• 제목/요약/키워드: Gas mixture

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복합재의 파괴와 hygrothermal 효과에 관한 연구 (Fracture and Hygrothermal Effects in Composite Materials)

  • Kook-Chan Ahn;Nam-Kyung Kim
    • 한국안전학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.143-150
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    • 1996
  • 본 연구는 선형, 비선형 hygrothermal 응력 문제를 위한 explicit-Implicit 유한요소 해석 모델 개발에 관한 것이다. 부가적으로 moilsture 확산 방정식, J-적분 평가를 위한 균열 요소 및 가상 균열 진전법이 도입된다. 시간 변화에 따른 균열 추진력을 계산하기 위하여 선형 탄성 파괴 역학(LEFM)이론이 고려되며 재료의 기공은 실온에서 액체 상태의 습기로 포화되어 있으며 온도가 상승함에 따라 증기화된다는 가정하에서 균열 추진력과 증기 효과의 관계가 연구된다. 이상 기체방정식은 각 시간 단계에서 증기에 의한 열역학적 압력을 계산하기 위하여 이용된다. 다공질 재료의 시간 종속 응답을 지배하는 방정식들은 혼합이론에 기초하며 다공질 재료의 유체 흐름을 위한 Darcy의 법칙과 Von-Mises 항복 기준을 포함하고 있는 Perzyna의 점소성 모델이 첨가된다. 또한 Green-Naghdi 응력률이 중첩된 강체 운동하에서 응력 텐서 invariant로 사용되며, 모델링을 위하여 사각요소가 이용되고 비선형 지배 방정식을 풀기 위하여 full Newton-Raphson법에 의한 반복법이 사용된다. 본 연구를 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1) 본 유한요소 프로그램은 복합재의 hygrothermal 파괴 해석에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 2) 습기의 온도에 의한 영향을 가지는 재료의 J-적분을 정확히 예측하기 위하여는 증기 효과를 고려하여야 한다. 왜냐하면 초기단계에 균열 전파력이 가속되기 때문이다. 3) 본 해석을 위해 Uncoupled scheme에 의한 결과도 Coupled scheme에 결과에 비해 아주 타당하므로 CPU 측면에서 매우 경제적인 Uncoupled scheme이 추천된다.

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플라즈마 화학 증착법에 의한 $Al_2$ $O_3$ 단층피막과 $Al_2$ $O_3$/( $Ti_{0.5}$ $Al_{0.5}$)N 이중피막의 제조 및 특성에 관한 연구 (A Study on the Properties of $Al_2$ $O_3$ and $Al_2$ $O_3$/( $Ti_{0.5}$ $Al_{0.5}$)N Coatings Produced by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)

  • 손경석;이승훈;이동각;임주완;이후철;이정중
    • 한국표면공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.105-114
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    • 2001
  • $Al_2$$O_3$ coatings were deposited on M2 high speed steels by the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, using a gas mixture of AlC1$_3$, $H_2$, $CO_2$ and Ar $Al_2$$O_3$ coatings had interference color and showed amorphous phase. $A1_2$X$A1_3$/($Ti_{0.5}$ /$Al_{0.5}$ )N double layer coatings were produced in the sequence of substrate $NH_3$ plasma pretreatment, ($Ti_{0.5}$$Al_{0.5}$)N depoition process, $Al_2$$O_3$ deposition process. $Al_2$ $O_3$/( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N double layer coatings showed NaCl structure in ( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N layer and amorphous phase in A1$_2$ $O_3$ layer. It was shown that $Al_2$ $O_3$ columns continuously grew onto ( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N columns. ( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N single coating and $Al_2$ $O_3$/( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N double layer coating were oxidized at $700^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$, 90$0^{\circ}C$ for 1hr, 3hr in atmosphere. At 80$0^{\circ}C$, single layer coatings were oxidized, which were examined substrate oxide particle. But $Al_2$ $O_3$/ ( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N double layer coatings maintained the asdeposited state. Therefore, $Al_2$ $O_3$/ ( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N double layer coatings have moreexcellent oxidation resistance than ( $Ti_{0.5}$A $l_{0.5}$)N single layer coatings.X> 0.5/)N single layer coatings.s.

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열증착법으로 성장된 ZnO 나노구조물의 산소유량 변화에 대한 성장 변화 (Investigation on Growth Characteristic of ZnO Nanostructure with Various O2 Pressures by Thermal Evaporation Process)

  • 김경범;장용호;김창일;정영훈;이영진;조정호;백종후;남산
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.839-843
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    • 2011
  • ZnO nanostructures were developed on a Si (100) substrate from powder mixture of ZnO and 5 mol% Pd (ZP-5) as reactants by ${\times}$ sccm oxygen pressures(x= 0, 10, 20, 40). DTA (differential thermal analysis) result shows the Pd(5 mol%)+ZnO mixtured powder(PZ-5) is easily evaporated than pure ZnO powder. The PZ-5 mixtured powder was characterized by DTA to determine the thermal decomposition which was found to be at $800^{\circ}C$, $1,100^{\circ}C$. Weight loss(%) and ICP (inductively coupled plasma) analysis reveal that Zn vaporization is decreased by increased oxygen pressures from the PZ-5 at $1,100^{\circ}C$ for 30 mins. Needle-like ZnO nanostructures array developed from 10 sccm oxygen pressure, was well aligned vertically on the Si substrate at $1,100^{\circ}C$ for 30 mins. The lengths of the Needle-like ZnO nanostructures is about 2 ${\mu}m$ with diameters of about 65 nm. The developed ZnO nanostructures exhibited growth direction along [001] with defect-free high crystallinity. It is considered that Zn vaporization is responsible for the growth of Needle-like ZnO nanostructures by controlling the oxygen pressures. The photoluminescence spectra of ZnO nanostructures exhibited stronger 376.7 nm NBE (near band-edge emission) peak and 529.3 nm DLE (deep level energy) peak.

인공제올라이트 처리가 가축분 퇴비의 발효 및 암모니아, 메탄가스 발생에 비치는 영향 (Effect of Artificial Zeolite on Fermentation and Emission of Ammonia and Methane during Animal Waste Composting)

  • 이덕배;김종구;이경보;이상복;김재덕
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.361-368
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    • 2000
  • 가축분 퇴비제조시 악취발생을 저감하고 부숙을 촉진시킬수 있는 인공제올라이트의 적정 첨가량을 구명하고자 폭 6m, 길이 70m, 높이 1.5m인 퇴비제조장에서 에스컬레이터식 교반기로 원료 대비 인공제올라이트를 0, 0.5, 1, 3, 5% (V/V)첨가 후 1일 1.2m씩 전진하면서 1차발효 과정중 온도, 수분함량, 단위 시간당 가스발생 농도, 그리고 비료성분함량의 변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 가축분 퇴비원료에 인공제올라이트를 첨가하면 무처리 대비 최고온도가 $2{\sim}11^{\circ}C$높았고 후기에도 온도상승효과가 있었으며, 퇴비더미중 함수율도 낮아졌다. 퇴비더미에서 발생되는 암모니아 가스 농도는 퇴비화 개시6일째 최고치를 나타내고 이후 점차 낮아졌으며, 메탄가스는 퇴적 초기에 발생이 많다가 이후 점차 낮아졌다. 인공제올라이트 첨가량이 많을수록 퇴비더미에서 발생되는 암모니아와 메탄가스 발생량이 적었다. 인공제올라이트 처리로 퇴비중 질소함량은 증가되고 유기물 함량은 낮아져 유기물 대비 질소함량비가 30이하로 낮아지는 소요일수가 무처리 대비 7일 이상 단축되었다.

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Improvement of Light Extraction Efficiency of GaN-Based Vertical LED with Microlens Structure

  • Kwon, Eunhee;Kang, Eun Kyu;Min, Jung Wook;Lee, Yong Tak
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.221-221
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    • 2013
  • Vertical LED (VLED) has been recognized as a way to obtain the high-power LED due to their advantages [1]. However, approximately 4% of the light generated from the active region is extracted, if the light extraction from side walls and back side is neglected because of Fresnel reflection (FR) and total internal reflection (TIR) [2,3]. In this study, the optical simulation of the VLED with the various microstructures was performed. Among them, the microlens having the diameter of 3 ${\mu}m$ and the height of 1.5 ${\mu}m$ shown the best result was chosen, and then, optimized microlens was formed on a GaN template using conventional semiconductor process. Various microstructures were proposed to improve the light extraction efficiency (LEE) of the VLED for the simulation. The LEE was simulated using LightTools based on a Monte Carlo ray tracing. The microstructures with hemisphere, cone, truncated and cylinder pattern having diameter of 3 ${\mu}m$ were employed on the top layer of the VLED respectively. The improvement of the LEE by using the microstructure is 87% for the hemisphere, 77% for the cone, 53% for the truncated, 21% for the cylinder, compared with the LEE of the flat surface at the reflectance of 85%. The LEE was increased by 88% at the height of 1.5 ${\mu}m$, compared with the LEE of the flat surface. We found that the microlens on the top layer is the most suitable for increasing the LEE. In order to apply the proposed microlens on n-GaN surface, we fabricated microlens on a GaN template. A photoresist array having hexagonal-closed packed microlens was fabricated on the GaN template. Then, optimization of etching the GaN template was performed using a dry etching process with ICP-RIE. The dry etching carried out using a gas mixture of Cl2 and Ar, each having a flow rate of 16 sccm and 10 sccm, respectively with RF power of 50 W, ICP power of 900 W and chamber pressure of 2 mTorr was the optimum etching condition as shown in Fig. 2(a).

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Fabrication of Large Area Transmission Electro-Absorption Modulator with High Uniformity Backside Etching

  • Lee, Soo Kyung;Na, Byung Hoon;Choi, Hee Ju;Ju, Gun Wu;Jeon, Jin Myeong;Cho, Yong Chul;Park, Yong Hwa;Park, Chang Young;Lee, Yong Tak
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.220-220
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    • 2013
  • Surface-normal transmission electro-absorption modulator (EAM) are attractive for high-definition (HD) three-dimensional (3D) imaging application due to its features such as small system volume and simple epitaxial structure [1,2]. However, EAM in order to be used for HD 3D imaging system requires uniform modulation performance over large area. To achieve highly uniform modulation performance of EAM at the operating wavelength of 850 nm, it is extremely important to remove the GaAs substrate over large area since GaAs material has high absorption coefficient below 870 nm which corresponds to band-edge energy of GaAs (1.424 eV). In this study, we propose and experimentally demonstrate a transmission EAM in which highly selective backside etching methods which include lapping, dry etching and wet etching is carried out to remove the GaAs substrate for achieving highly uniform modulation performance. First, lapping process on GaAs substrate was carried out for different lapping speeds (5 rpm, 7 rpm, 10 rpm) and the thickness was measured over different areas of surface. For a lapping speed of 5 rpm, a highly uniform surface over a large area ($2{\times}1\;mm^2$) was obtained. Second, optimization of inductive coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) was carried out to achieve anisotropy and high etch rate. The dry etching carried out using a gas mixture of SiCl4 and Ar, each having a flow rate of 10 sccm and 40 sccm, respectively with an RF power of 50 W, ICP power of 400 W and chamber pressure of 2 mTorr was the optimum etching condition. Last, the rest of GaAs substrate was successfully removed by highly selective backside wet etching with pH adjusted solution of citric acid and hydrogen peroxide. Citric acid/hydrogen peroxide etching solution having a volume ratio of 5:1 was the best etching condition which provides not only high selectivity of 235:1 between GaAs and AlAs but also good etching profile [3]. The fabricated transmission EAM array have an amplitude modulation of more than 50% at the bias voltage of -9 V and maintains high uniformity of >90% over large area ($2{\times}1\;mm^2$). These results show that the fabricated transmission EAM with substrate removed is an excellent candidate to be used as an optical shutter for HD 3D imaging application.

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증착온도가 저유전 a-C:F 박막의 특성에 미치는 영향 (Effect of Deposition Temperature on the Characteristics of Low Dielectric Fluorinated Amorphous Carbon Thin Films)

  • 박정원;양성훈;박종환
    • 한국재료학회지
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    • 제9권12호
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    • pp.1211-1215
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    • 1999
  • a-C:F 박막은 $C_2F_6$$CH_4$를 원료 가스로 하여 증착온도를 상온에서 300$^{\circ}C$까지 변화시켜가면서 ECRCVD 방법으로 증착하였다. 기판과 a-C:F 막 사이의 밀착력 향상을 위해 약 500$^{\AA}C$두께의 DLC 박막을 기판 위에 증착하였다. 증착 온도에 따라 형성된 a-C:F 박막의 증착률, 화학적 결합상태, 결합구조와 원소의 조성비 등을 FTIR, XPS, AFM, 그리고 C-V측정으로부터 분석하였다. 증착 속도와 불소의 함량은 증착온도가 증가할수록 감소하였다. 불소의 상대원자비는 상온에서 증착한 경우 53.9at.%였으며, 300$^{\circ}C$에서 증착한 경우 41.0at.%로 감소하였다. 유전 상수는 증착온도가 상온에서 300$^{\circ}C$까지 증가함에 따라 2.45에서 2.71까지 상승하였다. 증착온도가 증가함으로써 막의 수축은 줄어들었으며 이는 높은 증착온도에서 막의 crosslinking 구조가 증가되었기 때문이다.

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GC/MS를 이용한 식품 중 페놀 분석 (Determination of Phenol in Food using GC/MS)

  • 강영운;안지은;서정혁;박선희;윤혜정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.312-315
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    • 2014
  • 페놀은 보통 대기로 배출되며 반감기가 비교적 짧은 물질로서 환경에 농축되는 경우는 드물다. 하지만, 누출사고가 발생되어 수계나 토양에 오염될 경우 페놀에 오염된 농수산물의 안전성을 확보하기 위하여 페놀을 정확하게 검출할 수 있는 시험법을 확립하고자 하였다. 식품 중 페놀을 초음파추출기로 추출하고 GPC로 정제하여 GC/MS로 분석하는 시험법을 확립하였으며, 시험법의 유효성 확인을 위한 실험 결과들이 AOAC 가이드라인에서 제시하는 Criteria를 만족함으로써 시험법의 신뢰성을 확보할 수 있었다. 확립된 시험법은 식품 중 페놀의 오염조사 및 이행률 조사에 활용될 수 있다.

닭에서의 지방산(脂肪酸) 생합성(生合成)에 미치는 급여지방산(給與脂肪酸)의 영향(影響) (Fatty Acid Biosynthesis of Chicken Fed Various Long Chain Fatty Acids)

  • 고태송
    • 한국식품과학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.313-319
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    • 1978
  • 무지방사료(無脂肪飼料) 및 여기에 17:0, 18:0 혹은 18:2을 첨가(添加)한 사료(飼料)를 병아리에 급여(給與)해서 간장(肝臟) 및 혈장(血漿)의 각지질분획(各脂質分劃)의 지방산조성(脂肪酸組成)에 미치는 급여지방산(給與脂肪酸)의 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 그 결과(結果) 간장중(肝臟中)의 총지질함량(總脂質含量) 및 각지질분획(各脂質分劃)의 함량(含量)은 급여지방산(給與脂肪酸)에 의해서 영향(影響)받지 않았다. 그러나 17:0을 급여(給與)하면 간장(肝臟) 및 혈장(血漿)의 각지질분획(各脂質分劃)에 17:0 및 17:1 출현(出現)하고, 혈장(血漿)트리그리세라이드에서는 17:0이 또한 혈장(血漿)콜레스테롤에스텔에서는 17:1이 다른 분획(分劃)보다도 유의(有意)하게 높았다. 더욱이 간장(肝臟)에서는 각분획(各分劃)사이에 양지방산(兩脂肪酸)의 분포치(分布値)에 큰 차이(差異)가 없었다. 18:2의 급여(給與)도 17:0을 급여(給與)한때와 같이 간장(肝臟) 및 혈장(血漿)의 각지질분획(各脂質分劃)에 18:2이 출현(出現)하고, 특(特)히 간장인지질분획(肝臟燐脂質分劃)에서 18:2의 분포치(分布値)는 다른분획(分劃)보다도 유의(有意)하게 높았다. 그러나 18:0을 급여(給與)해도 이것이 간장(肝臟) 및 혈장중(血漿中)에 특별적(特別的)으로 증가(增加)하지는 않았다. 또한 17:0 및 18:2과 같은 외인성지방산(外因性脂肪酸)의 급여(給與)에 의하여 내인적(內因的)으로 합성(合成)되는 16:1 및 18:1의 분포치(分布値)는 간장(肝臟)에서 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타내었다.

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동궁비 원삼에 사용된 금사의 과학적 분석 (A Scientific Analysis of Gold Threads Used in Donggungbi-Wonsam(Ceremonial Robe Worn by a Crown Princess, National Folklore Cultural Heritage No.48))

  • 이장존;안보연;한기옥;이량미;유지현;유지아
    • 보존과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.525-535
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    • 2021
  • 본 연구는 동궁비 원삼의 직금단과 자수에 사용된 금사를 대상으로 과학적 분석을 통해 재료적 특성을 파악하였다. 동궁비 원삼의 금사 배지는 비목질계 섬유소가 관찰되어 닥나무 섬유의 한지를 사용한 것으로 추정된다. XRF 분석을 통해 동궁비 원삼의 통수스란에는 순금의 편금사, 색동과 한삼에는 편은사로 제직한 직금단임을 알 수 있었다. 특히 편은사에서는 황이 높게 검출되는데 이것은 은을 사용하여 금빛을 내기 위한 훈증의 유황 성분의 영향과 보존환경에 의한 황화은이 형성된 것으로 보인다. 또한 용보의 문양은 연금사와 연은사로 표현하였으며, 용보의 테두리는 순금의 연금사로 장식하였다. 특히 본 연구에서는 금사의 금속면과 배지 사이의 접착제와 혼합물에 대해 GC/MS, XRF, Raman 분석을 실시하였다. 그 결과 단백질계 화합물인 아교와 같은 접착제를 사용하고, 혼합물로는 편금사의 경우 활석을 섞고, 편은사에는 석간주를 혼합하여 사용하였음을 확인할 수 있었다.