• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.11
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• pp.915-924
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• 2014

In an aero gas-turbine engine, a surface air-oil heat exchanger (SAOHE) is used to cool the oil system for the gearboxes and electric generators. The SAOHE is installed inside the fan casing of the engine in order to dissipate the heat from the oil system into the bypass duct stream. The purpose of this study was to develop an effective numerical method for designing an SAOHE for an aero gas-turbine engine. A two-dimensional model using a porous medium was developed to evaluate the aero-thermal performance of the fins of the heat exchanger, and a one-dimensional flow and thermal network program was developed to save time and cost in the evaluation of the heat exchanger performance. Using this network program, the pressure drop and heat transfer performance of the heat exchanger were predicted, and the results were compared with two-dimensional computational fluid dynamics results and experiment data for validation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.1
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• pp.17-22
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• 2016

A voice coil actuator with moving coil type for scanning mirror system of barcode reader has been developed. The actuator has a simple structure including a magnet, a coil and a pin. The performance of the actuator is analyzed by a linearized theoretical model. And the dynamic performance of the proposed actuator is predicted through motor constant and restoring constant obtained by finite element simulations. The theoretical model was verified by the prototype which has 64 Hz resonance frequency and 60 deg reflecting angle. We also discovered that that 3 V input can make the actuator rotate over 61.8 deg reflecting angle at 50 Hz resonance frequency. The proposed actuator can simplify its driving configuration because of its implementation of open-loop control.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.348-348
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• 2012

휴대용 저장매체에서부터 solid state disk와 같은 고속 시스템 저장 매체 까지 플래시 메모리의 활용도가 급속도로 커지고 있다. 이에 플래시 메모리에 대한 연구 또한 활발히 진행 되고 있다. 현재 다결정 실리콘을 전하 주입 층으로 사용하는 기존의 플래시 메모리는 20 nm 급 까지 비례 축소되어 활용되고 있다. 하지만 20 nm 이하 크기의 소자에서는 과도한 누설전류와 구동전압의 불안정, 큰 간섭현상으로 인한 성능저하와 같은 많은 문제점에 봉착해 있다. 이를 해결하기 위해 FinFET, Vertical 3-dimensional memory, MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory), PRAM(Phase-change Memory)과 같은 차세대 메모리 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 차세대 메모리 구조로 주목 받고 있는 FinFET 구조를 가진 플래시 메모리에서 fin 의 채널영역의 도핑 농도 변화에 의한 20 nm 이하의 게이트 크기를 가지는 소자의 전기적 특성과 프로그램 특성을 3차원 시뮬레이션을 통해 계산하였다. 본 연구에서는 FinFET 구조를 가진 플래시 메모리의 채널이 형성되는 fin의 윗부분도핑농도의 변화에 의한 전기적 특성과 프로그램 특성을 계산하였다. 본 계산에 사용된 구조는 게이트의 크기, 핀의 두께와 높이는 18, 15 그리고 28 nm이다. 기판은 Boron으로 $1{\times}10^{18}cm^{-3}$ 농도로 도핑 하였으며, 소스와 드레인, 다결정 실리콘 게이트는 $1{\times}10^{20}cm^{-3}$ 농도로 Phosphorus로 도핑 하였다. 채널이 형성되는 fin의 윗부분의 도핑농도를 $1{\times}10^{18}cm^{-3}$ 에서 $1{\times}5^{19}cm^{-3}$ 까지 변화 시키면서 각 농도에 대한 프로그램 특성과 전기적 특성을 계산하였다. 전류-전압 곡선과 전자주입 층에 주입되는 전하의 양을 통해 특성을 확인하였고 각 구조에서의 채널과 전자 주입 층의 전자의 농도, 전기장, 전기적 위치 에너지와 공핍 영역의 분포를 통해 분석하였다. 채널의 도핑농도 변화로 인한 fin 영역의 공핍 영역의 분포 변화로 인해 전기적 특성과 프로그램 특성이 변화함을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.343-350
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• 2015

The natural convection heatsink is the most commonly used cooling device, especially for high-power LED lights, because of its reliability and low long-term cost. High power LED lights are generally used in an inclined configuration for street lamps and security lamps. However, it was difficult to estimate the thermal performance of an inclined heatsink, because the results from previous studies are not applicable to the inclined configuration. In this study, we measured the thermal performance of an inclined cylindrical heatsink with plate fins. Various fin numbers, fin heights, base temperatures, and inclination angles ($30^{\circ}$ and $60^{\circ}$) were examined. Based on the experimental results, the Nusselt number correlation is presented. This correlation is applicable when the Rayleigh number, ratio of the fin height to cylinder diameter, and fin number are in the ranges 100,000-600,000, 1/6-1/2, and 9-72, respectively.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.151-151
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• 2017

본 연구는 인력을 이용한 품질검사를 수행하고 있는 현장에서 불량 및 품질에 대한 신뢰성이 떨어지고 있는 현상을 해소하기 위해 자동으로 평면도를 측정하고자 하였다. 설계는 Auto CAD를 이용하였다. 평면도 측정기의 크기는 가로${\times}$세로${\times}$높이를 $1000{\times}600{\times}1800mm$로 하였다. 프레임은 $60{\times}60$ 프로파일을 이용하였고 다른 구성 부품은 SUS304 재질을 이용하였다. 측정대상을 올려놓은 상태에서 녹색 버튼을 누루면 작동되도록 되어 있다. 그림 8은 측정결과를 나타낸 것이다. 측정기는 국내업체인 데바의 모델명 EA-20N의 Air Micrometer을 사용하였으며 측정핀의 위치는 조정이 가능하도록 하였다. 평면도 측정 중 설정치수와 같이 않으면 NG 명령과 함께 부저가 울리도록 프로그램하였다. 불량이 발생하면 그림 8과 같이 나타났다. 불량 측정을 위해 측정부의 결과 값이 나타나며 불량이 발생하면 어느 위치에서 불량이 발생했는지를 알 수 있도록 하였다. 또한 결과 값은 자동으로 저장되도록 하였다. 품질확보를 위해 100EA를 측정한 결과 0.00258, 0.00259, 0.00259, 0.00263, 0.00251, 0.00286, 0.00275의 평균값을 나타냈다. 측정값의 검증은 하이트게이지로 측정한 결과 0.002 이내의 결과를 나타냈다. 따라서 본 평면도 측정기를 이용한다면 생산성 향상이 가능하여 가격경쟁력이 있다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.103-103
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• 2017

증발기의 형태에 따라 수치적 해석을 진행하면서 최적의 효율을 나타낼 수 있는 증발기를 설계하는 것이 중요하다. 증발기의 수치적 해석은 EES 프로그램을 이용하여 진행되었으며, 계산의 검증은 자사의 제품의 성능과 비교하면서 검증하였다. 증발기의 수치적 해석의 구성은 지배방정식과 연속방정식을 이용하여, 냉매의 총괄열전달계수, 관내외벽의 열전도율, 공기의 총괄열전달계수를 이용하여 총괄열전달계수를 계산하였으며, 총괄열전달계수를 이용하여 증발기의 열량을 계산하였다. 증발기의 수치적 해석과 자사 제품 5개의 제품과 비교하였고, 평균적으로 약 10%의 오차율을 보였다. 신뢰성이 확보된 계산식을 이용하여 Fin의 간격, 단위 질량유량, 열 교환 코일 길이, 풍량의 조건을 각각 변동시켜 증발기 열량 비교를 하며 경향성을 고찰하였다. Fin의 간격을 1mm에서 20mm으로 0.5mm 간격으로 변화 시켰을 경우, 핀 간격이 좁으면 공기 유속이 빨라져 열 교환 효율이 낮아지며, 반대로 넓어지면 냉매 유량에 비해 공기 유량이 많기 때문에 열 교환 효율이 낮아진다. 열 교환 코일 길이를 500mm에서 2400mm으로 50mm 간격으로 변화 시켰을 경우, 열 교환 코일 길이가 길어질수록 배관의 마찰력과 냉매의 온도 상승으로 인하여 공기 온도와의 온도 차이가 줄어들어 열 교환 효율은 낮아진다. 풍량을 20cmm에서 400cmm으로 10cmm 간격으로 변화 시켰을 경우, 일정 풍량 이상 올라가면 공기 유속이 빨라져서 열량이 낮아지는 경향을 보인다. 질량유량을 3g/sec에서 174g/sec으로 4.5g/sec 간격으로 변화 시켰을 경우, 질량 유량에 따라 비례적으로 열량이 높아지는 경향을 보이다가 일정 질량 유량 이상에서는 공기 풍량에 비해 냉매 유량이 많기 때문에 반비례적으로 열량이 낮아진다. 이처럼 증발기의 설계는 Fin 간격, 열 교환 코일 길이, 풍량, 질량유량 등을 복합적으로 고려하여 증발기 설계를 해야 하며, 저장고의 크기, 부하, 사용목적에 따라 최적화된 증발기를 설계하여야 한다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.21 no.3
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• pp.93-101
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• 2017

In conventional adsorption chamber, adsorbent is embedded in between heat exchanger fins by wire mesh. This method impedes heat and mass transfer efficiency. So in this study, to improve the heat transfer performance of heat exchanger, a fin-tube exchanger was coated with FAPO (Ferroaluminophosphate) zeolite adsorbent. The fin-tube heat exchanger has a fin pitch of 1.8 mm with a variation of adsorbent coating thickness of about 0.1 mm, 0.15 mm and 0.2 mm. By varying cooling water temperature and chilled water temperature respecively, heat transfer rate and overall heat transfer coefficient were investigated. As a result, the heat transfer rate and overall heat transfer coefficient increase with decreasing cooling water temperature and increasing chilled water temperature. Under the basic conditions, the heat transfer rate of heat exchanger with 0.2 mm coating thickness is 11% and 43% higher than that of 0.1 mm and 0.15 mm, respectively. The overall heat transfer coefficient is $189.1W/m^2{\cdot}^{\circ}C$, it is two times lager than that of 0.1 mm.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.6 no.6
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• pp.572-581
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• 2001

A heat pipe heat sink device which is to evacuate maximum heat of about 1800W from a powersemiconductor was designed and manufactured One set of cooling device os composed of an Aluminum block (130${\times}$160${\times}$35mm) 4 PFC heat pipes $(d_0 22.23mm)$ and 126 Aluminium fins (250${\times}$58${\times}$0.8mm) Experimental data obtained at a power of 1~2kW revealed that the total thermal resistance of the device varied 0.02~0.018$^{\circ}C$/W along with increasing air velocity from 2m/s to 3 m/s. The result represented a good satisfaction of requirement condition to maintain temperature rise of semiconductor lowe that $40^{\circ}C$ at 1800W and air velocity of 3 m/s Some important resistance such as convective resistances at both fins and heat pipes showed good agreement between mathematical predictions and measurement data.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.4
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• pp.1210-1215
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• 2010

The probe card are test modules which are to classify the good semiconductor chips and thin film before the packaging process. In the rapid growth a technology of semiconductor, the number of pads per unit area is increasing and pad arrays are becoming irregular. Therefore, the technology of probe card needs narrow width and lots of probe tip. In this paper, the probe tip based on the MEMS(Micro Electro Mechanical System)technology was developed a new MEMS probe tip for vertical probe card applications. For the structural designs of probe tip were performed to mechanical characteristics and structural analysis using FEM(Finite Element Method). Also, the contact force of MEMS probe tip compared with FEM results and experimental results. Finally, the MEMS probe card was developed a fine pitch smaller than $50{\mu}m$.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.3
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• pp.457-463
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• 2016

In this paper, a method of enhancing the bandwidth of a double-dipole quasi-Yagi antenna (DDQYA) using a modified integrated balun is presented. The modified integrated balun consists of a microstrip (MS) line inserted along the center of a coplanar strip (CPS) line and the end of the MS line is connected to the CPS line through a shorting pin at the feed point. The geometry of the modified integrated balun is adjusted to improve the bandwidth of the DDQYA. In addition, the performance of the proposed balun in a back-to-back configuration is compared with a conventional balun. The proposed antenna with the optimized modified integrated balun is fabricated on an FR4 substrate, and the experiment results show that the antenna has a frequency band of 1.56-3.04 GHz(64.4%) for a VSWR < 2, which shows enhanced bandwidth compared to the DDQYA with the conventional balun.