본 논문에서 액체로켓엔진용 연소기 산화제 개폐밸브로 사용되는 밸브 개방 자체유지가능형 포핏 밸브의 밸브 닫힘 작동특성에 대한 연구 내용을 소개하기로 한다. 상온 및 극저온 환경에서 밸브 닫힘 특성을 예측할 수 있는 수치해석 방법을 제시하였으며, 시험결과와의 비교를 통해 계산결과의 신뢰성을 검증하였다. 본 연구를 통해 상온 및 극저온 작동 환경에서 각각 구동가스 배출 시스템의 유효 유로 면적과 밸브 작동부에 작용하는 운용유체의 압력 분포가 밸브의 전반적인 닫힘 작동특성을 좌우하는 주요 변수인 것을 확인하였다. 또한 극저온 작동 환경에서 구동가스를 적절히 활용함으로써, 밸브 닫힘 압력을 유연하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 밸브 닫힘 속도 또한 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
With Ni/Au and Pd/Au metal schemes and low temperature processing, we formed low resistance stable Ohmic contacts to p-type GaN. Our investigation was preceded by conventional cleaning, followed by treatment in boiling $HNO_3$:HCl (1:3). Metallization was by thermally evaporating 30 nm Ni/15 nm Au or 25 nm Pd/15 nm Au. After heat treatment in $O_2$ + $N_2$ at various temperatures, the contacts were subsequently cooled in liquid nitrogen. Cryogenic cooling following heat treatment at $600^{\circ}C$ decreased the specific contact resistance from $9.84{\times}10^{-4}$${\Omega}cm^2$ to $2.65{\times}10^{-4}$${\Omega}cm^2$ for the Ni/Au contacts, while this increased it from $1.80{\times}10^{-4}$${\Omega}cm^2$ to $3.34{\times}10^{-4}$${\Omega}cm^2$ for the Pd/Au contacts. The Ni/Au contacts showed slightly higher specific contact resistance than the Pd/Au contacts, although they were more stable than the Pd contacts. X-ray photoelectron spectroscopy depth profiling showed the Ni contacts to be NiO followed by Au at the interface for the Ni/Au contacts, whereas the Pd/Au contacts exhibited a Pd:Au solid solution. The contacts quenched in liquid nitrogen following sintering were much more uniform under atomic force microscopy examination and gave a 3 times lower contact resistance with the Ni/Au design. Current-voltage-temperature analysis revealed that conduction was predominantly by thermionic field emission.
Lee, Hongseok;Mo, Young Kyu;Lee, Onyou;Kim, Junil;Bang, Seungmin;Kang, Jong O;Nam, Seokho;Kang, Hyoungku
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제17권1호
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pp.44-47
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2015
High voltage superconducting apparatuses have been developed presently around the world under AC and DC sources. In order to improve electrical reliability of superconducting apparatuses with AC and DC networks, a study on the DC as well as the AC electrical breakdown characteristics of cryogenic insulations should be conducted for developing a high voltage superconducting apparatus. Recently, a sub-cooled liquid nitrogen cooling system is known to be promising method for developing a high voltage superconducting apparatus. A sub-cooled liquid nitrogen cooling system uses gaseous nitrogen to control the pressure and enhance the dielectric characteristics. However, the dielectric characteristics of gaseous nitrogen are not enough to satisfy the grade of insulation for a high voltage superconducting apparatus. In this case, the application of solid insulating barriers is regarded as an effective method to reinforce the dielectric characteristics of a high voltage superconducting apparatus. In this paper, it is dealt with a barrier effect on the DC and AC dielectric characteristics of gaseous nitrogen with respect to the position and number of solid insulating barriers. As results, the DC and AC electrical breakdown characteristics by various barrier effects is verified.
고본 연구는 모의 GIS내 절연특성을 $SF_6$ Gas의 온도의 변화($+30{\sim}-40[^{\circ}C]$)에 따른 절연특성을 구명하였다. 절연 특성은 기체상태의 Paschen's law 적용구간, 기체와 액체 공존상태의 절연파괴전압이 대세적으로 높고, 편차가 심한 구간과 챔버 내부가 저밀도 $SF_6$와 잔류공기의 혼합체로 이루어지는 극히 낮은 압력상태로 되어 절여파괴 전압이 크게 낮아지는 구간으로 구분되었다. 또한 본 실험에서 액체 $SF_6$가 기체 $SF_6$보다 절연특성이 우수함을 확인하였다. 상전이와 절연특성을 구명함으로서 각종 고온초전도 및 극저온 응용 설비의 절연설계의 기초 자료로 제공하고자 한다.
아임계 및 초임계에서 액체질소 분류의 온도가 분사기 내부와 세 개의 축방향 하류 위치(0.9, 10.6, 28.1d)에서 열전대를 이용하여 측정되었다. 액체질소는 공급라인과 분사기를 냉각하며 분사되므로, 분류의 온도는 시간에 따라 감소한다. 이때 챔버와 분사기 사이에 분사 차압이 존재하므로, 아임계에서 분류는 감압비등에서 비등 그리고 비등이 일어나지 않는 상태로 변화한다. 초임계에서 가짜끓음이 존재함에 착안하여, 가짜 감압비등의 존재에 대해 가정하였으며, 실제로 초임계에서도 아임계와 유사하게 일정 온도 영역에서 하류에서 온도의 변화가 없는 구간이 확인되었으며, 이를 바탕으로 가짜 감압비등이 존재할 수 있음을 보였다.
액체로켓엔진의 구성품인 연소기 산화제 개폐밸브는 연소기에 공급되는 산화제를 제어한다. 밸브가 닫힐 때 산화제는 연소기 대신 재순환 유로로 공급되며, 이때 발생한 수격현상에 의해 설계 기준보다 큰 압력이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 액체질소를 운용 유체로 사용하여 재순환 유로의 초기 조건에 따른 수격 시험을 수행하였으며, 그 결과 발생하는 압력파를 분석하였다. 초기 조건에 따라 재순환유로 내부 압력파의 경향이 달랐으며, 특히 재순환 유로 끝단에서는 응축에 의한 수격이 발생할 때 압력이 최대로 커질 수 있음을 확인하였다.
The goal of this research was to develop an efficient cryopreservation protocol for germplasms of yam (Diosorea batatas), that were cultivated in Korea. Comparative studies with four other cryogenic techniques and subsequent experiments for shoot regrowth were conducted. in vitro-grown shoot-apices of the D. batatas were successfully cryopreserved by encapsulation-dehydration. The maximum survival of shoot-apices could be achieved when the precultured (with 0.3 M of sucrose for one day) and encapsulated (with a 3%(w/v) Na-alginate solution) apices were dehydrated for $3.5{\sim}4\;h$ prior to direct immersion in LN (liquid nitrogen). The frequency of regrowth rate of cryopreserved apices was not decreased during 3-month storage period. The thawing method markedly affected survival of the cryopreserved apices, and thawing at $40^{\circ}C$ for 3 min produced the best results. When cryopreserved apices were post-cultured on the post-culture medium (MS), supplemented with $0.2mgl^{-1}$ of BA ($N_6$-benzyladenine) and $0.2mgl^{-1}$ of kinetin, they showed direct shooting without callusing.
액체로켓 추진기관의 극저온 추진제는 추진제 탑재 및 지상운용, 발사과정에서의 밀도변화와 탑재시 설정된 공연비와 실제 연소 시 적용된 공연비의 차이를 고려하여 탑재되어야 한다. 연소 및 종단시 탱크에 남아있는 잔류 추진제의 양을 정확히 파악하고 최소화 하는 것은 발사체 전체 성능 및 신뢰성을 향상시키기 위해 매우 중요한 사항이다. 본 논문에서는 극저온 추진제인 액체산소의 탑재량 설정과 잔류추진제를 예측하는 절차와 기법을 제시한다. 충전, 대기, 선 가압, 비행의 전 단계에 걸쳐 액체 산소의 온도 변화에 따른 밀도변화를 예측하여 필요한 탑재량을 예측하였으며, 연소 시 설정 공연비와 실제 공연비에 차이에 대한 계측 방법 및 제어기법을 제시한다. 또한 제시된 절차 및 방법을 1단급 액체추진기관의 경우에 대하여 적용하여 추진제의 탑재량 및 잔류량을 계산하고 적절한 제어방안을 제시한다.
The resistive type high temperature superconducting fault current limiter (HTSFCL) limits the fault current using the resistance generated by fault current. The generated resistance by fault current makes large pulse power which makes the operation of HTSFCL unstable. So, the cryogenic cooling system of the resistive type HTSFCL must diffuse and eliminate the pulse energy very quickly. Although the best way is to make wide direct contact area between HTS winding and coolant as much as possible, HTS winding also needs the impregnation layer which fixes and protects it from electromagnetic force. This paper deals with the thermal conductivity and dielectric strength of some epoxy compounds for the impregnation of high temperature superconducting (HTS) winding in liquid nitrogen. The measured data can be used in the optimal design of impregnation for HTS winding. Aluminar filling increased the thermal conductivity of epoxy compounds. Hardener also affected the thermal and electric characteristic of epoxy compounds.
HTS transformer experimentally. High temperature superconductors can only be applied against an engineering specification that has to be determined for each particular application form the design requirements for economic viability and for operation margins in service. High temperature superconducting(HTS) power apparatus are very promising candidates for application. Especially, these advantages make superconducting transformers very promising candidates for application in electrical power engineering and locomotives. In order to realize the HTS transformer, it is necessary to establish the high voltage insulation technique in cryogenic temperature. So far, insulation research of Pancake type HTS transformer is lacking nothing but insulation research of . solenoid type transformer consisted. Therefore, the composite insulation of double pancake coil type transformer are described and ac breakdown voltage characteristics of liquid nitrogen(LN$_2$) under HTS pancake coil electrode made by Bi-2223/Ag are studied. Breakdown in LN$_2$ is dominated electrode shape and distance. The relation between surface flashover voltage is considered for FRP. This research presented basis information of electrical insulation design for double pancake coil type HTS transformer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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