• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.80-81
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• 2005

그동안 고출력 레이저에는 CO2 Laser, LPSSL, DPSSL 등이 주로 사용되어 왔다. 최근에는 Fiber Laser가 좋은 빔특성을 가지면서 10kW이상의 고출력이 가능해 큰 주목을 받고 있다. 고출력 레이저는 매질의 냉각문제가 가장 큰 관건인데, Fiber Laser는 수백 ${\mu}m$의 지름을 가진 수십m 길이의 공진기 형태를 띠어 부피 대비 냉각면적이 가장 크다고 할 수 있다. EDFA 둥 광통신을 위해 개발되었던 다이오드 레이저들이 Fiber Laser쪽으로 전용되고, Side Cladding pumping 방법의 실용화, 다이오드레이저 펌핑 광과 광섬유사이의 커플링 방법이 개발되면서 고출력 Fiber Laser 개발이 급속히 이루어졌다. Fiber Laser는 시스템의 부피가 매우 작아질 뿐만 아니라 유지관리 비용이 거의 들어가지 않는다는 장점을 가진다. 현재 단일모드(single-mode) 로는 300W의 출력이 가능하고, 이들을 결합하여10kW 이상의 고출력 Fiber Laser 제품이 나오고 있다. 높은 효율의 레이저발진을 하면서 고출력의 좋은 빔특성을 가지기 때문에 기존의 고출력 레이저용접 및 절단 응용분야에 큰 관심을 불러일으키고 있다.

• 한국광학회지
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• 제2권2호
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• pp.67-73
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• 1991

단일 종모드로 동작하며, 10mW의 출력을 가지는 AlGaAs 반도체 레이저를 이용하여 Fabry-Perot 공진기형 레이저 증폭기 시스템을 구성하고 비포화 신호이득(unsaturated signal gain), 신호이득 대역폭(signal gain bandwidth), 포화출력(saturation power)을 측정하였다. 증폭기 레이저의 펌핑전류에 따른 비포화 신호 이득은 발진 문턱 전류 근처에서 $0.7\mu\textrmW$의 레이저 출력을 증폭기 레이저에 입사시켰을 때 최대 25dB을 얻었으며 이때 신호이득의 대역폭이 3 GHz 정도임을 확인하였다. 또한 입력 세기(input power)에 따른 비포화 신호이득의 변화를 측정하고 이때의 포화출력을 측정하였다.

• 설비공학논문집
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• 제12권3호
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• pp.251-257
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• 2000

District heating and cooling systems offer highly efficient energy utilization and maintenance by centralizing heat management. More pumping power, however, is required because the water has to travel long distance from heat source to the users. In the present study, a trace of drag reduction additives is added to the District Cooling system to achieve a significant drag reduction and save pumping power. Water-soluble polymers, surfactants, and environment-friendly degradable polymers are used as effective drag reducing additives. Time dependent percent drag reductions are compared for various additive solutions at 100 wppm concentration for different water velocity. Without as an anionic surfactant, copolymer was most effective in percent drag reduction. It is found that there exists an optimal condition when copolymer is mixed with SDS. An environment-friendly degradable polymer, xanthan gum, is found to be a significant drag reduction additive. Ice slurry systems, can give less pressure drops compared with chilled water system for certain condtions. Drag reduction additives were also effective for the ice slurry system.

• 한국광학회지
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• 제32권4호
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• pp.147-152
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• 2021

본 논문에서는 최고 출력 3.0 kW 발진 단일 모드 이터븀(ytterbium, Yb) 첨가 광섬유 레이저에 대해 보고한다. 고출력 광섬유 레이저의 출력을 제한하는 주된 요소인 유도 라만 산란 문턱 값과 광섬유 내 온도 분포를 계산하고 이를 바탕으로 양방향 펌핑 구조의 단일 공진기 Yb 광섬유 레이저 시스템을 제작하였다. 그 결과 4.1 kW의 펌프 출력에서 최고 출력 3.0 kW의 레이저 빔을 얻을 수 있었고, 그때의 기울기 효율은 81.5%로 계산되었다. 최고 출력에서 측정된 출력 빔의 빔질(M²)은 1.26으로 단일 공간 모드 빔 출력 특성을 가지고 있음을 확인하였고, 유도 라만 산란 및 횡모드 불안정 현상은 관측되지 않았다. 본 연구에서 얻은 광섬유 레이저 출력 결과는 지금까지 국내에서 보고된 다이오드 레이저로 펌핑한 광섬유 레이저 출력 중 가장 높은 출력이며, 향후 더 높은 출력을 얻기 위한 방법에 대해 논의하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제28권6호
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• pp.242-247
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• 2016

This study analyzed the energy consumption of a building pump system that was originally equipped with a primary-secondary zone pump system. Using the HYSYS program the energy consumption of the primary pump system was compared with the primary-secondary zone pump system. The primary-secondary zone pump system consumes less energy than the originally designed primary pump system. When the distance between the machine room and each building is assumed to be equal, the primary pump system can be more efficient than the primary-secondary zone pump system with decreasing the distance. When the distance is 120 m, the primary system consumes less total annual energy than the primary-secondary zone pump system and saves 2,773 kWh. The suggested energy evaluation program can be useful if the designer seeks a more efficient pump system.

• 한국광학회지
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• 제32권6호
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• pp.306-313
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• 2021

버퍼가스와 세슘 증기가 혼합된 광 증폭 시스템을 구성하고 세슘 용기의 온도 및 빔 직경의 변화에 따른 광 증폭 특성을 조사하였다. 광 증폭인자 및 추출 효율 등 광 증폭기 특성이 세슘 용기의 온도 및 빔 직경에 따라 크게 변하는 것을 확인하였는데, 90 ℃의 세슘 용기온도에서 200 ㎛ 직경을 가진 펌프(500 mW) 및 씨앗 광(10 mW)이 입사하였을 때 최대 56%의 광 추출효율을 얻을 수 있었다. 또한, 전산 모사를 통하여 계산한 광 증폭 특성이 실험으로부터 얻은 결과와 합리적으로 일치하는 것을 확인하였다.

• 물과 미래
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• 제28권1호
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• pp.153-168
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• 1995

본 연구의 목적은 다지점 유수체계의 최소비용 설계를 위한 효율적 모형을 개발하려는 것이며,로서 제안된 IDP 모형은 수문-수리학적 모형(강우-유출모형과 유역 및 하도 공수추적모형)과 최적화모형 등 2개의 부모형을 포함하고 있다. 목적함수는 대지구입비용과 유수지 설치비용 및 펌핑 시스템의 설치비용의 합으로 구성되며, 모형의 입력자료로는 각 하도자료와 수문 매개변수 및 설계강우와 비용함수등이 제시되어야 한다. 본 모형은 다지형 하도의 유수체계를 포함하고 있는 서울의 중랑천 유역에 적용되었으며, 모형의 적용결과 여러 조건의 변화에 대해서도 합리적인 유수체계의 설계가 가능하며, 다지점 유수체계의 설계에 대한 적용이 가능함을 보여주고 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.382-393
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• 2024

유체 디스펜싱(fluid dispensing) 방식인 Microplotter 시스템은 압전 소자를 통한 초음파 펌핑(pumpin)을 기반으로 유체를 분사한다. 이 기법은 넓은 범위의 점도를 가진 다양한 물질들이 마이크로 사이즈로 프린팅 되는 것을 가능하게 한다. 본 논문에서는 디스펜서 프린팅 기술에 대해 소개하고 장비를 이용한 다양한 공정을 이해 및 응용에 목적을 두고 있다. 또한, 분사 강도, 분사 시 팁의 높이, 분사 속도와 같은 매개변수들을 조절하여 장비의 최적화 방법에 대해 설명하고자 한다. 금속 나노 입자, 탄소나노튜브, DNA, 단백질 등 광범위한 유체와 호환된다는 Microplotter의 장점을 이용함으로써 인쇄전자, 생명공학, 화학공학 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.182-190
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• 2005

본 논문은 효율적으로 라만 증폭기의 이득을 예측하고 잡음 특성을 분석하기 위해서 라만 증폭기 상관된 상미분방정식 (Ordinary Differential Equation: ODE)을 유효거리(Effective Length) 기반의 상관된 적분형(closed integral form)방정식 및 매트릭스로 전개하고 이 전개를 활용한 라만 증폭기 모델링 및 수치해석 알고리즘을 기술한다. 광섬유 라만 증폭기는 유연하고 넓은 이득 대역폭 및 낮은 잡음 등의 장점 때문에 최근 광통신 시스템에서 핵심기술로 각광받고 있으며, 특히 멀티채널 펌핑구조에서 성능예측을 위해 많은 라만 증폭기 모델링 방법들이 연구되어 왔다. 그러나 기존의 많은 연구들은 라만 증폭기 상관된 상미분방정식의 해를 "fiber propagation axis"를 기반으로 구해왔기 때문에 광섬유 길이에 의존적이고 복잡한 계산으로 상당히 많은 시간이 필요했으며, 실제 전송 시스템에서의 활용이 어려웠다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 기존의 상관된 상미분방정식을 접근이 용이한 "유효거리" 기반의 적분형 방정식으로 전개하고 매트릭스 및 벡터 형태로 알고리즘을 공식화하여 빠른 라만 이득 계산과 "iteration axis"를 이용한 해의 도출을 통해 새로운 라만 증폭기 모델링 방법과 수치해석 알고리즘을 제시하였다. 제안한 수치해석 알고리즘을 전방, 후방 및 양방향 펌핑구조의 라만 증폭기가 도입된 시스템에 적용하는 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과 기존의 "Average power method와 비교하여 라만 이득과 광선로 내의 펌프 및 신호 광의 진행정도를 18배 이상의 정밀도에서 0.03 dB 이내의 매우 작은 오차범위 및 100배 이상 단축된 짧은 시간으로 정확히 예측하였다. 또한, 수치해석 알고리즘을 통해서 얻은 신호 광 파워의 분포를 바탕으로 Amplified Spontaneous Emission(ASE), 후방 ASE의 레일레이 산란 및 신호의 이중 레일레이 산란과 같은 라만 증폭기 잡음 요소들을 분석하였다. 새롭게 제안한 수치해석 알고리즘은 실제 광통신 시스템에 적용되어 신속하고 효율적으로 라만 증폭기 성능을 예측하고 분석할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.292-303
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• 2011

본 연구에서는 현재 전 세계적으로 해안선 회복공법의 주류가 된 연성방어 중 하나인 샌드바이패싱을 위한 새로운 시스템을 제안하고자 한다. 검증을 위하여 경제성을 고려한 연구장비를 설계 및 제작하였다. 본 장비의 모래 토출율 예측은 일반적인 하천준설 시스템에 적용시켜 정류상태에서 시간당 토출된 물과 토사 무게를 측정 분석하는 방법으로 수행했다. 자료의 분석 결과, 본 시스템은 이론치에 약 9.6% 차이로 근접한 618 ton/hr의 토출율을 나타냈다. 본 토사류는 고밀도 흐름으로 가정했을 때 비교적 높은 수준으로 예측이 가능함을 알았다. 현장실험에 의한 토출율을 기초로 모래의 토출부피를 예측하였다. 본 시스템과 동일한 400 HP 엔진, 흡입 파이프 300 mm (12 inch), 토출 파이프 250 mm(10 inch)인 미국 플로리다 South Lake Worth Inlet에 설치되어 있는 고정식 샌드바이패싱 장비는 함미비가 20% 수준이며 토사 토출율이 $110\;m^3/hr$이다. 본 연구에서 제안된 장비의 펌핑 능력은 함미비가 동일할 때, 플로리다 설비와 거의 유사한 토사 효율이 $103\;m^3/hr$로 예측된다. 본 장비는 플로리다에 설치된 고정식이 아니며 친수성을 고려한 이동식 형태이다. 플로리다 South Lake Worth Inlet 설비의 샌드바이패싱 단가는 미화 8~9 달러/$m^3$이다(Brunn, 1993). 본 시스템은 모래량이 적은 경우에 적절하며 이동을 위한 별도의 장비가 필요하지 않으므로 경제적이고 운행을 위해 25~30 l/hr의 경유가 소모된다. 많은 양의 모래이동을 위해 다수의 소형장비를 동시에 운영하는 시스템은 추후 연구대상이 될 것으로 기대된다.