• 제목/요약/키워드: Thin membrane

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수치해석에 의한 터널 지보재로서 TSL(Thin Spray-on Liner)의 보강 효과 분석 (Analysis of Reinforcement Effect of TSL (Thin Spray-on Liner) as Supports of Tunnel by Numerical Analysis)

  • 이기철;김동욱;장수호;최순욱;이철호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.151-161
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    • 2017
  • TSL(Thin Spray-on Liner)는 폴리머 성분을 주재료로 사용하며 숏크리트에 비해 높은 부착성능을 갖고 초기 강도가 높고 시공성이 좋으며 일부 방수재료로도 활용이 가능하다. 이러한 TSL의 특성으로 인해 TSL이 시공된 콘크리트는 TSL의 강한 부착력에 의해 복합 구조체로서 기능을 발휘한다. 본 연구에서는 이러한 TSL 특성을 기존 터널 설계법에 적용하기 위해 수치해석 연구를 수행하였다. 터널 콘크리트 라이닝 설계에 사용되는 허용응력설계법에서는 휨압축응력, 휨인장응력, 전단력을 기준으로 허용 수치 범위내에서 검토한다. 이에 대한 검토를 위해 기존 연구에서 제시된 TSL의 재료 물성과 접촉면 조건을 인용하여 TSL이 보강된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 서로 비교하였다. 기존 허용응력설계법을 사용하여 콘크리트의 설계 두께를 검토한 후 TSL을 적용하여 콘크리트의 설계 두께 감소 여부를 확인하는 방법으로 연구를 수행하였다. 해석결과, 탄성이론을 근거로한 허용응력설계법 내에서는 TSL의 보강효과를 검토하기 어려웠다.

마이크로 센서 어레이 제작 및 폭발성 가스 인식으로의 응용 (Micro Sensor Away and its Application to Recognizing Explosive Gases)

  • 이대식;이덕동
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권1호
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    • pp.11-19
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    • 2003
  • 폭발성 가스의 증류 및 그 양을 검지하기 위한 4 개의 개별 센서가 한 마이크로 열판 위에 집적된 센서어레이를 개발했다. 이 센서어레이는 각종 가스에 대해 다양한 감도 패턴을 가지며, SnO2를 모물질로 하는 4 개의 산화물 반도체 마이크로 가스센서로 구성하였다. 다공질에 큰 비표면적을 가진 모물질에 서로 다른 촉매를 첨가하여 감지물질을 제작함으로써 저농도에 대한 감도 및 재현성을 높였고, 센서어레이 전반에서 균일한 온도 분포가 되도록 설계하였다. 마이크로 열판은 N/O/N 박막을 가진 실리콘 기관을 이용하여, 열적 고립을 위해 Al 본딩 와이어로 공기중에 부유되어 있고, CMP 공정으로 두께를 제어하여 소모 전력을 조절하였다. 400℃에서 동작하는 센서어레이로부터 얻은 감도를 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 폭발 하한값의 범위에서 부탄, 프로판, LPG, 그리고 일산화탄소 등과 같은 폭발성 빛 유독성 가스의 증류 및 양을 신뢰성 있게 식별할 수 있었다.

다공성 스테인리스 강 지지체의 표면개질에 따른 팔라듐-은 합금 수소 분리막의 수소 투과 선택도의 변화 (Effect of Surface Modification of the Porous Stainless Steel Support on Hydrogen Perm-selectivity of the Pd-Ag Alloy Hydrogen Separation Membranes)

  • 김낙천;김세홍;이진범;김현희;양지혜;김동원
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.286-300
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    • 2016
  • Pd-Ag alloy membranes have attracted a great deal of attention for their use in hydrogen purification and separation due to their high theoretical permeability, infinite selectivity and chemical compatibility with hydro-carbon containing gas streams. For commercial application, Pd-based membranes for hydrogen purification and separation need not only a high perm-selectivity but also a stable long-term durability. However, it has been difficult to fabricate thin, dense Pd-Ag alloy membranes on a porous stainless steel metal support with surface pores free and a stable diffusion barrier for preventing metallic diffusion from the porous stainless steel support. In this study, thin Pd-Ag alloy membranes were prepared by advanced Pd/Ag/Pd/Ag/Pd multi-layer sputter deposition on the modified porous stainless steel support using rough polishing/$ZrO_2$ powder filling and micro-polishing surface treatment, and following Ag up-filling heat treatment. Because the modified Pd-Ag alloy membranes using rough polishing/$ZrO_2$ powder filling method demonstrate high hydrogen permeability as well as diffusion barrier efficiency, it leads to the performance improvement in hydrogen perm-selectivity. Our membranes, therefore, are expected to be applicable to industrial fields for hydrogen purification and separation owing to enhanced functionality, durability and metal support/Pd alloy film integration.

단일 식각 홀을 갖는 SiO2 희생층의 불화수소 증기 식각 (Hydrogen Fluoride Vapor Etching of SiO2 Sacrificial Layer with Single Etch Hole)

  • 김차영;노은식;신금재;문원규
    • 센서학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.328-333
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    • 2023
  • This study experimentally verified the etch rate of the SiO2 sacrificial layer etching process with a single etch hole using vapor-phase hydrogen fluoride (VHF) etching. To fabricate small-sized polysilicon etch holes, both circular and triangular pattern masks were employed. Etch holes were fabricated in the polysilicon thin film on the SiO2 sacrificial layer, and VHF etching was performed to release the polysilicon thin film. The lateral etch rate was measured for varying etch hole sizes and sacrificial layer thicknesses. Based on the measured results, we obtained an approximate equation for the etch rate as a function of the etch hole size and sacrificial layer thickness. The etch rates obtained in this study can be utilized to minimize structural damage caused by incomplete or excessive etching in sacrificial layer processes. In addition, the results of this study provide insights for optimizing sacrificial layer etching and properly designing the size and spacing of the etch holes. In the future, further research will be conducted to explore the formation of structures using chemical vapor deposition (CVD) processes to simultaneously seal etch hole and prevent adhesion owing to polysilicon film vibration.

부채살 SPECT 데이터를 위한 정칙화된 기댓값 최대화 재구성기법 개발 (Development of Regularized Expectation Maximization Algorithms for Fan-Beam SPECT Data)

  • 김수미;이재성;이수진;김경민;이동수
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.464-472
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    • 2005
  • 목적: 부채살 단일광자단층촬영(SPECT)은 공간분해능과 민감도를 개선하는 것으로 알려져 있다. 보다 정확한 영상을 얻고 인체에 대한 SPECT의 영상화 과정을 정확하게 묘사하기 위하여 평행 데이터로 재배열하는 과정 없이 직접 부채살 데이터를 이용하여 재구성하는 알고리즘이 필요하다. 본 연구는 다양한 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였고 각 방법의 성능을 비교하였다. 대상 및 방법: 선추적법을 적용하여 부채살 투사기와 이로부터 얻은 데이터를 직접 재구성할 수 있는 FBP, EM, OS-EM과 MAP-EM OSL 알고리즘을 구현하였다. OSL 알고리즘의 경우에는 membrane과 thin plate prior를 사용하였다. 직접 부채살 데이터를 재구성하는 방법의 성능을 평가하기 위해 양방향 최근접 이웃, 양방향 1차와 양방향 3차 보간법을 사용하여 재배열된 평행 데이터를 얻었고 이 데이터를 기존의 평행 데이터에 대한 EM 알고리즘을 사용하여 재구성하였다. Hoffman 두뇌와 Shepp/Logan 팬텀으로부터 얻은 잡음 없는 데이터와 잡음 있는 데이터는 각 방법으로 재구성하였으며 퍼센트 오차를 계산하여 각 재구성된 영상을 비교하였다. 결과: Thin-plate 사전 분포함수를 사용한 OSL 방법이 가장 낮은 오차를 가지며 잡음으로 인한 결과 영상의 불안정성을 효과적으로 제어함을 확인할 수 있었다. 부채살 데이터를 평행 데이터로 재배열시 양방향 1차 보간법이 정확성과 계산 시간 측면에서 가장 효율적인 방법임을 확인하였다. 재배열된 평행 데이터의 EM결과에 비해 직접 부채살 데이터를 재구성하여 얻은 결과영상이 더 정확하게 재구성되었다. 결론: 본 연구에서는 평행 데이터로 재배열한 경우에 비하여 보다 정확한 영상을 재구성하는 직접 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였으며 이는 정량적으로 월등히 개선된 결과를 제공함을 확인하였다.

Fabrication of Field Emitter Arrays by Transferring Filtered Carbon Nanotubes onto Conducting Substrates

  • Jang, Eun-Soo;Goak, Jung-Choon;Lee, Han-Sung;Lee, Seung-Ho;Lee, Nae-Sung
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.311-311
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    • 2009
  • Carbon nanotubes (CNTs) belong to an ideal material for field emitters because of their superior electrical, mechanical, and chemical properties together with unique geometric features. Several applications of CNTs to field emitters have been demonstrated in electron emission devices such as field emission display (FED), backlight unit (BLU), X-ray source, etc. In this study, we fabricated a CNT cathode by using filtration processes. First, an aqueous CNT solution was prepared by ultrasonically dispersing purified single-walled CNTs (SWCNTs) in deionized water with sodium dodecyl sulfate (SDS). The aqueous CNT solution in a milliliter or even several tens of micro-litters was filtered by an alumina membrane through the vacuum filtration, and an ultra-thin CNT film was formed onto the alumina membrane. Thereafter, the alumina membrane was solvated by acetone, and the floating CNT film was easily transferred to indium-tin-oxide (ITO) glass substrate in an area defined as 1 cm with a film mask. The CNT film was subjected to an activation process with an adhesive roller, erecting the CNTs up to serve as electron emitters. In order to measure their luminance characteristics, an ITO-coated glass substrate having phosphor was employed as an anode plate. Our field emitter array (FEA) was fairly transparent unlike conventional FEAs, which enabled light to emit not only through the anode frontside but also through the cathode backside, where luminace on the cathode backside was higher than that on the anode frontside. Futhermore, we added a reflecting metal layer to cathode or anode side to enhance the luminance of light passing through the other side. In one case, the metal layer was formed onto the bottom face of the cathode substrate and reflected the light back so that light passed only through the anode substrate. In the other case, the reflecting layer coated on the anode substrate made all light go only through the cathode substrate. Among the two cases, the latter showed higher luminance than the former. This study will discuss the morphologies and field emission characteristics of CNT emitters according to the experimental parameters in fabricating the lamps emitting light on the both sides or only on the either side.

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다공성 폴리에틸렌 필름에 가교된 poly(vinylbenzyl ammonium chloride)를 충진한 전기투석용 음이온 교환 복합막의 제조 (Preparation of Anion Exchange Membranes for Electrodialysis by Impregnating Porous Polyethylene Films with Crosslinked Poly(vinylbenzyl ammonium chloride)s)

  • 김정훈;이정수;유민철;장봉준;강호;이수복
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.138-145
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    • 2008
  • 지하수나 폐수 등에 포함된 독성을 가진 음이온류나 양이온류 등의 유독물질을 경제적으로 처리하는데 탁월한 분리기능을 가진 것으로 알려진 전기투석공정에 사용하기 위해 음이온 교환 복합막을 제조하여 그 전기화학적인 특성을 조사하였다. 다양한 조성의 vinylbenzylchloride (VBC)와 divinylbenzene (DVB) 그리고 ${\alpha},\;{\alpha}$-azobis(isobutyronitrile) (AIBN)으로 이루어진 단량체 용액에 다공성 지지체인 poly(ethylene) (PE)을 함침한 후 열중합 가교시켜 poly(VBC-DVB)/PE 복합막을 생성한 다음 trimethylamine(TMA)과 acetone을 이용해 음이온 교환기$(-N^+(CH_3)_3)$를 함유하는 복합막을 제조하였다. 음이온 교환막 제조시 VBC/DVB의 비율과 TMA/Acetone의 비율에 따른 막의 함수율, 이온교환용량(IEC) 및 전기저항을 조사하였다. 그 결과 제조된 막들은 사용된 PE지지체의 얇은 막두께에 기인하여 아스톰사의 상용화 음이온 교환막(AMX)보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 및 낮은 함수율 등을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 제조된 복합막은 저렴한 제조비용과 우수한 전기화학적 특성으로 정수 및 폐수처리를 위한 전기투석공정에 충분히 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

유전체(Si3N4/SiO2/Si3N4)멤브레인 위에 제작된 크로멜-알루멜 열전 유량센서 (Chromel-Alumel Thermoelectric Flow Sensor Fabricated on Dielectric(Si3N4/SiO2/Si3N4) Membrane)

  • 이형주;김진섭;김여환;이정희;최용문;박세일
    • 센서학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.103-111
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    • 2003
  • $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 열차단막을 이용한 크로멜-알루멜(chromel-alumel) 열전(thermoelectric) 유량센서를 제작하였다. 백금 박막 히터의 저항온도계수는 약 $0.00397/^{\circ}C$이었고, 크로멜-알루멜 열전쌍(thermocouple)의 Seebeck 계수는 약 $36\;{\mu}V/K$이었다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유량센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터의 온도가 증가하거나 히터와 열전쌍 사이의 간격이 감소할수록 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 증가하였다. 히터 전압을 약 2.5 V로 하였을 때 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 약 $1.5\;mV/sccm^{1/2}$이었고, 열 응답시간은 약 0.18초이었다. 크로멜-알루멜 열전 유량센서의 유량감도에 있어서 선형 범위가 Bi-Sb 유랑센서의 것보다 더 넓게 나타났다.

재래식 간장의 한외여과시 공급액의 주입속도와 잔류액의 용량감소율이 간장의 투과유속, 미생물균체 및 성분저지율에 미치는 영향 (Effects of Flow Rate of Feed Kanjang and Volume Reduction Ratio of Retentate on the Permeate Flux and Rejection of Microbes Cells and Components in Kanjang during Ultrafiltration Operations)

  • 권광일;이종구;최종동;정현채;임무혁;김기주;김우성;성준현;권오준;김영지;서정식;최청;최광수
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.72-76
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    • 2003
  • 회분처리법으로 박층류식 평막 test cell에 의한 재래간장의 한외시험을 실시한 결과 공급액 주입속도별 투과유속의 감소는 용량감소율의 대수값에 비례하여 감소하였고 본 연구에서 사용한 분획분자량 200,000 dalton의 막에 의한 재래간장의 한외여과에서는 1.5L/min의 유속으로 공급액을 주입하는 것이 농도분극화현상을 최소화하면서 장시간 작업할 수 있음을 알 수 있었다. 간장의 한외여과시험에서 간장내의 총질소와 소금성분은 투과유속이 빠를수록 막에 의한 저지율이 더 높아졌고 따라서 500 nm에서의 간장의 흡광도는 더 낮아졌으며 Cu, Mn 및 Mg와 같은 무기성분도 다소 저지되었다. 미생물 균체는 공급간장의 유속에 상관없이 분획분자량 200,000 dalton의 한외여과막으로 100% 저지되었으나 유리아미노산은 거의 저지되지 않아 투과됨을 알 수 있었다.

우리 나라 농장 사육 타조 알의 난질 조사 (Investigation on the Egg Quality of the Ostrich Farming in Korea)

  • 송광택;오홍록
    • 농업과학연구
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    • 제29권1호
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    • pp.44-54
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    • 2002
  • 이 실험은 우리나라 농가에서 사육되고 있는 타조(African ostrich) 신선란의 내 외부적인 품질 특성을 구명하고자 하였다. 타조의 난형은 장경 15.1~16.1cm, 단경 12.1~13.6cm로, 난형지수는 평균 81.0의 값을 나타내었고, 난각색은 계란보다 광택이 좋은 백색을 나타내었다. 계산식에 의한 난각강도와 난표면적 은 각각 $41.155kg/cm^3$$804.7cm^2$이었다. 타조 난의 난각두께는 난각막을 포함하여 1.89mm로, 각 부위별 난각두께는 거의 비슷한 값을 나타내었으며, 난각막 두께는 0.10mm로, 적도부가 두껍고 둔단부가 상대적으로 얇은 것으로 나타났다. 난각 기공수는 19.77개/$cm^2$으로, 첨단부의 기공수가 대체로 많은 것으로 나타났으며, 1개 알의 총기공수는 약 15241개 정도로 측정되었다. 타조 알의 각 부위의 난중에 대한 비율은 난황 25.1%, 난백 58.2% 그리고 난각은 16.7%이었고, 난백에 대한 난황의 비율(Y/W)은 0.43을 나타내었다. 타조의 알에 대한 난백과 난황의 품질을 조사한 결과 난액에 있어 직경과 높이는 각각 19.7cm 와 13.2mm로 난백지수는 0.07 이며, H.U는 -69.7, pH는 8.3이었으며, 난황에 있어서는 직경이 14.4 cm, 높이 29.4 mm로 난황지수는 0.20으로 나타났고, pH는 6.6 이었다. 또한 난황색은 두터운 난황막으로 인하여 계란보다는 엽은 황색을 보였다.

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