히트 싱크용 클래드메탈에서 두께 방향의 열전도 특성에 미치는 계면의 영향

김종구,김동용,김현,한병동,조영래,Kim, Jong-Gu,Kim, Dong-Yong,Kim, Hyun,Hahn, Byung-Dong,Cho, Young-Rae 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.3

히트 싱크용 소재에 응용할 목적으로 단층금속과 2층금속 클래드메탈에 대해 열전도 특성에 대한 연구를 하였다. 단층시편으로는 스테인리스강과 알루미늄을 선택하였으며, 2층 금속으로는 스테인리스강과 알루미늄을 압연해서 제조한 클래드메탈을 사용하였다. 열전도도는 섬광법으로 측정한 열확산계수와 비열 및 밀도를 사용해 얻었다. 실험을 통해 얻은 측정값을 참고문헌에 보고된 자료를 사용해 얻은 계산값과 비교하였다. 단층시편의 경우, 실험을 통해 얻는 열확산계수와 열전도도는 계산값보다 작았다. 스테인리스강의 경우, 측정한 열전도도는 계산값에 비해 6% 정도 작았으며, 알루미늄의 경우 18% 정도 작았다. 반면, 2층 금속인 스테인리스강과 알루미늄의 클래드메탈은 측정한 열전도도가 계산값에 비해 55% 정도 낮게 나타났다. 섬광법으로 측정한 열전도도가 계산값보다 55% 정도 낮게 나타난 이유는 스테인리스강과 알루미늄의 사이에 존재하는 계면의 영향 때문이다. 스테인리스강과 알루미늄의 사이에 존재하는 계면은 열전도 특성을 지배하는 전자와 탄성파의 이동을 어렵게 하기 때문이다. 우수한 방열특성을 갖는 다층구조 방열모듈을 개발하기 위해서는 열전도 특성에 결정적으로 영향을 주는 계면 특성의 조절이 중요하다. A study on thermal properties for a single-layer metal and a 2-ply metal (clad metals) was investigated for the application of heat sink. For the single-layer metal, a stainless steel (STS) and an aluminum (Al) were selected. Also, a roll bonded clad metal with STS and Al was chosen for the 2-ply metal. The thermal conductivity of the sample was obtained from the thermal diffusivity measured by the light flash analysis (LFA), specific heat and density. Measured thermal property values were compared with the calculated values using the data from the references. For the single-layer metal, measured values for the thermal diffusivity and thermal conductivity were smaller than calculated values. Differences between measured and calculated values were about 6% and 18% for the STS and Al samples, respectively. For the clad metals, however, a large difference (55%) was observed. Here, a relatively small thermal conductivity measured by LFA was due to the existence of a interface between STS and Al in the clad metal. Such a interface reduces the moving velocity of free electrons and phonons in the clad metal. For the development of a high performance heat-issipation module with the multi-layer structure, the control of interface properties which determine thermal properties was confirmed to be important.

농촌형 녹색마을에 신재생에너지 보급을 위한 시설재배 및 농업기계의 CO₂ 배출량 분석

김종구,유영선,강연구,김영화,장재경,김현태,서광욱,이승기,조희제,강지원,Kim, J.G.,Ryou, Y.S.,Kang, Y.K.,Kim, Y.H.,Jang, J.K.,Kim, H.T.,Seo, K.W.,Lee, S.K.,Cho, H.J.,Kang, J.W. 유기성자원학회 2011 유기물자원화 Vol.19 No.1

화석에너지 의존도를 줄이면서 $CO_2$ 배출량을 낮추기 위하여 정부에서는 녹색마을을 선정하고 에너지 자급률을 40% 수준으로 높이려는 계획을 추진 중이다. 본 연구는 각 농업 분야 중에서 농기계의 사용과 재배 시설에 있어서의 에너지 사용량을 파악하고 이를 바이오디젤로 대체하였을 때의 $CO_2$ 저감수준을 분석하고자 하였다. 이를 위하여, 농업 각 분야별 에너지 소비수준의 분석, 그리고 실천 가능한 신재생 에너지원의 선정이 요구된다. 경종재배의 전체 연간온실가스 배출량은 $5,667,258\;t-CO_2$이고, 그 중 시설 부문은 $4,932,607\;t-CO_2$인 것으로 분석되었으며, 농업시설 부문 중 에너지원별로 보면 경유가 $3,105,707\;t-CO_2$, 중유가 $1,370,578\;t-CO_2$를 배출하는 것으로 분석되었다. 우리나라 시설작물의 단위 면적당 온실가스 평균배출량은 $29,418\;t-CO_2/ha$인 것으로 나타났다. 농기계별 2007년 총에너지소비량을 살펴보면 트랙터가 284,763 kL로 가장 높게 나타났으며, 동력 경운기 221,314 kL, 곡물건조기 145,524 kL, 콤바인 72,537 kL 등의 순이었다. 전라북도 G시를 대상으로 이용 중인 시설재배와 농업기계의 이산화탄소 배출량을 비교분석한 결과, 바이오디젤로 전환하면 약 7% 정도의 $CO_2$ 감소효과가 있는 것으로 분석되었다. In order to reduce dependence on the fossil fuels and $CO_2$ gas emission in farming activities, the government has pushed ahead with making the self-sufficiency of farming energy up 40% level in green villages. The objectives of this study are to survey the energy consumption of horticultural facilities or agricultural machineries, and to analyze the reduced $CO_2$ gas emission level from fossil fuel to bio-diesel fuel. For the implement of this study, it is necessary to analyze the energy consumption level in the various sector of farming activities, and available renewable energy sources should be selected. Annual total $CO_2$ gas emission in the tillage farming sector was analyzed as $5,667,258\;t-CO_2$ and that in the horticultural facilities occupied $4,932,607\;t-CO_2$, while the $CO_2$ gas emission level of diesel fuel was $3,105,707\;t-CO_2$, and that of the heavy oil showed $1,370,578\;t-CO_2$. The average $CO_2$ gas emission level of horticultural facilities in the country was analyzed as $29,418\;t-CO_2/ha$. Among the total energy consumption of agricultural machineries, tractor used 284,763kL, power tiller spent 221,314 kL, grain drier consumed 145,524kL and combine tractor expend 72,537kL. From the comparison of $CO_2$ gas emission level between fossil fuel and bio-diesel fuel for the horticultural facilities or agricultural machinery in G-City, Jeonbuk Province, the $CO_2$ gas emission level can be reduced by 7% through replacing the fuel from fossil to biodiesel.

붕규산유리 매질 내에서의$Eu^{3+}$이온의 형광특성

김종구,이종규,김정석,김승수,전관식,Kim, Jong Goo,Lee, Jong Gyu,Kim, Jung Suk,Kim, Seung Soo,Chun, Kwan Sik 대한화학회 1997 대한화학회지 Vol.41 No.5

유로퓸의 조성을 2~33% $Eu_2O_3$ 범위에서 변화시키면서 제조한 붕규산유리 매질에서의 $Eu^{3+}$ 이온에 대한 형광 및 형광붕괴시간을 측정하였다. 붕규산유리 매질 내에서 $Eu^{3+}$ 이온의 형광은 $f^b$ 전자구조내의 SL 결합에 의해 이루어진 준위간의 $5D0{\rightarrow}7FJ$(J=0, 1, 2, 3, 4) 전이들이고, 스펙트럼에서 양자수 J에 따른 Stark 부준위의 수로부터 $Eu^{3+}$ 이온 주변결정장의 대칭성 위수가 $n{\leq}2$ 인 낮은 대칭성을 갖고 있음을 알았다. 붕규산유리 매질 내의 음이온성 산소와 $Eu^{3+}$ 이온의 상대적 비에 따라 형광수명들의 종류 및 분률이 달라졌으며, 이로부터 붕규산유리 매질 내의 $Eu^{3+}$ 이온에 대한 주변의 결합조건을 추정하였다. Fluorescence spectra and life time of $Eu^{3+}$ ion in borosilicate glass medium are measured. Electronic transitions of $Eu^{3+}$ ion in borosilicate glass medium are found to come from $5D0{\rightarrow}7FJ$(J=0, 1, 2, 3, 4) transitions of SL coupling system in $f^b$ electrons configuration. From the number of Stark sublevels in spetra, crystal field for $Eu^{3+}$ ion is also found to have the symmetric character of low symmetry order, $n{\leq}2$. The fraction and the number of components of life times were varied depending on the composition of $Eu^{3+}$ in borosilicate glasses, from which the binding condition between the $Eu^{3+}$ ion and anionic oxygen of borosilicate glass can be deduced.

알루미늄 기판에 스크린 인쇄한 AlN 후막의 두께 방향으로 열전도도 평가

김종구,박홍석,김현,한병동,조영래,Kim, Jong-Gu,Park, Hong-Seok,Kim, Hyun,Hahn, Byung-Dong,Cho, Young-Rae 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.4

히트 싱크용 소재에 응용할 목적으로 단층금속과 2층 단면구조 복합재료에 대해 열전도 특성을 연구하였다. 단층금속으로는 알루미늄합금(Al6061)을 사용했으며, 2층 단면구조 복합재료로는 Al6061기판에 질화알루미늄(AlN)을 스크린 인쇄한 층상구조 복합재료를 선택하였다. 섬광법으로 측정한 열확산계수와 비열 및 밀도를 사용해서 열전도도를 측정하였다. 실험을 통해 얻은 열전도 특성 값을 참고문헌에 보고된 자료를 사용해 계산한 값과 비교하였다. Al6061 기판에 스크린인쇄법으로 AlN 후막을 형성시킨 2층 단면구조 복합재료 시편의 열전도도는 AlN 후막의 두께가 증가할수록 선형적으로 감소하였다. 측정한 복합재료의 열전도도는 두께가 $53{\mu}m$과 $163{\mu}m$일 때, 각각 $114.1W/m{\cdot}K$와 $72.3W/m{\cdot}K$로 나타났다. 또한, 스크린 인쇄한 AlN 후막의 열전도도를 열전도비저항에 대한 혼합법칙을 적용해서 평가하였다. AlN 후막의 두께가 $53{\mu}m$와 $163{\mu}m$인 경우, 스크린 인쇄한 AlN 후막의 열전도도는 각각 $9.35W/m{\cdot}K$와 $12.40W/m{\cdot}K$로 나타났다. A study on thermal properties for a single-layer metal and two-layer composites was investigated for the heat-sink application. For the single-layer metal, an aluminum alloy (Al6061) was selected. A screen printed aluminum nitride (AlN) layer on the Al6061 substrate was chosen for the two-layer composites. The thermal conductivity of the sample was determined from the thermal diffusivity measured by the light flash analysis (LFA), specific heat and density. Measured thermal property values were compared to calculated values using the data from the references. The thermal conductivity of composites with screen printed AlN layer on the Al6061 substrate decreased linearly with increasing the thickness of AlN layer. Measured values of the thermal conductivity for composites with $53{\mu}m$ and $163{\mu}m$ thick AlN layers were $114.1W/m{\cdot}K$ and $72.3W/m{\cdot}K$, respectively. In particular, the thermal conductivity of the screen-printed AlN layer was demonstrated by appling the rule of mixture in view point of thermal resistivity. Measured values of the thermal conductivity for AlN layers with the thickness of $53{\mu}m$ and $163{\mu}m$ showed $9.35W/m{\cdot}K$ and $12.40W/m{\cdot}K$, respectively.

도시하천 유지유량 확보방안 개선에 대한 고찰

김종구,Kim, Jong-Gu 한국수자원학회 2010 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.43 No.11

정규화된 분산을 이용한 프랙탈 압축방법

김종구,함도용,위영철,김하진,Kim, Jong-Koo,Hamn, Do-Yong,Wee, Young-Cheul,Kimn, Ha-Jine 한국정보처리학회 2001 정보처리학회논문지 A Vol.8 No.4

프랙탈 코딩은 높은 압축률을 포함한 여러 가지 장점을 가지고 있으나 유사블록 탐색에 긴 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문은 각 블록의 정규화 된 분산 값은 명도(contrast)와 밝기(brightness)에 독립적임을 발견하고, 이를 이용하여 d(key의 수)차원 공간에서 최근접부근탐색(nearest neighbor search)을 하여 효율적인 유사블록을 탐색하는 방법을 제안한다. 본 방법은 각 치역 블록 당 Ο(log N), (N : 정의역블록 수) 시간에 유사 정의역 블록 찾을 수 있음을 보였다. 압축처리 된 이미지는 각 치역 블록 당 Ο(N) 시간이 요구되는 전체탐색의 PSNR (Peak Signal Noise Ratio)과 거의 같은 값을 얻게 되었다. 또한, 본 방법은 에지가 많은 이미지에도 전체탐색과 거의 유사한 PSNR로 압축되는 장점을 가진다. Fractal image coding suffers from the long search time of domain pool although it provides many properties including the high compression ratio. We find that the normalized variance of a block is independent of contrast, brightness. Using this observation, we introduce a self similar block searching method employing the d-dimensional nearest neighbor searching. This method takes Ο(log/N) time for searching the self similar domain blocks for each range block where N is the number of domain blocks. PSNR (Peak Signal Noise Ratio) of this method is similar to that of the full search method that requires Ο(N) time for each range block. Moreover, the image quality of this method is independent of the number of edges in the image.

복합화력발전소 가스터빈 발전기계통 모델정수 도출 및 검증을 위한 특성시험

김종구,유호선,Kim, Jong Goo,Yoo, Hoseon 한국플랜트학회 2021 플랜트 저널 Vol.17 No.4

본 연구에서는 서인천복합 6호기 가스터빈 발전기계통에 대하여 기술특성시험을 실시하여 모델정수를 도출하고 검증하였다. 발전기 최대/최소 무효전력 한계시험 결과 최대 무효전력 한계는 80 MVar이고, 최소 무효전력 한계는 -30 MVar이다. 발전기는 GENROU 모델을 사용하였고, 계자시정수(T'do)는 4.077 s, 관성정수(H)는 5.461 P.U로 결정하였다. 여자시스템은 ESST4B 모델을 사용, 무부하 2% AVR 스텝시험을 모의하는 방식으로 모델정수를 도출하고 검증하였으며, PSS 모델링은 PSS2A 모델정수로 도출하였고, PSS Off/On일때 측정된 계측 데이터를 모의, 비교하여 검증하였다. 조속기-터빈는 GGOV1 모델을 사용하여 모델정수를 도출하고 검증하였다. PSS/E 시뮬레이션 프로그램을 통해 10% 조속기 스텝시험을 모의하여 결정된 조속기-터빈 모델정수의 수치 안정성을 확인하였다. In this study, a technical characteristic test was conducted on the gas turbine generator system of Seoincheon Combined cycle no.6 to derive and verify the model constants. As a result of the generator maximum/minimum reactive power limit test, the maximum reactive power limit is 80 MVar and the minimum is -30 MVar. The generator uses the GENROU model, the field time constant (T'do) is 4.077 s, and the inertial constant (H) is 5.461 P.U. Excitation system used ESST4B model to derive and verify model constants by simulating no-load 2% AVR step test, PSS modeling derived from PSS2A model constants, and simulated and compared measurement data measured when PSS off/on Did. The GGOV1 model was used for the governor-turbine, and the numerical stability of the determined governor-turbine model constant was verified by simulating a 10% governor step test through the PSS/E simulation program

해상 집회 및 시위의 특성과 법적 규율

김종구,Kim, Jong-Goo 해양환경안전학회 2013 海洋環境安全學會誌 Vol.19 No.4

해상 집회 및 시위는 그 장소가 해상이라는 점에서 위험성이 크며, 집회 및 시위의 수단으로 다수의 선박이 동원되기 때문에 제한된 해상 시위 공간에서 시위 선박들 간의 충돌 등 안전사고의 위험이 항상 대두된다. 따라서 해상에서의 집회 및 시위는 육상에서의 집회 및 시위에 비하여 더 엄격한 규제가 필요한 측면이 있다. 그러나 헌법상 기본권으로 보장되는 집회 및 시위에 관한 권리의 중요한 내용 중 하나가 효과적인 집회 및 시위 장소를 선택하는 것이며, 집회 및 시위에 관한 권리는 육상 뿐 아니라 해상에서도 보호되어야 한다. 따라서 해상에서의 집회 및 시위에도 집회 및 시위에 관한 법률이 적용되는 것으로 보아 그에 따른 규제 뿐 아니라 보호도 이루어져야 할 것으로 판단된다. 본 논문은 이와 같은 집회 및 시위에 관한 법률의 적절한 해석을 통하여 해상 집회 및 시위를 적절히 규제하면서도 동시에 보호하는 방안을 도출하고자 하였다. This study discusses characteristics and regulations of assembly and demonstration on the Sea. One of the characteristics of assembly and demonstration on the sea is danger caused by vessels and nature of the sea. Thus, Korea Coast Guard prefers to regulate demonstration on the sea more strictly by applying sea related laws such as Maritime Safety Act and Public Order in Open Ports Act. However, assembly and demonstration on the sea is one of the fundamental rights which is guaranteed by the Constitution and should be regulated and protected by the Assembly and Demonstrations Law. The purpose of this article is to properly regulate and protect assembly and demonstration on the Sea based on proper interpretation of the Assembly and Demonstrations Law.

도시경관을 고려한 해안지역 공동주택의 높이관리제도 개선방안에 관한 연구 - 부산광역시 해안지역 공동주택을 대상으로 -

김종구,김유준,Kim, Jong Gu,Kim, Yu Jun 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.1

공동주택이 고층화됨에 따라, 고층 공동주택 거주자들은 이익을 누리는 반면에 건축물 배후를 이용하는 사람들은 주거 환경에서 많은 문제를 경험하게 되었다. 본 연구에서는 공동주택 중에서도 특히 공동주택의 높이가 도시경관에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 사례 연구 및 비교 분석을 수행하였다. 그 결과, 해안지역의 공동주택 단지나 건축물들에 한해서는 그에 적합한 높이관리의 규제를 마련하여 여러 가지로 난립되어 있는 높이에 관한 제도들을 총괄적으로 관리 할 수 있는, 불안요소들을 모두 아우를 수 있는 방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다. As apartments have been made into high-rise buildings, the residents in the buildings have become to enjoy the benefits. On the contrary, the users of buildings on the back have become to experience many problems in residential environments. This research studied on measures to improve height control systems focusing on the heights of apartments in order to figure out the impact of apartments on city scenery. This study concluded that, to solve these problems, a general system to control heights should be prepared to solve the problem of visual blocking and for apartment complexes or buildings in coastal areas, regulations for height controls suitable to them should be separately prepared thereby controlling systems related to height controls as a whole instead of those many different systems relating to heights.

줄포만 갯벌의 입도특성 및 중금속 오염도 평가

김종구,유선재,안욱성,Kim, Jong-Gu,You, Sun-Jae,Ahn, Wook-Sung 해양환경안전학회 2008 海洋環境安全學會誌 Vol.14 No.4

줄포만 갯벌의 체계적이고 과학적인 관리를 위하여 갯벌 퇴적물을 대상으로 입도특성 및 유기물 그리고 중금속 조사를 실시하였고, 퇴적물중의 중금속 오염도를 평가하였다. 줄포만 전체 갯벌의 입도는 연안과 직각방향인 F라인에서 대부분 Clay질이 우세한 반면, 만의 연안측면에 위치한 R과 L라인에서 Silt질이 우세한 것으로 나타나서 Silt-Clay 또는 Clay-Silt가 대부분이었다. 평균입경은 3.7 ${\phi}{\sim}$ 10.4 ${\phi}$의 범위로 평균 7 ${\phi}$ 이상의 높은 평균입도를 나타내어 퇴적물 분류학상 세립질 퇴적물(4 ${\phi}$ 이상)에 해당되었다. 퇴적물의 유기물 농도는 연안에서 직각방향으로 뻗은 F라인에서 높게 나타난 반면, 연안 측면을 따라 조사된 L과 R라인에서 상대적으로 낮게 나타났다. 갯벌 퇴적물의 중금속 분포를 보면 연안의 직각방향인 F라인보다 연안측면의 R과 L라인에서 대체적으로 높은 중금속 농도를 나타내고 있었다. 유기물과 입도는 양호한 상관성을 보였고, 입도 평균치와 중금속의 일부 원소와 양호한 상관성을 나타내었지만, 중금속 원소간에는 약간의 상관성은 있었으나 대체적으로 낮은 상관계수를 보였다. 중금속 오염도 평가를 위하여 미국 EPA와 NOAA 그리고 한국 환경정책평가연구원에서 제시한 중금속 오염기준을 적용해 보았다. 줄포만 갯벌퇴적물의 중금속 오염도는 미국 EPA 기준에서 항목별 편차는 있었으나 대부분이 Nonpolluted와 Moderaterly polluted에 속하였고, NOAA의 기준에서는 대부분이 ERL 이하의 오염수준을 보였다. 한국 환경정책평가연구원에서 제시한 기준안에서는 대부분이 목표수준 이하의 값을 나타내었다. For the systematic scientific management of tidal flat sediment in Julpo bay of Korea, this study conducted a survey of particle composition, organic matter(l.L) and heavy metals for three lines ; including F, R and L lines in tidal flat sediment. Particle composition of tidal flat sediments consisted predominantly of clay at F line which was in right angle direction to the coast, whereas R and L lines were located horizontally along the coast and consisted predominantly of silt. Mean grain size values of tidal flat sediments were in the range of 3.7 ${\phi}{\sim}$10.4 ${\phi}$(average 7${\phi}$). The contents of heavy metals observed at R and L lines were lower than those at F line. The correlation analysis among heavy metals, organic matter and particle size was found to have a good interrelationship. For the evaluation of heavy metals pollution, two criteria of US NOAA and KEI(in Korea) were applied Heavy metals pollution level of tidal flat sediments belonged in Non polluted and Moderately polluted groups in US EPA criteria, and its pollution levels sat below ERL in NOAA criteria. The results of heavy metals pollution level obtained by KEI criteria were found to be less than the goal level.