Nano $TiN_x$와 그 복합체의 제조 및 소결

김동식,김성진,라노,박성범,박승식,이혜정,이상우,조경식,우흥식,안중호,Kim, Dong-Sik,Kim, Sung-Jin,Rahno, Khamidova,Park, Sung-Bum,Park, Seung-Sik,Lee, Hye-Jeong,Lee, Sang-Woo,Cho, Kyeong-Sik,Woo, Heung-Sik,Ahn, Joong-Ho 한국결정성장학회 2006 한국결정성장학회지 Vol.16 No.3

We fabricated the nano $TiN_x$ by making of reaction between titanium powder and $Si_3N_4$ during planetary milling. The $TiN_x$ powder was sintered by spark plasma sintering machine after mixing with 50 wt% of titanium powder, and the sintered body was heat-treated at $850^{\circ}C$ in order to investigate its hardness property at the elevated temperature. We analyzed crystal structure by XRD. We observed the peaks of $TiN_{0.26}$ and TiN after 10 hours milling, and we observed TiN peak mainly after 20 hours milling. The reacted particle size distribution was investigated by FE-SEM. Increase of milling time, the size of reacted particles was decreased and the $10{\sim}20nm$ size of $TiN_x$ on the surface of titanium and $TiN_x$ was observed after 20 hours milling. The micro-Vickers hardness of mixed sintered body was about $1050kgf/mm^2$. 본 연구에서는 planetary milling을 사용하여 Ti 분말과 $Si_3N_4$와의 반응이 일어나도록 하여 nano $TiN_x$을 제조하였다. 이렇게 얻어진 분말은 Ti 분말과 혼합하여 SPS 소결 장치를 이용하여 소결하였으며 이 소결체의 고온에서의 경도변화를 조사하기위해 $850^{\circ}C$에서 열처리하였다. 분말의 물성평가는 X선 회절분석을 통해 결정상의 변화를 분석하였으며, 그 결과 milling 시간이 10시간의 milling에서는 $TiN_{0.26}$과 TiN이 혼재되어 있으며 20시간의 milling에서는 주로 TiN이 생성되는 것으로 확인되었다. 제조된 분말의 표면관찰을 통해서는 milling 시간이 증가할 수로 입자표면에 새로 형성된 반응물 size 분포를 조사하였으며, milling 시간이 길수록 입자표면의 $TiN_x$ 입자의 사이즈가 $10{\sim}20nm$ 정도로 작아지는 것을 알 수 있었다. Ti와 $TiN_x$를 중량비로 50:50로 혼합하여 제조한 소결체의 경도는 마이크로비커스 경도 값으로 $1050kgf/mm^2$ 정도를 나타내었다.

GaMnAs 자성반도체의 박막 특성 및 후처리에 따른 특성 변화 연구

김동식  (Dong Sik Kim) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌 IE (Industry electronics) Vol.45 No.3

본 연구에서는 비약적으로 발전하고 있는 반도체 소자가 요구하는 새로운 특성을 가진 신소재의 개발에 부응하여, 최근 세계적으로 많은 연구가 되고 있는 spintronics에 사용되는 화합물 자성반도체 박막에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용되는 GaMnAs 자성반도체 박막은 기존의 III-V족 화합물 반도체 소자에 적용이 쉽고, 그 응용범위가 넓어 앞으로의 전망이 매우 밝은 새로운 화합물 반도체라고 할 수 있다. 그러나 이런 GaMnAs 자성반도체 박막의 경우 현재까지 자성 특성을 나타내는 Curie 온도가 매우 저온에서만 나타나며, 또한 성장 조건에 따라 그 특성이 매우 달라지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 GaMnAs 자성반도체 박막을 성장시키기 위한 최적조건과 자성특성을 향상시키기 위한 실험을 수행하였다. We investigate magnetic semiconductor thin films for application towards spintronics, which can overcome current limitations in semiconductor devices. GaMnAs magnetic semiconducting films studied are easily integrated into conventional semiconductor processes and also offer a wide range of application, therefore it shows much promise as a future material. However the Curie temperature at which magnetic properties exist for GnMnAs is very low, also depending on deposition conditons the properties of the film can vary widely. In order to study these issues we investigate the best possible deposition conditions for magnetic properties.

효율적인 자바언어 학습을 위한 인터넷기반 자율학습시스템의 구현

김동식,이동엽,Kim Dong-Sik,Lee Dong-Yeop 한국공학교육학회 2005 공학교육연구 Vol.8 No.1

본 논문에서는 자바 언어를 학습하는데 있어 효율성을 증가시키기 위해 인터넷 기반 자율학습시스템이 제안되었다. 제안된 자율학습시스템은 JWP(Java Web Player)라고 불리며 Java Web Start 기술을 활용하여 웹상에서 실행이 가능한 자바 애플리케이션 프로그램이다. 또한 본 논문에서는 컴퓨터 언어를 학습하는데 있어 3가지 중요한 일련의 과정인 개념학습과정, 프로그래밍 실습과정, 그리고 학습 성취도 평가과정을 Java Web Start 기술을 이용하여 JWP에 통합하였다. 제안된 시스템은 학습과정을 교육공학적인 측면에서 멀티미디어 요소를 강화하였기 때문에 학습자가 흥미를 가지고 자발적으로 학습을 할 수 있도록 설계되었다. 더욱이 JWP 에는 효율적인 자바 언어 학습을 위해 학습내용에 대한 설명이 음성으로 출력되며, 이때 이와 관련된 이미지와 텍스트들이 동기화되어 동시에 화면에 표시된다. 더욱이 소스파일의 코딩, 에디팅, 실행 그리고 디버깅 등을 쉽게 할 수 있는 컴파일러가 삽입되어 있어 편리한 자바 언어 실습환경을 제공한다. 마지막으로 각 단원별 돌발퀴즈와 마무리 테스트를 통하여 학습자가 자신의 학습상황을 체크하여 반복학습을 할 수 있도록 유도하였다. This paper presents an internet-based self-learning educational system which can be enhancing efficiency in the learning process of Java language. The proposed self-learning educational system is called Java Web Player(JWP), which is a Java application program and is executable through Java Web Start technologies. Also, three important sequential learning processes : concept learning process, programming practice process and assessment process are integrated in the proposed JWP using Java Web Start technologies. This JWP enables the learners to achieve efficient and interesting self-learning since the learning process is designed to enhance the multimedia capabilities on the basis of various educational technologies. Furthermore, internet-based on-line voice presentation and its related texts together with moving images are synchronized for efficient language learning process. Also, a simple and useful Java compiler is included in the JWP for providing language practice environment such as coding, editing, executing and debugging Java source files. Finally, repeated practice can make the learners to understand easily the key concepts of Java language. Simple multiple choices are given suddenly to the learners while they are studying through the JWP and the test results are displayed on the message box. This assessment process is very essential to increase the learner's academic capability.

4가지 솔루션을 통한 사실적인 폭발효과 제작

김동식,황민식,이현석,김용희,윤태수,Kim, Dong Sik,Hwang, Min Sik,Lee, Hyun Seok,Kim, Yong Hee,Yun, Tae Soo 한국스마트미디어학회 2015 스마트미디어저널 Vol.4 No.4

CG(Computer Graphic)상의 폭발효과는 여러 가지 Effect Element(Fire, Smoke, Flame, Dust, Debris 등)가 집약된 고도의 기술적 난이도가 요구되는 비주얼이펙트이다. CG 소프트웨어 기술의 발전에 따라, 다양한 유체 시뮬레이션 기능을 탑재한 솔루션이 개발되었으며, 보다 사실적인 특수 효과가 가능하게 되었다. 하지만, 국내에서는 단순히 프로그램의 기능에만 의존하고 있으며, 또한, 관련 R&D가 미흡한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 보다 사실적인 폭발현상을 효율적으로 구현해 낼 수 있는 제작 방식을 실험 연구를 통해 제시하고자 한다. 이를 위한 연구의 전개는 기존 폭발효과의 구현에 대해 선행 연구를 통해 문제점을 도출하고, 이를 해결하기 위해 4가지 솔루션을 중심으로 실험연구를 진행한다. 4가지 솔루션의 접근은 첫째, 유체 시뮬레이션 단계에서의 난기류 속성 부여 방법인 'Numerous Turbulent Flow', 둘째, 스크립트로 제작된 'Cache Retiming Solution', 셋째, Cache화된 데이터를 바탕으로 폭발의 모형을 구축하는 'Multiple Volume Container', 넷째, 합성단계에서 결과물의 완성도를 높이는 기법인 'RGB Lighting Pipeline' 이다. 각 단계 별 적용 효과의 특성과 이를 순차적으로 연계한 제작공정을 통해 보다 사실적인 폭발효과를 효율적으로 구현함을 증명하였다. 본 연구를 통해, 기존과 차별화된 효과적인 폭발효과 제작방법을 제시하며, 또한 관련 연구의 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다. Explosion effect on CG (Computer Graphic) a visual effect on which a higher degree of technological difficulty is required with a variety of effect elements such as Fire, Smoke, Flame, Dust, Debris, etc. integrated on it. As skills for CG software have been advanced, solutions loaded with functions of various fluid simulation have been developed. So more realistic special effects came to be available. However, in Korea, it depends just on CG program functions. Besides, enough R&D's concerned have not been followed up. Accordingly, this study is aimed at offering a production method that may effectively implement more realistic explosion effects under experimentations. To begin with, the study derives problems through a precedent study of the implementation of existing explosion effects. Then to solve them, experimental studies are performed depending on four solutions. There are accesses to the four solutions: first, Numerous Turbulent Flow, a method to allow an attribute of turbulent air in the stage of fluid simulation; second, Cache Retiming Solution produced in script; third, Multiple Volume Container based on cached data; and fourth, RGB Lighting Pipeline, a method to enhance the completion of the result from the stage of composition. Characteristics of effects applied in each stage and consecutive connections of them proved the effective implementation of more realistic explosion effects. This study may not only suppose the production method for efficient explosion effects differentiated from the previous ones but also be utilized as basic data for relevant researches.

Microwave 에 의한 산성가스 분해 특성

김동식,김재설,이동규 ( Dong Sik Kim,Jae Surl Kim,Dong Kyu Lee ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.6

쌍극자물질에 전자파를 조사하면 그 파동의 변화에 따라 분자가 진동하며, 이웃 분자와 마찰을 일으켜 물질 내부로부터 가열되는 독특한 현상을 보인다. 따라서 고체인 전자파흡수제에 흡착시킨 쌍극자 기체를 microwave energy로 쉽게 파괴할 수 있다. 연소기기 배출가스에서 산성가스 제거공정 개발을 위하여 이 방법에 의한 산성가스 분해실험을 실시 하였다. Calcined char는 전자파흡수제 및 가스 흡착제로서의 역할을 하는데, NO와 SO₂를 함유한 표준가스를 char bed내로 통과시키면서 microwave를 조사하였다. Microwave가 조사되고 있는 20 gram의 char bed를 통과하는 동안 95%이상의 NO와 70% 이상의 SO₂가 환경적으로 무해한 단체원소로 분해되었으며, 분해된 원소 중 산소기는 char의 기공내에서 탄소와 반응하여 CO₂를 형성하며 char의 기공도 및 표면적 증대효과를 가져왔다. 일반적인 상업적 연소공정에서 처럼 이 보다 낮은 농도에서는 거의 완전한 분해가 가능하리라 보여지며, 대기오염 방지에 좋은 방법이 되리라 믿어진다. Under the irradiation of the radiofrequency wave, the dipole materials vibrate as microwavic phase change. This causes friction between adjacent molecules and enables an unique charateristics of interior heating of the materials. When dipole gases are adsorbed inside of a solid radiofrequency wave absorber, the gases can be decomposed easily by the microwave energy. The decomposition of sour gases was successfully tested in this manner to develop a sour gas removal process from the combustion flue gas. The standard gas bearing NO and SO₂ was passed through and microwave was applied on the calcined char bed as the wave absorber and the gas adsorbent. It was found that more then 95% of NO and 70% of SO₂was decomposed to the environmentally clean elements during the passage through the 20 gram char bed under the microwave impingement. The surface area and the porosity of char increased because the oxygen radicals produced from decomposed gas attacked carbon in the char capillaries and formed CO₂. For alower concentration of sour gas, general cases in thecommercial combustion processes, almost complete decomposion is believed possible and this method is surely expected to be useful for the prevention of air pollutions.

3차원 축류형 터빈에서 입사각의 영향에 관한 실험적 연구

김동식,조수용,Kim, Dong-Sik,Cho, Soo-Yong 대한기계학회 2002 大韓機械學會論文集B Vol.26 No.9

An experimental study of turbine performance is conducted with various incidence angles on a rotating turbine rotor. 5 different incidence angles are applied from -17$^{\circ}$to 13$^{\circ}$with 7.5$^{\circ}$gaps. In order to precisely set up the incidence angles at the rotor inlet, 5 turbine discs are manufactured with the different fir tree section. Total-to-total efficiencies are obtained on the several off-design points with considering the exit total pressure, which is meas fred at 12 locations between the hub and casing using a pressure rake. The degree of reaction is 0.373 at the mean radius, and Reynolds number based on the rotor chord is 0.86$\times$10$^{5}$ at the turbine inlet on the design point experiment. The experiment on a single-stage turbine is conducted at the low-pressure and low-speed state, but it is sufficient to consider the blade loading effect due to the rotating apparatus even though the total pressure loss at the exit is increased proportionally to the turbine output power. The experimental results recommend 6$^{\circ}$as an optimum incidence angle on the turbine blade design. The total-to-total efficiency is steeply decreased when the incidence angle is over $\pm$9$^{\circ}$ from the optimum incidence angle. In the range of less than -10$^{\circ}$incidence angle, 7.5$^{\circ}$ reduction of incidence angle generates 15% decrease of total-to-total efficiency. This result is obtained on the same rotor blade by changing only the rotational speed to minimize the effect of profile and secondary flow loss in the passage. Experimental results show that the change rate of total-to-total efficiency according to the incidence angle change is unchanged although the turbine operates at the off-design condition.

비타민과 대사성 질병과의 상관관계

김동식,Kim, Dong-Sik 한국단미사료협회 2007 피드저널 Vol.5 No.2

Design of a new sliding mode controller for uncertain multivariable systems using continuous-time switching dynamics

김동식,서호준,서삼준,박귀태,Kim, Dong-Sik,Seo, Ho-Joon,Seo, Sam-Jun,Park, Gwi-Tae 제어·로봇·시스템학회 1996 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.2 No.1

슬라이딩 모드 제어기의 실현시 발생하는 고주파 chattering 현상을 제거하기 위하여 본 논문에서는 스위칭 표면 행렬의 Range-space 동특성을 이용한 연속 시간 스위칭 다이나믹을 제안한다. 전체 폐루프 시스템은 정칙 변환에 의해 빠른 부시스템과 느린 부시스템으로 분해되어, 결국 전체 폐루프 시스템의 고유치는 각각 스위칭 표면 행렬의 Range-space와 Null-space의 동특성을 지배하는 부시스템들의 고유치들로 구성됨을 보인다. 그리고, 정합된 불확실성이 존재하는 경우 제안된 스위칭 다이나믹을 가진 제어 시스템의 응답은 일정 시간이 경과된 후 스위칭 평면의 임의의 영역으로 균일하게 유계된다는 것을 증명한다. 또한, 제어 입력의 크기에 대한 제약성을 만족하면서도 전체 제어 시스템의 정상 상태 오차를 감소시키기 위하여 두개의 스위칭 다이나믹을 도입한 수정된 슬라이딩 모드제어기를 제안한다.

항암제(抗癌劑)로 활용(活用)되는 섬서 및 섬소에 관(關)한 문헌적(文獻的) 고찰(考察)

김동식,조종관,Kim, Dong-Sik,Jo, Jong-Gwan 대전대학교 한의학연구소 1996 한의학연구소 논문집 Vol.4 No.2

ActiveX 컨트롤을 이용한 단순화된 웹 기반 디지털 논리회로 시뮬레이터

김동식,한희진,서삼준,김희숙,Kim Dong-Sik,Han Hee-Jin,Seo Sam-Jun,Kim Hee-Sook 한국공학교육학회 2003 공학교육연구 Vol.6 No.1

본 논문에서는 디지털논리회로의 여러 가지 원리를 이해하고 확인해보기 위해 비주얼베이직의 ActiveX 컨트롤을 이용하여 단순화된 웹 기반 디지털 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 디지털시뮬레이터는 디지털 논리회로 학습에 있어 필수적인 기능만이 구현되었으며, 학습자가 스스로 구성한 디지털 회로를 직접 웹상에서 시뮬레이션 해 봄으로써 디지털시스템에 대한 설계 및 해석이 가능하도록 제작되었다. 개발된 디지털 시뮬레이터가 디지털 논리회로에 대한 멀티미디어 컨텐츠와 함께 웹에 제공된다면 교육현장에서 교육보조도구로써 활용이 가능하고 또한 학습효율의 극대화를 이를 수 있으리라 생각된다. 제안된 시뮬레이터의 유효성을 입증하기 위해 몇 가지 디지털 논리회로에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다. This paper presents a simplified web-based simulator for digital logic circuits with which several important principles related to digital logic circuits can be understood and confirmed. The proposed simulator is implemented to have several simplified functions which are essential to the learning process of digital logic circuits. The learners by themselves simulate several digital logic circuits on the web under specific input conditions and the design/analysis of digital logic circuits can be available. The proposed simulator, combined with multimedia contents, can be used as an auxiliary educational tool and enhance the improved learning efficiency. The results of this paper can be widely used to improve the efficiency of web-based educations in the cyber space. Several simulation results are illustrated as examples to show the validity of the proposed web-based simulator.