• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권4호
• /
• pp.1288-1294
• /
• 2022

Hydrogen as an environmentally friendly energy carrier has received special attention to solving uncertainty about the presence of renewable energy and its dependence on time and weather conditions. This material can be prepared from different sources and in various ways. In previous studies, fossil fuels have been used in hydrogen production, but due to several limitations, especially the limitation of the access to this material in the not-too-distant future and the great problem of greenhouse gas emissions during hydrogen production methods. New methods based on renewable and green energy sources as energy drivers of hydrogen production have been considered. In these methods, water or biomass materials are used as the raw material for hydrogen production. In this article, after a brief review of different hydrogen production methods concerning the required raw material, these methods are examined and ranked from different aspects of economic, social, environmental, and energy and exergy analysis sustainability. In the following, the current position of hydrogen production is discussed. Finally, according to the introduced methods, their advantages, and disadvantages, solar electrolysis as a method of hydrogen production on a small scale and hydrogen production by thermochemical method on a large scale are introduced as the preferred methods.

• Applied Microscopy
• /
• 제50권
• /
• pp.17.1-17.9
• /
• 2020

Recent advances in fabrication have enabled radial-junction architectures for cost-effective and high-performance optoelectronic devices. Unlike a planar PN junction, a radial-junction geometry maximizes the optical interaction in the three-dimensional (3D) structures, while effectively extracting the generated carriers via the conformal PN junction. In this paper, we report characterizations of radial PN junctions that consist of p-type Si micropillars created by deep reactive-ion etching (DRIE) and an n-type layer formed by phosphorus gas diffusion. We use electron-beam induced current (EBIC) microscopy to access the 3D junction profile from the sidewall of the pillars. Our EBIC images reveal uniform PN junctions conformally constructed on the 3D pillar array. Based on Monte-Carlo simulations and EBIC modeling, we estimate local carrier separation/collection efficiency that reflects the quality of the PN junction. We find the EBIC efficiency of the pillar array increases with the incident electron beam energy, consistent with the EBIC behaviors observed in a high-quality planar PN junction. The magnitude of the EBIC efficiency of our pillar array is about 70% at 10 kV, slightly lower than that of the planar device (≈ 81%). We suggest that this reduction could be attributed to the unpassivated pillar surface and the unintended recombination centers in the pillar cores introduced during the DRIE processes. Our results support that the depth-dependent EBIC approach is ideally suitable for evaluating PN junctions formed on micro/nanostructured semiconductors with various geometry.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권4호
• /
• pp.535-543
• /
• 2022

실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/I_DNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 보존과학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.99-115
• /
• 2019

송산리 고분군은 한반도 고대사 연구에 가장 중요한 유적의 하나이나, 발굴 이후 지속적인 외부환경 노출과 인위적 공조시스템의 부작용으로 고분의 온열환경 안정성에 상당한 위협이 초래되었다. 고분군의 현실은 계절변화에 따라 큰 차이가 나타나는 외부 기온과는 달리 연중 $11.4{\sim}22.2^{\circ}C$의 비교적 안정적인 온도분포를 보였고, 표준편차도 3.5 이내로 나타났다. 고분의 미기후 환경에 영향을 미친 주요인은 외부 공기의 유입과 풍향 및 풍속으로, 이는 모두 고분군의 기밀성과 깊은 관련이 있다. 일사는 고분의 봉분두께와 반비례 관계를 보였으며, 봉분이 두꺼운 무령왕릉이 일사의 영향을 가장 적게 받았다. 특히 사람의 출입으로 인한 인위적 환경변화가 내부 환경의 안정성에 가장 큰 영향을 주었으며, 출입인원 및 재실시간에 비례하여 변화하는 특징을 보였다. 현재 송산리 고분군 내부는 밀폐되어 항상 포화상태를 유지하고 있어 결로에 매우 취약한 상태이다. 고분별로 결로 발생 가능성을 분석한 결과, 5호분과 6호분 및 무령왕릉 모두 연중 대부분 결로가 발생하는 것으로 나타났다. 결로는 미생물의 생장을 돕고 부재를 이완시키므로 반드시 적절한 안정화 대책이 수립되어야 한다.

• 우주기술과 응용
• /
• 제3권4호
• /
• pp.333-341
• /
• 2023

본 연구는 국내 100 MeV 양성자가속기와 우주부품시험센터 우주전문시험시설기반을 활용하여 우주부품의 우주 방사선환경 시험검증 기술을 개발하고자 한다. 우주개발의 진전에 따라 고도화된 위성의 임무는 위성의 핵심부품인 메모리 등에 고집적 회로를 필수적으로 사용하고, 태양전지, 광학센서 및 opto-electronics 등 부수 장치에 반도체 소자의 활용이 증가하고 있다. 특히, 전자부품을 우주에 적용하기 위해서는 우주환경 시험을 반드시 거쳐야 하며, 그 중 가장 중요한 것이 고 에너지 방사선환경에서의 우주부품시험이다. 따라서 이에 필요한 우주 방사선 환경 구현 시설을 갖추어 체계적인 시험절차를 수립할 필요가 있다. 한국산업기술시험원 우주부품시험센터는 메모리 부품에 대한 방사선 시험 장치를 제작하고 이를 이용한 메모리 방사선 영향 평가 시험을 수행하였다. 경주양성자가속기에서 100 MeV 양성자를 활용하여 한국에서 활용가능한 수준의 방사선 시험을 진행하였다. 이러한 시험을 통해 메모리 반도체에서 나타나는 single event upset을 관찰할 수 있었다. 향후 해당 시험을 체계화하여 우주산업화에 기반을 마련하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권7호
• /
• pp.709-716
• /
• 2009

위성 궤도 자세는 위성 열설계에 영향을 주는 중요한 요소로서, 궤도 운용 자세에 대한 열적 조건을 정확히 파악하는 것을 필요로 한다. 본 연구에서는 저궤도 위성의 yaw motion의 운영 자세에 따른 우주 열환경의 변화와 열설계의 열적 영향을 검토하였다. 본 위성은 고정형의 태양 전지판을 가지고 있기 때문에 태양광 구간 동안에 태양지향(sun-pointing)자세를 유지하고, 위성에 장착되는 별센서인 별추적기의 가시 방향이 심층 우주방향을 향하도록 하기 위하여 위성의 길이 방향을 축으로 일정한 각속도로 회전을 하는 yaw motion을 하도록 운용된다. 이것은 위성이 정밀한 자세 제어의 성능을 발휘할 수 있도록 별추적기가 별의 시야각을 확보하기 위한 것이다. 또한 위성 열설계 측면에서는 이러한 운용을 위한 자세 변화에 따른 열적 영향을 파악하는 것을 필요로 한다. 연구에서는 위성의 열모델에 이러한 궤도 운용 자세를 반영한 후의 궤도 열해석을 통하여 이를 알아보고자 한다.

• 한국재료학회지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.405-422
• /
• 2013

Atomic layer deposition(ALD) is a promising deposition method and has been studied and used in many different areas, such as displays, semiconductors, batteries, and solar cells. This method, which is based on a self-limiting growth mechanism, facilitates precise control of film thickness at an atomic level and enables deposition on large and three dimensionally complex surfaces. For instance, ALD technology is very useful for 3D and high aspect ratio structures such as dynamic random access memory(DRAM) and other non-volatile memories(NVMs). In addition, a variety of materials can be deposited using ALD, oxides, nitrides, sulfides, metals, and so on. In conventional ALD, the source and reactant are pulsed into the reaction chamber alternately, one at a time, separated by purging or evacuation periods. Thermal ALD and metal organic ALD are also used, but these have their own advantages and disadvantages. Furthermore, plasma-enhanced ALD has come into the spotlight because it has more freedom in processing conditions; it uses highly reactive radicals and ions and for a wider range of material properties than the conventional thermal ALD, which uses $H_2O$ and $O_3$ as an oxygen reactant. However, the throughput is still a challenge for a current time divided ALD system. Therefore, a new concept of ALD, fast ALD or spatial ALD, which separate half-reactions spatially, has been extensively under development. In this paper, we reviewed these various kinds of ALD equipment, possible materials using ALD, and recent ALD research applications mainly focused on materials required in microelectronics.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제2권4호
• /
• pp.187-192
• /
• 2011

Photoelectrochemical performances of ZnO electrodes are enhanced by coupling with cobalt-based catalyst (CoPi) in phosphate electrolyte (pH 7). For this study, hexagonal pillar-shaped ZnO nanorods are grown on ZnO electrodes through a chemical bath deposition, onto which CoPi is deposited with different photodeposition times (10-30 min). A scanning electron microscopic study indicates that CoPi deposition does not induce any change of ZnO morphology and an energy-dispersive X-ray spectroscopic analysis shows that inorganic phosphate ions (Pi) exist on ZnO surface. Bare ZnO electrodes generate the current of ca. $0.36mA/cm^2$ at a bias potential of 0.5 V vs. SCE, whereas ZnO/CoPi (deposited for 10 min) has ca. 50%-enhanced current ($0.54mW/cm^2$) under irradiation of AM 1.5G-light ($400mW/cm^2$). The excess loading of CoPi on ZnO results in decrease of photocurrents as compared to bare ZnO likely due to limited electrolyte access to ZnO and/or CoPi-mediated recombination of photogenerated charge carriers. The primary role of CoPi is speculated to trap the photogenerated holes and thereby oxidize water into molecular oxygen via an intervalency cycle among Co(II), Co(III), and Co(IV).

• 천문학회지
• /
• 제51권5호
• /
• pp.129-142
• /
• 2018

The DEEP-South (the Deep Ecliptic Patrol of the Southern Sky) photometric census of small Solar System bodies produces massive time-series data of variable, transient or moving objects as a by-product. To fully investigate unexplored variable phenomena, we present an application of multi-aperture photometry and FastBit indexing techniques for faster access to a portion of the DEEP-South year-one data. Our new pipeline is designed to perform automated point source detection, robust high-precision photometry and calibration of non-crowded fields which have overlap with previously surveyed areas. In this paper, we show some examples of catalog-based variability searches to find new variable stars and to recover targeted asteroids. We discover 21 new periodic variables with period ranging between 0.1 and 31 days, including four eclipsing binary systems (detached, over-contact, and ellipsoidal variables), one white dwarf/M dwarf pair candidate, and rotating variable stars. We also recover astrometry (< ${\pm}1-2$ arcsec level accuracy) and photometry of two targeted near-earth asteroids, 2006 DZ169 and 1996 SK, along with the small- (~0.12 mag) and relatively large-amplitude (~0.5 mag) variations of their dominant rotational signals in R-band.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제13D권3호
• /
• pp.445-454
• /
• 2006

구형 산업용 계측 장비들은 대부분 직렬 통신 기능만 갖추고 있다. 이러한 장비들을 인터넷으로 연결하기 위한 임베디드 통신 변환기를 구현하였다. 이 장비는 입출력 장치로 한 개의 WAN 포트, 두 개의 LAN 포트, 두 개의 직렬 포트를 갖고 있으며, 소프트웨어에 의하여 직렬 통신과 네트워크 통신 간의 상호 변환 기능을 수행하고, 기존의 직렬-이더넷 변환기와 구별되는 웹 모니터링 기능을 지원한다. ARM922T를 프로세서 코어를 사용하는 MICREL 사의 KS8695 네트워크 전용 칩셋을 사용하여 하드웨어를 구현하였고, 인터넷 기반 원격 제어를 위하여 웹 서버인 boa와 CGI 기능을 활용하였으며, 사설 IP 주소를 갖는 네트워크에서도 인터넷 접속이 가능하도록 IP 공유 기능을 추가하였으며, 통신 변환기의 역할을 수행하는 직렬-이더넷 변환 프로그램을 개발하였다. 그리고 개발된 통신 변환기를 태양열 에너지 전력 생산시스템의 원격 감시 장치로 활용하는 예를 제시하였다.