• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제12권3호
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• pp.148-157
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• 2004

Convective boiling heat transfer coefficients of R-22 were obtained in a flat extruded aluminum tube with $D_h=1.41mm$. The test range covered mass flux from 200 to $600kg/m^{2}s$, heat flux from 5 to $15kW/m^2$ and saturation temperature from $5^{\circ}C\;to\;15^{\circ}C$. The heat transfer coefficient curve shows a decreasing trend after a certain quality (critical quality). The critical quality decreases as the heat flux increases, and as the mass flux decreases. The early dryout at a high heat flux results in a unique 'cross-over' of the heat transfer coefficient curves. The heat transfer coefficient increases as the mass flux increases. At a low quality region, however, the effect of mass flux is not prominent. The heat transfer coefficient increases as the saturation temperature increases. The effect of saturation temperature, however, diminishes as the heat flux decreases. Both the Shah and the Kandlikar correlations un-derpredict the low mass flux and overpredict the high mass flux data.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권6호
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• pp.25-33
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• 2015

In this study, heating performance of the air-cooled heat pump with vapor-injection (VI) cycles, re-heater and solar heat storage tank was investigated experimentally. Devices used in the experiment were comprised of a VI compressor, re-heater, economizer, variable evaporator, flat-plate solar collector for hot water, thermal storage tank, etc. As working fluid, refrigerant R410A for heat pump and propylene glycol (PG) for solar collector were used. In this experiment, heating performance was compared by three cycles, A, B and C. In case of Cycle B, heat exchange was conducted between VI suction refrigerant and inlet refrigerant of condenser by re-heater (Re-heater in Fig. 3, No. 3) (Cycle B), and Cycle A was not use re-heater on the same operating conditions. In case of Cycle C, outlet refrigerant from evaporator go to thermal storage tank for getting a thermal energy from solar thermal storage tank while re-heater also used. As a result, Cycle C reached the target temperature of water in a shorter time than Cycle B and Cycle A. In addition, it was founded that, as for the coefficient of heating performance($COP_h$), the performance in Cycle C was improved by 13.6% higher than the performance of Cycle B shown the average $COP_h$ of 3.0 and by 18.9% higher than the performance of Cycle A shown the average $COP_h$ of 2.86. From this results, It was confirmed that the performance of heat pump system with refrigerant re-heater and VI cycle can be improved by applying solar thermal energy as an auxiliary heat source.

• 에너지공학
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• 제2권2호
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• pp.179-186
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• 1993

평판형 태양열 집열기에 적용되는 열파이프는 증발부에 상대적인 낮은 열유속으로 길이가 길고 가느다란 형상을 갖는다. 이러한 열파이프는 증발부의 하단부에서 액체 Pool이 형성하는 경향이 있다. 그리고 이 Pool에서 과열, 급속한 기포의 생성, 기포의 폭발적인 성장과정과 Flooding 등의 복잡한 증발과 유체 역학적 현상이 발생한다. 본 논문에서는 4개의 열파이프와 3개의 열사이폰을 이용하여 주 설계변수인 작동유체의 충전량과 위크의 설치 영역을 조절함으로써 이러한 문제를 해결하도록 하였다. 이에 대한 결과들은 다음과 같이 요약할 수 있다$^{1)}$ . 열파이프의 유효 열전도도는 단열부와 응축부에 위크를 제거함으로써 상당히 개선할 수 있었다$^{2)}$ .액체의 충전량은 위크를 적실수 있는 양보다 약 40%정도 증가시켜야 한다$_{3)}$ . 증발부에서 위크는 핵비 등의 단속적 발생에 의한 불안정한 작동과 포기 시동과정에서 응답시간을 줄이는데 유용한 효과를 갖는다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.126-126
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• 2011

수직으로 정렬된 1차원 ZnO nanorod arrays (NRAs)는 효율적인 반사방지 특성의 기하학적 구조를 갖고 있어, 크기와 모양 그리고 정렬형태의 다양한 설계를 통해 빛의 흡수율과 광 추출효율을 증가시켜 광전소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시킬 수 있으며, 최근 이러한 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 ZnO NRAs의 넓은 표면적과 불연속적인 독특한 표면을 활용하여 광학적 특성을 효과적으로 개선하였다. 실험을 위해, thermal evaporator를 사용하여 Au와 Ag 그리고 e-beam evaporator를 사용하여 $SiO_2$를 ZnO NRAs 표면에 여러 가지 조건으로 증착하여, 독특한 계층 나노구조의 형성과 광학적 특성을 관찰하였다. 표면 roughness가 큰 FTO/glass 위에 수열합성법을 통해 끝이 뾰족하고, 비스듬히 정렬된 ZnO nano-tip array에 Au를 증착할 경우 ZnO/Au core/shell 구조가 형성되며, Au의 광 흡수율이 매우 크게 증가함을 관찰할 수 있었다. 반면 flat한 표면위에 빽빽하게 수직으로 정렬된 ZnO NRAs를 성장시켜 그 위에 Ag를 증착할 경우, evaporated Ag flux가 ZnO nanorod의 사이에 scattered 되어 ZnO nanorod 기둥의 측면에 직경이 50 nm 이하인 nanoparticles이 decorated 되어 국소표면플라즈몬 현상이 관찰되었으며, 이러한 효과를 통해 입사되는 빛의 흡수율을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, ZnO NRAs의 표면에 $SiO_2$를 e-beam evaporator를 이용하여 증착할 경우, 자연적으로 vapor flux와 ZnO nanorod 사이에 oblique angle이 $80^{\circ}$ 이상으로 증가하여 $SiO_2$ nanorods가 자발적으로 형성되어 ZnO/$SiO_2$ branch 계층형태의 나노구조를 제작할 수 있었다. 이러한 구조는 유효 graded refractive index profile로 인해 기존의 ZnO NRAs보다 개선된 반사방지 특성을 나타냈다. 이러한 계층 나노구조의 광학적 특성을 시뮬레이션을 통해 이론적으로 분석을 통해 광전자 소자의 성능의 개선에 대한 적용 가능성을 조사하였다.

• 설비공학논문집
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• 제10권1호
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• pp.44-55
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• 1998

The evaluation of aluminum flat tube and louver fin heat exchangers for a condenser in residential air-conditioning applications has been conducted. A series of tests for two-different brazed aluminum heat exchangers was performed and the results were compared with conventional fin and tube heat exchangers for residential air-conditioning system. Refrigerant charge amount for a window-system air-conditioner with the brazed aluminum condenser is decreased by 35% and the volume and material of heat exchanger can be reduced by 50% compared to the conventional fin and tube heat exchangers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.180-180
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• 2015

Solution processed Resistive random access memory (ReRAM)은 간단한 공정 과정, 고집적도, 저렴한 가격, 대면적화 플라즈마 데미지 최소화 등의 장점으로 차세대 비휘발성 메모리로 써 많은 관심을 받고 있으며, 주로 high-k 물질인 HfOx, TiOx, ZnO 가 이용 된다. IGZO와 ZTO와 같은 산화물 반도체는 높은 이동도, 대면적화, 넓은 밴드갭으로 인하여 투명한 장점으로 LCDs (Liquid crystal displays)에 이용 가능하며, 최근에는 IGZO와 ZTO에서 Resistive Switching (RS) 특성을 확인한 논문이 보고되면서 IGZO와 ZTO를 ReRAM의 switching medium와 TFT의 active material로써 동시에 활용하는 것에 많은 관심을 받고 있다. 이와 같은 산화물 반도체는 flat panel display 회로에 TFT와 ReRAM의 active layer로써 집적가능 하며 systems-on-panels (SOP)에 적용 가능하다. 하지만 IGZO 보다는 ZTO가 In과 Ga을 포함하지 않기 때문에 저렴하다. 그러므로 IGZO를 대신하는 물질로 ZTO가 각광 받고 있다. 본 실험에서는 ZTO film에 Al을 doping하여 메모리 특성을 평가하였다. 실험 방법으로는 p-type Si에 습식산화를 통하여 SiO2를 300 nm 성장시킨 기판을 사용하였다. 그리고 Electron beam evaporator를 이용하여 Ti를 10 nm, Pt를 100 nm 증착 한다. 용액은 Zn와 Tin의 비율을 1:1로 고정한 후 Al의 비율을 0, 0.1, 0.2의 비율로 용액을 각각 제작하였다. 이 용액을 이용하여 Pt 위에 spin coating방법을 이용하여 1000 rpm 10초, 6000 rpm 30초의 조건으로 AZTO (Al-ZnO-Tin-Oxide) 박막을 증착한 뒤, solvent 및 불순물 제거를 위하여 $250^{\circ}C$의 온도로 30분 동안 열처리를 진행하였다. 이후 Electron beam evaporator를 이용하여 top electrode인 Ti를 100 nm 증착하였다. 제작된 메모리의 전기적 특성은 HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 측정하였다. 측정 결과, AZTO (0:1:1, 0.1:1:1, 0.2:1:1)를 이용하여 제작한 ReRAM에서 RS특성을 얻었으며 104 s이상의 신뢰성 있는 data retention특성을 확인하였다. 그리고 Al의 비율이 증가할수록 on/off ratio가 증가하고 endurance 특성이 향상되는 것을 확인하였다. 결론적으로 Al을 doping함으로써 ZTO film의 메모리 특성을 향상 시켰으며 AZTO film을 메모리와 트랜지스터의 active layer로써 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2130-2135
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• 2007

Operating characteristics of a loop heat pipe (LHP) having a bypass line was investigated experimentally. The LHP had a sintered metal wick as a capillary structure and methanol as a working fluid. The sintered metal wick was made of stainless steel of which the average pore size was 5 ${\mu}m$and porosity of 47%. A bypass line of a small diameter was attached between the vapor escape passage and the liquid reservoir. The dimension of the flat evaporator was $50(L){\times}40(W){\times}30(H)$ mm and that of the condenser was $50(L){\times}40(W){\times}11(H)$ mm. Wall and pipe material of the LHP was stainless steel and heating area was 35(W) mm${\times}$35(L) mm. The inner diameters of vapor and liquid transport lines were 4.0 mm and 2.0 mm, and the lengths of the two lines were both 0.5 m. The LHP was tested for three different tilt angles of horizontal, favorite tilt, and adverse tilt. The thermal load range was up to 290 W at the condenser above evaporation position. Furthermore, the effect of a bypass line on the start-up transient as well as steady-state operation was presented and discussed.

• 설비공학논문집
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• 제11권4호
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• pp.472-483
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• 1999

The evaporation heat transfer and pressure drop characteristics for HFC-l34a in flat plate type heat exchangers with enhanced beads were experimentally investigated. Three plate type evaporators with different geometric condition of U-turn area were tested. Mass fluxes were tested over the range of 83kg/$m^2$s to 166kg/$m^2$s, and heat fluxes were varied from 4㎾/$m^2$ to 12㎾/$m^2$. Evaporation temperature was 5$^{\circ}C$ with inlet qualities of 0.1 to 1.0. There was no notable difference in the heat transfer coefficient by geometric variation of U-turn area, but the third plate with cross-ribbed channel at U-turn area was better than others in the evaluation using volume goodness factor comparison. Also, the mixtures of HFC-l34a and PAG oil was tested to determine oil effects on heat transfer and pressure drop. As oil concentration was increased, heat transfer coefficient was increased by 22~48% up to the 3wt.%, but decreased by 14~22% at the 4wt.%. The pressure drop was increased by the maximum of 100% as oil concentration was increased.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.241.1-241.1
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• 2013

최근 고집적화된 금속-산화막 반도체 metal oxide semiconductor (MOS) 소자는 크기가 점점 작아짐에 따라 얇은 산화막과 다양한 High-K 물질과 전극에 대하여 연구되고 있다. 이러한 소자의 열적 안정성과 균일성을 얻기 위해 다양한 열처리 방법이 사용되고 있으며, 일반적인 열처리 방법으로는 conventional thermal annealing (CTA)과 rapid thermal annealing (RTA)이 많이 이용되고 있다. 본 실험에서는 microwave radiation에 의한 열처리로 소자의 특성을 개선시킬 수 있다는 사실을 확인하였고, 상대적으로 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서도 공정이 이루어지기 때문에 열에 의한 소자 특성의 열화를 억제할 수 있으며, 또한 짧은 처리 시간 및 공정의 단순화로 비용을 효과적으로 절감할 수 있다. 본 실험에서는 metal-oxide-silicon (MOS) 구조의 capacitor를 제작한 다음, 기존의 CTA나 RTA 처리가 아닌 microwave radiation을 실시하여 MOS capacitor의 전기적인 특성에 미치는 microwave radiation 효과를 평가하였다. 본 실험은 p-type Si 기판에 wet oxidation으로 300 nm 성장된 SiO2 산화막 위에 titanium/aluminium (Ti/Al) 금속 전극을 E-beam evaporator로 형성하여 capacitance-voltage (C-V) 특성 및 current-voltage (I-V) 특성을 평가하였다. 그 결과, microwave 처리를 통해 flat band voltage와 hysteresis 등이 개선되는 것을 확인하였고, microwave radiation 파워와 처리 시간을 최적화하였다. 또한 일반적인 CTA 열처리 소자와 비교하여 유사한 전기적 특성을 확인하였다. 이와 같은 microwave radiation 처리는 매우 낮은 온도에서 공정이 이루어짐에도 불구하고 시료 내에서의 microwave 에너지의 흡수가 CTA나 RTA 공정에서의 열에너지 흡수보다 훨씬 효율적으로 이루어지며, 결과적으로 산화막과 실리콘 기판의 계면 특성 개선에 매우 효과적이라는 것을 나타낸다. 따라서, microwave radiation 처리는 향후 저온공정을 요구하는 nano-scale MOSFET의 제작 및 저온 공정이 필수적인 display 소자 제작의 해결책으로 기대한다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.170-174
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• 2008

Recently, a problem related to the thermal management in portable electronic and telecommunication devices is becoming issued. That is due to the trend of slimness of the devices, so it is not easy to find the optimal thermal management technology for the devices. From now on, a pressed circular type cooling device has been mainly used, however the cooling device with thin thickness is becoming needed by the inner space constraint. In the present study, the silicon and metal flat plate type cooling device with the separated vapor and liquid flow path was designed and fabricated. Through the experimental study, the normal isothermal characteristic by vapor-liquid phase change was confirmed and the cooling device with 70mm of total length showed 6.8W of the heat transfer rate within the range of $4{\sim}5^{\circ}C$/W of thermal resistance. In the meantime, the metal cooling device was developed for commercialization. The device was designed to have all structures of evaporator, vapor flow path, liquid flow path and condenser in one plate. And an envelope of that could be completed by combining the two plates of same structure and size. And the simplicity of fabrication process and reduction of manufacturing cost could be accomplished by using the stamping technology for fabricating large flow paths relatively. In the future, it will be possible to develop the commercialized cooling device by revising the fabrication process and enhancing the thermal performance of that.