• 제목/요약/키워드: bowing factor

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CANDU 핵연료봉의 열적 휨 모형 및 예측 (A Generalized Model for the Prediction of Thermally-Induced CANDU Fuel Element Bowing)

  • 석호천;심기섭;박주환
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권6호
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    • pp.811-824
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    • 1995
  • CANDU 핵연료봉의 휨 열적 휨 멘트와 수력학적 견인력 및 기계적 하중에 기인하는 휨 모멘트에 의하여 일어난다. 여기서, 연료봉 휨은 연료봉 축방향 중심선으로부터의 측면 처짐으로 정의한다. 본 논문에서는 연료봉 축방향 중심선에 대한 비대칭 온도불포에 의해 핵연료 피복관 자체와 피복관과 소결체의 상호작용 부위에서 발생하는 열적 휨만을 취급한다. 이를 위해 1).소결체와 피복관사이의 기계적 상호작용을 무시한 조건에서의 핵연료 피복관의 휨과 2) 소결체와 피복관의 온도 변화에 기인하여 발생하는 소결체와 피복관 사이의 기계적 상호작용을 고려한 조건에서의 연료봉 휨을 혼합 고려하고, 각각에서 피복관의 비대칭 온도분포가 (i) 냉각재의 불완전한 혼합에 따른 비균질 냉각재 온도, (ii) 핵연료 피복관과 냉각재 사이의 비균질한 열전달 계수, (iii) 핵연료내 반경 방향으로의 중성자속 감쇄에 의한 비대칭 열 발생 등의 복합적효과에 의해 발생되는 것으로 고려하여 피복관의 대칭온도 분포까지 포함 할 수 있는 열적 휨의 일반적 해석 공식을 제시하였다. 본 휨 공식에 사용되는 모든 변수에 대한 민감도 분석을 통해, 핵연료봉 길이, 피복관 내경, 냉각재 평균 온도 및 변화 인자, 소결체 -피복관 기계적 상호 작용 인자, 중성자속 감쇄 인자, 핵연료 열팽창 계수, 피복관-냉각재 열전도 계수 등의 변화가 피복관 두께, 피복관-냉각재 열전달 계수, 피복관 열팽창 계수, 핵연료-피복관 열전달 계수 등의 변화보다 핵연료봉의 열적 휨에 상대적으로 더욱 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

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$In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ 양자우물 구조에 관한 수치 해석 (Numerical Analysis for the $In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ Quantum Well Structures)

  • 김경찬;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.96-99
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수치 해석 방법을 이용하여 $In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ (x=0.06~0.1) 양자우물 구조의 에너지 준위를 계산하였다. InGaN 벌크 샘플(bulk sample)의 PL(photoluminescence) 데이터로부터 bowing factor를 결정한 후 InGaN의 유효 에너지 밴드갭을 계산하였고, InGaN/GaN 양자우물 구조의 전도대와 가전자대의 오프셋(offset)을 0.67/0.33으로 정하였다. 다음으로, 양자화 효과에 의한 에너지 변위와 압전장(piezoelectric field)을 제외한 양축 압축 변형(biaxial compressive strain)에 의한 에너지 변위를 고려하여 기저준위 전자와 heavy hole(le-1hh)간의 천이 에너지를 계산하였다. 계산된 천이 에너지는 PL로 측정한 천이 에너지에 비해 약 9~15 meV 크게 관찰되었는데, 이것은 InGaN/GaN 양자우물 계면에 발생하는 압전장 때문인 것으로 생각된다.

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SiOG 공정을 이용한 고 신뢰성 MEMS 자이로스코프 (A High Yield Rate MEMS Gyroscope with a Packaged SiOG Process)

  • 이문철;강석진;정규동;좌성훈;조용철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.187-196
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    • 2005
  • MEMS에서 제조 공정 오차 및 외부 응력은 진동형 자이로스코프와 같은 MEMS 소자의 제조 수율에 많은 영향을 미친다. 특히 비연성 진동형 자이로스코프의 경우 감지모드와 구동모드의 주파수 차의 특성은 수율에 직접적인 영향을 미친다. SOI (Silicon-On-Insulator) 공정 및 양극접합 공정으로 패키징된 자이로스코프의 경우, 노칭현상으로 인하여 구조물이 불균일하게 가공되며, 동시에 열팽창계수 차로 인하여 접합된 기판에 큰 휨이 발생한다. 그 결과주파수 차의 분포가 커지고, 동시에 수율은 저하되었다. 이를 개선하기 위하여 SiOG (Silicon On Glass) 기술을 적용하였다. SiOG 공정에서는 접합 후에 기판의 휨을 최소화 하기 위하여 1장의 실리콘 기관과 2장의 유리 기판을 사용하였으며, 노칭을 방지하기 위하여 금속 박막을 사용하였다. 그 결과 노칭 현상이 방지되었으며, 기판의 휨도 감소하였다. 또한 주파수 차의 분포도 매우 균일하게 되었으며, 주파수 차의 편차 또한 개선이 되었다. 그 결과 높은 수율 및 보다 강건한 MEMS 자이로스코프를 개발할 수 있었다.

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패키징으로 인한 응력이 MEMS 소자에 미치는 영향 분석 및 개선 (Effects of Package Induced Stress on MEMS Device and Its Improvements)

  • 좌성훈;조용철;이문철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.165-172
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    • 2005
  • In MEMS (Micro-Electro-Mechanical System), packaging induced stress or stress induced structure deformation becomes increasing concerns since it directly affects the performance of the device. In the decoupled vibratory MEMS gyroscope, the main factor that determines the yield rate is the frequency difference between the sensing and driving modes. The gyroscope, packaged using the anodic bonding at the wafer level and EMC (epoxy molding compound) molding, has a deformation of MEMS structure caused by thermal expansion mismatch. This effect results in large distribution in the frequency difference, and thereby a lower yield rate. To improve the yield rate we propose a packaged SiOG (Silicon On Glass) process technology. It uses a silicon wafer and two glass wafers to minimize the wafer warpage. Thus the warpage of the wafer is greatly reduced and the frequency difference is more uniformly distributed. In addition. in order to increase robustness of the structure against deformation caused by EMC molding, a 'crab-leg' type spring is replaced with a semi-folded spring. The results show that the frequency shift is greatly reduced after applying the semi-folded spring. Therefore we can achieve a more robust vibratory MEMS gyroscope with a higher yield rate.

다발성 섬유성 이형성증에서 근위 대퇴골두 침범 여부에 따른 변형 정도 (Study of Deformity by the Involvement of the Femoral Head of the Proximal Femur in Polyostotic Fibrous Dysplasia)

  • 나보람;정성택;조용진
    • 대한정형외과학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.519-527
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    • 2019
  • 목적: 다발성 섬유성 이형성증에서 대퇴골두의 침범 부위 정도에 따라 분류하여 변형 정도를 분석하고 치료 경과에 대한 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 1987년 3월부터 2014년 3월까지 전남대학교병원에 내원한 23명의 환자를 후향적 연구를 실시하였다. 대퇴골두 침범 부위에 따라 대퇴골두의 골단판 반흔 및 성장판을 침범하지 않은 Type I, 골단판 반흔 및 성장판을 침범한 Type II로 구분하였다. 단순방사선 촬영을 통해 대퇴경간각 및 비구-전자간 거리를 측정하였으며 측면사진을 통해 전방만곡을 측정하였다. 하지의 teleoroentgenogram을 통해 하지부동 및 하지 역학축의 변화를 측정하였다. 골스캔을 통해 하지병변의 위치와 변형을 확인하였다. 변형 교정 및 골절 치료를 위한 내고정술 전후의 대퇴경간각, 비구-전자간 거리를 비교하여 수술 후 교정의 소실 정도를 확인하였다. 결과: 총 23명(46하지) 중 23명(28하지)에서 근위 대퇴부에 병변이 있었다. Type I은 15/23명(16/28하지), Type II는 9/23명(12/28하지)이었다. 근위 대퇴골의 술 전 대퇴경간각은 Type I에서 116.8도, Type II에서 95.3도를 보였고, 비구-전자간 거리는 Type I에서 12.08 mm, Type II에서 -5.54 mm를 보여 Type II에서 의미 있게 변형이 심하였다. 수술 직후 변형 교정에 뚜렷한 호전을 보였으나 시간이 경과함에 따라 Type II의 경우 변형 교정이 소실됨을 보였다(대퇴경간각 Type I: 133.8-130.8도, Type II: 128.6-116.9도, 비구-전자간 거리 Type I: 17.66-15.72 mm, Type II: 7.44-4.16 mm). 전방 만곡은 Type I에서 평균 12.74도, Type II에서 평균 20.19도를 보였다. 실제 하지부동을 보인 총 9명에서 평균 12 mm 의 차이를 보였으며, 하지 역학축은 술 전을 기준으로 외측 편위 4하지, 내측 편위 7하지를 보였다. 결론: 다발성 섬유성 이형성증에서 대퇴골두를 침범한 경우 대퇴경간각 및 비구-전자간 거리, 대퇴골의 전방 만곡에서 훨씬 심한 변형을 보이고 수술 후 변형 교정의 소실 양상을 보여 병변의 대퇴골두 침범 여부가 환자의 예후에 중요한 인자임을 알 수 있었다. 내외반 변형뿐만 아니라 전방 만곡 등의 측면상의 변형 및 하지 역학축, 하지부동 등 전반적인 하지의 정렬을 고려해야 할 것으로 생각된다.