• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.293-300
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• 2018

Reduced graphene oxide (rGO) nanosheets were patterned with poly[benzodithiophene-bis(decyltetradecyl-thien) naphthothiadiazole] (PBDT-DTNT) and poly[bis(triiso-propylsilylethynyl) benzodithiophene-bis(decyltetradecyl-thien) naphthobisthiadiazole] (PBDT-TIPS-DTNT-DT) and used in photovoltaics. Conductive patternings changed via surface modification of rGO; because polymers encountered a high hindrance while assembling onto grafted rGO. The best records were detected in indium tin oxide (ITO):poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS):PBDTDTNT/rGO:PBDT-DTNT:LiF:Al devices, i.e., short current density $(J_{sc})=11.18mA/cm^2$, open circuit voltage $(V_{oc})=0.67V$, fill factor (FF) = 62% and power conversion efficiency (PCE) = 4.64%. PCE increased 2.31 folds after incorporation of PBDT-DTNT into thin films. Larger polymer assemblies on bared-rGO nanosheets resulted in greater phase separations.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3335-3343
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• 2021

The impact of gamma radiation on a commercial off the shelf microcontroller board has been investigated. Three different tests have been performed to ascertain the radiation tolerance of the device from a nuclear decommissioning deployment perspective. The first test analyses the effect of radiation on the output voltage of the on-board voltage regulator during irradiation. The second test evaluated the effect of gamma radiation on the voltage characteristics of analogue and digital inputs and outputs. The final test analyses the functionality of the microcontroller when using an external, shielded voltage regulator instead of the on-board voltage regulator. The results suggest that a series of latch-ups occurs in the microcontroller during irradiation, causing increased current drain which can damage the voltage regulator if it does not have short-circuit protection. The analogue to digital conversion functionality appears to be more sensitive to gamma radiation than digital and analogue output functionality. Using an external, shielded voltage regulator can prove beneficial when used for certain applications. The collected data suggests that detaching the voltage regulator can extend the lifespan of the platform up to approximately 350 Gy.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1284-1288
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• 2021

In this work, we propose and design a GaN-based diode with a p-doped GaN (p-GaN) multi-well structure for high efficiency betavoltaic (BV) cells. The short-circuit current density (J_SC) and opencircuit voltage (V_OC) of the devices were investigated with variations of parameters such as the doping concentration, height, width of the p-GaN well region, well-to-well gap, and number of well regions. The J_SC of the device was significantly improved by a wider depletion area, which was obtained by applying the multi-well structure. The optimized device achieved a higher output power density by 8.6% than that of the conventional diode due to the enhancement of J_SC. The proposed device structure showed a high potential for a high efficiency BV cell candidate.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.352-361
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• 2018

Purpose: The objective of this study was to develop a multilayer perceptron (MLP) model to estimate solar radiation using a solar module. Methods: Data for the short-circuit current of a solar module and other environmental parameters were collected for a year. For MLP learning, 14,400 combinations of input variables, learning rates, activation functions, numbers of layers, and numbers of neurons were trained. The best MLP model employed the batch backpropagation algorithm with all input variables and two hidden layers. Results: The root-mean-squared error (RMSE) of each learning cycle and its average over three repetitions were calculated. The average RMSE of the best artificial neural network model was $48.13W{\cdot}m^{-2}$. This result was better than that obtained for the regression model, for which the RMSE was $66.67W{\cdot}m^{-2}$. Conclusions: It is possible to utilize a solar module as a power source and a sensor to measure solar radiation for an agricultural sensor node.

• 센서학회지
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• 제28권4호
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• pp.236-239
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• 2019

In this work, we performed an optical simulation study on the performance of a PMDPP3T:PCBM based on an organic photovoltaic (PV) device. The virtual PV device was developed in Lumerical, finite-difference time-domain (FDTD) solutions. Different layers of the PV cell have been defined through the incorporation of complex refractive index value of those layers' constituent materials. During the simulation study, the effect of the variation active layer thickness on an ideal short circuit current density ($J_{sc,ideal}$) of the PV cell has been, first, observed. Thereafter, we have investigated the impact of surface roughness of a transparent conducting oxide (TCO) electrode on $J_{sc,ideal}$ of the PV cells. From this simulation, it has been observed that the $J_{sc,ideal}$ value of the PV cell is strongly dependent on the thickness of its active layer and the photon absorption of the PV cell has gradually decreased with the increment of the TCO's surface roughness. As a result, the capability of the PV device has been reduced with the increment of the surface roughness of the TCO.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권3호
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• pp.117-122
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• 2007

지속적인 하수 발생량의 증가와 시설 부지비용의 상승효과로 인해 하수처리시설 중 가장 많은 면적을 차지하고 있는 침전조의 효율향상이 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 선행연구로 수행한 최종 침전조 구조의 최적화를 위한 CFD(computational fluid dynamics) 모델링 결과를 실험적으로 검증하기 위해, 방사성추적자를 이용하여 정류벽 설치 유무에 따른 침전조 유동분포 변화를 측정하였다. 실제 하수처리장 침전조 설계제원을 바탕으로 수리학적 상사(1/21)를 고려하여 침전조 모형장치를 제작($L{\times}W{\times}H:2.6{\times}0.4{\times}0.2m$)하였으며, 방사성추적자로 Tc-99m 약 $30{\sim}40\;mCi$를 사용하였다. 실험결과, 최종 침전조 내부에 정류벽을 설치함으로써 바닥으로의 강한 밀도류와 출구 방향으로의 슬러지 휩쓸림 현상이 감소되었으며, 슬러지의 침전영역(settling zone)이 증가됨을 방사성추적자를 이용하여 성공적으로 가시화하여 확인하였다. 또한 정류벽 설치로 인하여 단락류가 전체 유출수에서 차지하는 부분이 48 %에서 32 %로 현저히 감소하고, 이의 슬러지 평균체재시간 또한 940 sec에서 810 sec로 감소되는 유동특성을 정량적으로 분석할 수 있었다 이는 선행연구로 실시한 CFD 모델을 이용 침전조 최적설계 조건도출 연구와 일치하는 결과로서, 방사성추적자 기술이 신규로 침전조를 설계할 때나 기존 시설의 성능개선을 위한 구조변경 후 이의 검증을 위해 중요한 자료로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국건설안전학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.31-39
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• 2018

국내에서 발생하는 화재사고 중 약 20%가 전기설비에서 기인한 화재로 확인되고 있다. 복잡하고 대형화되어있는 건축물에서 전기화재는 재산 피해와 인명 피해가 증가하면서 대형화하는 양상으로 발생하고 있다. 여러 가지 전기화재의 원인 중 누전에 의한 발화가 약 71.5%를 차지하고 있고, 전기설비별 분류에서는 배선 및 배선기구에서 발생하는 화재가 약 38.3%를 차지하고 있다. 본 연구의 목적은 현재 사용되고 있는 옥내배선 형태를 개선하여 누전으로 인한 전기화재를 예방하는 방법을 제시하고, 배선기구에서 범용 되고 있는 콘센트와 플러그를 개선하여 배선기구에서 발생하는 화재를 예방하는 근원적 방안을 찾고자 한다. 본 연구를 통해서 제시되는 전기화재 예방대책은 전기화재의 근원적 원인을 제거하여 많은 인명과 재산을 보호하는 대책으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권2호
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• pp.128-133
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• 2008

Phase-change random access memory (PRAM) chip cell phase of amorphous state is rapidly changed to crystal state above 160 Celsius degree within several seconds during Infrared (IR) reflow. Thus, on-board programming method is considered for PRAM chip programming. We demonstrated the functional 512Mb PRAM with 90nm technology using several novel core circuits, such as metal-2 line based global row decoding scheme, PN-diode cells based BL discharge (BLDIS) scheme, and PMOS switch based column decoding scheme. The reverse-state standby current of each PRAM cell is near 10 pA range. The total leak current of 512Mb PRAM chip in standby mode on discharging state can be more than 5 mA. Thus in the proposed BLDIS control, all bitlines (BLs) are in floating state in standby mode, then in active mode, the activated BLs are discharged to low level in the early timing of the active period by the short pulse BLDIS control timing operation. In the conventional sense amplifier, the simultaneous switching activation timing operation invokes the large coupling noise between the VSAREF node and the inner amplification nodes of the sense amplifiers. The coupling noise at VSAREF degrades the sensing voltage margin of the conventional sense amplifier. The merit of the proposed sense amplifier is almost removing the coupling noise at VSAREF from sharing with other sense amplifiers.

• 에너지공학
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• 제13권1호
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• pp.12-19
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• 2004

배선용 차단기(MCCB)는 과부하 및 단로 등의 이상 상태시 전류를 차단하는 기구로, 오작동시에는 중대사고를 초래한다. MCCB를 개발하는데 있어서 고전류 및 향상된 방열성능은 소형화 및 성능향상을 필요로 하는 기기의 안전기능 및 신뢰성을 확보하는데 그 중요성이 더해 가고 있다. 또한, MCCB를 설계하는데 있어 온도상승 요인을 고려하는 것은 매우 중요하다. 온도상승의 주된 원인은 기기 내부저항, 특히 접속부와 접촉부로부터의 저항을 들 수 있는데, 전류, 시간, 접촉면의 형상, 그리고 사용전압에 의하여 영향을 받는다 본 연구에서는 MCCB 내부 온도분포를 예측하기 위하여 상용코드ICEPAK을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과의 타당성을 검증하기 위하여 동일 모델을 사용한 실험결과와 비교하였는데, 일치된 결과를 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.113-120
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• 2002

본 논문은 인체에 의해 발생하는 정전기 방전과도전압 파형의 특성에 관한 것으로 정전기 방전전압의 피크 크기와 초기상승부분의 특성에 대한 통계를 분석하기 위해서 여러 가지 실험조건에서 정전기 방전전압을 측정하였다. 정전기 방전전압의 측정에는 주파수대역이 DC∼400[MHz]인 전압측정계를 사용하였으며, 정전기 방전전압의 파형은 전류 파형과 거의 동일하였다. 또한 본 연구에서 제안한 등가회로를 적용한 시뮬레이션결과는 측정결과와 거의 일치하였다. 정전기 방전전압 파형은 접촉 물체의 재질과 접근속도에 크게 영향을 받으며, 빠른 접근일 때가 느린 접근일 때보다 초기상승시간이 짧은 파형으로 나타났다. 손에 의한 정전기 방전전압의 상승시간은 10∼30[ns]로 비교적 길었으나, 크기는 작았다. 반면에 절연손잡이를 갖는 드라이버를 통한 정전기 방전전압 파형은 1[ns]이하의 매우 짧은 상승시간과 매우 큰 피크값을 나타내었다. 본 연구결과는 저전압 소전류인 전자기기의 정전기 장해에 대한 대책의 마련에 응용될 것이다.