• 제목/요약/키워드: Thermal physical parameters

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Wide-bandgap 전력반도체 패키징을 위한 Ag 소결 다이접합 기술 (Ag Sintering Die Attach Technology for Wide-bandgap Power Semiconductor Packaging)

  • 김민수;김동진
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-16
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    • 2023
  • 전기차용 전력변환모듈의 성능향상 요구와 종래의 Si 전력반도체의 한계 극복을 위해 차세대 전력반도체인 wide-bandgap (WBG) 기반 전력반도체로의 전환이 가속화되고 있다. WBG 전력반도체로의 전환을 위해 전력변환모듈 패키징 소재 역시 높은 고온 내구성을 요구받고 있다. 전력변환모듈 패키징 공정 중 하나인 Ag 소결 다이접합 기술은 종래의 고온용 Pb 솔더링의 대체 기술로 주목받고 있다. 본 논문에서는 Ag 소결 다이접합 기술 관련 최신 연구동향에 대해 소개하고자 한다. 소결 다이접합 공정 조건에 따른 접합부 특성을 비교하고 Ag 소결층의 3차원 이미지 구현에 따른 다공성 Ag 소결 접합부의 물성 측정 방법론에 대해 고찰하였다. 또한 열충격 및 파워사이클 신뢰성 평가 연구동향을 분석하였다.

The optimization study of core power control based on meta-heuristic algorithm for China initiative accelerator driven subcritical system

  • Jin-Yang Li;Jun-Liang Du;Long Gu;You-Peng Zhang;Cong Lin;Yong-Quan Wang;Xing-Chen Zhou;Huan Lin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권2호
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    • pp.452-459
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    • 2023
  • The core power control is an important issue for the study of dynamic characteristics in China initiative accelerator driven subcritical system (CiADS), which has direct impact on the control strategy and safety analysis process. The CiADS is an experimental facility that is only controlled by the proton beam intensity without considering the control rods in the current engineering design stage. In order to get the optimized operation scheme with the stable and reliable features, the variation of beam intensity using the continuous and periodic control approaches has been adopted, and the change of collimator and the adjusting of duty ratio have been proposed in the power control process. Considering the neutronics and the thermal-hydraulics characteristics in CiADS, the physical model for the core power control has been established by means of the point reactor kinetics method and the lumped parameter method. Moreover, the multi-inputs single-output (MISO) logical structure for the power control process has been constructed using proportional integral derivative (PID) controller, and the meta-heuristic algorithm has been employed to obtain the global optimized parameters for the stable running mode without producing large perturbations. Finally, the verification and validation of the control method have been tested based on the reference scenarios in considering the disturbances of spallation neutron source and inlet temperature respectively, where all the numerical results reveal that the optimization method has satisfactory performance in the CiADS core power control scenarios.

Study on three-dimensional numerical simulation of shell and tube heat exchanger of the surface ship under marine conditions

  • Yi Liao;Qi Cai;Shaopeng He;Mingjun Wang;Hongguang Xiao;Zili Gong;Cong Wang;Zhen Jia;Tangtao Feng;Suizheng Qiu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.1233-1243
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    • 2023
  • Shell-and-tube heat exchanger (STHX) is widely used by virtue of its simple structure and high reliability, especially in a space-constrained surface ship. For the STHX of the surface ship, roll, pitch and other motion of the ship will affect the heat transfer performance, resistance characteristics and structural strength of the heat exchanger. Therefore, it is urgent to carry out numerical simulation research on three-dimensional thermal hydraulic characteristics of surface ship STHX under the marine conditions. In this paper, the numerical simulation of marine shell and tube heat exchanger of surface ship was carried out using the porous media model. Firstly, the mathematical physical model and numerical method are validated based on the experimental data of a marine engine cooling water shell and tube heat exchanger. The simulation results are in good agreement with the experimental results. The prediction errors of pressure drop and heat transfer are less than 10% and 1% respectively. The effect of marine conditions on the heat transfer characteristics of the heat exchanger is investigated by introducing the additional force model of marine condition to evaluate the effect of different motion parameters on the heat transfer performance of the heat exchanger. This study could provide a reference for the optimization of marine heat exchanger design.

에폭시 실란을 함유한 콜로이드 실리카와 알콕시 실란간의 졸겔코팅제 합성과 특성 (Properties of Sol-Gel Materials Synthesized from Colloidal Silica and Alkoxysilane Containing Epoxysilane)

  • 강동필;박효열;안명상;명인혜;최재훈;김현중
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.822-826
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    • 2005
  • 콜로이드 실리카와 실란 종류에 따라서 졸겔코팅막의 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 반응시간을 달리하여 졸을 합성하고, 합성된 졸의 코팅막 특성을 조사하였다. Colloidal Silica (CS)/methyltrimethoxysilane (MTMS) 졸겔코팅막은 CS/MTMS/epoxysilane (ES) 졸겔코팅막보다 접촉각이 증가하였고, 표면균질성이 우수하였다. CS/MTMS 코팅막은 $550^{\circ}C$까지 분해없이 잘 견디며, CS/MTMS/ES 코팅막은 $440^{\circ}C$까지 열분해없이 견디는 것으로 확인되었다. 단일 CS를 사용한 코팅막보다 혼합 CS를 사용한 코팅막이 코팅두께가 감소하였고, MTMS만을 사용한 것보다 MTMS/ES를 사용했을 때, 코팅두께가 더 감소하였다. 단일 CS를 사용한 경우 ES를 첨가하면 경도가 증가하지만, 혼합 CS를 사용한 코팅막의 경우 ES를 첨가하면 경도가 감소하였다.

고수압 해저터널에 급속 인공동결공법 적용시 간극수의 염분 농도가 동결속도에 미치는 영향 평가: 실내 동결챔버시험 위주로 (Effect of pore-water salinity on freezing rate in application of rapid artificial ground freezing to deep subsea tunnel: concentration of laboratory freezing chamber test)

  • 오민택;이동섭;손영진;이인모;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.401-412
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    • 2016
  • 고수압 조건의 해저터널 공사에 기존의 그라우팅 공법은 제한을 받게 되어 굴착작업이 어려울 수 있으나, 인공동결공법을 적용할 경우 신속한 차수 및 지반보강 효과를 얻을 수 있다. 인공동결공법을 적용할 경우, 동결 조건에 따라 동결토의 거동이 크게 변화하므로 기존의 연구 사례를 바탕으로 해저지반 등 특수한 조건에서 동결토의 역학적 거동을 예측하는 것에는 한계가 있다. 또한, 인공동결공법의 설계를 위해서는 동결체 형성에 필요한 소요시간 및 동결범위를 산정해야 하며, 해저지반의 경우 간극수 내 염분의 영향을 반영해야 한다. 본 논문에서는 동결토의 열적 특성을 파악하기 위해 인조규사 시료에 대한 실내 열전도도 측정시험과 동결챔버시험을 수행하였다. 동결토와 비동결 포화토 간극수의 염도를 조절하여 동결 과정과 염분에 따른 유효 열전도도를 비정상 열선법을 적용하여 측정하였다. 인조규사 간극수의 염도에 의한 동결특성 변화를 파악하기 위해 동결챔버를 설계 및 제작하였고 이를 통하여 동결 조건을 변화시키며 동결챔버시험을 수행하였다. 동결 조건에 따른 시료내 온도 변화를 분석하고 이를 통해 동결 조건이 사질토의 열전달 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 비동결 포화토의 경우는 간극수가 담수(염도 0%)인 조건과 염수(염도 3.5%)인 조건 모두 유효 열전도도가 유사하게 평가되었으나, 동결토의 경우는 간극수가 염수인 조건이 보다 큰 유효 열전도도를 보였다. 이는 동결챔버시험에서 간극수가 염수인 조건이 담수인 조건보다 동결속도가 더 빠른 결과와 일치한다.

화력발전소용 V2O5/TiO2계 촉매상에서 NH3-SCR 탈질반응으로부터의 N2O 생성 (Formation of N2O in NH3-SCR DeNOxing Reaction with V2O5/TiO2-Based Catalysts for Fossil Fuels-Fired Power Stations)

  • 김문현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권2호
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    • pp.163-170
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    • 2013
  • $V_2O_5/TiO_2$계 촉매상에서 $NH_3$에 의한 $NO_x$의 선택적환원은 310의 지구온난화지수를 갖는 $N_2O$의 또 다른 인위적인 배출원이 될 수 있는 것으로 보고되고 있으므로, 본 총설은 화석연료를 연소시키는 화력발전소용 상기 촉매상에서 SCR 탈질반응 동안에 $N_2O$ 생성과 관계되는 주요 변수들의 유의성을 다루고자 한다. $NH_3$-SCR 탈질반응에서 $N_2O$ 배출은 $NH_3$ 산화반응에 더하여 반응 중에 존재하는 $NO_x$$NH_3$ 간의 부반응을 통해 일어나 이 부반응들의 정도는 SCR 촉매의 활성성분인 $V_2O_5$의 함량과 조촉매의 종류($WO_3$$MoO_3$), 반응온도, $NO_2/NO_x$ 비율, 산소농도, 공간속도, 수분함량, 열처리 등과 같은 유입가스 조건과 운전변수 및 화력발전소 현장에 설치된 상용 SCR 탈질공정에서 격은 촉매의 이력에 크게 의존한다. 상기의 모든 변수들이 탈질반응에서 $N_2O$ 생성과 관계된다고 할지라도, 몇몇 핵심변수들이 $N_2O$ 생성에 미치는 영향과 상용 SCR 공정에서 $N_2O$ 생성을 억제할 수 있는 방안이 고찰되었다.

만성 요통 환자의 자가 관리 요법에 따른 통증 및 기능의 변화 (Self-management techniques and subsequent changes in pain and function in patients with chronic low back pain)

  • 최준현;김은실;윤용순;김가은;이미현;장홍영
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권10호
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    • pp.547-555
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    • 2020
  • 재활치료를 받고 호전된 만성 요통 환자들이 집에서 수행하는 자가 관리 프로그램의 효과를 알아보고자 63명을 자가 운동 (SEG), 핫팩 및 저주파 전기 자극 (HEG) 및 온열 마사지 (TMG) 3개 그룹으로 나누었다. 통증장애 지표로 통증 수치 등급 척도 (PNRS), Oswestry 장애 지수 (ODI) 및 Roland Morris 장애 설문지 (RMDQ)를 병원 내원시, 치료 후 및 가정에서 자가 관리 6 개월 후에 평가하였고 재발 빈도 (RF)를 내원 전 6 개월 전과 자가관리 6 개월 후에 평가하였다. 각 그룹 내의 비교에서 SEG 및 TMG의 PNRS, ODI, RMDQ는 6개월 후에도 효과가 유지되었으나, HEG에서는 치료 후 개선되었던 PNRS가 6개월 후에 악화되었다. 그룹간 비교에서 SEG 및 TMG의 PNRS, ODI, RMDQ 및 RF는 6개월 후에 HEG에 비해 더 좋았다. 운동과 온열 마사지는 요통 자가 관리 방법으로 고려볼 수 있으나, 향후 더 많은 환자들과 다양한 연령, 직업들을 고려하여 추가 연구가 필요하다.

Novel synthesis of nanocrystalline thin films by design and control of deposition energy and plasma

  • Han, Jeon G.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.77-77
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    • 2016
  • Thin films synthesized by plasma processes have been widely applied in a variety of industrial sectors. The structure control of thin film is one of prime factor in most of these applications. It is well known that the structure of this film is closely associated with plasma parameters and species of plasma which are electrons, ions, radical and neutrals in plasma processes. However the precise control of structure by plasma process is still limited due to inherent complexity, reproducibility and control problems in practical implementation of plasma processing. Therefore the study on the fundamental physical properties that govern the plasmas becomes more crucial for molecular scale control of film structure and corresponding properties for new generation nano scale film materials development and application. The thin films are formed through nucleation and growth stages during thin film depostion. Such stages involve adsorption, surface diffusion, chemical binding and other atomic processes at surfaces. This requires identification, determination and quantification of the surface activity of the species in the plasma. Specifically, the ions and neutrals have kinetic energies ranging from ~ thermal up to tens of eV, which are generated by electron impact of the polyatomic precursor, gas phase reaction, and interactions with the substrate and reactor walls. The present work highlights these aspects for the controlled and low-temperature plasma enhanced chemical vapour disposition (PECVD) of Si-based films like crystalline Si (c-Si), Si-quantum dot, and sputtered crystalline C by the design and control of radicals, plasmas and the deposition energy. Additionally, there is growing demand on the low-temperature deposition process with low hydrogen content by PECVD. The deposition temperature can be reduced significantly by utilizing alternative plasma concepts to lower the reaction activation energy. Evolution in this area continues and has recently produced solutions by increasing the plasma excitation frequency from radio frequency to ultra high frequency (UHF) and in the range of microwave. In this sense, the necessity of dedicated experimental studies, diagnostics and computer modelling of process plasmas to quantify the effect of the unique chemistry and structure of the growing film by radical and plasma control is realized. Different low-temperature PECVD processes using RF, UHF, and RF/UHF hybrid plasmas along with magnetron sputtering plasmas are investigated using numerous diagnostics and film analysis tools. The broad outlook of this work also outlines some of the 'Grand Scientific Challenges' to which significant contributions from plasma nanoscience-related research can be foreseen.

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남서태평양 마누스분지 해역의 열수 plume 증거: 투명도 및 황화수소 분포 (Evidence for Hydrothermal Plume in Manus Basin, SW Pacific: Distribution of Transparency and Hydrogen Sulfide)

  • 이경용;박용철;손승규
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권4호
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    • pp.363-373
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    • 2000
  • 남서태평양 열수해역의 화학적 환경특성을 이해하기 위하여 수온, 염분, 투명도, pH, 영양염 및 황화수소 등을 분석하였다. 시료는 마누스분지의 12개 정점에서 CTD를 이용하여 채취하였다. 열수작용은 해수 및 암석간의 순환작용에 의해 이들의 물리, 화학적 특성을 변화시키고, 주변의 해수와는 특성이 다른 열수가 plume을 형성하여 해양으로 공급된다. 본 연구에서는 남서태평양 PACMANUS 해역과 Susu Knolls 해역에서 투명도 및 황화수소를 이용하여 열수작용에 의한 plume을 확인하였다 특히, 열수환경을 지시하는 지화학적 추적자인 황화수소는 0${\sim}$3.31 ${\mu}$M 범위와 평균 0.63${\mu}$M을 보였다. 열수작용에 의한 plume의 높이, 분출량 및 활동도는 저층해류 순환 등의 영향을 받으며 수층의 등밀도면을 따라 주변 해수로 확산된다. 결과적으로 연구 해역에서의 황화수소 농도 이상치는 열수작용에 의한 영향으로 판단되고, 따라서 PACMANUS 해역의 남북방향에 가장 큰 공급원이 있을 것으로 보인다.

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Growth of Hexagonal Boron Nitride Thin Films on Silicon Using a Single Source Precursors

  • Boo, Jin-Hyo;Lee, Soon-Bo;Casten Rohr;Wilson Ho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.120-120
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    • 1998
  • Boron nitride (BN) films have attracted a growing interest for a variety of t technological applications due to their excellent characteristics, namely hardness, c chemical inertness, and dielectrical behavior, etc. There are two crystalline phases 1551; of BN that are analogous to phases of carbon. Hexagonal boron nitride (h-BN) has a a layered s$\sigma$ucture which is spz-bonded structure similar to that of graphite, and is t the stable ordered phase at ambient conditions. Cubic boron nitride (c-BN) has a z zinc blende structure with sp3-bonding like as diamond, 따ld is the metastable phase a at ambient conditions. Among of their prototypes, especially 삼Ie c-BN is an i interesting material because it has almost the same hardness and thermal c conductivity as di없nond. C Conventionally, significant progress has been made in the experimental t techniques for synthesizing BN films using various of the physical vapor deposition 밍ld chemical vapor deposition. But, the major disadvantage of c-BN films is that t they are much more difficult to synthesize than h-BN films due to its narrow s stability phase region, high compression stress, and problem of nitrogen source c control. Recent studies of the metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) of I III - V compound have established that a molecular level understanding of the d deposition process is mandatory in controlling the selectivity parameters. This led t to the concept of using a single source organometallic precursor, having the c constituent elements in stoichiometric ratio, for MOCVD growth of 삼Ie required b binary compound. I In this study, therefore, we have been carried out the growth of h-BN thin f films on silicon substrates using a single source precursors. Polycrystalline h-BN t thin films were deposited on silicon in the temperature range of $\alpha$)() - 900 $^{\circ}$C from t the organometallic precursors of Boron-Triethylamine complex, (CZHs)3N:BRJ, and T Tris(dimethylamino)Borane, [CH3}zNhB, by supersonic molecular jet and remote p plasma assisted MOCVD. Hydrogen was used as carrier gas, and additional nitrogen w was supplied by either aDlIDonia through a nozzle, or nitrogen via a remote plasma. T The as-grown films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, x x-ray pthotoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, x-ray diffraction, t transmission electron diffraction, optical transmission, and atomic force microscopy.roscopy.

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