• 설비공학논문집
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• 제18권12호
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• pp.1007-1016
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• 2006

Although the advance in electronic technology enables a large number of circuity to be packed in a small volume, it is simultaneously required to remove the high heat load produced by them. In this study, the heat transfer and pressure drop characteristics of a mini-channel heat exchanger, which is designed for liquid cooling of electronic components, are investigated by varying operating conditions. Water and FC-72 were used as working fluids. The mini-channel heat exchanger was made with circular shape channels having din-meters of 2, 3, and 4 mm in regular intervals, and the channel length was 100 mm. The header and inlet guide pathway to provide uniform inflow were attached at the inlet of the test section. Copper block including the heaters was attached at the sidewall of the test section as a heat source, which provided the heat flux from 5 to $15W/cm^2$. The entrance effects enhanced the heat transfer coefficient in the mini-channel significantly. In addition, the single-phase pressure drop in the mini-channel was very similar to that predicted by the laminar flow correlation except that the transition Re decreased due to flow instability in the entrance region.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.88-93
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• 2021

선박의 건조과정이나 압력용기의 몸체 부분을 용접할 경우 많이 사용되는 SAW(Submerged Arc Welding)는, 용접 부위에 분말 형태의 용제(Flux)를 일정 두께로 살포하고 그 속에 전극 와이어를 연속적으로 공급하여 용접이 이루어지는 방법으로 용접 시 발생되는 아크열이 외부로 노출되지 않는 특징이 있으며, 잠호용접으로 불리기도 한다. 또한 1,500~3,000A의 전류까지 통전 할 수 있는 고전류 용접이 가능하며 아크효율이 95% 이상, 미세한 금속 산화물 입자인 Welding Fume 발생량이 적고 아크광선이 외부로 노출되지 않아 청정한 작업이 가능하며 용입이 깊고 결함이 잘 발생하지 않아 용접 이음부의 신뢰도가 높다. 본 연구에서는 SM490C-TMC 후판을 서브머지드 아크용접(SAW)을 이용하여 이종 용접한 후 용접부의 기계적 특성을 인장, 경도, 매크로, 자분탐상 검사 결과를 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 굽힘 시험 결과 시료에서 표면의 터짐 현장이 발생하지 않았고 기타 결점의 유무를 확인할 수 없었으며, 이는 용접 이후 소성변형 과정에서도 충분한 인성을 발휘하고 있는 것으로 나타났으며, 1F 용접 방법이 굽힘 성능에 문제가 없는 것으로 판단되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권11호
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• pp.4329-4337
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• 2022

Jet impinging device is designed for decay heat removal on horizontal fuel rods in a low temperature heating reactor. An experimental system with a fuel rod simulator is established and experiments are performed to evaluate water film covering capacity, within 0.0287-0.0444 kg/ms mass flow rate, 0-164.1 kW/m² heating flux and 13.8-91.4℃ feeding water temperature. An effective method to obtain the film coverage rate by infrared equipment is proposed. Water film flowing patterns are recoded and the film coverage rates at different circumference angles are measured. It is found the film coverage rate decreases with heating flux during single-phase convection, while increases after onset of nucleate boiling. Besides, film coverage rate is found affected by Marangoni effect and film accelerating effect, and surface wetting is significantly facilitated by bubble behavior. Based on the observed phenomenon and physical mechanism, dry-out depth and initial dry-out rate are proposed to evaluate film covering potential on a heating surface. A model to predict film coverage rate is proposed based on the data. The findings would have reliable guide and important implications for further evaluation and design of decay heat removal system of new reactors, and could be helpful for passive containment cooling research.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.811-823
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• 2009

Seawater desalination process using a reverse osmosis (RO) membrane has been considered as one of the most promising technologies in solving the water scarcity problems in many arid regions around the world. To protect RO membrane in the process, a thorough understanding of the pretreatment process is particularly needed. Seawater organic matters (SWOMs) may form a gel layer on the membrane surface, which will increase a concentration polarization. As the SWOMs can be utilized as a substrate, membrane biofouling will be progressed on the RO membrane surface, resulting in the flux decline and increase of trans-membrane pressure drop and salt passage. In the middle of disinfection, an optimal chlorine dosage and neutralizer (sodium bisulfite, SBS) should be practiced to prevent oxidizing the surface of RO membranes. Additional fundamental research including novel non-susceptible biofouling membranes would be necessary to provide a guide line for the proper pretreatment process.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.675-682
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• 2009

Instead of direct driving like BLDC, the induction principle is adopted as a driving one for planar stage. The stage composed of four linear induction motors put in square type is activated by two-axial forces; low-frequency attractive force and thrust force of the linear induction motors. Here, the modified vector control whose new inputs are q-axis current and dc current biased to three phase current instead of d-axis current or flux current is applied extensively to overall motion of the stage. For the developed system, the precision step test and the constant velocity test are tried to guarantee its feasibility for TFT-LCD pattern inspection. However, to exclude a discontinuity due to phase shift and minimize a force ripple synchronized with the command frequency, the initial system is revised to the antagonistic structure over the full degree of freedom. Concretely describing, the porous air bearings guide an air-gapping of the stage up and down and a pair of liner induction motors instead of single motor are activated in the opposite direction each other. The performances of the above systems are compared from trapezoid tracking test and sinusoidal test.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권4호
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• pp.553-561
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• 2010

In flat panel display or semiconductor industries, they install the equipments with fine line width and high throughput for fabrication and inspection. The equipments are required to have the linear stage which can position the work-piece with high speed, fine resolution on wide range of motion. In this paper, a precision planar linear XY stage is proposed. The stage has a symmetric planar window configuration and is guided by air-bearings on granite plate. The symmetric planar window configuration makes the stage has robustness against dynamic and thermal disturbances. The air-bearings let the stage move smooth on straight guide bar and flat granite surface. The stage is actuated by linear motor with Halbach magnet array (HMA). HMA generates more confined magnetic flux than conventional array. The linear motors are optimized by using sequential quadratic programming (SQP) with the several constraints that are thermal dissipation, required power, force ripple and so on. The planar linear XY stage with the symmetric planar configuration and the linear motors is implemented and then the performance such as force ripple, resolution and stroke are evaluated.

• 한국자기학회지
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• 제8권5호
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• pp.308-316
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• 1998

본 연구에서는 부상에 필요한 소비전력을 최소화 할 수 있고, 부상력과 추진력을 동시에 얻을 수 있는 제어-영구자석형 선형동기전동기에 대하여 횡변위가 기기의 추진력, 부상력, 안내력에 미치는 영향을 3차원 유한요소해석을 통하여 검토하였다. 횡변위에 대한 공극자속밀도의 분포특성과 힘 특성의 변화에 대하여 검토하고 횡변위 및 공극 길이의 변화가 기기의 특성에 미치는 영향에 대하여 해석과 실험을 통하여 분석하였다. 본 연구결과 횡변위 및 공극의 변화가 제어-영구자석형 선형동기 전동기의 특성에 미치는 영향을 정량적으로 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1192-1194
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• 2005

선형전동기는 일반적으로 회전형 전동기를 잘라 평면에 펼친 다음 회전형 전동기와 같이 구동할 경우 직선운동을 하는 전동기이다. 회전형 전동기에 비해서 효율특성을 다소 떨어지지만 직선운동을 위한 전동기가 필요할 경우에는 많이 사용하고 있는 실정이며 회전형의 경우 고정자와 회전자의 극간격을 유지하기 위해서 축을 중심으로 구동할 수 있게 제작하고 있는 실정이다. 그러나 선형전동기의 경우 정확한 극간경의 유지를 위해서 LM guide를 사용하는 것이 일반적이며 이로 인해서 고정자회 이동자 사이의 정확한 간격을 유지할 수 있게 된다. 또한 자속의 흐름과 이동자의 이동방향에 따라 일반적으로 선형전동기를 구분하는데 자속의 흐름으로 인해 만들어지는 평면과 이동자가 움직이는 방향이 같은 면 상에 있으면 종자속이라고 하고 횡방향으로 놓여질 경우 횡자속 선형전동기라고 부른다. 본 연구에서는 횡자속 선형전동기에서 발생되는 추력특성을 고려하여 선형액추에이터를 설계할 경우 발생되는 추력읜 불균일성에 대한 내용으로 전동기의 추력 특성 파형에 따른 성형 액추에이터의 동특성을 알아보았다. 특히 액추에이터에서 발생되는 공진특성을 기준으로 불때 같은 에너지로 약 2배의 동특성을 얻을 수 있었고 반력은 거의 같은 특성을 얻을 수 있었다.

• 분석과학
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• 제16권5호
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• pp.391-398
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• 2003

하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용하여 생물시료중의 붕소의 정량을 위한 기초연구를 수행하였다. 측정조건에 대한 특성조사를 위해 시료에 대한 중성자 조사 위치에서 중성자속 및 균질도를 측정하였다. 시료위치에서 열중성자 빔의 크기가 $2{\times}2cm^2$ 되도록 집속하였으며, 측정된 선속은 $1.0{\sim}6.5{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 범위를 나타냈으며, 중심부로부터 반경 4.5 mm 이내 및 9 mm 이내에서 각각 $5.77{\pm}0.71{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $4.68{\pm}1.64{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 따라서 양질의 균일한 조사를 위해서 시료의 크기를 10 mm 이내로 조정하였다. 검출 시스템은 컴프턴 산란에 의한 백그라운드 요인을 억제하고 분석감도를 높이기 위해 설계되었으며, 감마선 계측 시스템의 에너지 교정과 컴프턴 억제율을 조사하기 위해 NaCl 표준체를 이용하여 단일 및 컴프턴 모드로 백그라운드를 측정하였다. 또한 정확한 붕소의 측정을 위해 시료의 매질효과로서 발생하는 분광학적 Na의 472 keV 피이크에 대한 간섭효과를 결정하였으며, 세 가지 인증표준물질 (NIST SRM 1570a, 1547, 1573a)을 이용한 붕소농도 측정시험을 두 가지 모드로 실시한 후 결과를 비교하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1883-1886
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• 2005

In this paper, a decoupled dual servo (DDS) stage for ultra-precision scanning system with large working range is introduced. In general, dual servo systems consist of a fine stage for short range and a coarse stage for long range. The proposed DDS also consists of a $XY\theta$ fine stage for handling and carrying workpieces and one axis coarse stage. Its coarse stage consists of air bearing guide system and a coreless linear motor with force ripple. The fine has four voice coil motors(VCM) as its actuator. According to a VCM's nature, there are no mechanical connections between coils and magnetic circuits. Moreover, VCM doesn't have force ripples due to imperfections of commutation components of linear motor systems - currents and flux densities. However, due to the VCM's mechanical constraints the working range of the fine is about $25mm^2$. To break that hurdle, the coarse stage with linear motors is used to move the fine about 500mm. Because of the above reasons, the proposed DDS can achieve higher precision scanning than other stages with only one servo. With MATLAB's Sequential Quadratic Programming (SQP), the VCMs are optimally designed for the highest force under conditions and constraints such as thermal dissipations due to its coil, its size, and so on. And for their movements without any frictions, guide systems of the DDS are composed of air bearings. To get precisely their positions, a linear scale with 5nm resolution are used for the coarse stage's motion and three plane mirror laser interferometers with 5nm for the fine's $XY\theta$ motions. With them, on scanning the two stages have same trajectories. The control algorithm is named Parallel method. The embodied ultra-precision scanning system has sub 100nm following error and in-positioning stability.