• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.38-38
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• 1999

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 핵융합 실험 장치의 진공용기 및 진공용기 내부의 플라즈마 대향 부품들은 초고진공 (5$\times$10-9 Torr)의 달성을 위해 진공용기 내부의 이물질(H2, H2O, CO, CO2, CH4 등) 제거를 목적으로 SS316LN인 진공용기는 25$0^{\circ}C$, 탄소 물질인 플라즈마 대향부품은 35$0^{\circ}C$ 정도까지 가열(이하 베이킹)할 필요성이 있다. 이 가열방법으로 고온 질소가스를 진공용기 이중벽 사이로 흘려주는 방식과 코일에 저주파 교류전류를 흘려 진공용기를 유도가열하는 방식이 고려되고 있는데, 유도가열방식은 최대 유도 전력이 70kW 정도로 실제 베이킹에 필요한 열량을 공급하는데 있어 적잖이 부족하며 또 국부적인 가열 특성으로 인하여 KSTSR의 베이킹 방식은 전자의 가열방식을 우선적으로 채택하고 있다. 본 논문에서는 0-차원 해석을 통하여 진공용기와 플라즈마 대향 부품들에 대한 베이킹 계획을 결정하고 이를 만족시키기 위해 투입해야 할 열량을 직선적으로 증가하는 온도 곡선에서 각 부분의 온도 상승률을 다르게 설정한 세 경우와 F-자 형태로 변화하는 온도 곡선의 경우에 대해 각각 적용하여 시간에 따른 필요열량을 비교.검토하였으며, 이를 근거로 안정적인 베이킹 계획을 선정하였고 이 베이킹 계획의 실현을 위해 투입해야 할 고온 질소가스의 유량과 온도 도달시간까지 매 시간에서의 가스온도를 산출하였다. 토러스 형상의 토카막 진공용기와 플라즈마 대향 부품 및 다층단열재에 대한 해석 모델은 길이가 유한한 0-차원 실린더 모델로 가정하였고, 이에 대한 기하학적 성질 및 열역학적 성질은 유효계수를 고려하여 산출하였다. 진공용기 이중 벽 내부로 흐르는 질소가스의 유량과 온도의 계산은 진공용기 내벽과 외벽을 각각 독립적인 열전달 요소로 가정하여 구성한 모델을 이용하였다. 전체 해석에서 각 열전달 요소의 비열 값은 온도에 따라 변화하는 비열의 특성을 반영하였으며. 진공용기와 플라즈마 대향 부품의 방사율(emissivity)은 앞서 가정했던 각 온도 상승 곡선에 대해서 각각 0.1, 0.2, 1.3의 경우를 가정하여 계산하였다. 직선적으로 증가하는 온도 상승 곡선중 2$0^{\circ}C$/hr의 온도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.625-630
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• 1999

효소식품인 현미코오지를 제조한 후 마이크로파 진공건조를 적용하여 건조하고 그 건조특성과 효소활성을 열풍건조, 진공건조, 또는 동결건조의 경우와 비교해 보았다. 마이크로파 진공건조의 경우 열전달속도가 빨라 건조 시작후 $5{\sim}10$분만에 $40^{\circ}C$에 도달한 후 건조시간 내내 $40{\pm}2^{\circ}C$를 유지하였다. 열풍건조의 경우는 건조시작 10분 경과 후, 진공건조의 경우는 40분 경과 후 $40^{\circ}C$에 도달하였다. 마이크로파 진공건조의 경우 건조 2시간 후 수분함량 0.08 kg water/kg solid까지 감소하였으나, 열풍건조의 경우 건조 시작후 2시간이 경과했는데도 겨우 수분함량 0.70 kg water/kg solid까지만 감소하였다. 마이크로파 진공건조의 경우는 초기 건조속도는 0.06 kg water/kg solid/min이었으며 처음부터 건조속도가 계속 감소하는 감률건조를 보였다. 열풍건조의 경우는 건조 초기 건조속도가 0.0045kg water/kg solid/min으로서 마이크로파 진공건조의 1/10 이하였으며 건조개시 40분까지 항률건조를 보이다가 임계수분함량 0.89 kg water/kg solid 부근부터 감률건조가 시작되었다. 건조시료의 ${\alpha}-amylase$ 활력, diastatic activity 및 protease 활력은 마이크로파 진공건조, 동결건조, 진공건조 및 열풍건조의 순서를 보여 마이크로파 진공건조의 품질보존효과를 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.619-624
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• 1999

품질이 우수하고 경제성이 있는 건강지향성 식품개발 연구의 일환으로 유색미를 발아시킨 후 마이크로파 진공건조를 적용하여 건조하고 그 건조특성과 품질특성을 열풍건조, 진공건조, 또는 동결건조의 경우와 비교해 보았다. 마이크로파 진공건조 1 및 2의 경우 열전달속도가 빨라 건조개시후 5분 이내에 $60^{\circ}C$에 도달한 후 건조시간 내내 $60{\pm}2^{\circ}C$를 유지하였으나 열풍건조의 경우는 건조개시 30분 경과 후, 진공 건조의 경우는 3시간 30분 경과 후에야 $60^{\circ}C$에 도달하였다. 마이크로파 진공건조 1의 경우 건조 3시간 후 수분함량 0.08 kg water/kg solid까지 감소하였으나, 마이크로파 진공건조 2의 경우 총건조시간 2시간만에 수분함량 0.07 kg water/kg solid까지 감소하였다. 열풍건조의 경우 건조시간 4시간만에 수분함량 $0.17{\sim}0.18\;kg\;water/kg\;solid$까지 감소하였으나 최소한 2시간은 더 건조시켜야 할 것으로 예상되었다. 마이크로파 진공건조 1 및 2의 경우는 건조 초기 건조속도는 0.055 kg water/kg solid/min이었으며 처음부터 건조속도가 계속 감소하는 감률건조를 보였다. 열풍건조의 경우는 건조 초기 건조속도가 0.0057 kg water/kg solid/min으로서 마이크로파 진공건조 1 및 2의 경우의 1/10수준이었으며 건조개시 60분까지 항률건조를 보이다가 임계수분함량 0.76 kg water/kg solid 부근부터 감률건조가 시작되었다. 건조시료의 ${\alpha}-amylase$ 함량은 마이크로파 진공건조 2, 마이크로파 진공건조 1, 동결건조, 진공건조 및 열풍건조의 순서를 보여 마이크로파 진공건조의 품질보존효과를 잘 보여 주었다.다. 순으로 나타났으며 $FB_2$의 경우도 비슷한 경향을 나타내었다.EX> 수준이었으며, 전발효 종료시 알코올 생성은 모두 14% (v/v) 정도로 비슷하였다. 포도주의 숙성기간 중 잡균 오염 방지를 위해 potassium metabisulfite를 40 ppm 이상 첨가하였을 때에는 포도주의 색이 탈색되었다.Gram (-)균으로는 Aeromonas hydrophila, 효모로는 Candida pelliculosa가 각각 분리 동정되었다. 배추 물김치의 경우 Lactobacillus plantarum, Leuconostoc citrum, Leu. mes.ssp.mesenteroides/dextranicum, Streptococcus facium이 동정되었으며, Pediococcus는 역시 미확인되었다. Gram (-)균은 Pseudomonas fluorescens, Pseu. aureofaciens가 각각 분리 동정되어 주재료간 차이를 보여주었다.되고 있는 국제환경 속에서 소비자들에게 방사선조사 식품에 대한 올바른 정보를 효과적으로 제공함으로써 그들의 식품구입 의사결정에 도움을 주는 것이 매우 필요하다. 더욱이 본 연구결과 우리 나라 소비자들은 방사선조사 식품에 대한 낮은 인지도를 가지고 있어 소비자로서의 알권리를 제대로 누리지 못하고 있는 것으로 나타나 앞으로 국내에서 방사선조사 식품이 상업적으로 널리 보급되기에 앞서 방사선조사 식품에 대한 소비자교육이 활발하게 이루어질 필요가 있다고 본다., 년령군별 발생양상은 외국의 그것과 마찬가지이다. 따라서 무과립구증 발생양상의 기준상황 자료(baseline data)로써 유용하리라고 판단 된다. 한편 본 조사연구에서 적용한 방법론은 앞으로 특정 질병, 특히 희귀한 중증질환의 전국적인 발생율을 타당하고 신뢰성있게 추정할 수 있는 적절한 방법의 하나라고 평가된다. 그리하여 본 연구에서 적용하였던 방법을 앞으로 우리

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.102.2-102.2
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• 2015

진공 시스템의 기저상태를 지배하는 것은 대부분의 경우 용기 내면에 수십 단원자 층 정도로 흡착되어 있는 물이다. 용기 압력이 10-9 mbar 대가 될 때까지는 잔류기체의 90% 이상이 수분이고 압력을 10분의 1로 떨어뜨리려면 10배의 시간이 더 필요하다는 소위 1/t 법칙은 광범위한 흡착에너지를 가지는 물분자의 표면방출 특성으로 잘 설명되어진다. 용기가열 등 적극적인 표면처리를 하지 않고 전형적인 압력변화 양상은 그대로 유지하면서 절대적인 시간을 줄이는 가장 직접적인 방법은 물 배기속도를 가능한 한 높이는 것이지만 대부분의 고진공 펌프들에서 물배기속도만 더 증가하도록 만드는 것은 쉽지 않다. 크라이오 워터펌프(CWP: cryo-water pump)는 바로 이런 고민을 제대로 해결할 수 있는 유일한 실용적인 방안이라고 말할 수 있다. 다른 기체분자들의 배기는 일단 염두에 두지 않고 물배기만을 열심히 해서 배기시간을 단축하고 도달 진공도를 낮추는 것을 목표로 하는 장치가 CWP이다. CWP는 모든 기체에 반응하는 정통적인 크라이오 펌프에 비해 훨씬 간단하고 저렴하게 만들 수 있으면서도 진공 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있지만 그동안은 물배기의 필요성에 대한 인식이 미흡하고, 또 부수적이고 추가적인 비용이 드는 것으로 생각되어 주목을 받지 못했지만 디스플레이와 반도체 산업을 필두로 물분압을 낮추고 생산수율을 높이는 것에 점점 더 관심이 높아지면서 CWP에 대한 수요도 높아지고 있다. CWP의 물배기는 아주 단순한 응축현상에 의존하므로 물리적으로 이해하고 성능을 예측하는 것이 직관적이지만 사용용도에 따라 물 이외의 기체분자들은 잘 통과시키면서 물배기는 최대화하는 최적설계가 요구되거나 터보분자펌프(TMP)와 같이 이질적인 고진공펌프와 조합하여 사용하는 경우 기체 온도 의존성을 고려해야 하는 등 까다로운 점이 있다. 본 보고에서는 CWP+TMP로 구성된 복합진공배기시스템을 설계하면서 CWP만의 물배기성능과 복합 시스템의 물 및 알곤 배기성능을 예측하고, 두 펌프의 상호관계에 대해 분석하며, 실제 만들어진 복합배기시스템을 사용하여 실험적으로 구한 물 및 알곤 배기속도 측정결과에 대해서도 간단하게 논의하려고 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.89-92
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• 2009

고농도 과산화수소를 추진제로 이용하는 연구가 활발해짐에 따라서 고농도 과산화수소의 국내 생산을 위한 과산화수소 증류에 관한 연구가 필요하게 되었다. 과산화수소의 열분해를 막기 위하여 진공 증류법을 이용하였으며, 증류 압력은 Raoult's law를 이용하여 $40^{\circ}C$ 이하에서 증류가 이루어 질 수 있도록 30 torr로 선정하였다. 실험을 위한 변수로는 증류 온도를 선정하였으며, 증류에 걸린 시간과 증류 후에 계산한 수득율을 성능 평가 대상으로 선정하였다. 실험 결과, 대체로 증류에 소요된 시간이 짧을수록 수득율이 낮으며, 리시버 내의 물의 과산화수소 농도도 더 높은 것을 확인하였다. 또한 비슷한 시간 동안 증류를 수행하였을 경우, 증류 온도가 높을수록 더 높은 농도에 도달하며, 수득율이 낮은 경향을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.198-198
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• 1999

본 연구는 진공상태에서 단단한 물질로 된 diamond stylus로 단결정 MgO 표면에 마모(abrasion)가 할 때 발생되는 Photon emission(PHE), electron emission(EE), 마찰력을 시간의 함수로 동시에 측정하였다. 마모가 일어나는 동안 PHE 와 EE을 시간의 함수로 측정하면 마찰력 신호(signal)와 일치하지 않고 강한 fluctuation을 보여주고 있다. 마모를 가할 때 PHE와 EE의 signal은 wear 실험이 지속되는 동안은 force signal과 관계가 있다. 그러나 변형과 마찰력의 시간의 함수에는 관계하지 않음을 알 수 있다. 본 실험에서 사용된 실험장치는 PhE, EE, frictional force을 동시에 실할 수 있는 장치이다. 광자방출 실험은 공기 중에서도 할 수 있으나 전자방출은 진공에서 얻을 수 있으므로 1$\times$10-4pa하에서 실험하였다. 전자방출은 Channel electron multiplier(bias-100V)로 검출하였고, 광자 에너지는 Gencom photomultiplier를 사용하여 180~600nm의 photon을 측정하였다. 마모는 탐색기에 관계되는 접촉점의 움직임에 관계없이 실험하였다. 시료의 처리과정과 load속도에 따른 PhE, EE, data의 방출은 시료의 표면 상태에 따라 좌우되었다. cleaved 표면은 polished 표면보다 강한 emission을 나타내었다. 이것은 마찰이 표면 상태에 의존됨을 볼 수 있었다. 속도에 따라 emission이 증가하다가 ~0.5m/s이상에서 포화상태에 도달하였다. emission 측정은 열처리한 시료와 열처리 안한 시료를 비교하였다. 발광도(luminescence)는 주로 변형(deformation)에 의해 생겼으며, 전자 방출은 벽개(fracture)에 의해 발생됨을 알 수 있었다. 측정한 3개의 signal을 시간에 따라 분석하면 stick-slip-like 현상을 볼 수 있었다. 이것으로 보아 stick은 변형에 의해 생기고 ms 후에 벽개 현상이 발생됨을 볼 수 있다. 이러한 방출 현상은 마모시 일어나는 세라믹의 급격한 벽개 과정을 이해하는 데 많은 도움을 주었다. PhE와 EE signal은 다이아몬드 stylus로 단결정 MgO 기판에 마모를 가할 때 ms 단위로 검출 할 수 있었다. 방출과 마찰력은 표면조건, load, stylus velocity에 따라 변하였다. 마찰력, PhE, EE의 시간에 따른 분석에서 PhE는 변형 과정에 민감하며, EE는 stylus velocity에 의존하였다. 본 연구의 MgO 마찰 실험에서 표면 변화에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.333-333
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• 2010

크라이오 펌프는 크기에 비해 상대적으로 큰 배기속도를 가지고 있고 자체 기체 방출이 적어 비교적 쉽고 빠르게 도달압력을 낮출 수 있다. 또 초고진공 펌프로서 경쟁 상대인 터보분자 펌프보다 기체 돌입에 대한 기계적 사고 가능성이 낮다. 그러나 흡착 패널의 온도에 민감하게 반응하는 배기 성능 측면에서 볼 때 크라이오 펌프의 대유량 및 펄스 기체 부하에 대한 성능 유지 및 회복능력은 의문의 여지가 있다. 크라이오 펌프의 기체부하에 대한 공식적인 성능지표로는 최대배기량(max. throughput)과 교차(crossover)값이 있다. 전자는 연속적인 유량[$Pa{\cdot}m^3/s$]에 대해, 또 후자는 일정 기체량[$Pa{\cdot}m^3$]에 대해 흡착 패널이 20 K를 넘지 않는 가동범위를 구하는 것이다. 교차값은 넓은 의미에서 펄스 기체부하에 대한 성능으로 볼 수도 있지만 원래 목적은 진공용기를 저진공 상태에서 고진공 상태로 전환하는 시점을 정하려는 데 있다. 펌프회사에서 제공하는 사양에는 대부분 아르곤 회복시간(Ar recovery time)이라는 지표가 있는데 이는 아르곤을 상당한 유량으로 흘리다 멈췄을 때 얼마나 빨리 기저 상태로 회복되는가를 나타낸다. 보통 사양서에 제시하지는 않지만 주로 크라이오 펌프의 재생상태를 알아보기 위해 사용하는 걸프(gulp) 시험이 있는데 일정량의 기체를 펄스로 도입한 후 압력변화를 기록하여 재생후 배기성능 회복 능력을 보는 것이다. 이들은 겉보기에 서로 다르지만 한편으로는 서로 중복되거나 연관성을 가지고 있어서 실용적인 면에서 절차들을 비교, 검토 및 개선하고 때에 따라서는 적절히 결합할 수 있는 방안을 모색할 필요성이 있다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.217-217
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• 2005

• 한국진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.314-324
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• 2006

KSTAR ICRF 안테나의 진공특성을 실험적으로 조사하였다. 제작된 안테나를 총 유효배기속도 1015 l/s의 진공펌프가 장착된 시험용 진공용기에 설치하였으며, 고주파 시험하기 전에 시간에 따른 압력 변화, 총기체 부하, 도달 진공도 등을 측정하였다. 낮은 출력의 고주파를 반복적으로 인가함으로서 세정 효과를 확인하였다. 안테나에 고주파를 인가하여 시험하는 동안 진공도 변화를 측정하였으며, 압력 상승에 의해 방전이 유발되는 한계 압력을 조사하였다. 본 안테나의 경우 고주파 인가 중에 진공용기의 압력이 $10^{-4}$ mbar 이상이 되면 방전이 일어났다. 장펄스 시험에서 안테나의 온도와 시험용 진공용기의 압력을 측정하여 안테나를 냉각하지 않은 상태에서 운전이 가능한 전압을 조사하였으며, 냉각했을 때의 결과와 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.316-316
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• 2012

본 연구에서는 Si wafer에 마스크 공정 및 Slit-etching 공정을 적용하여 25 um 피치의 probe unit을 개발하기 위해 Deep Si Etching 장비를 이용하여 식각공정 조건에 따른 특성을 평가하였다. 25 um pitch는 etch 폭의 크기에 따라 3종류로 설계하였으며, 식각공정은 2수준, 4인자 실험계획법에 의해 8회 실험을 수행하였다. 실험계획법에 의해 미니탭을 활용하여 최적조건을 구한 결과 12.5 um etch 폭에서는 가스유량은 200 sccm, 에칭시간 7 sec, 코일 파워 1500W, 에칭 압력은 43.7 mtorr의 조건이 etch 형태 및 profile angle이 목표치에 근접한 결과를 얻었다. 또한 probe pitch를 30~60 um까지 증가시켰을 경우 Etch depth는 증가하였으며, 식각율 또한 증가한 현상을 보였다. 재현성 실험을 위해 위의 최적조건을 이용하여 2회 반복하여 실험한 경우 모든 시편이 목표치에 도달하였다. 이는 미세피치화 되는 프로브 유닛의 기초데이터로 활용될 수 있다.