• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.88-88
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• 2011

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8 Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐 내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시 되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘 할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10torr)~10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 있으며, 펌프 시스템의 기본 설계 및 자기베어링 시스템의 설계 결과 및 수치해석 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.487-487
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• 2012

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 공정 절차가 간단하고 가격 경쟁력이 매우 뛰어나 일찌감치 대형 평판 디스플레이 시장을 주도해 왔으며 빠른 응답 속도를 기반으로 한 생생한 화질의 구현으로 3D TV 시장에서도 꾸준한 사랑을 받고 있다. 향후 더 큰 화면을 요구하는 PID(Public Information Display) 시장에서도 PDP 는 두각을 나타낼 수 있을 것으로 보인다. 하지만 PDP 는 여전히 LCD, OLED 등의 디스플레이에 비해 발광 효율이 낮고 소비 전력이 높다는 단점을 가지고 있다. 또한 미국 환경청(EPA)과 에너지부(DOE)가 공동으로 마련한 전자 제품의 효율 등급제인 에너지 스타(Energy Star) 제도가 끊임없이 개편되면서 소비 전력에 대한 규제가 점차 강화되고 있기 때문에 발광 효율 및 소비 전력 특성의 개선은 현재 PDP 업계가 해결해야 할 가장 중요한 과제라고 할 수 있다. 발광 효율의 개선과 관련하여 최근에는 PDP의 보호막으로 널리 쓰이고 있는 MgO 보다 2차 전자 방출 계수가 높아 PDP의 구동 전압을 낮추는 동시에 휘도와 발광 효율 특성을 개선시킬 수 있는 신 보호막에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. MgO를 대체 가능한 신 보호막으로 언급되는 물질은 SrO 혹은 CaO 등이 대표적이다. 하지만 이러한 물질들은 공기 및 수분에 대한 용해도가 높기 때문에 증착된 막이 이후의 공정 과정(합착 및 가열 배기 등)에서 대기 중에 노출 될 경우 심하게 변질될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 신 보호막 위에 기존의 MgO 보호막을 얇게 증착하여 공기로부터의 접촉을 차단하거나 펠렛을 제조하는 과정에서 MgO 에 신 보호막 물질을 소량만 첨가하는 등의 방법들이 제안되어 왔으며 그 결과 기존의 PDP 대비 구동 전압을 낮추고 발광 효율을 획기적으로 개선하는데 성공한 결과들이 지속적으로 보고되고 있다. 하지만 신 보호막이 공기 및 수분에 민감한 만큼, 고온의 공정으로 인해 PDP의 하판 유리로부터 상판에 증착된 박막으로 확산되는 불순물에 의해서도 오염되며 이 역시 신 보호막의 특성을 구현하는데 방해 요소로 작용한다. 본 연구에서는 PDP 하판의 불순물이 상판의 박막으로 확산되는 것을 방지하고자 하판 형광체 인쇄전 PECVD 증착법으로 확산 방지막을 1 가량 형성하였다. 이후 SIMS 분석을 통하여 하판 불순물의 확산이 효과적으로 차단됨을 확인하였고 신 보호막의 오염을 최소화하여 결과적으로 PDP의 구동 전압을 낮추고 효율을 획기적으로 개선하는데 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.2407-2414
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• 1992

본 연구에서는 정온도 열선식 공기유량계의 전체적인 회로를 구성한 다음, 여 기에 간단한 온도보상시스템을 첨가함으로써 유동온도의 변화에 관계없이 일정한 출력 이 나오도록 하고, 이에 관련된 온도보상시스템의 메카니즘을 규명하고자 한다. 온 도보상시스템은 여러 가지가 알려져 있으나, Drubka(1977)가 열선브릿지에 단지 온도 센서(thermistor)를 삽입하고, 과열비(overheat ratio), 열선의 냉저항과 작동 중의 저항차, 열선의 브릿지상단에서의 출력 중 한 가지를 일정하게 유지시켜 온도보상을 수행하는 방법을 제안하였다. Takagi(1985)는 위의 방법 중 과열비를 일정하게 유지 시키는 방법을 택하고, 출력으로 브릿지상단의 전압이 아닌 열선에 흐르는 전류를 감 지함으로써 더욱 더 간단한 온도보상시스템을 제안하였다. 본 연구는 바로 이 방법 을 채용하여 온도보상을 수행한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1033-1040
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• 2011

예혼합 버너는 높은 효율과 낮은 배기 때문에 가정용 보일러 버너 시스템에 매우 강력한 버너이다. 일반적으로 가정용 보일러 버너는 내부에 농후한 예혼합 불꽃으로 구성하고 연료는 2차공기의 공급에 의하여 완전연소 되는 분젠 버너를 이용한다. 이것은 상대적으로 긴 불꽃 길이와 높은 과잉공기비에서 작동하기 때문에 높은 효율을 갖는 소형 보일러에 적용하기 어렵다. 이 논문에서 메탈 화이버, 세라믹, SUS 핀과 같은 매질을 사용하는 예혼합 연소 버너의 특징을 실험하였다. 특히, 표면 매질의 비반응 유동 특성은 버너 표면 전체의 유동 속도를 측정하고 조정하였다. 연소 실험은 화염 사진과 화염 온도 측정에 의하여 수행되었다. CO와 NO는 다양한 과잉 공기비와 열량값에 대하여 버너 표면 매질, 연소실, 열교환기의 특성을 측정하고 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.19-19
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• 2010

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공 ($10^{-8}Pa$)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 $10^{-1}Pa$ 이하의 분자 영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. $10^{-8}\;Pa$($10^{-10}torr$)~10 Pa(1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다. (oil free) 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화 하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 이으며, 진공펌프 블레이트 로터 회전체를 포함한 구조설계 및 해석결과와 5자유도 자기베어링 시스템을 이용한 기본 구동 결과를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.61-61
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• 2021

온도 성층화는 많은 저수지와 댐에서 흔히 발생하는 현상으로 호수나 저수지의 표면 온도가 바닥보다 상대적으로 높아 깊이에 따른 열 구배를 나타낸다. 이러한 온도 성층화 현상은 여름철과 같이 상부와 하부의 온도 차가 클수록 안정적이게 나타나며 이러한 층화 현상으로 수직 확산이 제어되어 수질에 영향을 미친다고 알려져 있다. 따라서 댐이나 호수 등 층화 현상이 심한 유체 내부 바닥에 물순환장치를 설치하여 외부로부터 공기를 끌어와 하부에서 공기를 분출하여 온도 성층을 약화시키기도 한다. 물순환 장치를 설비하면 수체의 혼합이 용이해지며 물질전달이 개선되어 수질이 향상된다. 국내의 경우 대청댐, 보령댐, 영주 댐 등 많은 국내 댐 내부에 물순환장치가 설비되어있다. 본 연구에서 댐의 물순환장치의 성능을 파악하기 위해 산기식 물순환 장비가 설치되어있는 영주댐을 연구 대상 지역으로 잡았다. 연구지역의 계절별 성층구조 및 특성을 조사하기 위해, 봄, 여름, 가을 영주댐에 방문하여 관측 자료를 취득하였으며 물순환 장치는 봄철의 경우만 가동하였다. 봄철의 물순환 장치 가동 전후 관측 데이터를 바탕으로 수치모형실험을 실행하여 관측 결과와 비교 및 검증하였다. 이를 바탕으로 여름, 가을에 물순환장치를 가동하였을 경우 댐 내부 수체의 혼합과정을 살펴보는 연구를 진행하였다. 본 연구는 CFD (Computational Fluid Dynamic) 시뮬레이션을 수행하기 위해 오픈 소스 소프트웨어 OpenFOAM(version 4.0)에서 열 전달이 포함되어있는 비압축성 VOF 솔버를 사용하였다. 본 솔버는 물과 공기를 동시에 나타낼 수 있으며 온도의 확산 방정식을 포함하고 있다. 또한 유동해석 수행 시 사용한 물순환장치의 효울은 실제 장치의 효율과 동일하다. 본 연구의 목표는 다음과 같다. (1) 관측만으로 파악하기 어려운 수체의 혼합거동을 유동해석 자료를 통해 면밀히 살펴보고 (2) 봄철 물순환 장치가 작동하기 전후 자료를 바탕으로 여름 및 가을철 물순환장치 가동 전후 데이터를 유동해석 자료로 취득한다. (3) 또한 물순환장치 가동 전후 데이터를 통해 계절별 혼합 효율을 취득한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.36-40
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• 2004

RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 $SnO_2$ 박막을 증착하여 열처리 분위기에 따른 미세구조 및 표면상태 변화를 살펴보고 그에 따른 전기적 특성의 변화를 고찰하였다. 후속 열처리는 $500^{\circ}C$에서 공기와 질소 분위기하에서 수행되었으며, 미세구조 및 표면상태를 살펴보기 위하여 SEM, AFM과 XPS 측정을 실시하였다. 공기중에서 열처리된 경우에는 증착 초기상태와 유의차가 크지 않은 반면 질소 분위기에서 열처리한 후에는 미세구조와 표면의 화학적 상태의 변화가 크게 발생하였다. 이러한 결과는 상대적으로 낮은 산소 분압하에서 열처리 과정에서 흡착 산소의 탈착 및 격자산호의 유출에 기인하는 것으로 판단된다. 또한, 질소 분위기하에서의 열처리 후에 비저항이 열처리 전에 비하여 5배 이상 증가하였다. 이로부터 전하 전송자인 전자 농도의 증가에 비하여 미세구조의 변화에 따른 불연속적인 전도경로가 더 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.119-122
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• 2004

농어촌연구원 내 화강암질편마암지층에 2차에 걸쳐 3공에 대한 공압파쇄 시험 결과 B-1공은 점토성분의 파쇄대 충진으로 수량이 도리어 감소하였다. 공압파쇄 시험 중 파쇄 도달거리를 측정한 결과, P-2 공은 50m 거리에 위치한 B-1공에서의 공압파쇄시험 중에는 약 0.6m의 수위상승이 있었고, 20m 거리에 위치한 B-2공에서의 공압파쇄시험 중에는 약 3.1m의 수위가 상승하였다. 이는 공압파쇄의 유효거리가 암반층에서는 6～15m 정도라고 알려져 있으나 파쇄구간의 발달 정도에 따라 50m 이상 압축공기가 전달됨을 알 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.860-861
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• 2011

방화벽은 변압기 폭발, 파열 사고 이후 주변 주/보조변압 기로의 2차 사고를 방지하는 목적으로 설치되고 있다. 변압기는 열교환기(방열기 또는 쿨러)를 통해 외부 대기와 열교환을 하므로 방화벽의 설치로 인하여 주위 대기의 흐름이 저하되어 냉각 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 방화벽 설치 위치 및 변압기 주위 설치 환경에 따른 공기 온도상승 효과가 변압기의 온도상승에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 시험과 해석을 수행한 결과 방화벽을 2면으로 설치 할 경우 방화벽의 설치 거리는 방열기에서 1m 이상, 방화벽을 3면으로 설치 할 경우 변압기 본체에서 2.5m 이상으로 유지하였을 때 변압기의 온도상승에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였으며, 방화벽의 높이는 본체의 높이를 고려하여 설치하여야 한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제12권3호
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• pp.50-56
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• 1987

중규모 벼농가에서의 벼건조 및 저장을 위하여, 한국형 개량곳간(크기: $1.8{\times}2.4m$, 높이 : 3.2m, 규모 : 2-4 M/T)을 개발하였다. 송풍기(0.5마력) 및 공기유도닥트를 부착하여 건조 및 aeration이 가능하도록 하였으며, 저장중 양곡손실을 최소한 줄이기 위해 방서용철망, 환풍창 및 구판들을 설치하였다. 그리고 양곡의 입출고가 용이하도록 내리닫이쪽문을 설치하였다. 개발된 개량곳간을 이용하여 1981년, 1982년, 1983년 가을에 각각 수확한 물벼를 수확즉시 건조하였을 때, 기후조건, 수확시기, 수확시의 수분함량, 풍량, 송풍시간, 곳간내에서의 벼의 높이 등에 따라서 차이는 있으나 상온 통풍에 의하여 벼를 잘 건조할 수 있었다. 그리고 건조조건에 따라서 건조양상은 달랐으나 180~352시간의 건조시간이 소요되었으며, 연속 상온통풍에 의하여 건조된 벼의 품질은 비교적 양호하였다.