The InAs multi-quantum dots (MQDs) solar cell and InGaAs multi-quantum wells (MQWs) solar cell to cover 1.1 eV and 1.3 eV were designed by 1D poisson, respectively. The MQDs and MQWs of 5, 10, 15 layers were grown by molecular beam epitaxy. The photo luminescence results showed that the 5 period stacked MQDs have the highest intensity at around 1.1 eV with 57.6 meV full width at half maximum (FWHM). Also we can observe 10 period stacked MQWs peak position which has highest intensity at 1.31 eV with 12.37 meV FWHM. The density and size of QDs were observed by reflection high energy electron diffraction pattern and atomic force microscope. Futhermore, AlGaAs/GaAs sandwiched tunnel junctions were modified according to the width of GaAs layer on p-type GaAs substrates. The structures with GaAs width of 30 nm and 50 nm have backward diode characteristics. In contrast, tunnel diode characteristics were observed in the 20 nm of that of sample.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.17
no.4
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pp.97-103
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2018
Force is a crucial element to be measured in various industries, especially the machine tool industry. Mega units of force are required in fields such as the heavy and ship industries. Micro/nano units of force are required for microparticles. The detection of force generates a physical transformation due to the force imposed from the outside, atlrnd electrical voltage signals are obtained from the system. For the detection of force, an octagonal ring load cell based on circular ring theory is designed and produced. To design the octagonal strain ring, theoretical values with data from the ANSYS program are compared to determine the size of the octagonal strain ring. An octagonal strain ring of the chosen size is made with the SCM415 material. The strain gauges are attached to the octagonal strain ring, designed to construct a full Wheatstone bridge. The LabVIEW program is used to measure the data, and strain values are found. With the octagonal ring load cell completed in this way, experiments are conducted by imposing forces on the tangential axis and radial axis. Experiments are performed to verify if the octagonal ring load cell conducts measurements properly, and theoretical values are analyzed to find any differences. The data will later be used in further research to develop a machine-tool dynamometer.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.12
no.5
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pp.23-29
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2013
Recent advances in printing technology have increased the productivity of the roll-to-roll (R2R) printing process for printed circuitry. In the R2R printed electronics, characteristics of printed and coated layers are one of the most important issues that determine the functional quality of final products. The slot-die technology can coat a large area with high uniformity using low-viscosity materials; determining the process parameters is important to obtain excellent coating qualities. In this study, a viscocapillary model was used to predict qualities of coated layers and patterns. On the basis of analysis results, a novel meta model was derived using design of experiment methodology to improve accuracy. Sensitivity analysis was performed to define major parameters in R2R slot-die coating process. The coating speed was found to most significantly affect the coated layer thickness and was easily controlled. The performance of the proposed model is verified through experimental studies. Based on the statistical analysis results, R2R slot die process can be optimized to guarantee a desired thickness.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.19
no.5
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pp.105-110
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2020
The global battery market is rapidly growing due to the development of vehicles(EV) and wireless electronic products. In particular logistics robots, which hielp to produce EVs, have attracted much interest in research in Korea Because logistics sites and factories operate continuously for 24 hours, the technology that can dramatically increase the operation time of the logistics equipment is rapidly developing, and various high-level technologies are required for the batteries used in. for example, logistics robots. These required technologies include those that enable rapid battery charging as well wireless charging to charge batteries while moving. The development of these technologies, however, result in increasing explosions and topical accidents involving rapid charging batteries These accidents due to the thermal shock caused by the heat generated during the charging of the battery cell. In this study, a performance evaluation of a heat dissipation design using infrared thermal imaging was performed on an energy storage systrm(Ess) applied with an internal heat conduction cooling method using a heating plate.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.21
no.1
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pp.66-72
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2022
The Mooney-Rivlin second order optimal strain energy function derived through uniaxial tensile test and analysis was applied to a gasket to confirm the internal stress and surface pressure generated during compression. The Taguchi method, a statistical technique, was used to design the optimum shape of the gasket, and through characteristic evaluation, the optimum shape of the gasket was obtained when the reference plane (T: 0.15 mm), contact surface (W: 1.00 mm), and curvature (R: 0.30 mm) were used. It was determined that the optimum shape yields a von Mises stress of 4.83 MPa, and the contact pressure stress is 20.14 MPa, which satisfies breakage and sealing requirements. In the future, we plan to manufacture a jig that can measure surface pressure to conduct comparative verification studies between the test results and analysis results.
Kim, Hyeong-Jun;Lee, Kyung-Chang;Son, Ho-Jun;Park, Shin-Jun;Park, Cheol-Su
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.21
no.3
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pp.49-55
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2022
The design of a battery package and a BMS module for applications using seawater rechargeable batteries, which are known as next-generation energy storage devices, is proposed herein. Seawater rechargeable batteries, which are currently in the initial stage of research, comprise primarily components such as anode and cathode materials. Their application is challenging owing to their low charge capacity and limited charge/discharge voltage and current. Therefore, we design a method for packaging multiple cells and a BMS module for the safe charging and discharging of seawater rechargeable batteries. In addition, a prototype seawater rechargeable battery package and BMS module are manufactured, and their performances are verified by evaluating the prevention of overcharge, overdischarge, overcurrent, and short circuit during charging and discharging.
In this paper, the energy absorption capability of a novel cruciform composite lattice structure was evaluated through the simulation of compression tests. For this purpose, several test samples of Polylactic acid cellular reinforced with continuous glass fibers were prepared for compression testing using the additive manufacturing method of material extrusion. Using a conventional path design for material extrusion, multiple debonding is probable to be occurred at the joint regions of adjacent cells. Therefore, an innovative printing path design was proposed for the cruciform lattice structure. Afterwards, quasistatic compression tests were performed to evaluate the energy absorption behaviour of this structure. A finite element model based on local material property degradation was then developed to verify the experimental test and extend the virtual test method. Accordingly, different combinations of unit cells' dimensions using the design of the experiment were numerically proposed to obtain the optimal configuration in terms of the total absorbed energy. Having brilliant energy absorption properties, the studied cruciform lattice with its optimized unit cell dimensions can be used as an energy absorber in crashworthiness applications. Finally, a cellular structure will be suitable with optimal behavior in crush load efficiency and high energy absorption.
Kim, Hyung-Mo;Yang, Cheol-Nam;Hong, Byung-Sun;Park, Young-Il
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.30
no.11
s.254
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pp.1117-1122
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2006
The PEM type regenerative fuel cell(RFC) for the ground simulator of the regeneration electric power system has been designed, manufactured, and tested. In this paper, the designing and manufacturing procedures of the RFC were presented. Also, the performance test results were showed briefly. The RFC consists of PEM type stack, humidifier, pressure and flow control valve, storage tanks, pump and controller. The performance tests were carried out with stack and system performance tests. The performance targets are more than 50% stack efficiency, 1.5kW stack power, less 400W parasitic power in design condition. Most of the performances required are satisfied.
Ignitabilility of explosive gas mixture by spark of dry cell in case of short circuit by accident was studied for the purpose of evaluation of intrinsically safe characteristics of dry cell that manufactured in Korea. IEC type spark test apparatus, $21{\pm}2$ Vol% of hydrogen - air mixture, and dry cell that produced in Korea was used for the experiment. The result of this research could be used for design, manufacturing, and using the intrinsically safe electrical apparatus.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2010.06a
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pp.36-36
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2010
Currently, there are several newly developed energy resources for the future to replace petroleum resources such as hydrogen fuel cell, solar cell, wind power, and etc. Among them, solar cell has attracted a worldwide concern, because it has an enormous amount of resources. In general, a study of solar cells can be classified in to an area of bulk type and thin-film type. Inorganic solar cells based on silicon have been tremendously developed in technology and efficiency. However, since there are many lithographic steps, high processing temperature approximately $1000^{\circ}C$, and expensive raw materials, a manufacturing cost of device are nearly reaching a limit. Contrary to those disadvantages, organic solar cells can be manufactured at room temperature. Also, it has many advantages such as a low cost, easy fabrication of thin film, and possible manufacture to a large size. Because it can be made to be flexible, research and development on solar cells are actively in progress for the next generation. ever though an efficiency of the organic solar cell is low compared to that of inorganic one, a continuous study is needed. In this paper, we report optimal device structure obtained by a program simulation for design and development of highly efficient organic photovoltaic cells. we have also compared simulated results to experimental ones.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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