was moderate and we could acquire data of pressure, thrust, and temperature of combustion chamber. In the future, studying unsteady change of regression rate and pressure characteristic analysis of combustion chamber through hundreds of experiments should be performed. furthermore, researching characteristic velocity by taking a measurement of combustion temperature will be inevitable.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.400-400
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• 2010

우리는 기본 진공 $10^{-11}\;Torr$의 UHV surface magneto-optical Kerr effect (SMOKE) 시스템을 quarter-wave plate를 사용하였던 기존의 방식에서 PEM (photo elastic modulator)를 사용하는 방식으로 장비의 기능을 향상시켰다. 기존 quarter-wave plate를 사용하는 방식의 경우 Kerr signal을 구하기 위해 편광자와 검광자를 수직으로 두어 광량을 0으로 만들어야 한다. 그러나 금속의 경우 대부분 가시광선 영역에서 큰 반사율 때문에 측정되는 광량이 편광자와 검광자를 거치면서 넓은 각도 범위에서 최소값을 갖기 때문에 정확한 영점을 잡는 데 한계가 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 우리는 PEM을 이용한 위상변조방식을 사용하였다. 위상변조 방식은 Kerr signal과 관계된 양을 PEM을 이용하여 50 kH ($1{\omega}$)와 100 kH ($2{\omega}$)의 진동 주파수에 공조시키고 이를 Lock-in-amplifier를 사용하여 탐지하기 때문에 좋은 sensitivity를 얻을 수 있을 뿐 아니라 Kerr ellipticity와 Kerr rotation을 동시에 측정할 수 있다. 자화에 필요한 전자석은 순철로 된 코어를 제작하여 챔버에 부착하였고 10 A에서 최대 7 kOe의 고자장을 얻을 수 있어 포화자화가 큰 물질에 대해서도 필요한 자성영역까지 측정이 가능하게 하였다. 또 저온 측정을 위해 SMOKE 샘플 홀더를 개조하여 액체 질소를 이용하여 100 K 근방의 영역에서 온도를 제어할 수 있도록 저온 장치를 구성하였다. 여기에서 샘플 근처에 위차한 e-beam heater가 장착된 고온 부분과 액체 질소 냉각, 온도감지를 위한 센서, cartridge heater가 장착된 저온 부분을 sapphire plate로 분리하여 저온용 cartridge heater의 파손을 최소화하였다. 이러한 SMOKE 시스템을 구성한 후에 우리는 Fe/Cr(001)시스템의 자성특성에 대해 연구하였다. Fe/Cr 시스템은 Fe/Cr/Fe의 exchange coupling이나 bulk Cr의 복잡한 자성 특성 때문에 주목을 받아왔다. 이 연구에서 우리는 저온 및 상온에서 Cr(001) 단결정 위에 증착된 Fe 박막의 자성 특성을 보고한다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.77-77
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• 2013

최근의 산업활동에서는 신규 원료 개발과 생산 효율성을 높이기 위하여 분체 공정이 증가하고 있는데, 미세 분진의 취급으로 분진운의 형성과 착화가 용이해지므로 분진폭발이나 화재 위험성이 증가하고 있다. 분진을 안전하게 사용하고 저장, 취급하기 위해서는 착화 전의 위험성 지표로서 최저발화온도(MIT ; Minimum Ignition Temperature)를 사전에 파악해 두는 것이 중요하다. 분진농도의 발화온도는 장치 내의 발화위험성이나 분진 취급 공정의 사고예방대책 관리를 위한 실용적 관점에서 중요하게 활용되는 폭발특성값이다. 또한 분진의 발화온도는 분진농도에 의존하며 농도변화에 따른 가장 낮은 온도를 MIT라고 한다. 본 연구에서는 화재폭발사고 빈도가 줄지 않고 있는 Mg 및 Mg-Al합금(60:40 wt%, 50:50 wt%, 40:60 wt%)을 대상으로 조성비율에 따른 최저발화온도를 실험적으로 조사하였다. Mg 및 Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%) 시료의 평균입경은 142, 160, 151, $152{\mu}m$이다. MIT실험장치는 IEC 61241-2-1(Methods for Determining the Minimum Ignition Temperatures of Dust, 1994)에 준거하여 제작하여 사용하였다. 실험장치는 가열로, 분진운 시료홀더, 온도조절장치, 압축공기 제어장치 등으로 구성되어 있다. 구체적인 실험방법은 시험분진를 분진홀더에 장착하고 0.5 bar의 압축공기를 0.3 sec 동안 사용하여 일정 온도로 가열된 로의 내부로 분진운을 부유시킬 때에 분진운이 발화하여 가열로 하단부의 개방구에까지 화염이 전파하는지를 디지털비데오카메라로 기록, 평가하여 발화 유무를 판정하였다. Mg합금에 대한 MIT를 측정한 결과 $740^{\circ}C$가 얻어졌으며, Mg-Al(60:40 wt%)의 MIT는 $820^{\circ}C$로 조사되었다. 그러나 Mg-Al(50:50 wt%) 및 Mg-Al(40:60 wt%)에 대해서는 최대 가열로의 설정온도를 $890^{\circ}C$까지로 하여 농도를 변화시키면서 조사하였으나 발화가 일어나지 않았다. 문헌에 따르면 Mg입자 표면의 산화피막은 다공성으로 일정 온도에서 산화반응이 시간에 따라 직선적으로 증가하는데 반하여, Al의 산화피막은 보호 작용을 하여 일정 온도에서 산화반응속도가 표면과 내부의 농도 기울기에 의한 확산속도에 의존한다고 보고하고 있다. 본 연구결과를 토대로 Mg-Al합금의 발화특성을 고찰해 보면, Mg-Al합금에서 자기 전파성이 작은 Al성분의 증가는 착화지연이 증가하여 연소성이 감소하여 최저발화온도의 증가로 이어지는 것으로 추정되었다. 또한 발화온도는 주어진 조건의 온도장에서 분진이 존재하는 시간 길이에 따라 변화하므로, 발화온도를 실험적으로 측정하는 경우에는 측정장치나 방법에 따라 달라지므로 사업장의 현장에 발화온도를 적용하는 경우에는 장치 내의 분진의 존재시간을 고려할 필요가 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.159-159
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• 2010

본 논문은 테라헤르츠 소스로 저온 InGaAs를 대체하기 위한 저온 $In_{0.64}Al_{0.36}Sb$의 실리콘(Si) 도핑 농도에 따른 광학적 특성 변화를 photoluminescence (PL)과 time-resolved PL (TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.64}Al_{0.36}Sb$ 시료는 분자선 엑피탁시 (molecular beam epitaxy)법으로 GaAs 기판 위에 약 $420^{\circ}C$에서 $3.7\;{\mu}m$ 두께 성장하였다. Si은 $In_{0.64}Al_{0.36}Sb$ 시료에서 도핑 농도가 낮을 때는 어셉터(acceptor)로 작용하다가 도핑 농도가 증가함에 따라 도너(donor)로 작용하였다. 본 연구에 사용한 $In_{0.64}Al_{0.36}Sb$ 시료의 Si 도핑 농도는 $4.5{\times}10^{16}\;cm^{-3}$ (n형), $4{\times}10^{16}\;cm^{-3}$ (n형), $8{\times}10^{15}\;cm^{-3}$ (n형), $1{\times}10^{15}\;cm^{-3}$ (p형), $4{\times}10^{14}\;cm^{-3}$ (p형)인 다섯 개의 시료를 사용하였다. Si 도핑한 시료의 PL 피크는 undoped 시료보다 약 100-200 nm 단파장에서 나타나고 PL 세기도 크게 증가하였다. 그러나 Si 도핑 농도가 가장 낮은 n형과 p형 시료의 PL 피크가 가장 짧은 파장 (높은 에너지)에 나타나고 도핑 농도가 증가함에 따라 장파장으로 이동함을 보였다. n형 시료의 도핑 농도가 $8{\times}10^{15}\;cm^{-3}$에서 $4.5{\times}10^{16}\;cm^{-3}$로 증가하였을 때 PL 피크는 1232 nm에서 1288 nm까지 장파장쪽으로 이동하였으며, p형 시료는 도핑 농도가 $4{\times}10^{14}\;cm^{-3}$에서 $1{\times}10^{15}\;cm^{-3}$로 증가하였을 때 PL 피크가 1248 nm에서 1314 nm로 이동함을 보였다. 또한 시료 온도에 따른 PL 결과는 온도가 증가함에 따라 PL 피크는 장파장으로 이동하면서 PL 세기는 급격하게 감소하고 약 100 - 150 K에서 소멸하였다. 그러나 ~1500 nm 이상 장파장 영역에 매우 넓은 새로운 피크가 나타났으며 온도가 증가함에 따라 PL 세기가 증가함을 확인하였다. Si 도핑 농도에 따른 운반자 수명시간 변화를 TRPL을 이용하여 측정하였다. 운반자 수명시간은 double exponential function을 이용하여 얻었다. Si 도핑 시료의 운반자 수명시간이 undoped 시료에 비해 매우 길게 나타났으며, Si 도핑 시료에서는 p형 시료들보다 n형 시료들의 운반자 수명시간이 길게 나타났다. PL 방출파장에 따른 운반자 수명시간은 Si 도핑 농도에 따라 다르게 나타났다. 이러한 PL과 TRPL 결과로부터 $In_{0.64}Al_{0.36}Sb$의 발광 특성 및 운반자 동역학은 Si 도핑에 크게 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.23 no.2
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• pp.49-53
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• 2013

A current sensor is one of important component which is used for the electrical current measurement during charge and discharge of the battery, and monitoring system of the motor controller in the electric and hybrid vehicle. In this study, we have developed an open loop type current sensor using GaAs Hall sensor and magnetic core has an air gap. The Hall sensor detect magnetic field produced by the current to be measured. The 3 mm air gap core was made by HGO electrical steel sheets after slitting, winding, annealing, molding, and cutting. Developed current sensor shows 0.03 % linearity within DC current range from -400 A to +400 A. Operating temperature range was extended to the range of $-40{\sim}105^{\circ}C$ using temperature compensating electronic circuit. To Improve frequency bandwidth limit due to the air flux of PCB (Printed Circuit Board) and Hall sensor, We employed an air flux compensating loop near Hall sensor or on PCB. Frequency bandwidth of the sensor was 100 kHz when we applied sine wave current of $40A{\cdot}turn$ in the frequency range from 100 Hz to 100 kHz. For the dynamic response time measurement, 5 kHz square wave current of $40A{\cdot}turn$ was applied to the sensor. Response time was calculated time reach to 90 % of saturation value and smaller than $2{\mu}s$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.17 no.3
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• pp.114-119
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• 2007

The single crystal $Nd_3Se_4$ with the $bcc-Th_3P_4$ type structure is grown and the temperature dependent magnetic susceptibilities are measured between 4 K and 300 K. The experimental data are compared with the theoretically calculated susceptibilities which depend on the splitting energies of the $Nd^{3+}$ ground state under the crystal field effect. We find that the magnetic susceptibility of the $Nd^{3+}$ ion in $Nd_3Se_4$ is not affected by the crystal field effect. The spontaneous magnetization curve below $T_c\;=\;53\;K$ of $Nd_3Se_4$ corresponds to the Brillouin function of $Nd_3Se_4$ with J=9/2.