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튜브형 가열로 반응기를 이용한 초미립 $SiO_2$ 입자의 제조 및 증착에 대한 수치모사
김교선,현봉수 한국세라믹학회 1995 한국세라믹학회지 Vol.32 No.11
A numerical model for fabrication and deposition of ultrafine SiO2 particles were proposed in the simplified horizontal MCVD apparatus using tube furnace reactor. The model equations such as energy and mass balance equations and the 0th, 1st and 2nd moment balance equations of aerosols were considered in the reactor. The phenomena of SiCl4 chemical reaction, SiO2 particle formation and coagulation, diffusion and thermophoresis of SiO2 particles were included in the aerosol dynamic equation. The profiles of gas temperature, SiCl4 concentration and SiO2 particle volume were calculated for standard conditions. The concentrations, sizes and deposition efficiencies of SiO2 particles were calculated, changing the process conditions such as tube furnace setting temperature, total gas flow rate and inlet SiCl4 concentration.
고성능 저전력 모바일 컴퓨팅 제품을 위한 MTCMOS ASIC 설계 방식
김교선,원효식,Kim Kyosun,Won Hyo-Sig 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.42 No.2
The Multi-Threshold CMOS (MTCMOS) technology provides a solution to the high performance and low power design requirements of mobile computing applications. In this paper, we (i) motivate the post-mask-tooling performance enhancement technique combined with the MTCMOS leakage current suppression technology, and (ii) develop a practical MTCMOS ASIC design methodology which fine-tunes and integrates best-in-class techniques and commercially available tools to fix the new design issues related to the MTCMOS technology. Towards validating the proposed techniques, a Personal Digital Assistant (PDA) processor has been implemented using the methodology, and a 0.18um Process. The fabricated PDA processor operates at 333MHz which has been improved about $23\%$ at no additional cost of redesign and masks, and consumes about 2uW of standby mode leakage power which could have been three orders of magnitude larger if the MTCMOS technology was not applied. 다중 문턱 전압 CMOS (Multi-Threshold voltage CMOS, MTCMOS) 기술은 모바일 컴퓨팅 제품에서 요구되는 고성능 저전력 특성을 제공한다. 본 논문에서는 먼저 MTCMOS의 누설 전류 차단 기술과 이온 주입 농도 조정을 융합한 마스크 제작 사후 성능 향상 기법을 소개한다. 그리고 MTCMOS 기술에 관련하여 발생하는 새로운 설계 이슈들을 해결하는 최신 기술들을 집적하여 개발된 MTCMOS ASIC 설계 방법론을 제시한다. 특히, 현존하는 상업용 소프트웨어로 설계 흐름을 구현하고 있어 실용성이 높다. 제안된 기법들의 효용성을 검증하기 위해 0.18um 기술에 적용하여 PDA 프로세서를 구현하였다. 제작된 PDA 프로세서는 333MHz에서 동작하였다. 이는 재설계 및 마스크 제작비용 없이 단지 이온 주입 농도 조정으로 약 $23\%$의 추가적인 성능 향상 효과를 나타낸 성과이다. 이 때, 대기 시 누설 전력 소모는 2uW를 유지함으로써 MTCMOS 기술 적용 전 대비 수천 배 억제하는 효과를 얻었다.
초미립 TiO2 입자 제조를 위한 확산 화염반응기의 간략화된 모델
김교선,채범산 한국화학공학회 1999 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.37 No.1
본 연구에서는 확산 화염반응기에서의 초미립 TiO₂ 분말 입자 제조시의 플러그 흐름 가정에 기초한 간략화된 모델식을 제시하였다. 모델식에서는 TiCl₄ 수지식, 에어로졸의 0차, 1차, 2차 모멘트 수지식을 수치모사로 풀었다. 반응기내의 공정변수로는 반응기 온도와 반응물의 농도, 전체 기체유량을 변화시키며 확산 화염반응기내에서의 TiO₂미립자의 농도및 입도크기와 표준편차 등을 반응기 위치에 따라 이론적으로 계산하였다. 전체 기체유량이 증가할수록 또는 반응기 화염온도가 감소할수록 반응기 출구에서의 최종 TiO₂ 입자 농도는 증가하였다. 반면에 반응기 화염온도가 증가할수록, 초기 TiCl₄농도가 증가할수록, 전체 기체유량이 감소할수록 생성된 TiO₂ 입자 크기는 증가하였다. We have proposed a simplified model equations for a diffusion flame reactor to prepare ultrafine TiO₂ powders, based on the assumption of plug flow. The model equations such as mass balance of TiCl₄, the 0th, 1st, and 2nd moment balances of aerosol were solved by a numerical simulation. The particle characteristics such as the concentrations, sizes and standard deviation of TiO₂ particles were theoretically investigated along the reactor length, varying the process conditions of flame temperatures, total gas flow rates and inlet reactant concentrations. It is found that the TiO₂ particle concentration at the reactor exit becomes higher, as the total gas flow rate increases, and also as the flame temperature decreases. On the other hand, the TiO₂ particle size increases, as the flame temperature and the inlet TiCl₄ concentration increase and as the total gas flow rate decreases.