• 제목/요약/키워드: 입자밀도

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라만Lidar기술을 이용한 대류권 수증기와 물방울 입자의 밀도 측정 (Detection of tropospheric water vapor and liquid water density by using Raman lidar technique)

  • 김덕현;차형기;이종민;최성철;김영상
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.150-151
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    • 2000
  • 대기 중에 존재하는 수증기(water vapor)와 물방울 입자(liquid water)는 대기의 열 순환 과정에서 이산화탄소와 함께 매우 중요한 역할을 하는 중요한 변수이다. 대류권의 수증기 밀도를 라만 라이다 기술을 이용하여 원격으로 측정하려는 시도는 오래 전부터 있었으나, 물방울 입자의 밀도 측정은 최근에 연구가 시작되었으며, 특히 수증기의 밀도 측정에서 물방울 입자의 라만 신호가 심각한 오차요인으로 알려지면서 이에 대한 연구가 구체적으로 진행되었다.[1-2] 라만 라이다 연구는 대기 중에서 비교적 흡수가 적고 산란단면적이 큰 레이저 광원의 선택이 매우 중요하다. (중략)

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Zinc stearate의 첨가가 $UO_{2}$분말의 겉보기밀도, 혼합 및 성형에 미치는 효과 (Effect of Zinc Stearate Addition on Apparent Density, Blending and Compaction of $UO_{2}$)

  • 나상호;김시형;이영우;양명승;손동성
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.426-432
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    • 1995
  • 윤활제인 zinc stearate의 첨가량 (0~4wt%)을 변화시켜 U$O_{2}$분말의 겉보기밀도, 성형시의 분말입자간 마찰과 입자/다이벽 마찰간의 상관관계를 조사하였다. 소량의 윤활제 첨가시에는 U$O_{2}$분말입자간 박막의 윤활제 도포층이 형성되어 겉보기밀도가 증가한 반면 다량의 윤활제를 첨가한 경우에는 U$O_{2}$ 분말입자에 두꺼운 윤활제 도포층이 형성되고 미혼합된 윤활제가 존재하여 겉보기밀도는 감소하는 경향을 보였다. 윤활제를 첨가혼합한 상태에서 다이벽 윤활도포 유무에 따라 구한 U$O_{2}$ 성형체의 성형압력/성형밀도 자료로부터 분말입자간 마찰, 입자/다이벽 마찰 그리고 성형시 lubrication/inhibition등의 상대적 중요성을 조사하였다. 입자/다이벽 마찰에 의한 압력손실은 입자간 마찰에 의한 압력손실보다 크게 나타났다. 입자/다이벽 마찰에 의한 압력손실은 다이벽 윤활제 도포에 의해 최소화될 수 있지만 상대적으로 바람직하지 않은 성형시의 inhibition이 야기되는 것으로 나타났다.

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RF 안테나 주파수에 따른 유도결합형 수소 플라즈마 이온원의 수소 이온 밀도 분율 변화 연구

  • 허성렬;김곤호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.133-133
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    • 2010
  • 중성입자빔 입사장치(neutral beam injection, NBI)의 중성빔 에너지 효율은 이온원의 수소 이온밀도 분율이 결정한다. 이온원에서 만들어진 $H^+$, $H_2^+$ 그리고 ${H_3}^+$는 중성화 과정(neutralization) 중 해리(dissociation) 때문에 각각 입사 에너지의 1, 1/2 그리고 1/3을 가진 중성입자가 된다. 중성빔 에너지 효율 제고하기 위해서는 이온원의 전체 이온 중 단원자 수소 이온 밀도 증가가 필요하다. 유도결합형 수소 플라즈마 이온원에서 RF 안테나 주파수에 따른 플라즈마 밀도와 단원자 수소 이온 밀도 비율 변화를 관찰하였다. RF 플라즈마에서 가스 압력이 결정하는 전자의 운동량 전달 충돌 주파수 대비 높은 RF 안테나 주파수(13.56 MHz)와 낮은 RF 안테나 주파수(수백 kHz)의 전력을 인가하였으며, Langmuir 탐침, 안테나 V-I 측정기 그리고 QMS(quadrupole mass spectrometer)을 이용하여 플라즈마 특성을 진단하였다. 플라즈마 밀도와 수소 이온 밀도 분율은 플라즈마 가열 메커니즘과 수소 플라즈마 내 반응 메커니즘에 의해 결정된다. 플라즈마 가열 메커니즘에 따른 실험 결과에 대한 RF 안테나 주파수 효과는 플라즈마 트랜스포머 회로 모델을 통해 해석하였으며, 수소 플라즈마 내 반응은 0-D 정상 상태의 입자 및 전력 평형 방정식 결과로 해석하였다.

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다양한 실험방법의 적용에 따른 사질토의 최대 및 최소밀도 (Maximum and Minimum Densities obtained from Various Test Methods on Cohesionless Soils)

  • 신비놋구말;정성교;김성렬
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.492-497
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    • 2009
  • 사질토의 최대/최소 밀도는 사질토 지반의 중요한 물리적 특성인 상대밀도를 결정할 때 이용된다. 그러나 최대/최소 밀도를 결정하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 각 방법들에 따라 결정되는 값도 달라진다. 본 시험에서는 여러 시험방법의 최대/최소 밀도를 비교하는 연구를 수행하였다. 본 연구에서 적용된 최대밀도 결정방법은 ASTM, JIS, Simplified 방법 및 Air pluviation 방법이며, 최소밀도 결정방법은 ASTM, JIS 및 Slurry 방법이다. 시험모래는 부산지역에서 얻어진 3가지 모래시료를 이용하였다. 시험 결과, Air pluviation 방법이 가장 큰 최대 밀도값을 주었으며, JIS 방법이 가장 작은 최소 밀도를 나타내었다. 또한 최대밀도를 위하여 JIS 및 Simplified 방법으로 적용한 후 추가적인 다짐을 수행한 결과, Simplified 방법이 입자의 파괴나 입자간의 분리효과 없이 가장 큰 최대밀도를 나타내었다.

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찰성밀과 보통밀간의 이화학적 특성 비교 (Comparison of Physico-Chemical Properties between Waxy and Non-waxy Wheat Grains)

  • 이춘기;남중현;강문석;구본철;박광근;김재철;손영구;박정화;이영호;손종록;민용규
    • 한국작물학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.419-427
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    • 2005
  • 1. 밀가루 입자분포가 수적으로는 직경 $0.496{\mu}m$ 근처에서 가장 많은 입자가 분포하는 unimodal 곡선형태, 표면적으로 나타낼 경우에는 $0.72{\~}0.79{\mu}m$, $17.2{\~}22.7{\mu}m$$101{\~}121{\mu}m$의 직경에서 각각 peak를 갖는 trimodal 곡선형태를 보였다. 2.밀가루 입도분포에서 찰성 밀 계통들 모두가 모본품종보다 밀가루 입자직경이 크고 비표면적은 작게 나타남으로서 모본 품종보다 미분화가 잘 안됨을 나타내주었다. 용적기준으로 볼 때 모본의 경우 평균입자 직경이 $97.8{\~}128.5{\mu}m$ 범위로서 올그루밀<우리밀<금강밀<그루밀의 내림순위로 큰 직경을 보였고, 찰성밀 계통의 경우는 $106.8{\~}128.5{\mu}m$ 범위로서 수원 292호$9.6\%$(우리밀)에서 $13.6\%$ (금강밀)까지 변이가 큰 반면에 찰성 계통의 경우는 그 범위가 $12.7{\~}13.6\%$로서 계통간 큰 차이 없이 높은 수치를 보였으나 침전가는 낮게 나타남으로서 찰성밀 계통의 단백질이 양적으로는 빵용밀에 버금갈 만큼 많을지라도 질적으로는 크게 못 미치는 것으로 나타났다. 4. 보통밀의 경우 peak 높이가 가수량에 상관없이 금강밀, 그루밀, 올그루밀 및 우리밀 순으로 높았다. 찰성 밀가루에서는 최대 반죽높이와 7분 후 반죽높이가 가수량이나 단백질 함량과 상관없이 보통밀보다 월등히 높고, 반죽 발달시간은 단축됨으로서 보통밀가루와는 다소 상이한 반죽특성을 보였다. 5. 최고점도시 온도가 찰성밀에서 $79.4^{\circ}C$(금강밀)${\~}$$81.1^{\circ}C$(수원 292호와 SW97110) 범위를 나타냄으로서 보통밀의 $95^{\circ}C$에 비해 현저히 낮은 온도를 보였다. 최저점도는 SW97105를 제외하고 찰성밀 계통이 각각의 모본보다 점도가 3.5${\~}$10.7RVU 정도 낮았다. 6. Breakdown점도와 최종점도에서 찰성밀과 보통밀간 차이가 명확히 나타났는데, Breakdown점도의 경우는 찰성밀이 80.2 (수원 29그호)${\~}$l16.2 RVU (SW97134) 범위로서 보통밀 46.5 (그루밀)${\~}$63.5 RVU (우리밀)에 비해 높았으나, 최종점도의 경우는 찰성밀이 101.0 (SW97110)${\~}$l16.9 RVU (SW97105) 범위로서 보통밀 148.0 (우리밀)${\~}$171.8 RVU (올그루밀)보다 낮았다.

원형 이온빔 소스의 방전 이미지 분석을 통한 중성입자 밀도의 공간분포 측정

  • 임유봉;김호락;박주영;김종국;이승훈;선종호;이해준;최원호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.245.1-245.1
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    • 2014
  • 교차하는 전기장과 자기장으로 플라즈마를 방전하고, 이온 빔을 효과적으로 가속하는 원형 이온 빔 소스를 개발하였다. 방위각 방향으로 비대칭적인 중성 가스와 전자 빔의 공급으로 이온 빔 소스에서 불안정하고 불균일한 플라즈마가 방전되어, 이온 소스의 효율을 저하시킨다. 본 연구에서는 플라즈마 이미지를 이용하여 이온 소스 내부에서의 중성입자 밀도 분포를 측정하는 방법을 개발하였다. 자기장의 방향이 서로 다른 방전조건에서 얻어지는 한 쌍의 플라즈마 이미지로부터 티코노프 정형화 기법을 이용하여 방위각에 대한 중성입자의 밀도 분포를 재구성한다. 본 재구성 기법을 이용하여 얻어진 밀도 분포는 유체흐름 등가회로 모델을 바탕으로 한 수치해석을 이용하여 분석하였다. 중성입자 밀도의 공간분포는 인가 전압, 자기장의 세기 및 유량과 같은 방전조건의 변화에 크게 영향을 받지 않고, 가스 공급부의 내부 구조에 의해 결정되는 것을 확인하였다. 또한, 등가회로 모델을 이용하여 균일한 공간분포를 얻기 위한 공급부 설계를 수행하였다.

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불균일 전자 밀도 및 중성 대기 효과를 고려한 전리층 모델에서의 전파 전파과정

  • 이재형;이동훈
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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    • pp.39.1-39.1
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    • 2009
  • 중성입자가 함께 존재하는 불균일한 플라즈마 내로 입사하는 전파들은 플라즈마의 전자 밀도와 전자-중성입자 충돌에 의해 영향을 받게 된다. 특히 전자들의 운동이 중요한 높은 주파수 파동들은 상위 혼합 공명(Upper Hybrid Resonance)과 주변 자기장 현상에 의한 파동 모드 변환(mode conversion)으로 전파의 성질이 변하게 된다. 그리고 전자-중성입자에 의한 충돌은 에너지의 감쇄 등의 영향을 미치게 된다. 이러한 조건을 모두 고려한 유체 수치 모델을 이용하여 지구의 전리층이나 약한 자기권을 가지고 있는 행성 대기와 같이 플라즈마와 중성입자가 섞여있는 매질에서의 전자기파 파동의 특성을 조사하였다. 주파수, 중성대기 밀도 및 입사 각도에 따라 파동의 공명 흡수량과 감쇄량을 각각 알아본다.

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정지궤도 위성의 우주방사선 환경 분석

  • 조영준;이상곤
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.137.2-137.2
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    • 2012
  • 위성이 우주에서 노출되는 우주방사선 환경은 위성의 임무궤도 및 임무 기간에 따라 크게 달라진다. 지구 주위의 자기장에 의해 갇혀있는 양성자 및 전자의 환경은 고도에 따라 밀도 및 분포의 차이를 보인다. 특히 밴 앨런 밸트 내의 경계부분을 넘어서는 높은 고도에서의 방사선 입자별 노출 환경은 저궤도의 환경과는 구성 및 영향성이 크게 다르다. 본 논문에서는 전자 밸트 고도에서 운영되는 정지궤도 위성의 우주방사선 입자 환경을 분석하였다. 지구 자기장에 갇힌 입자, 태양입자 및 외부은하 입자 환경을 모델별로 분석하였으며 각 입자별 Flux 및 Fluence 스펙트럼을 이용하여 총 이온화 조사량과 중이온 스펙트럼을 도출하였다.

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연구로용 $U_3$ Si/Al 핵연료 분말 혼합체의 균질도 평가 기술 개발

  • 손웅희;홍순형;김창규;김기환;고영모
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.256-261
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    • 1998
  • Uranium silicide는 우수한 조사안정성을 가지는 유망한 연구로용 저농축 분산형 핵연료 소재이나 상대적으로 낮은 uranium 함량으로 인해 고출력에 필요한 8~9g-U/㎤ 정도의 uranium 충진 밀도를 얻기 위해서는 Al기지내에 uranium silicide 핵연료 입자의 부피분율을 높여주는 것이 필요하다 핵연료 입자의 부피분율을 높이기 위하여는 핵연료봉의 Al 기지내에 핵연료 입자가 균일하게 분포되어야 한다. 균질한 핵연료 심재를 제조하기 위해서는 핵연료 입자와 알루미늄과의 균일한 혼합이 중요하며 이러한 혼합체내의 분말에 대한 균질도를 정확히 평가하는 방법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 혼합분말의 충진시 겉보기 밀도 측정을 통한 조성의 표준편차를 구하는 방법과 X-ray image 분석법을 새로운 균질도 평가방법으로 제시하였다. 구형의 U$_3$Si분말과 Al분말의 혼합시 drum 회전법의 경우에는 밀도차에 의한 segregation이 발생되고 있으나, Spex mill 혼합법의 경우에는 균질도가 향상되었다. 45-150$\mu\textrm{m}$의 분말크기 분포를 갖는 구형 U$_3$Si의 경우가 작은 입자들이 큰 입자들 사이를 효과적으로 채울 수 있기 때문으로 균일한 분포를 갖는 것으로 생각되며, 밀도차가 큰 U$_3$Si의 경우는 밀도차가 작은 구형 Cu-Sn 혼합체에 비해 균질도가 저하됨을 확인하였다. 겉보기 밀도 측정에 의한 균질도 측정평가와 X-ray image 분석법과의 관계에서는 같은 경향성을 찾을 수 있었다.

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실리콘 다이오드를 적용한 다채널 중성 입자 분석기 개발

  • 천세민;좌상범;강인제;이헌주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.211-212
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    • 2011
  • 플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

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