산학협력 활성화 요인에 관한 연구

지현근 성균관대학교 공과대학원 2009 국내석사

최근 세계경제는 글로벌화, 디지털화가 급속히 발전되면서 무한경쟁의 시대, 지식기반 경제의 시대로 빠르게 전환되고 있다. 이러한 흐름에 대응하기 위해 지속적인 기술혁신을 통한 기술력 제고가 필요하며, 내부자원만으로의 연구개발에 한계에 부딪치면서 기업과 대학 간의 산학협력이 중요한 요소로서 대두되었다. 우리나라의 경우, 미･일 등 선진국의 산학연계 시스템을 벤치마킹하여 기술이전촉진법 제정과 정책사업 시행 등 일련의 제도적 인프라 구축에 힘쓰고 있으나 아직 미흡한 실정이고, 기업내부의 지속적인 R&D 투자의 증가에도 불구하고 성과는 선진국에 비해 미미한 편이다. 기업과 대학 간 산학협력에 있어서도 기업은 단기간에 이익을 실현할 수 있는 완성도가 높은 기술을 요구하는 반면, 대학은 장기적으로 연구비를 지원받을 수 있는 과제와 연구개발 환경을 선호하게 되면서 산학협력에 대한 기업과 대학 간의 이해관계가 상충되면서 이러한 목적의 차이를 줄이고 산학협력을 활성화 시킬 수 있는 요인에 대해서 여러 문헌과 선진사례를 분석하였고, 최근의 연구개발 트렌드인 개방형 혁신의 개념과 여러 성공사례 및 산학협력의 동인 및 문제점에 대해서도 살펴보았다. 이를 토대로 산학협력에 영향을 미치는 요인을 도출하고, 국가 통계자료를 활용하여 산학협력의 활성화 요인들에 대한 측정가능 지표를 분석하여 현재 진행되고 있는 산학협력의 현황을 알아보았으며, 마지막으로 우리나라의 산학협력을 활성화 시킬 수 있는 방안을 제시하였다. With the globalization and digitalization, global economy is rapidly turning into the knowledge-based economy. To survive in this economy structure, technology innovation should be going on, which is confronted by limitation of the development with the use of internal R&D resources in a company. Therefore, University-Industry(UI) research collaboration became the key issue to get the comparative advantages between the companies. The purpose of this study is to find out the impact factors strengthening the University-Industry(UI) research collaboration and suggest improvement of UI collaboration. To achieve this paper, I studied a various of papers about UI collaboration, developed countries' UI mechanism and one of the latest trends, open innovation's concept and successful cases. I also studied policies operated by government and universities in Korea and the motives which make UI collaboration try and problems which happen to UI research collaboration followed by the analysis of successful UI collaborative cases. As a next step, I draw some important factors influencing UI collaboration from a 4M point of view among what I have studies. First, as the aspect of 'Man'( human resources), University's research ability, company's absorptive capability, collaboration experience, clear goal are important factors. Second, the aspect of 'Material'(research project) consider IP right, expression of company's needs, project characteristics like project term, research field as the key factors. Third, "Machine" (infra) has to do with TTO function, technology matching function, government support, R&D cost, regional advantage. Fourth, as the aspect of 'Method', I saw assessment of the result, information network, informal interaction between university and industry very important factors. I analysed UI collaboration status in Korea to make use of statistical data on the survey of research and development in science and technology and of university-industry collaboration issued by government agencies. As the result of this study, I suggested some process and program which can make UI collaboration more active and successful. Most important thing to do is to change university-centered UI collaboration to industry-centered one. For the purpose of the successful UI collaboration, each step needs the followings to be done. First, UI relationship should be based on mutual trust and respect. University and Industry should make long-term roadmap together in order to achieve what both of them want through the collaboration. they also need to have many exchanges of technology and human resources, introduce the function of 'Liasion' from UC university-industry collaboration mechanism. Second, this step is to activate UI collaboration research. this is good way for companies to build joint research center or small-sized joint lab in the universities. Third step is the stage to activate technology transfer activities after the UI joint research increased and mutual trust constructed. Intellectual property issue between them should be flexible at this stage and a couple of private technology brokerage organizations such as nine sigma, YourEncore should be set up to solve the industry-centered technology issues.

電氣化學 캐패시터용 루테늄 산화물과 폴리피롤 나노 복합체의 設計 및 그 특성연구

이혁 성균관대학교 공과대학원 2009 국내석사

전기화학 캐패시터는 기존의 캐패시터에 비하여 비약적으로 큰 축전용량을 가지며 근래 전자 제품의 휴대성의 강조에 따른 경량화, 소형화가 요구되고 차세대 에너지 연구로 인해 기술 개발이 매우 빠르게 진행되고 있다. 전기화학 캐패시터의 성능향상을 위해 전극 소재의 나노(nano)화와 새로운 전극물질 개발이 가지는 의미는 크다. 전극 물질의 표면적 증대를 통한 전극/전해질 계면의 접촉면 증가로 정전용량의 증가를 기대할 수 있으며, 복합체를 이용한 전극물질은 각 물질이 가지는 단점을 보완하여 보다 높은 축전용량을 기대할 수 있다. 이에 본 연구에서는 나노복합체 형태의 ruthenium oxide-polypyrrole (RuOx-PPy)을 전극물질로 제조하여 초고용량 캐패시터를 제작하였다. 전도성 고분자를 이용한 전극의 경우 큰 정전용량을 보이지만 전이금속산화물에 비하여 반복 사용 시 수명이 짧은 경향을 보인다. RuOx 역시 큰 정전용량을 지니지만 고가라는 단점 때문에 상용화에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다공성의 AAO template를 이용하여 나노구조의 PPy 전극을 제작하였고, 여기에 미량의 RuOx를 화학적 또는 전기화학적인 방법을 통하여 증착시켰다. 나노로드의 형태의 PPy는 캐패시터 전극 비표면적을 크게 만들며 RuOx는 전압 범위와 반복수명성을 향상시킬 수 있다. PPy nanorod는 155∼215 F·g-1/ 129∼179 mF․cm-2 정도의 정전용량을 가지는 반면, RuOx과 PPy의 나노복합체 전극은 338∼388 F·g-1/ 304∼349 mF․cm-2의 정전용량을 가질 뿐만 아니라 전류밀도에 따른 정전용량 변화도 크지 않음을 확인 할 수 있었다. 반복 안정성에 있어서 1000회 charge-discharge를 반복적으로 시행한 결과 80%이상의 초기 정전용량을 유지하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 미세한 RuOx 입자를 전도성 고분자인 PPy에 첨가하여 큰 표면적을 얻어내어 높은 충전용량과 안정성을 가진 전극을 제조하였다. 이는 에너지 저장소자인 슈퍼캐패시터의 전극소재로서 적용의 가능성을 보여준다. The rapid development of portable electronics and electrical vehicles has stimulated interest in energy storage devices. Electrochemical capacitors (ECs) with high specific-power/ energy density and long cycle life are one of important subjects in high power source field. To obtain the ultrahigh power performance and maintain a high capacity of ECs, the electronic resistances at the interface between electrode materials and current collectors have to be carefully considered. Activated carbon (AC)/carbon nanotube(CNT), transition metal oxides, and conducting polymers are the main materials in the electrode of supercapacitors. In case of AC and CNT electrodes, the capacitance is decided by the interface-area between electrolyte and electrode. Transition metal oxides and conducting polymers electrodes are based in the redox reaction of the interfacial electroactive species. In the search for new materials, composites play an important role. As muticomponent systems, they combine properties of their constituents. The composite makes that possible to overcome drawbacks of the substances when used alone. In this paper, ruthenium oxide-polypyrrole (RuOx-PPy) nanostructures are prepared as electrode materials for an electrochemical capacitor. Pyrrole was electrochemically polymerized on a gold electrode, which was deposited on one side of an anodized aluminum oxide (AAO) template by thermo-evaporation. RuOx was deposited on the well-arrayed PPy nanorod by chemical or electrochemical method. The morphology of the RuOx-PPy nanocomposites was observed by SEM and the composition of composites was confirmed by EDX. The capacitive performance of the RuOx-PPy nanocomposite was investigated by the galvanostatic charge/discharge test. Although small amount of RuOx was deposited on the PPy nanorod electrode, the RuOx-PPy nanocomposite electrode could help increasing of capacitance, and the resulting composite material may be a promising candidate for an electrochemical capacitor of high quality. We attempted to identify compositional and structural elements that contribute to large capacitance. The maximum specific capacitance of RuOx-PPy composite electrode was 388Fg-1, demonstrating its suitability as a next generation supercapacitors.

in-situ ATR-FTIR 기법을 이용한 반도체소자용 팔라듐치환반응 및 구리 무전해도금 공정의 표면반응기구에 대한 연구 : The in-situ ATR-FTIR analysis on surface reaction mechanism of Pd displacement reaction and Cu electroless deposition in semiconductor device fabri

오윤진 성균관대학교 공과대학원 2005 국내박사

Recently, as feature sizes in integrated circuits continue to decrease, copper interconnect technology has emerged as a leading candidate to replace conventional aluminum technology. Copper process has been successfully adapted in interconnect fabrication of logic device using electroplaiung technique for several years. Copper has lower resistivity than aluminum, higher maximum current density, and high resistivity for electromigration, properties that are critical to improve device performance and reliability. These properties are sufficient to provide the necessary increase in performance and reliability for the next generation of ultra large scale integration (ULSI) devices. In addition, with dual-damascene processing, vias and interconnects can be fabricated at the same time, thereby decreasing the number of process steps. Electroless deposition process is the simplest technique because it does not need any external power or vacuum process. Furthermore, it does not need the copper seed layer, which used in current electrochemical technique. However, it has several difficulties, such as unstable electrolytes, impurity, high resistivity, and low adhesion, for applying to current interconnection fabrication. It is hard to find the basic research for surface chemical reaction according to process conditions, even though it has been researched for many decades. Therefore, this thesis is focused on the demonstration of chemical mechanism between electrolyte and substrate to resolve the difficulties of ELD in CHAPTER ?W?wThe Study on Mechanism of Electroless Copper Deposition in Formaldehyde Based Electrolyte?x Also, I developed selective bottom-up growth by modulating Pd pre-treatment to adapt it to current dual damascene process. I have successfully controlled the selective copper growing only in vias and trenches of TiN/SiO2/Si and Ta/SiO2/Si substrates by placing palladium nanoparticles only in the patterned vias and trenches. We found that the post-cleaning conditions of de-ionized (DI) water rinsing and N2 blowing after Pd activation also strongly affects the topographical selectivity of copper growing in our electroless deposition. I explained this selective growth in CHAPTER ?U ?wThe Control of Topographical Selectivity in Palladium-Activated Electroless Copper Metallization?x ELD consists of two process steps. Firstly, the substrate has to be catalyzed during the Pd activation, which is also belonged to electroless deposition. Then, copper is deposited on the Pd catalyzed surface. I found that as-grown Pd nanoparices are affected by temperature and the composition of electrolyte. Pd pre-treatment has an effect on following Cu ELD. Therefore, my mechanism studies were executed for both of the Pd activation and Cu ELD process in CHAPTER ?V ?wThe Study on Palladium Displacement Reaction on Hydrogen-Terminated Silicon Surface. In the study of Pd activation, I have studied on the mechanism of Pd autocatalytic displacement reaction on silicon surface in both of PdCl2-HCl-HF-NH4OH and PdCl2-HCl-HF baths. Using the in-situ and ex-situ ATR-FTIR and XPS experiments, it has been monitored that the Pd(NH3)2Cl2 in the electrolyte is reduced to metallic Pd particles by displacement reaction and the (NH4)2SiF6 compound is generated during the Pd activation in PdCl2-HCl-HF-NH4OH electrolyte. From these results, I have concluded that different mechanisms of displacement reaction in each electrolyte result in the different characteristics of Pd growth. Hydrofluoric acid, which is generated in Si etching reaction, is directly dissolved to SiF62- during the Pd displacement reaction. The SiF62- in the PdCl2-HCl-HF electrolyte plays a role as Si etchant, whereas SiF62- bonds with NH4+ ion in PdCl2-HCl-HF-NH4OH electrolyte. These different mechanisms result in the difference of Pd growth speed and characteristics. Finally, I have investigated the reaction mechanism of Cu-ELD in various electrolyte conditions by in-situ and ex-situ FTIR analysis using ATR-liquid cell in CHAPTER ?W. In the analysis on surface reaction, I have monitored that gem-diol (CH2(OH)O), which is hydrated form of formaldehyde, is oxidized to HCOO− by Pd catalyst generating H2O at room temperature. In this case, the copper nuclei has been generated around Pd catalyst and developed to dense Cu film, which may result in "bottom-up growth" in via filling process. At 60??, however, the spontaneous oxidation of gem-diol has been observed even without Pd catalyst in my FTIR analysis. Therefore, Cu-EDTA is spontaneously reduced in electrolyte and, then, precipitated onto Si surface. In this case, the surface morphology of as-grown copper film is very coarse and it has a bad adhesion to surface. When the Cu ELD is executed on Pd/Si at 60??, furthermore, the surface reaction catalyzed by the Pd particles and the spontaneous reaction in electrolyte take place simultaneously together. From my experiment, I concluded that to optimize the Cu ELD process, therefore, this spontaneous reaction has to be prevented by modification of electrolyte or using additives.

지능형 배관 건전성 모니터링을 위한 압전 멀티스케일 계측 기술

김주원 성균관대학교 공과대학원 2011 국내석사

주요 자원들을 수송하는 배관구조물의 사용성과 구조적 건전성을 확보하기 위해서는, 운용 중 성능 및 건전성을 평가하는 첨단 구조 건전성 모니터링 및 비파괴 검사기술에 대한 연구가 필요하다. 실제 배관 구조물에서는 내부 미세 균열에서부터 국부 좌굴, 볼트 풀림, 피로 균열 등과 같이 다양한 형태의 손상이 복합적으로 발생 가능하다. 이러한 복합 손상은 단일 스케일 계측 시스템으로부터 진단하기는 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복합 손상을 효율적으로 진단하기 위하여 선행 연구에서 제안된 압전센서를 이용한 자가 계측 회로 기반의 다중 스케일 계측 시스템을 구조물의 복합 손상 진단에 적용하였다. 자가 계측 회로 기반 다중 스케일 계측 시스템은 크게 두 가지 형태의 신호를 계측한다. 첫 번째 스케일은 임피던스 계측으로부터 특정 주파수 대역폭에 대한 구조 응답을 계측하며, 두 번째 스케일은 유도 초음파 계측으로부터 단일 중심 주파수에 해당하는 구조물의 응답을 계측한다. 복합 손상을 손상 유형별로 분류하기 위하여 E/M 임피던스 및 유도 초음파 계측으로부터 추출한 특성을 이용하여 2차원 손상지수를 계산하고 이를 지도학습 기반 패턴인식 기법 중 확률론적 신경망 기법에 적용하여 손상의 유형별 분류 및 정량화를 수행한다. 제안된 기법의 적용성 검토를 위하여 대칭형으로 제작된 파이프 구조물에 인위적으로 다중 손상을 생성시켜 시험을 수행하였다.

親環境 可塑劑를 利用한 셀룰로오스 디아세테이트의 熔融加工 및 物性 硏究

임환규 성균관대학교 공과대학원 2008 국내석사

최근 석유 자원의 고갈과 산업사회에 환경문제가 크게 대두되면서, 재생 가능한 자원이나, 생분해가 가능한 자원에 많은 관심이 고조되고 있다. 현재 진행 중인 생분해성을 갖는 고분자 재료의 연구는 천연 및 합성고분자를 도입한 복합재료, 천연고분자의 물리 또는 화학적 개질, 미생물을 이용한 생분해성을 갖는 고분자의 합성 등으로 나누어진다. 셀룰로오스는 지구상의 가장 풍부한 천연고분자 물질로 주로 목재나 목화의 주성분을 이루고 있다. 셀룰로오스는 탄수화물에 속하며 분자사슬 간의 수소 결합력이 커서 적절한 용매의 개발이 어려우며, 융점에 도달하기 전에 분해되기 때문에 성형이 어려운 단점이 있다. 셀룰로오스 유도체로는 셀룰로오스 반복단위에 존재하는 -OH 그룹을 니트로화, 아세틸화 또는 에테르화 반응에 의해 치환하여 수소결합을 현저하게 감소시킨 셀룰로오스 나이트레이트(CN), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 메틸셀룰로오스(MC), 에틸 셀룰로오스(EC) 등이 있다. 이 가운데 가격이 저렴하고 상업적으로 매우 중요한 셀룰로오스 유도체로는 셀룰로오스 디아세테이트(CDA)가 있다. 이는 분자 내의 수산기 2개가 아세틸기(-OC(O)CH3)로 치환된 유기 에스테르계 천연재료로서 일반적으로 아세테이트 섬유의 원 재료로 알려져 있다. 일반적으로 셀룰로오스 디아세테이트의 성형은 아세톤 등을 용매로 하여 주로 용액가공법에 의하여 성형된다. 그러나 용액 가공법을 이용하려면 용매의 재회수 등의 어려움과 추가 공정이 있기 때문에 제품의 단가가 비싸지게 된다. 만약 이를 용융가공법으로 전환하여 압출 및 사출이 가능하게 된다면, 기존의 석유계 범용 플라스틱을 대체할 수 있는 가능성을 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 첫 번째로, CDA에 친환경가소제인 트리아세틴(TA)과 에폭시화 된 콩기름(ESO)를 첨가하여 용융가공법으로 물리적으로 가소화하고, 가소화된 CDA와 가격이 저렴한 생분해성 재료인 전분의 조성비를 다양하게 변화시켜서 여러 종류의 CDA/전분 복합체를 제조하였다. CDA 매트릭스에 전분의 함량이 증가할수록 인장강도는 49에서 16 MPa로 67.3 % 감소하였고, 탄성율도 1,727에서 858 MPa로 50.3 % 감소하였다. 그러나 신율은 6에서 18 %로 66.6 %가 증가하였고, Tg 및 열적 안정성이 다소 낮아짐을 볼 수 있었다. CDA와 전분의 계면접착력을 향상시키기 위해 MA를 첨가하여 CDA/전분 복합체의 기계적 물성을 향상시키고, SEM 이미지를 통해서 CDA와 전분의 계면접착력 향상과 전분의 분산성 향상을 확인하였다. 실험에 사용된 전분은 이미 널리 알려진 생분해성 재료이며, CDA는 표준화된 호기성 퇴비조건 생분해도 측정에서 60일 동안 약 90%의 분해도로 우수한 생분해능을 갖는 것이 확인되었다. 이에 본 연구에서는 두 번째로, 생분해성 플라스틱의 가격적인 면을 고려하여 전분보다 열적, 기계적 특성이 우수한 탄산칼슘을 첫 번째 연구와 동일한 방법으로 가소화된 CDA에 강화제 혹은 충전제로 첨가하여 용융가공법으로 CDA/탄산칼슘 복합체를 제조하였다. 탄산칼슘의 함량이 50 wt.%로 증가하면서 인장강도는 62에서 51 MPa로 17.7% 감소하였고, 탄성률은 1734에서 3191 MPa로 45.7 % 증가하였다. 탄산칼슘의 함량이 10 wt.% 일 때 신율은 7.2에서 10.2 %로 29.4 % 증가하였고, 탄산칼슘의 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, Tg는 106 ℃에서 114 ℃로 증가함을 보였다. 또한 탄산칼슘이 용융가공 중에 CDA와 TA에서 발생하는 초산의 흡수효과를 pH의 변화를 통해 확인하였고, SEM 이미지에서도 확인하였다. Recently, in order to resolve the exhaustion of petroleum, environmental and recycling problems, and natural polymers derivatives are recognized as a promising biodegradable material. In this study, two different biodegradable composites were fabricated by melt process: cellulose diacetate/starch composites, and cellulose diacetate/calcium carbonate composites. The properties of the composites were investigated using UTM, TGA, DMA, and SEM. For melt processing, epoxidized soybean oil (ESO), as a lubricant, and triacetine (TA), as a plasticizer, were added to the composites. The CDA, starch, TA, and ESO were charged directly into an extruder at 130-190 ℃ and the screw speed of 100 rpm and were injection-molded to yield a dog-bone shaped product that could be used for the mechanical tests. The mechanical properties, fracture microstructure, and thermal properties were examined. Pure CDA had a tensile strength of 62 MPa and elongation of 4 %. The tensile strength and Young's modulus decreased and the elongation increased with increasing starch content in the CDA matrix. Dynamic mechanical analysis showed that the storage modulus increased and tan δ decreased with increasing starch content. Poor adhesion between the starch and the CDA matrix were confirmed from the SEM of the fractured surfaces. In order to increase interface interaction between CDA and starch, added maleic anhydride. CDA under the controlled composting condition degraded 90 % after 60 days. This results show the application potential of thermoplastic CDA/starch composites. The plasticized CDA and calcium carbonate were charged directly into an extruder at 130-190 ℃ and screw speed of 150 rpm and were injection molded to yield a dog-bone shaped product that could be used for the mechanical tests. Pure CDA had a tensile strength of 62 MPa and an elongation of 7.2 %. The tensile strength decreased and Young's modulus increased with increasing calcium carbonate content in the CDA/calcium carbonate composites . The maximum elongation was shown at 10 wt.% of calcium carbonate content and then decreased with increasing calcium carbonate content. Dynamic mechanical analysis showed that storage modulus increased and tan δ decreased with increasing calcium carbonate content. SEM showed that the dispersion of calcium carbonate in the composites became poorer, as the contents of calcium carbonate increased. Increasing the contents of calcium carbonate in the composites enhanced the absorption of CH3COOH.

常溫 의 流體 流動에서 Inconel690 細管의 프레팅 磨滅 特性에 관한 硏究

박정민 성균관대학교 공과대학원 2008 국내석사

원자력 발전소의 증기 발생기 내부는 길이가 긴 세관의 묶음으로 구성되어 있으며 유체 속에 항상 잠겨있는 상태를 유지하고 있다. 유체의 내부는 온도차에 의해 유동이 발생하며 이는 내부의 구조물에 진동을 발생시켜 세관과 지지대에 마멸과 피로 현상 등의 다양한 현상이 발생한다. 증기 발생기 내 마멸 현상은 세관과 세관, 세관과 지지대 간의 상호 작용에 의한 마찰 또는 충돌 등을 지속적이고 반복적으로 받을 때 발생하며 대체로 진폭이 작아서 장기간에 걸쳐서 관을 마멸 시킨다. 피로 현상은 고주파 수에서 작은 응력이 관에 지속적으로 작용할 때 발생하며 일단 균열이 발생하면 급속하게 관을 파손 시킨다. 이러한 유체 유발 진동에 의한 세관의 마멸을 프레팅 마멸이라 한다 지금까지 공기중이나, 유동이 없는 정적인 수중환경에서 세관의 프레팅 마멸 특성은 많이 연구되어 왔으나, 유동이 존재하는 상태에서의 프레팅 마멸 특성 연구는 거의 없다. 본 논문에서는 증기발생기에서 세관과 세관 지지대 사이에서 발생할 수 있는 유체의 유동이 프레팅 마멸에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위해서 세관과 지지대의 재료인 Inconel 690과 STS 409를 사용하여 실험을 수행하였다. 유동의 의한 프레팅 마멸 정도를 정량적으로 파악하기 위하여 실험 결과의 DATA를 분석하고 work rate model에 적용하여 마멸 계수 K를 구하였다. 그리고 마멸 메커니즘을 파악하기 위하여 위해서 광학 및 SEM ,EDX 분석을 하였다. 세관의 프레팅 마멸 시험을 한 결과, 유동이 존재하지 않은 정적인 환경에서는 세관과 지지대의 마멸계수에 비하여 유체의 유동이 존재하는 단상 유동 환경과 이상 유동 환경 환경에서 약 40∼50% 높은 값을 보였다. 이는 유동 영향으로 연삭과 응착의 마멸의 메카니즘이 가속화 되어 세관의 마멸량이 증가하였기 때문이다. 유동이 존재하지 않은 환경에 비하여 유체의 유동이 있는 환경에서는 보다 낮은 하중에서 응착 마멸의 발생하였다. 이는 유체의 유동으로 인하여 세관과 지지대 사이에서 미세한 입자를 제거가 쉬어졌으며, 이로 인하여 Two body contact의 마멸 메카니즘의 발생이 유동이 존재하지 않는 환경에 비하여 낮은 하중에서도 가능하게 되었기 때문이다. 하중 40N의 단상 유동 조건에 유체의 유량을 변화 하여 실험을 진행한 결과 세관의 경우 유체의 유량이 증가함에 따라 세관의 마멸은 증가하였으나 4.5LPM. 이후에는 유량이 증가에 따른 세관의 마멸량의 증가가 감소하였다. Nuclear steam generator is composed of long and slender tubes, which are held by supporting bars to reduce the damage due to the vibration. Fluid flow for cooling purpose causes oscillating motions between tubes and supports. Flow induced vibration causes the fretting wear on interacting surfaces. Fretting wear reduces the thickness of steam generator tube to reduce the efficiency of heat exchange and sometimes threaten the safety of power plant. For the safe operation of a plant the fretting wear should be minimized. This work is focused on the influence of fluid situation on the wear amount of tube-support material at room temperature. The tube and support materials were Inconel 690 and 409 Stainless Steel, respectively. The fretting wear tests were conducted in various environments, which are in stationary water, in water flow, and in water flow mixed with air. From the tests it was found that wear particles trapped in fretting surfaces caused the abrasive wear in stationary water. Water flows and mixed flows cleaned up the particles to prevent the abrasive actions. However, the flows caused the adhesive wear between fretting surfaces. The effect of two phase flow on fretting wear was very similar to that of water flow. It can be concluded that two phase flow had little effects on the fretting wear as compared with water flow. However, the flows produced higher value of fretting wear coefficient than the stationary water

자동변속기 토크 컨버터의 록업 클러치 슬립制御 로직과 클러치 發熱性能 시뮬레이터 開發

김태성 성균관대학교 공과대학원 2008 국내석사

본 연구에서는 자동변속기 록업 클러치의 슬립제어 성능을 고찰하기 위하여 AMESim을 이용한 자동변속기 차량의 록업 클러치 슬립제어 성능 시뮬레이터를 개발하고 록업 클러치 슬립 시 발열 및 열전달에 대한 열역학적 모델을 제시하였다. 그리고 슬립속도 오차와 드로틀 개도(TVO) 및 도로 경사도를 고려한 슬립속도 제어기를 설계하였으며 개발된 시뮬레이터를 이용하여 설계된 제어기의 성능과 슬립제어로 인한 연비 향상 효과를 고찰하였다. 상세한 연구 결과는 다음과 같다. 1) 자동변속기 토크컨버터의 록업 클러치 슬립제어 성능 해석을 위하여 AMESim을 사용한 차량 시뮬레이터를 개발하였다. 차량 시뮬레이터는 특히 록업 클러치 슬립제어시의 토크 전달과 슬립속도에 초점을 두고 마찰재에 의한 토크 전달 뿐만 아니라 클러치 직결 부근에서의 유체에 의한 토크 전달을 효과적으로 표현하기 위하여 유막 동역학(film dynamics)을 사용하여 클러치 모델링을 수행하였다. 2) 록업 클러치 슬립시 발생되는 마찰열 해석을 위하여 본드그래프 모델링 기법과 MATLAB Simulink를 사용하여 록업 클러치 발열 성능 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 발열 성능 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 록업 클러치 열해석 성능 시험장치를 제작하고 발열성능 시험을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 클러치 각 부분의 시간에 대한 온도 변화가 실험값과 유사한 경향을 보여 개발된 클러치 발열 성능 시뮬레이터의 성능을 검증하였다. 3) 도로 주행시 예상되는 운전자의 가속 의지 변화와 도로 경사도 변화에 대응 이 가능한 클러치 슬립제어기의 설계를 위하여 기존의 피드백 PID제어에 드로틀 개도량 변화와 도로 경사도 변화에 의한 피드포워드 제어항을 추가하여 제어기를 설계하였다. 드로틀 개도량 변화는 차량에 장착된 TPS(throttle position sensor)를 사용하여 그 값을 가정하고 드로틀 개도량이 커질수록 클러치 제어 압력이 비례하여 증가하도록 설계하였다. 도로 경사도 변화는 차량 동력학을 이용하여 추정된 도로 경사도 값을 제어에 사용하였다. 설계된 제어기 검증을 위하여 개발된 AMESim 차량 시뮬레이터를 사용하여 슬립제어 성능을 고찰하였다. 시뮬레이션 결과 본 연구에서 설계된 제어기가 드로틀과 도로 경사도 변화에 대하여 기존의 제어기 보다 제어응답 속도가 우수하며 최고 오차값이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 4) 록업 클러치 슬립제어를 통한 차량의 연비 향상을 고찰하기 위하여 FTP-75주행모드 시뮬레이션을 수행하였다. 변속 시점은 저드로틀 구간의 이코노미 모드 변속 스케쥴을, 고드로틀 구간의 파워모드 변속 스케쥴을 사용하여 변속맵을 설정하였으며 록업 영역은 토크 컨버터의 속도비를 사용하여 설정하였다. 시뮬레이션 결과 록업 해제와 직결만을 수행하였을 경우 연구 대상차량의 연비는 9.22, 록업 클러치 슬립제어와 록업 해제, 직결을 모두 수행하였을 경우 연비는 9.50로 록업 클러치를 사용하지 않은 경우의 9.10보다 각각 1.3%, 4.3%가량 연비가 향상됨을 확인하였다. In this paper, a torque converter lock-up clutch slip control vehicle simulator is developed for automatic transmission using AMESim. In this simulator, film dynamics of clutch is considered to express clutch torque transfer characteristics effectively when the torque converter lock-up clutch is slipping. Using the simulator, performance of the clutch slip control logic is investigated. From the simulation, it is found that the slip control logic proposed in this study shows better performance than the conventional control logic when the throttle valve opening and road slope are changed. In addition a clutch heat generation performance simulator is also developed using bondgraph model and MATLAB Simulink when the lock-up clutch is slipping Simulation results of the clutch plate temperature, oil temperature are in good accordance with the experimental results, which demonstrates the validity of the simulation. From the vehicle performance simulation using the torque converter lock-up clutch slip control logic, it is found that the fuel economy is improved as much as 4.3 percent by the lock-up clutch slip control and 1.3 percent by the lock-up clutch on/off control for FTP 75 mode. It is expected that the torque converter lock-up clutch performance simulator and slip control logic can be used in design of the automatic transmission.

초소형 2단 연소기를 이용한 초소형 리포머 시스템에 관한 연구

김기백 성균관대학교 공과대학원 2008 국내석사

최근 휴대용 전자기기의 발달로 이동전원의 필요 전력이 커지면서 직접 메탄올 연료전지(DMFC)보다 에너지밀도와 스택의 수명 측면에서 뛰어난 성능을 가지고 있는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 활용에 대한 연구의 필요성이 대두되었고, PEMFC에 순수한 수소를 공급하기 위한 초소형 리포머 시스템에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 수 와트 급의 연료전지에 수소를 공급하기 위한 초소형 리포머 시스템에 대하여 실험 및 수치해석을 수행하였다. 초소형 리포머 시스템의 열원으로서 초소형 연소기의 설계요구조건(제한된 공간에서의 안정적인 연소, 연소기 벽을 통한 최대한 많은 열전달량, 연소기 벽면의 균일한 온도분포)을 만족시키기 위하여 2단 원통형 연소기를 제시하였다. 최적화된 실험조건에서 초소형 예혼합 화염은 확장된 내경을 가진 초소형 연소기의 2단 내에서 쉽게 점화되고, 더 작은 내경의 1단으로 이동한 후 안정화 되었다. 초소형 연소기의 연소안정한계는 연소기 1단의 종횡비가 증가할수록 확대되었고 초소형 연소기의 벽이 얇아질수록 연소안정한계는 확대되었지만 온도분포의 균일성은 줄어드는 결과를 나타내었다. 연구된 초소형 연소기의 형상변화의 영향을 바탕으로 스팀 리포밍 방식에 최적화된 초소형 2단 연소기를 설계하여 연소기를 중심으로 환형으로 증발기와 리포머를 결합시켜 전체 리포머 시스템을 제작 하였다. 실험과 수치해석을 통해 도출된 최적 작동조건에서 전체 12%의 효율로 3.61 W(in LHV)의 수소를 생산하는데 성공하였다.

UnPBX 基盤의 CTI 및 VoIP 시스템 設計

현성찬 成均館大學校 情報通信工大學院 2000 국내석사