• Title/Summary/Keyword: 입자 충돌

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DC Magnetron sputtering의 $Al_2O_3$ 2wt.% doped ZnO 박막 성장의 DC파워와 온도와의 상관관계에 대한 연구

  • 박형식;장경수;정성욱;김동석;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.313-313
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    • 2010
  • AZO 박막 증착에 있어 증착변수간의 상관관계에 대한 연구가 미비하였는데 이번 실험에서는 증착조건 변수 중에서 DC 파워와 온도가 박막성장의 영향과 이들의 상관관계에 대해 알아보고자 한다. 3mtorr의 압력과 150, $230^{\circ}C$의 온도를 각각 가변하는 것과 함께 파워를 1~5 kW까지 가변하였다. $150^{\circ}C$에서 파워를 증가하면 투과도는 향상되나 XRD에서의 상대적 크기는 오히려 감소한 것을 관찰하였다. 하지만 $230^{\circ}C$에서 파워를 증가하면 오히려 투과도가 감소하였다. 위 실험을 통해서 파워가 증가함에 따라 $150^{\circ}C$의 낮은 온도에서 상대적으로 입자의 가속에너지 및 충돌 에너지가 급격히 증가하여 Zn나 Al에 비해 O원자의 물리적 충돌이 늘어남으로써 남은 금속 원자들이 증착되어 투과도 감소와 함께 비저항 증가로 이어졌다. 그러나 $230^{\circ}C$의 상대적으로 높은 온도에서 파워를 가변 하였을 경우, 오히려 O원자의 잦은 충돌과 함께 산소원자의 부족으로 인해 투과도가 감소하며 박막성장을 하는데 있어 결정크기가 오히려 감소하여 비저항을 증가한 것을 알 수 있었다. 이로써 적절한 파워와 온도가 압력과 온도의 상관관계 못지않게 중요한 공정변수가 되며, 박막의 품질을 높이는데 상당한 기여를 하는 것을 확인하였다.

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디노이징 필터를 이용한 소류사 충돌음 특성에 관한 실험 연구 (Experiment study on impact sound characteristics of bed load using dinoising filter)

  • 김성욱;전계원;윤영호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.202-202
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    • 2021
  • 최근 국내·외에서는 산지에서 발생하는 토사재해를 관리하기 위하여 유사이송해석에 필수적인 요소인 소류사량 추정 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 음향센서가 내장되어 있는 파이프 하이드로폰은 소류사 입자가 충돌 또는 통과하면서 발생하는 음향을 계측하여 소류사량을 간접적으로 계측하는 방법이다. 하이드로폰에 계측된 음향신호는 신호의 정점을 연결한 포락선 신호로 변환되며, 증폭기에 의해 다양한 배율의 신호로 증폭된다. 이렇게 증폭되어진 여러 배율의 신호와 원시신호는 데이터로거에 의해 지속적으로 기록되고, 가공처리하며 검출된 음향 펄스 수와 특정 시간간격의 음압적분치를 이용하여 소류사량을 추정하게 된다. 본 연구에서는 하이드로폰에 계측되는 소류사의 충돌음으로부터 정량적인 소류사량을 추정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 단일 입경 6종류와 유속 3종류 및 소류사량 5단계로 변화를 주었으며 디노이징 필터를 통해 원시신호의 노이즈를 제거함으로써, 소류사량 추정률의 성능을 높이고자 하였다. 원시신호와 디노이징 음향신호를 비교·분석한 결과 제안된 방법이 기존 원시신호 보다 높은 소류사량 추정률을 보이는 것으로 나타났으며, 단일 입경 연속공급실험을 수행하여 소류사량 추정 가능성을 확인하였다. 향후 혼합 입경 소류사량 추정 실험 및 다양한 입경을 활용한다면 높은 소류사량 추정률을 얻을 것으로 기대된다.

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반도체 세정 공정용 가스 클러스터 장비의 클러스터 발생 특성 분석

  • 최후미;김호중;윤덕주;이종우;강봉균;김민수;박진구;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.39-39
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    • 2011
  • 반도체 생산의 주요 공정 중 하나인 세정 공정은 공정 중 발생하는 여러 가지 부산물에 의한오염을 효과적으로 제거하여 수율 향상에 큰 영향을 미친다. 현재 주로 쓰이는 세정 공정은 습식 세정 공정으로 화학 약품을 이용하지만 패턴 손상 및 웨이퍼 대구경화에 따른 문제 등이 대두되어 이를 대체할 세정 공정의 도입이 요구되고 있다. 이에 따라 건식 세정에 대한 관심이 증가하고 있으며 에어로졸 세정이 대표적 공정으로 개발 되었으나 마이크로 단위의 발생 에어로졸 입경으로 인해 패턴 손상 문제를 해결하지 못하였다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 응축에 의해 형성되는 입자 크기를 줄이는 것에 관한 연구가 진행되어 왔고, 대응 방안으로 개발된 것이 가스 클러스터 세정이다. 가스 클러스터란 작동 기체의 분자가 수십, 수백 개 뭉쳐있는 형태 (cluster)를 뜻하며 이 때 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 가진다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기까지 성장하게 된다. 즉, 입자로 성장할 수 있는 시간과 환경을 형성하지 않음으로써 작은 크기의 클러스터에 의해 패턴 사이의 오염물질을 물리적으로 제거하고 다시 기체상 물질로 환원되어 부산물을 남기지 않는 공정이다. 이러한 작동 환경을 조성하기 위해서는 진공도와 노즐 출구 속도에 대한 설계 단계부터의 이론적 연구를 통한 입자 크기 예측과 세정 조건에 따라서 발생하는 클러스터의 크기 분포 특성을 측정하는 것이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 실시간 저압 환경에서의 측정이 가능하며, 다양한 크기의 입자를 실시간으로 측정할 수 있는 particle beam mass spectrometer (PBMS)를 이용하여 세정 공정 중 발생하는 클러스터의 크기 분포를 측정하는 연구를 수행하였다. 클러스터의 측정은 노즐에 유입되는 유량과 냉매 온도를 변수로 하여 수행하였다. 각각의 조건에 따라서 최빈값은 오차범위 내에서 일정한 것을 확인하였으며, 50 nm 이하의 값으로 가스 클러스터 공정이 패턴 손상 없이 오염입자를 제거할 수 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다. 또한 유량의 증가에 따라 세정에 사용되는 클러스터의 입경이 증가하며, 냉매 온도가 낮아질수록 클러스터 입경이 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 클러스터 크기는 오염 입자와의 충돌에 의해 작용하는 힘으로 오염입자를 제거하는 메커니즘을 사용하는 가스 클러스터 세정 장치에 있어 중요성이 크다 할 수 있으며 추후 지속적 연구에 의한 세정 기술의 최적화가 기대된다.

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경사진 충돌제트를 이용한 핀 휜 히트싱크의 열특성 연구 (Heat Transfer Characteristics of Inclined Jet Impinging on a Pin Fin Heat Sink)

  • 홍기호;송태호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권8호
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    • pp.961-967
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    • 2004
  • An inclined jet impinging on a pin fin heat sink is proposed and investigated experimentally. To investigate the flow pattern, flow visualization using fluorescence and velocity measurement using particle image velocimetry(PIV) are conducted with water. The jet impinges over a wide span of the heat sink with a large recirculation in the upper free space and occasionally with another smaller one in the upstream corner. Further, thermal experimentation is conducted using air to obtain temperature profiles using a thermocouple rake in the air and using thermal image on the heat sink back plate, with impinging angles of 35, 45 and 55 degrees. The Reynolds number range based on the nozzle slot is varied from 1507 to 6405. The results show that impinging angle of 55 degree shows the largest heat transfer capability. The results of thermal experiment are compared and discussed with those of flow visualization.

SPH 기법을 이용한 복합 적층판의 초고속 충돌 해석 (Numerical simulation of hypervelocity impacts on laminated composite plate targets using SPH method)

  • 이재훈;서송원;민옥기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.331-336
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    • 2004
  • This paper is concerned with numerical simulation of hypervelocity impacts(HVIs) of a projectile on laminated composite plate targets using SPH method. A one-parameter visco-plasticity model and damage model is used to describe the HVIs response of composite materials. The numerical simulation was carried out for a steel projectile striking to aluminum plate targets and for an aluminum projectile striking to laminated graphite/epoxy (Gr/Ep) composite plate targets. Through the numerical simulation, comparison with the HVIs response of isotropic materials and composite materials is discussed.

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Plume의 주기성이 연층형성에 미치는 영향 (A Characteristics of Smoke Layer Formation Affected Periodicity of Fire Plumes)

  • 한용식;김명배;오광철;신현동
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.38-42
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    • 2002
  • ON-OFF 제트를 사용하여 plume의 주기성이 천장아래에 형성되는 연층에 미치는 정성적인 영향을 파악하였다. 사용된 연기는 가열에 의해 증발된 kerosene 입자를 섞은 질소가스이다. Laser sheet에 의해 산란된 유동장의 순간 상들은 디지털 비디오 카메라에 의해 녹화되었다. ON-OFF 제트와 연속제트의 연층형성 과정을 비교하므로서 화원근처에 형성되는 연층은 plume과 천장의 주기적인 충돌에 의해 지배됨을 확인하였다. 또한 plume의 주기적인 충돌은 연층을 두껍게하며, back-flow를 일으킴을 확인하였다.

전열제어를 위한 충돌제트의 유동특성에 관한 연구(I) (A Study about Flow Characteristics of Impinging Jet for Thermal Control (I))

  • 김동균;김정환;배석태;김시범;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제25권6호
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    • pp.1330-1335
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    • 2001
  • A present study is the flow characteristics of impinging jet by PIV measurement and numerical analysis. The flow characteristics of impinging jet flow are affected greatly by nozz1e inlet velocity An circular sharp edged nozzle type($45^{\circ}$ ) was used to achieve uniform mean velocity at the nozz1e inlet, and its diameter is 10 mm(d). Therefore, the flow characteristics on the impinging jet can be changed largely by the control of main flow In this parent study, we investigate the effects of inlet velocity, its variable is nozzle inlet Reynolds numbers (Re=1500, 3000, 4500, 6000 and 7500)

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국한 충돌 슬롯 제트의 비정상 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Unsteady Behavior of a Confined Impinging Slot Jet)

  • 김경천;오성진;이인원
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.57-62
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    • 2005
  • The flow characteristics in a confined slot jet impinging on a flat plate were investigated by using cinematic Particle Image Velocimetry technique. The jet Reynolds number was varied from 250 to 1000 for a fixed jet-to-plate spacing of H/W=5. We found that the vortical structures in the shear layer are developed with increase of Reynolds number and that the jet becomes unsteady by the interaction of vortex pairs between 500 and 750 of Reynolds number. Vortical structures and their temporal evolution are verified by using proper orthogonal decomposition.

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벽면제트류가 유입되는 충돌수분류유동에 배플이 미치는 효과에 관한 연구 (A Study on Effects of Baffle on Impinging Water Jet with wall jet inlet flow)

  • 최정식;오우준;조대환
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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    • pp.87-88
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    • 2009
  • 증발식 담수화 설비에서 증발기로 유입되는 유동의 속도특성은 플래시현상에 중요한 영향을 미친다. 이 연구에서는 벽면제트류가 유입되는 충돌수분류영역과 배플후류영역의 유동 속도에 배플의 높이가 미치는 효과에 관해 PIV계측을 적용해 실험적으로 고찰하였다.

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PIV를 이용한 충돌제트의 유동특성에 관한 연구 (The Study on Flow Characteristics of Impinging Jet Using PIV)

  • 김동균;김정환;김시범;이영호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.717-722
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    • 2001
  • A present study is the flow characteristics of impinging jet by PIV measurement and numerical analysis. The flow characteristics of impinging jet flow are affected greatly by nozzle inlet velocity. An circular sharp edged nozzle type$(45^{\circ})$ was used to achieve uniform mean velocity at the nozzle inlet, and its diameter is 10mm(d). Therefore, the flow characteristics on the impinging jet can be changed largely by the control of main flow. In this parent study, we investigate the effects of inlet velocity, its variable is nozzle inlet Reynolds numbers(Re=1500, 3000, 4500, 6000 and 7500).

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