강제환기식 육계사의 환기량 산정 방안 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 농업생명과학대학 생태조경·지역시스템공학부, 2018. 2. 이인복.The percentage share of the livestock industry output value of Korean agriculture has been steadily increasing since the 1990s. Among them, the chicken production has been increasing as consumption per capita. Broiler houses had been increased their scale and breeding density in order to meet the chicken consumption. However, dense breeding density causes accumulation of heat, moisture, and contaminants inside the broiler house. The improper environment in broiler house leads to a decline in productivity. Various problems can occur because of the failure of environmental control, such as dehydration due to the high temperature and low humidity, and proliferation of pathogenic microorganisms due to excessive humidity, and weakening of broiler's immunity due to the accumulation of pollutants. Mechanically ventilation system and automatic control system were being introduced into broiler houses, to improve production efficiency through precise environmental control. Mechanically ventilated broiler house has an advantage in terms of controlling ventilation, which is the main environmental control mechanism in livestock houses. Heat, moisture, and pollutants generated inside the broiler house are discharged through ventilation. In order to discharge appropriate amount of substance, accurate evaluation of the ventilation rate is required. The ventilation control in mechanically ventilated broiler house is based on maximum airflow of exhaust fans currently. However, the actual airflow of the fan is reduced as the inlet area of facility decreases and thus static pressure difference between inside and outside of the facility increases. In consideration of this phenomena, evaluating method of ventilation rate was proposed using a fan performance curve, which is the ventilation characteristic of the exhaust fan and orifice equation, ventilation characteristic of the inlet. The in-situ fan performance curve and the discharge coefficient, which is the coefficient of orifice equation have to be evaluated in order to estimate the exact amount of ventilation rate in the broiler house. In this study, ventilation rate was evaluated according to the operating conditions of the ventilating facility, in two mechanically ventilated broiler houses. Reduction of ventilation rate to set value was measured in the Ire broiler farm located in Buyeo, Chungcheongnam-do. The airflow of sidewall fans was measured according to the operating fans, under slot opening condition of winter. As a result, average airflow through target sidewall fan decreased as the number of operating fans increase. Measured ventilation rate when all three sidewall fans were operated was 77.0% of the set ventilation rate. The slot opening, inlet of target broiler house was 25% open during the experiment. It was analyzed that the static pressure difference due to the narrow slot opening area reduced ventilation rate by acting as a load on the exhaust fans. Experiment for evaluating ventilation characteristic was conducted in mechanically ventilated broiler house located in Gimje, Jeollabuk-do. The ventilation rate of tunnel fan and the static pressure difference between inside and outside of target broiler house were measured according to the ventilation operating condition, a number of operating fans and slot opening area. Computational fluid dynamics model of target broiler house was designed to overcome the limitation of the field experiment. As a result of regression analysis of the airflow for model validation, a significant difference between measured and simulated airflow was not observed (p-value = 0.239). The measured ventilation rate and static pressure difference were analyzed to calculate the ventilation characteristic of target broiler house: in-situ fan performance curve and the discharge coefficient. The static pressure difference of in-situ fan performance curve was average 33.7 Pa low than design fan performance curve provided by the manufacturer. Computational fluid dynamics results showed low static pressure difference of in-situ fan performance curve was due to the distribution of static pressure. The static pressure difference between inlet and outlet of exhaust fans was relatively high according to the design fan performance curve. On the other hand, in most of the remaining space including the measurement position of the experiment, constant and low static pressure difference was formed. Computational fluid dynamics models of broiler houses with different lengths were additionally designed. A significant difference between simulated fan performance curve by broiler house length was not calculated (p-value = 0.189). Therefore, the in-situ fan performance curve was analyzed to be a unique characteristic of the target exhaust fan. The discharge coefficients were calculated 0.344 to 0.743 according to the slot opening area. The measured discharge coefficients were 5.29%–114.3% of widely used discharge coefficient of the vent (0.65). For the general application of the discharge coefficient, regression analysis was conducted. The linear relationship between the discharge coefficient and slot opening area was derived (R² = 0.851). Ventilation rate formula was derived from in-situ fan performance curve and orifice equation. It is expected that the ventilation rate can be calculated by a number of operating fans and slot opening area through the estimation formula proposed in this study, instead of field measurement using expensive equipment.Chapter 1. Introduction 1 Chapter 2. Literature Review 4 2.1. Evaluating method for ventilation rate of livestock houses 4 2.2. Evaluation of ventilation rate according to static pressure difference 6 Chapter 3. Materials and Methods 9 3.1. Experimental broiler house 9 3.1.1. Ire broiler farm 9 3.1.2. Daeseon broiler farm 12 3.2. Fan performance curve 14 3.2. Orifice equation 16 3.3. Experimental instruments 18 3.4. Computational Fluid Dynamics (CFD) 19 3.5. Research method 20 3.5.1. Measurement of ventilation rate of Ire broiler house in winter condition 20 3.5.2. Measurement of ventilation characteristics in Daeseon broiler farm 21 3.5.3. Ventilation rate formula according to operating condition 26 3.5.4. CFD model design and validation 27 Chapter 4. Results and Discussion 31 4.1. Ventilation rate measurement in Ire broiler farm 31 4.2. Airflow measurement in Daeseon broiler farm 32 4.2.1. Measurement of environmental factors and ventilation characteristic 32 4.2.2. Evaluation of in-situ fan performance curve 34 4.2.3. Airflow decrease by windbreak 37 4.2.4. Evaluation of discharge coefficient of slot opening 39 4.3. Validation of CFD simulation model 43 4.4. CFD simulation result 48 4.4.1. Static pressure distribution 48 4.4.2. In-situ fan performance curve according to length of broiler house 51 4.5. Ventilation rate formula according to the operating condition 52 Chapter 5. Conclusion 57Maste

METHOD OF PREPARING POLYMER INSULATOR THIN FILM USING INITIATED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION AND POLYMER INSULATOR THIN FILM PREPARED BY THE METHOD

본 발명은 개시제를 사용하는 화학 기상 증착 방법(initiated chemical vapor deposition; iCVD)을 이용하여 다이아크릴레이트(Diacrylate) 계열의 고분자 절연막을 제조하는 기술에 관한 것으로, 개시제를 사용하는 화학 기상 증착 방법(initiated chemical vapor deposition; iCVD)을 이용하여 다이아크릴레이트(Diacrylate) 계열의 고분자를 합성하는 단계, 상기 합성된 가교 고분자(cross-linking polymer)를 블로킹 유전막(Blocking dielectric layer)으로 사용하고, 상기 블로킹 유전막 상에 iCVD 공정을 통해 고분자 폴리머를 형성하는 단계 및 상기 블로킹 유전막 상에 상기 고분자 폴리머가 증착되어 메모리 특성을 나타내는 고분자 절연막을 형성하는 단계를 포함한다

기상 화학 증착을 이용한 유기 박막 트랜지스터의 표면처리 및 성능 향상에 관한 연구

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과, 2015.2 ,[vi, 56p :]유기 전자소자는 가볍고 저비용, 낮은 공정 온도, 그리고 유연성 등으로 많은 관심을 받고 연구되어 왔다. 특히 기존의 무기물 전자소자로는 한계가 있는 유연소자 개발에도 크게 이바지해 왔다. 이러한 유기 전자소자 중 가장 기본이 되는 것이 스위치 역할을 하는 유기 박막 트랜지스터 (organic thin film transistor)이다. 이러한 유기 박막 트랜지스터의 성능을 향상시키기 위해 소재 연구뿐만 아니라 계면 연구도 되어 왔다. 전하의 주입 및 이동 같은 대부분의 현상이 각각의 계면에서 일어나기 때문이다. 특히, 유기물 반도체 중 펜타센 (pentacene)의 경우 절연체 (dielectric)의 표면 성질에 따라 성장 방식과 전기적 특성이 달라진다. 따라서 소자 성능을 향상시키기 위해 절연체의 표면처리에 대한 연구가 많이 이뤄져 왔다. 하지만 기존 연구에서는 스핀 코팅과 self-assembly monolayer (SAM) 처리 등의 액상 공정이기 때문에 용매 사용으로부터 오는 불순물, 용매에 의한 손상, 균일성, dewetting 등의 문제점들이 있다. 이에 반해 기상 증착 공정인 initiated chemical vapor deposi-tion (iCVD) 공정을 이용한다면 이러한 문제점들로부터 자유로울 수 있다. 본 연구에서는 iCVD 공정을 이용하여 절연체 표면에 가교 고분자인 poly(hexavinyldisiloxane) (PHVDS)와 poly(divinylbezene) (PDVB)를 buffer layer로서 도입하였다. 가교 고분자는 원래 용해도가 낮아 액상공정으로는 바로 증착하기가 어렵고 후처리 등이 필요한데 iCVD 공정을 이용하면 후처리 없이 한번에 증착이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서 사용한 PHVDS와 PDVB는 가교 고분자로서 화학적, 열적 안전성이 뛰어나고, 낮은 거칠기의 표면을 가졌으며 표면 에너지 역시 낮은 편이어서 절연층 표면처리에 적합하리라 기대되었다. 실제로 SiO2 절연층 위에 증착하여 펜타센 박막 트랜지스터를 만들어본 결과, 포화 영역에서의 전하 이동도가 ~0.48 cm2/Vs 로 높은 값을 가지는 것을 확인하였다. 특히, 기상 증착 공정인 iCVD 공정을 통해 5 nm의 얇은 두께까지 두께 조절이 가능했고, 얇은 두께에서도 성능 향상이 동일하게 이뤄지는 것을 확인하였다. 결과적으로 iCVD를 이용하여 얇은 두께의 가교 고분자를 buffer layer로 도입이 가능했고, 정전용량 손실은 최소화 하면서 성능향상이 가능하다는 것을 확인한 것이다. 게다가, 용매에 취약한 절연 물질인 poly(1-vinylimidazole) (PVIDZ)에도 표면처리를 하여 성능 향상이 되는 것을 확인하였다. 이를 통해, 기존 액상 공정으로 표면처리를 하지 못했던 용매에 취약한 절연물질들도 iCVD 공정을 통해 표면처리를 할 수 있고 소자의 성능을 향상시킬 수 있다는 가능성을 보았다.한국과학기술원 :생명화학공학과

Separator for Secondary Battery with Improved Safety at High Temperature and Method of Making the Same

본 발명은 다공성 폴리올레핀 필름의 표층 피브릴에 고분자 코팅층이 형성되어 고온 안전성이 확보되되, 전해질이 원활하게 이동할 수 있도록 소정 범위의 평균 직경을 갖는 기공이 형성되어 있는 이차전지용 세퍼레이터 및 그의 제조방법에 관한 것이다

A METHOD FOR MANUFACTURING A SEPARATOR FOR A LITHIUM SECONDARY BATTERY AND THE SEPARATOR FABRICATED BY THE SAME

본 발명은 이차 전지용 분리막의 제조 방법 및 그로부터 제조된 분리막에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 개시 화학 기상 증착법(initiated chemical vapor deposition, iCVD)을 이용하여 기계적 강도가 향상된 분리막을 제조하는 방법 및 그 분리막에 대한 것이다. 본원 발명에 따른 분리막 제조 방법은 개시 화학 기상 증착법(initiated chemical vapor deposition; iCVD)를 이용하므로 이차 전지의 분리막용 다공성 기재에 고열 공정에 의한 손상을 주지 않으면서도 인장 강도 등 기계적 강도가 우수한 이차 전지용 분리막을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 제조 방법은 분리막의 피브릴을 미세하게 코팅하는 것이므로 포어 구조에 영향을 주지 않아 분리막의 성능을 저하시키지 않는다. 본원 발명에 따른 방법에 의해서 제조된 분리막은 다공성 구조를 유지하면서도 기계적 강도가 우수한 효과가 있다