Park, Chang-Hyun;Oh, Myung-Hwan;Kang, Hee-Sung;Kang, Ho-Kyu
ETRI Journal
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제26권6호
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pp.575-582
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2004
Fully-depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) devices with a 15 nm SOI layer thickness and 60 nm gate lengths for analog applications have been investigated. The Si selective epitaxial growth (SEG) process was well optimized. Both the single- raised (SR) and double-raised (DR) source/drain (S/D) processes have been studied to reduce parasitic series resistance and improve device performance. For the DR S/D process, the saturation currents of both NMOS and PMOS are improved by 8 and 18%, respectively, compared with the SR S/D process. The self-heating effect is evaluated for both body contact and body floating SOI devices. The body contact transistor shows a reduced self-heating ratio, compared with the body floating transistor. The static noise margin of an SOI device with a $1.1\;{\mu}m^2$ 6T-SRAM cell is 190 mV, and the ring oscillator speed is improved by 25 % compared with bulk devices. The DR S/D process shows a higher open loop voltage gain than the SR S/D process. A 15 nm ultra-thin body (UTB) SOI device with a DR S/D process shows the same level of noise characteristics at both the body contact and body floating transistors. Also, we observed that noise characteristics of a 15 nm UTB SOI device are comparable to those of bulk Si devices.
During the loading/offloading operation of a liquefied natural gas carrier (LNGC) that is moored in a side-by-side configuration with an offshore plant, sloshing that occurs due to the partially filled LNG tank and the interactive effect between the two floating bodies are important factors that affect safety and operability. Therefore, a time-domain software program, called CHARM3D, was developed to consider the interactions between sloshing and the motion of a floating body, as well as the interactions between multiple bodies using the potential-viscous hybrid method. For the simulation of a floating body in the time domain, hydrodynamic coefficients and wave forces were calculated in the frequency domain using the 3D radiation/diffraction panel program based on potential theory. The calculated values were used for the simulation of a floating body in the time domain by convolution integrals. The liquid sloshing in the inner tanks is solved by the 3D-FDM Navier-Stokes solver that includes the consideration of free-surface non-linearity through the SURF scheme. The computed sloshing forces and moments were fed into the time integration of the ship's motion, and the updated motion was, in turn, used as the excitation force for liquid sloshing, which is repeated for the ensuing time steps. For comparison, a sloshing motion coupled analysis program based on linear potential theory in the frequency domain was developed. The computer programs that were developed were applied to the side-by-side offloading operation between the offshore plant and the LNGC. The frequency-domain results reproduced the coupling effects qualitatively, but, in general, the peaks were over-predicted compared to experimental and time-domain results. The interactive effects between the sloshing liquid and the motion of the vessel can be intensified further in the case of multiple floating bodies.
Kim, Sung-Soo;Lee, Su-Bong;Lee, Soon-Sup;Kang, Dong-Hoon;Lee, Jong-Hyun
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권8호
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pp.704-709
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2016
Wave energy generation systems can be divided into oscillating water chamber type, over topping device type and wave activating body type. The wave activating body type converts wave energy to kinetic energy, and the power generation amount increases as the motion of an activating body increases. In this paper, the wave energy convertor consists of a main body, which has an H-shape, and the activating body. These are connected by a bar-type bridge. By the incident wave, when the activating body moves with vertical motion this motion is consequently converted into rotational motion. The twisting moment and angular velocity at a shaft of convertor are calculated according to various conditions of the incident wave and the shape of the activating body. This can be used as a basic idea for determining the design of wave activating body type convertor.
Waveheight attenuation efficiencies of floating breakwaters in water of finite depth for a VLFS are studied numerically in accordance with the two body radiation-diffraction problem. Four different forms of the breaker are tested with a solid VLFS. The radiation-diffraction wave elevations between the breakwater and the VLFS are predicted directly instead of the far-field transmission-reflection coefficients of the breakwater.
Ocean space utilization using VLFS(Very Large Floating Structures) can provide environmental impact free space by allowing sea water flow freely through the floating structure. Use of Pontoon type VLFS for that purpose needs employment of breakwaters for reduction of wave effects. Therefore, in order to maximize advantage of environmental impact free structure, the breakwater should be the one that can allow water flow freely through it, too. In this paper hydroelastic response of a pontoon type structure is analyzed considering breakwaters which allow water flow through its opening at bottom of the breakwaters. Mode superposition technique is used for solving equation of flexible body while interactions between the pontoon and breakwaters is considered based on generalized mode concept. Bi-quadratic nine node higher-order boundary element method is adopted for more accurate numerical treatment near sharp edged body shape. Performance of various combinations of breakwaters is investigated.
The structure of a variable liquid column oscillator(a VLCO) is analogous to that of the tuned liquid column damper used to suppress oscillatory motion in large structures like tall buildings and cargo ships. The VLCO is a system absorbing high kinetic energy of accelerated motions of multiple floating bodies in the effect of air springs occurred by installation of inner air chambers. Thus, VLCO can improve the efficiency of energy than wave energy converters of the activating object type made in Pelamis Company. In this research, the experiment was performed that a simple floating body was filled with internal fluid of same draft. The characteristics of motions were evaluated in each case of the opening or closing of the upper valves.
본 논문에서는 나노와이어 N-채널 GAA MOSFET의 항복전압 특성을 측정과 3 차원 소자 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 측정에 사용된 나노와이어 GAA MOSFET는 게이트 길이가 250nm이며 게이트 절연층 두께는 6nm이며 채널 폭은 400nm부터 3.2um이다. 측정 결과로부터 나노와이어 GAA MOSFET의 항복전압은 게이트 전압에 따라 감소하다가 높은 게이트 전압에서는 증가하였다. 나노와이어의 채널 폭이 증가할수록 항복전압이 감소한 것은 floating body 현상으로 채널의 포텐셜이 증가하여 기생 바이폴라 트랜지스터의 전류 이득이 증가한 것으로 사료된다. 게이트 스트레스로 게이트 절연층에 양의 전하가 포획되면 채널 포텐셜이 증가하여 항복전압이 감소하고 음의 전하가 포획되면 포텐셜이 감소하여 항복전압이 증가하는 것을 알 수 있었다. 항복전압의 측정결과는 소자 시뮬레이션의 포텐셜 분포와 일치하는 것을 알 수 있었다.
Fluid-body interaction analysis of floating body with six degree-of-freedom motion is presented. In this study, three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations are employed as a governing equation. The numerical method is based on a finite-volume approach on a cartesian grid together with a fractional-step method. To represent the body motion, the immersed boundary method for direct forcing is employed. In order to simulate the coupled six degree-of-freedom motion, Euler's equations based on rigid body dynamics are utilized. To represent the complex body shape, level-set based algorithm is utilized. In order to describe the free surface motion, the volume of fluid method utilizing the tangent of hyperbola for interface capturing scheme is employed. This study showed three different continuums(air, water and body) are simultaneously simulated by newly developed code. To demonstrate the applicability of the current approach, two different problems(dam-breaking with stationary obstacle and water entry) are simulated and all results are validated.
The aim of this study is to analyze the hydrodynamic properties of a 2D floating body with moon pool using a 2D fully nonlinear Numerical Wave Tank(NWT). This NWT was developed based on the Boundary Element Method(BEM) with potential theory and fully nonlinear free surface boundary conditions. Free surface elevations in the moon pool were calculated in the time domain for various frequencies of forced body motions. The added-mass and damping coefficients of the heaving body were also obtained. The present numerical results were compared with the analytic and experimental results and their accuracy was verified.
Kim, Sung-soo;Lee, Jae-chul;Kang, Donghoon;Lee, Soon-sup
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제11권1호
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pp.244-255
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2019
Interest in renewable energy has been increasing in recent years for many reasons, and there have been many studies on new types of wave energy converters and mechanisms for them. However, in this paper, motion characteristics of a wave energy converter with a wave activating body type is studied with an experiment. In order to conduct the experiment, a simple wave activating body type's wave energy converter is proposed. Experimental variations consist of connection type and location. The connection type controls the rotation motions of structures, and the connection location controls the distance between structures. The movement of floating structures, such as rotation, velocity, and acceleration, is measured with a potentiometer and a motion capture camera. Using the recorded data, the motion characteristics derived from the experimental variations are investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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