• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.43-48
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• 2017

In recent years, the demand for ships and offshore platforms that can navigate and operate through the Arctic Ocean has been rapidly increasing due to global warming and large reservoirs of oil and natural gas in the area. Winterization design is one of the key issues to consider in the robust structural safety design and building of ships that operate in the Arctic and Sub-Arctic regions. However, international regulations for winterization design in Arctic condition regulated that only those ships and offshore platforms with a Polar Class designation and/or an alternative standard. In order to cope with the rising demand for operating in the Arctic region, existing and new Arctic vessels with a Polar Class designation are lacking to cover for adequate winterization design with HSE philosophy. Existing ships and offshore platform was not designed based on reliable data based on numerical and experiment studies. There are only designed as a performance and functional purposes. It is very important to obtain of reliable data and provide of design guidance of the anti-icing structures by taking the effects of low temperature into consideration. Therefore, the main objective of this paper reconsiders anti-icing design of aluminum helideck using the heating cable. To evaluate of reliable data and recommend of anti-icing design method, various types of analysis and methods can be applied in general. In the present study, finite element method carried out the thermal analysis with cold chamber testing for performance and capacity of heating cables.

• 한국재료학회지
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• 제24권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Metallic Cr film coatings of $1.2{\mu}m$ thickness were prepared by DC magnetron sputter deposition method on c-plane sapphire substrates. The thin Cr films were ammoniated during horizontal furnace thermal annealing for 10-240 min in $NH_3$ gas flow conditions between 400 and $900^{\circ}C$. After annealing, changes in the crystal phase and chemical constituents of the films were characterized using X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) surface analysis. Nitridation of the metallic Cr films begins at $500^{\circ}C$ and with further increases in annealing temperature not only chromium nitrides ($Cr_2N$ and CrN) but also chromium oxide ($Cr_2O_3$) was detected. The oxygen in the films originated from contamination during the film formation. With further increase of temperature above $800^{\circ}C$, the nitrogen species were sufficiently supplied to the film's surface and transformed to the single-phase of CrN. However, the CrN phase was only available in a very small process window owing to the oxygen contamination during the sputter deposition. From the XPS analysis, the atomic concentration of oxygen in the as-deposited film was about 40 at% and decreased to the value of 15 at% with increase in annealing temperature up to $900^{\circ}C$, while the nitrogen concentration was increased to 42 at%.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1871-1880
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• 2020

Round robin analyses for vessel failure probabilities due to PTS events are proposed for plant-specific analyses of all types of reactors developed in Korea. Four organizations, that are responsible for regulation, operation, research and design of the nuclear power plant in Korea, participated in the round robin analysis. The vessel failure probabilities from the probabilistic fracture mechanics analyses are calculated to assure the structural integrity of the reactor pressure vessel during transients that are expected to initiate PTS events. The failure probabilities due to various parameters are compared with each other. All results are obtained based on several assumptions about material properties, flaw distribution data, and transient data such as pressure, temperature, and heat transfer coefficient. The realistic input data can be used to obtain more realistic failure probabilities. The various results presented in this study will be helpful not only for benchmark calculations, result comparisons, and verification of PFM codes developed but also as a contribution to knowledge management for the future generation.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.284-292
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• 2020

SiC 기반 소자는 silicon 소자 대비 1200V 이상의 고전압 환경에서 우수하게 동작하며 특히 매우 높은 온도에서 안정적인 특성을 보여준다. 따라서 최근 1700V급 UMOSFET이 전기 자동차, 항공기 등의 전력시스템의 사용을 목표로 활발하게 연구개발 되고 있다. 본 논문에서는 최근 연구되고 있는 세 종류의 1700급 UMOSFET-Conventional UMOSFET (C-UMOSFET), Source Trench UMOSFET (ST-UMOSFET), Local Floating Superjunction UMOSFET (LFS-UMOSFET)-에 대해 온도 변화(300K-600K)에 따른 전력소자에서 중요한 변수 (breakdown voltage(BV), on-resistance(R_on), threshold voltage(v_th), transconductance(g_m))의 신뢰성 특성을 비교 분석하였다. 세 소자 모두 온도 증가에 따른 BV 증가, R_on 증가, v_th 감소, g_m 감소를 확인하였다. 그러나 세 소자의 구조 차이에 따라 BV, R_on v_th, g_m 변화에 차이가 있어 그 정도 및 원인에 대해 비교 분석하였다. 모든 결과는 sentaurus TCAD을 통해 simulation 되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제1권2호
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• pp.45-52
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• 1983

Many pressure vessels for the hot H$\sub$2//H$\sub$2/S service are made of 2+1/4Cr-1Mo steel with austenitic stainless steel overlay to combat agressive corrosion due to hydrogen sulfide. Hydrogen dissolves in to materials during operation, and sometimes gives rise to unfore-seeable damages. Appropriate precautions must, therefore, be taken to avoid the hydrogen induced damages in the design, fabrication and operation stage of such reactor vessels. Recently, hydrogeninduced cracking (or Disbonding) was found at the interface between base metal and stainless weld overlay of a desulfurizing reactor. Since the stainless steel overlay weld metal is subjected to thermal and internal-pressure loads in reactor operation, it is desirable for the overlay weld metal to have high strength and ductility from the stand point of structural safety. In section III of ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Post-Weld Heat Treatment(PWHT) of more than one hour per inch at over 1100.deg. F(593.deg. C) is required for the weld joints of low alloy pressure vessel steels. This heat treatment to relieve stresses in the welded joint during construction of the pressure vessel is considered to cause sensitization of the overlay weld metal. The present study was carried out to make clear the diffusion of carbon migration by PWHT in dissimilar metal welded joint. The main conclusion reached from this study are as follows: 1) The theoretical analysis for diffusion of carbon in stainless steel overlay weld metal does not agree with Fick's 2nd law but the general law of molecular diffusion phenomenon by thermodynamic chemical potential. 2) In the stainless steel overlay welded joint, the PWHT at 720.deg. C for 10 hours causes a diffusion of carbon atoms from ferritic steel into austenitic steel according to the theoretical analysis for carbon migration and its experiment. 3) In case of PWHT at 720.deg. C for 10 hours, the micro-hardness of stainless steel weld metal in bonded zone increase very highly in the carburized layer with remarkable hardening than that of weld metal.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.398-405
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• 2016

이전의 연구에서, bacterioferritin comigratory protein (BCP)을 인코딩하는 Schizosaccharomyces pombe의 구조유전자를 shuttle vector인 pRS316에 클로닝하여 BCP 과잉발현 플라즈미드인 pBCP10을 제조한 바 있다. 본 연구에서는, 플라즈미드 pBCP10을 사용하여 고온 스트레스에 대한 BCP의 열저항적 성질을 평가하였다. 대수기의 초기까지 성장시킨 S. pombe 세포의 배양 온도를 $30^{\circ}C$에서 $37^{\circ}C$나 $42^{\circ}C$로 전이시키는 경우, pBCP10 함유 S. pombe 세포가 벡터 대조 세포보다 $37^{\circ}C$와 $42^{\circ}C$ 모두에서 유의하기 더 잘 성장하였다. 높은 배양 온도로 전이한 뒤 6시간에서, pBCP10 함유 S. pombe 세포가 벡터 대조 세포보다 낮은 활성산소종(ROS)과 일산화질소(NO)의 지표로 측정된 아질산염(nitrite) 함량을 갖고 있음이 확인되었다. 온도 전이 뒤에, 총 글루타치온(total glutathione) 함량과 총 수퍼옥사이드 디스뮤타제(superoxide dismutase) 활성은 대응되는 벡터 대조 세포보다 pBCP10 함유 S. pombe 세포에서 현저하게 높다는 사실도 확인되었다. 종합하면, S. pombe BCP는 열저항적 역할을 보유하는 데, 활성산소종과 일산화질소에 대한 하강시키는 활성과 총 글루타치온과 수퍼옥사이드 디스뮤타제 등의 항산화 성분들을 상승시키는 활성, 즉 종합적으로 열안정성을 유지하는 활성에 근거하는 것으로 추정되었다

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1360-1366
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• 2016

Heat shock proteins (HSPs)은 다양한 생리학적인 또는 환경적 스트레스에 응답하여 유도된다. 그러나 HSPs의 전사 활성은 heat shock factors (HSFs)에 의해 조절 된다. 현재 연구에서는 붕어와 마우스의 간세포 배양에서 열 스트레스에 의한 heat shock factor 1 (HSF1)의 패턴 차이와 heat shock protein 70 (HSP70)의 발현을 면역분석법을 이용하여 조사하였다. 붕어의 간세포는 $33^{\circ}C$에서 trimer를 이루지만 마우스의 간세포는 $42^{\circ}C$에서 trimer를 이루었다. 이 연구는 붕어와 마우스의 HSF1은 열 스트레스로부터 다른 온도에서 반응을 한다는 것을 보여준다. 또한 재조합 단백질을 이용하여 붕어와 인간의 HSF1의 온도에 따른 활성 조건을 CD spectroscopy와 면역분석을 이용하여 조사하였다. 이러한 결과들은 인간과 마우스 HSF1과 붕어의 HSF1은 온도에 의한 활성 변화를 보이지만 그들의 최적 활성 온도는 다르다는 것을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.323-334
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• 2014

본 연구에서는 표준화재에 노출된 무피복 콘크리트충전강관(CFT)기둥의 내화성능 및 거동 특성을 파악하고자 화재실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 실험변수로는 기둥높이, 하중비, 단면크기를 고려하였고, 이들이 CFT 기둥의 내화성능에 미치는 영향을 알아보고자 단면내 온도변화 및 축변형을 분석하였다. 실험결과 모든 실험체의 강관에서 국부좌굴이 발생, 콘크리트로 하중전이가 일어났고, 이후 콘크리트 압괴로 이어졌다. 이는 CFT 기둥의 전체 휨좌굴과 함께 국부좌굴이 내화설계의 주요 변수로 고려되어야 함을 시사한다. 하중비가 증가할수록 콘크리트저항구간이 줄어들면서 전체적인 내화시간이 감소하였다. 강재한계온도에 근거한 합성부재의 내화성능평가는 실제 하중지지력에 의한 내화시간에 비해 다소 보수적임을 확인하였고, 기존 연구자들의 제안식에 의한 성능예측결과도 실제 내화성능과 비교해볼때 개선의 여지가 있었다. 화재시 CFT 기둥의 내화성능을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행하였고, 실험결과와 비교할 때 신뢰성 있는 예측값을 나타냄을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1175-1181
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• 2015

일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 단열재는 유리섬유와 같은 열전도도가 낮은 재료를 사용함으로써 단열성능을 확보하고 있다. 이와 달리 원전용 금속단열재의 경우 높은 열전도도를 가진 TP 304 스테인리스 박판을 재료로 한정하고 있어 단열성능을 확보하기 위해서는 구조적 측면에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 금속단열재 내부구조에 대한 설계인자를 전도, 대류, 복사로 구성된 3가지 열전달 모드를 고려해 추출하고 각 인자들이 열전달에 미치는 영향과 각각의 열전달이 전체 열전달에 차지하는 비율을 열 유동해석을 이용하여 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 단열재 내부에서 발생되는 대류현상을 최소화하기 위해 다수의 박판을 삽입함과 동시에 증가하는 전도 비율을 비교하여 내부형상결정을 위한 세 가지 열전달 모드 하에서의 단열성능을 분석하였다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.246-252
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• 2023

멤브레인 형 LNG 화물창시스템(Cargo containment system, CCS) 내 유리섬유 강화 복합재료 기반 2차 방벽 설치 시 본딩 자동화 머신(automatic bonding machine, ABM) 활용한 prolonged 구조임과 동시에 양단 접착 고정 사이 비 접착(non-bonding, N-B) 영역의 복합재에서 극저온 열 수축 기인한 상당한 열 응력이 발생하기 때문에 이를 고려한 구조 안전성평가 관점에서 수행된 연구가 있으나 실제로 무한히 긴 길이 고려한 기계적 물성 평가를 수행한 연구는 찾아볼 수가 없었다. 해당 복합재는 파단강도 분산이 큰 세라믹 재료 취성 파괴임을 고려하여 2-파라미터 Weibull 통계분석을 통해 실제 길이 대상 신뢰도 있는 기계적 물성치 값을 표준화 하였으며 LNG 운반 환경을 고려한 극저온 환경까지의 특정 온도별 단축 인장실험을 수행하였다. 실험결과, -70℃에서 기계적 강도가 -20℃에 비해 약 1.5배 급증하고 초기 권축 섬유 신장의 비선형 거동이 억제되었다. 또한, 극저온 환경까지 온도가 낮아질수록 기계적 강도는 계속해서 증가하였으나 반대로 연신은 줄어드는 저온 취성의 현상이 확인되었다. 본 연구에서 제시하는 기계적 물성치 데이터는 멤브레인 형 LNG 화물창 구조 안전성 평가 시 신뢰도 높은 해석 지원 물성치 확보 측면에서 유용하게 적용되어지리라 사료된다.