• Nuclear Engineering and Technology
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• 제5권1호
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• pp.55-64
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• 1973

압축변형시킨 순천(0.007% 탄소포함)을 8$0^{\circ}C$이하에서 저온열처리(ageing)한 후, 열처리시간에 따라 증가하는 저항복점(lower yield point)의 변화를 압축시험으로 측정하여 그 strain ageing 효과를 조사했다. 본 실험에서 압축변형된 순철의 strain ageing 속도는 저항복응력의 증가가 그치고 중가의 60% 정도에 이를 때까지 열처리시간의 2/3승에 비례했으나, 이미 알려진 인장변형의 경우에서보다 느렸다. 이 60%의 증가는 순철을 6$0^{\circ}C$에서 약 5시간 열처리함으로써 얻었다. 압축변형된 순철의 strain ageing을 위한 활성화에너지는 열처리의 초기단계(6$0^{\circ}C$에서 약 30분)에서 21,500 cal/mole이었는데, 이것은 인장변형의 경우에서 알려진 것보다 대략 10%가 큰 값이다. 이 증가는 잔유응력에 의해 결정내에 형성되는 strain field로 설명되었다. 열처리공정의 둘깨단계(6$0^{\circ}C$에서 약 5시간까지 계속되는)에서는 그 활성화에너지가 다소 감소되는 경향이 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.263-268
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• 2003

차세대 반도체 및 디스플레이 소자에 적용되는 실리콘 질화막은 정확한 두께 제어와 우수한 물성을 필요로 한다. 본 연구에서는 우수한 특성의 실리콘 질화막을 형성하기 위해 Si 원료물질로 $SiC1_4$, N 원료물질로 $NH_3$을 사용하고 $500^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$ 온도구간에서 batch-type 장비를 이용하여 원자층 증착 방법으로 박막을 형성하고 증착된 박막의 특성을 살펴보았다. Batch-type 장비를 사용한 박막의 증착은 표면반응에 의한 균일한 원자층 증착임을 확인하였으며, 증착 cycle의 횟수를 조절하여 원하는 두께의 박막을 형성할 수 있었다. 원자층 증착된 박막의 조성, 굴절률 및 습식각 속도를 기존의 저압화학증착 방법에 의해 증착된 박막과 비교한 결과, 원자층 증착 방법을 사용하여 기존의 방법보다 증착온도를 $250^{\circ}C$ 이상 낮추면서도 유사한 물성을 가진 박막을 형성할 수 있음을 확인하였다. Pyridine을 촉매로 첨가하여 원자층 증착한 박막의 경우에는 증착속도를 50% 가량 향상시킬 수 있었으나 박막의 구조가 불안정하여 쉽게 산화되므로 반도체나 디스플레이 소자 제조에 적용하기에는 부적절한 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.35-42
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• 1997

전기적 제한 방출 시스템을 이용한 페록사이드 측정용 광바이오센서가 개발되었다. HPA를 포함한 PEOx와 PMAA의 고분자 복합체는 전류를 가하게 되면 붕괴되면서, HPA를 방출한다. 고분자 복합체의 붕괴 속도 및 방출되는 HPA의 양은 가해지는 전류의 세기에 비례했다. 페록사이드는 HPA와 페록시다아제효소에 의해 반응되어 형광 물질인 DBDA가 생성되었다. Xenon램프를 이용하여 DBDA를 여기시키고 발생되는 형광을 광섬유와 광다이오드어레이로 측정하였다. 측정된 DBDA의 형광의 변화는 페록사이드의 농도에 비례하였다. 페록시다아제 효소는 Ca-alginate를 이용하여 반응기내벽에 고정화시켰다. 개발된 광바이오센서는 페록사이드 0.025mM - 1.0mM 농도의 측정 범위를 가지며, 페록사이드의 단계 변화에 대한 반복성 있는 센서신호가 조사되었다. 효소 반응과 물질전달현상을 통하여 센서의 수학적 모델을 구성하였으며, 제안된 모델은 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.861-869
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• 2020

대용량 유도전동기용 인버터 개발을 위한 부하 장치는 고가의 제작 비용 및 제작에 많은 시간이 필요하므로 유도전동기 및 부하 장치를 대체할 수 있는 시뮬레이터 개발에 대한 필요가 증대되고 있다. 기존의 대용량 3상 유도전동기의 인버터용 부하 시뮬레이터는 리액터와 3상 PWM 정류기를 사용하여 시험용 인버터의 전류를 제어함으로써 단지 인버터의 부하로만 작용할 뿐 유도전동기의 특성을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 LCL 필터와 3상 PWM 정류기를 이용하여 3상 유도전동기의 모델과 부하 특성을 모사할 수 있는 실시간 시뮬레이터를 제안한다. PWM 인버터에 흐르는 전류는 3상 유도전동기의 고정자 전류를 모사하며 LCL 필터의 인덕터에 흐르는 전류와 커패시터 전압에 의해 제어된다. LCL 필터의 커패시터 전압은 3상 유도전동기의 회전자 자속에 의해 고정자 권선에 유기되는 유도기전력을 모사하며 인덕터 전류와 PWM 정류기에 의해 제어된다. 3상 유도전동기의 회전자 전류, 고정자 및 회전자 자속, 전동기 토크, 슬립 주파수 및 회전자 속도는 인버터에 흐르는 전류와 유도전동기의 상수로부터 유도된다. MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제안된 3상 유도전동기용 실시간 시뮬레이터의 전기적, 기계적 모델 특성 및 벡터제어 동작을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1255-1262
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• 2012

현재 가동 중인 월성 원자력 발전의 핵연료 교체로봇 시스템을 살펴보면 핵연료 교환에 필요한 구동압력 제어를 위해 PI제어기를 사용한다. PI제어는 구조가 간단하고 이득 설정을 통해 시스템 요구조건에 만족하는 제어 성능을 낼 수 있지만 밸브와 관로 등의 파라미터 변화로부터 적절한 이득 변경 없이 안정한 제어가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PI제어기 이득을 동적으로 변경 하거나 PI제어기 출력을 보상하도록 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 파라미터 변화에도 안정한 제어가 가능하도록 제어기를 설계하여 오차와 진동현상을 줄이는데 있다. 제안한 PI/NN제어 기법은 PI제어기와 신경회로망 제어기를 병렬 결합한 구조로 신경회로망 제어기가 PI제어기 출력을 보상하여 파라미터 변화에 강인하도록 설계 하였다. 제어기의 성능평가를 위해 직접 실 공정에 테스트하기가 힘들기 때문에 공정의 특성을 반영하여 모델링한 시뮬레이터를 개발하였고, 시뮬레이션 결과를 실 공정데이터와 비교하여 공정 특성을 모사함을 보였으며, 파라미터 변화에 PI/NN제어기가 오차 및 진동현상을 줄이는 것을 확인 하였다. 또한, 실 공정에서 사용 중인 PI제어기를 주 제어기로 사용하면서 파라미터 변화에 대한 비선형성을 보상하는 제어기 역할을 하기 때문에 신경회로망을 단독으로 사용하였을 때 보다 더 신뢰성 있고 안정적인 제어가 가능하다.

• 한국물환경학회지
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• 제25권2호
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• pp.329-334
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• 2009

Bacterial numbers, such as endospore-formers, and treatment efficiencies were investigated for Rotating Activated Bacillus Contactors (RABC) and other advanced wastewater treatment processes including anaerobic-anoxic-oxic (A2O), sequencing batch reactor (SBR) and biological aerated filter (BAF). Endospore-forming bacterial numbers in the RABC showed 129-fold higher levels than those of the existing advanced systems. RABC process demonstrated the highest bacterial numbers in its bioreactors (paired t-test, p<0.01). RBC biofilms and aeration tanks of the RABC system showed 131- and 476-fold higher than other existing advanced processes, respectively. Mean treatment efficiencies of the existing systems were 83.5% for chemical oxygen demand (COD), 59.1% for total nitrogen (TN) and 76.8% for total phosphorus (TP). However, RABC process removed 96.9% for COD, 96.9% for TN and 91.9% for TP for highly concentrated food wastewater (COD>1,500 mg/L, TN>150 mg/L, TP>50 mg/L). Treatment efficiency was significantly reduced when the numbers of Bacillus genus in the bioreactors decreased below $10^6CFU/mL$. The automated RABC (A-RABC), in which dissolved oxygen concentrations are automatically controlled, showed higher treatment efficiencies compared to the RABC process. The RABC system maintained sufficient bacterial numbers for the effective treatment of highly concentrated food wastewater. Moreover, final effluent was in agreement to water quality standards.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.452-455
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• 2000

There are increasingly important financial incentives and environmental consideration to improve the effluent quality of wastewater from domestic and industrial users. The activated sludge process is a widely used biological wastewater treatment process. The activated sludge process is complicated due to the many factors such as the variation of influent flowrate and concentration, the complexity of biological reactions and the various operation conditions. Nowadays, not only suspended solids and residual carbon, but also nitrogen and phosphorous concentration of the effluent water must be taken into account for the design and operation of wastewater treatment plants. Also, the effluent quality to be met are more stringent. Therefore, an intelligent control approach is required in order to successful biological nitrogen removal. In this paper, the strategies for dosage of extra carbon in the anoxic zone and DO concentration in the aerobic zone are presented and evaluated through the simulation using the denitrification layout of the IWA simulation benchmark implemented by Matlab$\^$/5.3/Simulink$\^$/3.0. The control strategy to achieve sufficient denitrification rates in an anoxic zone. Methanol is used as an external extra carbon source. The external extra carbon source is required for the nitrogen removal process because nitrogen and organic concentration are fluctuated in the influent flowrate. The dissolved oxygen is calculated by So concentration in the activated sludge model NO.1. The air flowrate of each aerobic reactor is intelligently controlled to achieve the predefined setpoints. Air flowrate is adjusted by the fuzzy logic controller that includes two inputs and one output. The objective function for the optimization procedure is designed to improve effluent quality and reduce the operating cost.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권2호
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• pp.122-126
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• 2013

The surface roughness of the inner and outer surfaces of a tube is an important requirement for nuclear fuel cladding. When an inner SiC clad tube, which is considered as an advanced Pressurized Water Cooled Reactor (PWR) clad with a three-layered structure, is fabricated by Chemical Vapor Deposition (CVD), the surface roughness of the substrate, graphite, is an important process parameter. The surface character of the graphite substrate could directly affect the roughness of the inner surface of SiC deposits, which is in contact with a substrate. To evaluate the effects of the surface roughness changes of a substrate, SiC deposits were fabricated using different types of graphite substrates prepared by the following four polishing paths and heat-treatment for purification: (1) polishing with #220 abrasive paper (PP) without heat treatment (HT), (2) polishing with #220 PP with HT, (3) #2400 PP without HT, (4) polishing with #2400 PP with HT. The average surface roughnesses (Ra) of each deposited SiC layer are 4.273, 6.599, 3.069, and $6.401{\mu}m$, respectively. In the low pressure SiC CVD process with a graphite substrate, the removal of graphite particles on the graphite surface during the purification and the temperature increasing process for CVD seemed to affect the surface roughness of SiC deposits. For the lower surface roughness of the as-deposited interlayer of SiC on the graphite substrate, the fine controlled processing with the completed removal of rough scratches and cleaning at each polishing and heat treating step was important.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.767-777
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• 2012

Annular Biofilm Reactor (ABR) equipped with coupons of three different pipe materials (STS 304, PVC, PE) was used to generate drinking water biofilm samples. The level of assimilable organic carbon (AOC) during the sample generation period was $37.3{\mu}g/L$, and this level did not seem to be low enough to limit the formation of biofilm in this study. Terminal-restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analyses determined T-RF profile as early as 3 h of exposure on PVC coupons. Average surface roughness ($R_a$) measured by atomic force microscopic analyses was 125.7 nm for PVC, and this value was higher than for STS (71.6 nm) and PE (74.0 nm). However, biofilm formation was faster on STS (6 h) than on PE (12 h), which indicated that surface roughness might not be the only factor that controlled the initiation of biofilm development. Upon detection of the T-RF peaks, richness (S) and diversity indices such as Shannon (H) and Simpson (1/D) demonstrated a rather slow increase until 48 h followed by rapid increase regardless of the pipe materials. Differences of microbial community structures among the biofilm samples were determined based on the cluster analysis using Jaccard coefficients (Sj). Biofilm communities could be divided into two distinct groups according to the exposure time regardless of the pipe materials. First group contained a young (< 48 h) biofilm samples (10 out of 11) but second group contained a mature (${\geq}$ 48 h) samples (11 out of 14). Results suggested that, due to the complexity of biofilm, the targeting of the first group of cluster was crucial for optimizing the management of drinking water distribution systems and controlling microbial growth.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.159.1-159.1
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• 2011

Partial oxidation reformer was fabricated and operated using commercial transportation fuels. Fuel injector and heating coil were used for fuel atomization and startup, respectively. The reformer was designed to produce syngas for $150{\sim}200W_e$ class solid oxide fuel cell. The reformer was operated in the $O_2$/C range between 0.6 and 0.8 while the capacity was fixed at $150W_e$. The temperature range in catalyst bed was between $500^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$. Only 83% fuel was converted to $H_2$, CO, $CO_2$ and $CH_4$ at the operating conditions. The lowest temperature increase to $700^{\circ}C$ when the reformer was operated at $200W_e$, Although the temperature profiles was improved, fuel conversion was 88%. On the other hand, fuel was completely converted when micro-reactor operated at the same condition. This difference maybe due to aromatic compounds formation at homogeneous region. In addition, a significant amount of coke deposition was observed at vent line. Homogeneous reaction depends on the degree of mixing. For this purpose, two fluid nozzle and Ultra sonic injector were compared to investigate the effect of atomization. Sauter mean diameter(SMD) of Ultra sonic injector was lower than two-fluid nozzle at test condition. However, conversion efficiency and fuel conversion were not improved by using two-fluid nozzle. these results imply that the temperature of homogeneous reaction region should be controlled to prevent coke formation.