• 제목/요약/키워드: Density of charging

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중성빔 식각을 이용한 Metal Gate/High-k Dielectric CMOSFETs의 저 손상 식각공정 개발에 관한 연구

  • 민경석;오종식;김찬규;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.287-287
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    • 2011
  • ITRS(international technology roadmap for semiconductors)에 따르면 MOS (metal-oxide-semiconductor)의 CD(critical dimension)가 45 nm node이하로 줄어들면서 poly-Si/SiO2를 대체할 수 있는 poly-Si/metal gate/high-k dielectric이 대두되고 있다. 일반적으로 metal gate를 식각시 정확한 CD를 형성시키기 위해서 plasma를 이용한 RIE(reactive ion etching)를 사용하고 있지만 PIDs(plasma induced damages)의 하나인 PICD(plasma induced charging damage)의 발생이 문제가 되고 있다. PICD의 원인으로 plasma의 non-uniform으로 locally imbalanced한 ion과 electron이 PICC(plasma induced charging current)를 gate oxide에 발생시켜 gate oxide의 interface에 trap을 형성시키므로 그 결과 소자 특성 저하가 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 이에 차세대 MOS의 metal gate의 식각공정에 HDP(high density plasma)의 ICP(inductively coupled plasma) source를 이용한 중성빔 시스템을 사용하여 PICD를 줄일 수 있는 새로운 식각 공정에 대한 연구를 하였다. 식각공정조건으로 gas는 HBr 12 sccm (80%)와 Cl2 3 sccm (20%)와 power는 300 w를 사용하였고 200 eV의 에너지로 식각공정시 TEM(transmission electron microscopy)으로 TiN의 anisotropic한 형상을 볼 수 있었고 100 eV 이하의 에너지로 식각공정시 하부층인 HfO2와 높은 etch selectivity로 etch stop을 시킬 수 있었다. 실제 공정을 MOS의 metal gate에 적용시켜 metal gate/high-k dielectric CMOSFETs의 NCSU(North Carolina State University) CVC model로 effective electric field electron mobility를 구한 결과 electorn mobility의 증가를 볼 수 있었고 또한 mos parameter인 transconductance (Gm)의 증가를 볼 수 있었다. 그 원인으로 CP(Charge pumping) 1MHz로 gate oxide의 inteface의 분석 결과 이러한 결과가 gate oxide의 interface trap양의 감소로 개선으로 기인함을 확인할 수 있었다.

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초고강도 자동차용 강의 환원정전류인가에 따른 산화 거동 변화 연구 (Investigation on the Effects of Hydrogen Charging on Oxidation Behavior of Ultrahigh-Strength Automotive Steels)

  • 하헌영;김혜진;문준오;이태호;조효행;이창근;유병길;양원석
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제16권6호
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    • pp.317-327
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    • 2017
  • The change in the oxidation behavior of three types of B-added ultrahigh strength martensitic steels containing Ti and Nb induced by applying constant cathodic current was investigated. In a 3% NaCl+0.3% $NH_4SCN$ solution, the overall polarization behavior of the three alloys was similar, and degradation of the oxide film was observed in the three alloys after applying constant cathodic current. A significant increase in the anodic current density was observed in the Nb-added alloy, while it was diminished in the Ti-added alloy. Both Ti and Nb alloying decreased the hydrogen overpotential by forming NbC and TiC particles. In addition, the thickest oxide film was formed on the Ti-added alloy, but the addition of Nb decreased the film thickness. Therefore, it was concluded that the remarkable increase in the anodic current density of Nb-added alloy induced by applying constant cathodic current density was attributed to the formation of the thinnest oxide film less protective to hydrogen absorption, and the addition of Ti effectively blocked the hydrogen absorption by forming TiC particles and a relatively thick oxide film.

에너지 저장장치를 갖는 고 전력밀도 및 저가격형 태양광 인버터 시스템 (High Power Density and Low Cost Photovoltaic Power Conditioning System with Energy Storage System)

  • 금문환;장두희;홍성수;한상규;사공석진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.587-593
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고 전력밀도 및 저가형으로 구성 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 단일 전력단으로 구성함으로써, 고 전력밀도 및 저가격형 시스템 구성이 가능하다. 또한, 제안 시스템은 배터리를 링크 캐패시터에 직렬 연결함으로써 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 배터리 전압만큼 저감할 수 있으므로 가격저감 효과가 크다. 최종적으로 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 태양광 인버터 시스템의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

Solid SCR용 암모니아 저장물질인 Calcium Ammine Chloride의 합성방법 및 물질분석 연구 (A Study on Synthetic Method and Material Analysis of Calcium Ammine Chloride as Ammonia Transport Materials for Solid SCR)

  • 신종국;윤천석;김홍석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.199-207
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    • 2015
  • Solid materials of ammonia sources with SCR have been considered for the application of lean NOx reduction in automobile industry, to overcome complex problems of liquid urea based SCR. These solid materials produce ammonia gas directly with proper heating and can be packaged by compact size, because of high volumetric ammonia density. Among ammonium salts and metal ammine chlorides, calcium ammine chloride was focused on this paper due to low decomposition temperature. In order to make calcium ammine chloride in lab-scale, simple reactor and glove box was designed and built with ammonium gas tank, regulator, and sensors. Basic test conditions of charging ammonia gas to anhydrous calcium chloride are chosen from equilibrium vapor pressure by Van't Hoff plot based on thermodynamic properties of materials. Synthetic method of calcium ammine chloride were studied for different durations, temperatures, and pressures with proper ammonia gas charged, as a respect of ammonia gas adsorption rate(%) from simple weight calculations which were confirmed by IC. Also, lab-made calcium ammine chloride were analyzed by TGA and DSC to clarify decomposition step in the equations of chemical reaction. To understand material characteristics for lab-made calcium ammine chloride, DA, XRD and FT-IR analysis were performed with published data of literature. From analytical results, water content in lab-made calcium ammine chloride can be discovered and new test procedures of water removal were proposed.

정압식 압축공기저장(CAES) 발전 시스템 에너지 분석 (Energy Analysis of Constant-Pressure Compressed Air Energy Storage (CAES) Generation System)

  • 김영민;이선엽;이장희
    • 에너지공학
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    • 제20권3호
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    • pp.178-184
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    • 2011
  • 압축공기저장(CAES) 발전은 가스터빈에 필요한 압축공기를 야간이나 비첨두 시간에 저렴한 전기로 미리 압축해서 저장하였다가 주간에 활용하는 것으로 전력 저장과 발전의 하이브리드 기술이라고 할 수 있다. 그러나 기존 압축공기저장 발전의 경우 심야에 압축공기를 일정부피의 압축공기 저장조에 충전하게 되면 저장조내의 압력은 점점 증가하게 되고, 반대로 주간에 발전을 위해 압축공기를 방출하게 되면 저장조내의 압력은 감소하게 된다. 이와 같이 운전 압력비 조건이 넓은 범위로 변화하여 설계 압력비에서 벗어나게 되는 것은 압축 및 팽창효율이 크게 감소하게 되는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 변압식 압축공기저장 발전 방식의 문제점을 해결하기 위해 새로운 방식의 정압식 압축공기저장 발전 방식을 제시하고 있으며, 엑서지 개념을 포함한 에너지 분석을 통해 에너지 밀도 증가와 효율 향상 효과를 예측하였다. 새로운 방식의 정압식 압축공기 저장 발전 방식은 정압식 압축공기 저장 발전과 공압식 양수발전의 하이브리드 개념으로 기존 변압식 압축공기저장 발전 방식에 비해 정압 운전에 의한 효율향상과 에너지 밀도 증가로 압축공기 저장조의 크기를 50%이상 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.

유한요소법을 이용한 수소저장용기 TYPE 1의 압력과 온도조건에 의한 거동특성 연구 (Behavior characteristics of hydrogen storage vessel(TYPE 1) under gas pressure and temperature conditions using FEM)

  • 조승현;김영규;고영배;이일권
    • 한국가스학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.61-69
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    • 2020
  • 본 논문은 압력과 온도조건에 따라 수소저장용기 TYPE 1에서 발생하는 거동특성을 FEM(Finite Element Method)으로 연구한 것이다. 용기의 구조안전성 평가를 위해 최고압력에서 발생한 VMS(Von Mises stress)을 소재의 YS(Yield Strength)를 비교하였고, 수명예측을 위한 기초데이터로써 PSED(Plastic Strain Energy Density) 결과를 분석하였다. 해석결과에 의하면 최고압력 40 Mpa 이상의 가스압에서 저장용기의 바닥면에 항복강도보다 높은 VMS가 발생하여 수소가스 저장용기의 안전성은 확보되지 않았다고 판단된다. 또한, 온도조건에 의해 발생한 VMS의 결과는 대단히 낮아서 온도에 의한 거동은 영향을 무시할 수 있다. VMS/YS이 1이하가 되는 최고압력은 약 30Mpa으로 계산되어 본 논문의 대상이 되는 수소저장용기는 30 Mpa이하의 가스충전압력으로 관리되어야 함을 알 수 있다.

Comparative Analysis of Wind Power Energy Potential at Two Coastal Locations in Bangladesh

  • Islam, Asif;Rahman, Mohammad Mahmudur;Islam, Mohammad Shariful;Bhattacharya, Satya Sundar;Kim, Ki-Hyun
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제9권4호
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    • pp.288-297
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    • 2015
  • In this study, wind conditions and its energy potential have been assessed by conducting a Weibull analysis of the wind speed data (over the period of 2002-2011) measured from a port city (Mongla) and an isolated island (Sandwip) in Bangladesh. The monthly mean wind speed at Mongla ranged from 1.60 m/s (December) to 2.47 m/s (April). The monthly values of Weibull shape parameter (k) were from 1.27 to 2.53. In addition, the values of the scale parameter (c) and the monthly wind power density ranged from 1.76 to 2.79 m/s and 3.95 to $17.45W/m^2$, respectively. The seasonal mean wind speed data varied from 1.72 (fall) to 2.29 m/s (spring) with the wind power density from 5.33 (fall) to $14.26W/m^2$ (spring). In the case of Sandwip, the results were comparable to those of Mongla, but moderate reductions in all the comparable variables were observed. The wind data results of these two areas have been compared with those of eight other locations in the world with respect to wind power generation scale. According to this comparison, the wind power generation scale for Mongla and Sandwip was adequate for stand-alone small/micro-scale applications such as local household consumption, solar-wind hybrid irrigation pumps, and battery charging.

고비중(高比重) 종말품(終末品) 폐(廢)플라스틱 대량처리(大量處理)를 위한 마찰하전(摩擦荷電) 정전선별(靜電選別) 기술개발(技術開發) (Development of Tribo-electrostatic Separation Technique for Scale-up Process of Heavy Group Plastic Tailings)

  • 박철현;전호석;백상호;김병곤
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권2호
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    • pp.30-38
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    • 2009
  • 습식 비중선별에서 sink products로 회수된 종말품 고비중 폐플라스틱 산물의 재활용을 위한 마찰하전정전선별 실증화 연구를 수행하였다. 종말품 고비중 폐플라스틱의 재질분리에 있어 적합한 하전물질 선정을 위한 하전특성 연구결과, high density polyethylene (HDPE)재질이 가장 효과적인 하전물질로 규명되어, 이 재질을 이용하여 하전장치를 제작하였다. 실험결과 최적조건인 전극의 전기장 250 kV/m, 분리대의 위치 (-) 8 cm, 그리고 상대습도 40%이하에서 PET, PS and others 산물의 품위와 회수율이 각각 99.1%와 86.0%인 결과를 얻었다. 또한 300 kg/h 규모의 대량처리 기술을 개발하여 종말품 폐플라스틱을 2등급 이상의 RPF나 RDF로 재활용할 수 있는 즉, PVC를 1% 미만을 줄일 수 있는 선별기술을 개발하였다.

Li4Ti5O11 전극을 이용한 비대칭 하이브리드 슈퍼커패시터 전기적 모듈 특성 (The Electric Characteristics of Asymmetric Hybrid Supercapacitor Modules with Li4Ti5O11 Electrode)

  • 맹주철;윤중락
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.357-362
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    • 2017
  • Among the lithium metal oxides for asymmetric hybrid supercapacitor, $Li_4Ti_5O_{12}(LTO)$ is an emerging electrode material as zero-stain material in volume change during the with the charging and discharging processes. The pulverized LTO powder was observed to show the enhanced capacity from 120 mAh/g to 156 mAh/g at C-rate (10, 100 C). Hybrid supercapacitor module(48V, 416F) was fabricated using an asymmetric hybrid capacitor with a capacitance of 7500F. As a result of the measurement of C-rate characteristics, the module shows that the discharge time is drastically reduced at more than 50C, and the ESR and voltage drop characteristics are increased. The energy density and power density were reduced under high C-rate conditions. When designing asymmetric hybrid supercapacitor module, the C-rate and ESR should be considered As a result of measuring the 5 kw UPS, it was discharged at the current of 116A~170A during the discharge in the voltage range of 48V~30V, and the compensation time at discharge was measured to be about 33.2s. Experimental results show that it can be applied to applications related to stabilization of power quality by applying hybrid supercapacitor module.

저온축열용 포접화합물에 냉각특성에 관한 실험적 연구 (A study on cooling characteristics of clathrate compound for cold storage applications)

  • 한영옥;김진흥
    • 설비공학논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.205-214
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    • 1999
  • The objective of this paper is to investigate the thermal properties of TMA clathrate compound applicable to cold storage system for building air-conditioning. Especially, the test tube experiments are performed by comparing and analyzing the temperature of phase change, specific heat and subcooling characteristic according to the variation of density, temperature of heat source and charging quantity in TMA clathrate compound. The results are summarized as follows:1) $-15^{\circ}C$ is not proper as the temperature of heat source because the temperature of subcooling is above $8.3^{\circ}C$ 2) temperature of phase change is dropped as the temperature of heat source is lower, 3) the effect of subcooling suppression with about 8$^{\circ}C$ is confirmed when the temperature of heat source is $-10^{\circ}C$ in case of 26, 27, and 30wt%, while the temperature of subcooling is about $0^{\circ}C$ when the temperature of heat source is $-15^{\circ}C$ in case of 25, 26 and 30wt%. Thus, the effect of subcooling suppression is greater as the temperature of heat source is lower. Additionally, the concentrative study is needed on mass concentration causing the phase change without subcooling phenomenon when the temperature of heat source is $-15^{\circ}C$. Thus, it is concluded that TMA clathrate compound has enough thermal properties as the cold storage medium for building air-conditioning.

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