• Journal of IKEEE
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• v.26 no.4
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• pp.537-544
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• 2022

This paper analyzes the occurrence and cause of bond wires fusing used in the manufacture of pulsed high power amplifiers. Recently GaN HEMT has been spotlight in the fields of electronic warfare, radar, base station and satellite communication. In order to produce the maximum output power, which is the main performance of the high-power amplifier, optimal impedance matching is required. And the material, diameter and number of bond wires must be determined in consideration of not only the rated current but also the heat generated by the transient current. In particular, it was confirmed that compound semiconductor with a wide energy band gap such as GaN trigger fusing of the bond wire due to an increase in thermal resistance when the design efficiency is low or the heat dissipation is insufficient. This data has been simulated for exothermic conditions, and it is expected to be used as a reference for applications using GaN devices as verified through IR microscope.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.69-69
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• 2011

태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.10
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• pp.1361-1369
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• 2003

Design performance of hybrid power generation systems, comprised of a gas turbine and an atmospheric pressure molten carbonate fuel cell, has been analyzed. Two different configurations were analyzed and performances were compared. A reference calculation was performed for the design condition of a system under development and simulated results agreed well with the published data. Performances were analyzed in terms of main design parameters including turbine inlet temperature, operating temperature of the fuel cell and pressure ratio. Also examined were the effects of fuel utilization factor and heat exchanger effectiveness. It was found that the relationship between the turbine inlet temperature and the fuel cell temperature should be critically examined to evaluate achievable design performance. Considering current state of the art technologies, a system with the combustor located before the turbine could achieve higher efficiency and specific power than the other system with the combustor located after the turbine.

• Journal of Welding and Joining
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• v.27 no.2
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• pp.44-50
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• 2009

The characteristics of arc pressure, current density and heat flux distribution are important factors in understanding physical arc phenomena, which will have a marked effect on the penetration, size and shape of a weld in TIG welding. The purpose of this study is to find out the effect of the heat flux on the melting efficiency and penetration shape in TIG welding using the results of the previous investigators. The conclusions obtained permit to draw a proper method which derived the heat flux distributions by arc pressure distribution measurements, but previous researchers calculated heat flux and current distribution with the heat intensity measurements by the calorimetry. Heat flux of Ar gas arc was concentrated at the central part and distributed low from the arc axis to the radial direction, that of He mixing arc was lower than that of Ar gas, and it was wide distributed to radial direction. That showed a similar characteristic with the Nestor's by calorimetry calculated values. Throughout heat flux drawn in this study was discussed melting efficiency and penetration shape on Ar gas and He mixing gas arc.

• Special Issue of the Society of Naval Architects of Korea
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• 2006.09a
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• pp.122-127
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• 2006

In case of lap joint fillet welds of thin plate, the example which is applicable to Plasma Welding increases substituting for the exiting TIG Welding but the quality of Plasma arc welding has a special feature influenced sensitively by the condition of welding caused by controlling the various parts of welding torch. This research is purposed to improve lap joint fillet welds of thin plate in high quality and attain the high productivity and it is examined that how the change of electrode tip angle and Setback has an effect on the quality of welding and it is investigated how the change of Setback and Standoff has an effect on Melting efficiency using Response Surface Analysis.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.6
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• pp.66-74
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• 2001

The temperature measurement of yen high temperature core melt is of importance in LAVA (Lower-plenum Arrested Vessel Attack) experiment in which gap formation between core melt and the reactor lower head, and the effect of the gap on thermal behavior are to be measured. The delay time of ultrasonic wavelets due to high temperature is suggested. As a first stage, a molten material temperature was measured up to 2300℃. Also, the optimization design of the ultrasonic temperature sensor with persistence at the high temperature was suggested in this paper. And the utilization of the theory suggested in the reference〔1〕and the efficiency of the developed system are certified by performing experiments. This sensor welded magnetostrictive element and tungsten element will be able to measure a temperature range of 3000℃ hereafter.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.171.1-171.1
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• 2011

폐기물의 처리방법은 중간처리와 최종처리로 구분되며, 중간처리의 방법으로는 고형화, 생물학적 처리(소화), 화학적 처리(중화/침전/추출), 자원화 및 재활용, 소각/열분해용융/가스화 등이 있다. 최종처리 방법으로는 매립, 해양투기 등이 있으며, 과거에는 폐기물의 처리 방법으로 최종처리가 많이 이용되었으나 현재에는 지속가능한발전의 이념아래 폐기물의 자원화, 청정에너지의 생산 등을 이유로 전처리 기술이 많이 보급되고 있는 추세이다. 남원시에서 발생되는 생활폐기물은 2010년 통계에 따르면 하루 평균 약 43돈에 이르고 있으며, 매립지의 사용연수를 연장하기 위한 중간처리 방법이 검토되고 있다. 생활폐기물의 가장 일반적인 중간처리 방법으로는 소각, 열분해용융, 가스화 등이 적용될 수 있으며, 이와 같은 열적처리는 폐기물의 감용 및 감량 효율이 높은 중간처리 방법에 속한다. 이러한 열적처리를 위해서는 폐기물의 물리적 특성에 대한 조사 및 검토가 가장 먼저 선행되어야 하며, 본 연구에서는 남원시에서 발생되는 생활폐기물의 성상분류, 삼성분분석, 원소분석, 발열량분석 결과를 통해 가스화에 적합한 전처리 조건을 예측하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1145-1146
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• 2006

분산 형 전원 및 석탄 가스화와 연계한 복합 발전이 가능한 용융탄산염 연료전지(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell)는 천연가스, 석탄가스 등 다양한 연료를 사용할 수 있고, 공해요인이 적고, 높은 에너지 변환효율을 가지고 있어 전력사업 분야에 적용 가능성이 가장 큰 새로운 발전방식이다. 국내에서도 1993년부터 선도기술개발 사업의 하나로 시작하여 현재 250 kW급 발전시스템 개발 연구가 진행되고 있다. 250 kW개발 전 수행한 100 kW급 MCFC 발전 시스템 개발 연구에서는 6,000cm2 급 단위전지 90장으로 구성된 50 kW급 MCFC 스택 2기 로 구성된 100 kW MCFC 스택과 이를 운전 평가를 위한 시스템을 완성하였다. 2005년부터 스택운전에 필요한 시스템 내 단위기기들에 대한 시운전을 진행 한 후 장착된 100 kW MCFC 스택 운전에서는 시스템 단위 기기의 고장으로 전 부하운전을 실시하지 못했지만 상압 상태에서 AC 50 kW 전력을 계통과 연계 운전 시험을 진행하였다. 향후 100 kW MCFC 시스템 보완후 재 운전 시험을 진행할 예정이다. 한편 병행하여 진행되는 250 kW 열병합 발전 시스템 개발에서는 시스템 상세설계 및 신형 분리판을 이용한 새로운 형태의 스택을 개발 운전시험을 진행하고 있다. 여기에서는 MCFC 발전 시스템의 개요와 시스템의 운전을 위한 운전 모드 그리고 스택 운전 내용을 요약하여 소개하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.26 no.2
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• pp.257-264
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• 1994

Experimental studies hate been peformed to investigate vapor explosion phenomena which may threaten the containment integrity during severe accidents in nuclear power plants. In this study, experimental equipment is constructed for vapor explosion experiments, and the vapor explosion experiments were conducted using water/R22. During the experiments, water/R22 interaction phenomena were observed using the high speed camera, and the explosion pressure and released mechanical energy were measured with pressure transducer and pressure relief tube. And the effects of some important parameters-hot liquid temperature, hot liquid injection velocity, hot liquid injection velocity, hot liquid injection time, and cold liquid depth-were investigated on the vapor explosion. Also, the experiment with grid was conducted to study reactor -vessel-lower-structure effect on fuel/coolant interaction. Water/R22 explosion conversion ratios were measured between 0.5∼1.6%.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.21 no.6
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• pp.551-562
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• 2021

In this study, to suggest an efficient method of using coal gasification slag(CGS), a byproduct from integrated gasification combined cycle(IGCC), as a combined fine aggregate for concrete mixture, the diverse performances of concrete mixtures with combined fine aggregates of CGS, river sand, and crushed sand were evaluated. Additionally, using CGS, the reduction of the hydration heat and the strength developing performance were analyzed to provide a method for reducing the heat of hydration of mass concrete by using combined fine aggregate with CGS and replacing fly ash with cement. The results of the study can be summarized as follows: as a method of recycling CGS from IGCC as concrete fine aggregate, a combination of CGS with crushed sand offers advantages for the concrete mixture. Additionally, when the CGS combined aggregate is used with low-heat-mix designed concrete with fly ash, it has the synergistic effect of reducing the hydration heat of mass concrete compared to the low-heat-designed concrete mixture currently in wide use.