• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1908-1910
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• 2001

본 논문은 마이크로머시닝 기술을 이용하여 lift-off 공정으로 패턴닝 한 후 TMAH (Tetramethylammonium Hydroxide) 용액으로 $5{\sim}100{\mu}m$ 두께의 실리콘 다이어프램을 제작하였다. Pt/Ti 박막을 HF 전해질의 mask 물질로 사용하여 HF 용액 내에서 전기화학적 방법으로 정전압을 인가, 다이어프램 영역에 다공질 실리콘을 성장시켜 관통하였다. 140$^{\circ}C$의 질소 분위기에서 $10{\sim}15{\mu}m$두께의 LDPE(Low Density Poly Ethylene) 필름을 물리적으로 다이어프램 영역에 코팅하고 $K_2CO_3$ 용액내에서 ${CO_3}^{2-}$ 이온의 barrier에 의한 전류의 감소를 전기화학적인 분석방법에 의하여 측정하였다. 일정 전압하에서 이온 농도에 기인하는 다공질 실리콘과 LDPE 표면에서 Barrier의 두께에 따른 저항의 증가를 전극으로 감지하여 농도-전류의 특성을 측정하고 이것을 기준으로 하여 미지농도의 $K_2CO_3$ 용액내의 ${CO_3}^{2-}$ 이온 농도를 측정하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.881-887
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• 2015

The hardware-in-the-loop simulation (HILS) of a railway vehicle is crucial for overcoming the limitation of field tests of a railway vehicle. A brake HILS system for a railway vehicle was previously not able to test the performance of a speed-sensing system of a railway vehicle, since wheelset speeds were generated only by computer simulations. In this paper, we present a novel wheelset speed implementation of a brake HILS system for a railway vehicle. Four wheelset speeds of a brake HILS system for a car of a railway vehicle are implemented using four small-sized servomotors, whereas the speed sensors and pole wheels used in the brake HILS system are the actual ones of the railway vehicle. According to the simulated speeds of four wheelsets in the dynamic equations of motion, four servomotors generate wheel speeds in real time, and then the measured wheelset speeds are fed back to the computer simulation model. Moreover, in this paper, we improve the performance of wheelset speed measurement via the T method instead of the M method presently used in the field. The performances of wheelset speed implementation and speed-sensor operation are demonstrated by experimental works using a HILS system.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권4호
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• pp.32-41
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• 1994

탄성파에 의한 미소 동적 변위를 측정하기 위하여 안정화 회로가 부착된 Michelson 간섭계를 개발하였다. 안정화 회로는 외부 진동신호에 따른 광로차의 교란을 보상하기 위하여 압전구동기가 부착된 기준거울을 사용하였다. 안정화 회로를 사용함으로써, 간섭계는 외부 진동신호의 영향을 줄일 수 있었고, 항상 직각조건(quadrature condition)을 만족하여 광검출기의 출력신호가 최대의 감도와 선형성을 유지할 수 있었다. 검출가능한 최소 변위는 10MHz 대역에서 0.3nm 이었다. 개발된 간섭계를 사용하여 유리관 파괴 및 강철구 충격에 의한 진앙점에서의 변위를 검출하여 이론적으로 계산된 값과 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1581-1583
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• 2002

본 논문은 다공질 실리콘 다이어프램에 대한 화학 센서의 일종인 습도, 에탄올, 메탄올의 감지 특성을 측정하고 전기 전도도의 변화를 고찰하였다. 먼저, TMAH 용액으로 실리콘 다이어프램을 제작한 후, HF와 에탄올의 혼합 용액내에서 일정 전압을 인가하여 다공질 실리콘 다이어프램을 형성하였다. 다공질 실리콘을 면(100)에 수직한 방향으로 $50{\sim}100{\mu}m$ 두께로 균일하게 형성하여 p+-PSi-n+ 구조의 소자를 제작하였다. 다공질 실리콘 다이어프램의 절대습도에 대한 감도는 입력 주파수 5kHz에서 인가 전압이 $2{\sim}6$Vpp에서 $376.3{\sim}784.8{\Omega}$/%RH으로 변하였다. 또, 인가 전압 6Vpp에서 입력 주파수가 $2{\sim}5$kHz으로 변할 때 $393.3{\sim}784.8{\Omega}$/%RH으로 변하였다. 또한, 에탄올에 대한 감도는 $0.068{\mu}A$/%이며, 메탄올은 $0.212{\mu}A$/%으로 다공질 실리콘 다이어프램은 에탄올 보다 메탄올이 더 민감하게 반응하였다. 일반적으로 다공질 실리콘의 전기전도도는 charged surface traps과 screening effect에 의존한다.

• 공학교육연구
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• 제5권2호
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• pp.86-96
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• 2002

현재 공과대학의 여러 학부 또는 학과에서 제공되고 있는 제어공학 교육이 이론 교육에 치우쳐 실제 산업현장에서 적용과 응용능력에 문제점이 있다는 지적이 있어왔다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 동양문화권 배경하에서 성공적인 제어공학 교육을 수행하고 있는 몇 가지 사례를 살펴보고, 현대적인 제어공학 교과내용 및 효과적인 제어공학의 교육방법을 제시한다. 효과적인 제어공학 교육을 위해서는 이론교육과 더불어 컴퓨터 소프트웨어를 이용한 제어시스템 설계와 시뮬레이션, 그리고 실제 플랜트를 활용한 실험실습이 필수적이며, 미숙련 학생들을 위하여 튼튼하고 신뢰할 수 있는 견실한 하드웨어 시스템이 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.39-48
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• 2003

반응수정계수의 핵심구성요소인 연성계수에 대하여 통계적 분석을 수행하였다. 연성계수의 체계적인 산정을 위하여 총 1,860개의 지진기록을 수집하였다. 수집된 지진기록을 지반 전단파의 평균속도에 따라 4가지로 분류하고, 탄소성 이력거동을 가지는 단자유도 구조물에 대하여 비탄성 스펙트럼을 작성하였다. 작성된 비탄성 스펙트럼으로부터 연성계수를 구하고, 변위연성비, 토질조건, 규모 및 진앙거리가 연성계수에 미지는 영향을 분석하였다. 토질 조건별로 평균연성계수를 구하고, 산정된 연성계수의 산포도를 검토하기 위하여 변동계수를 산정하였다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.63-71
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• 2016

최근에 기계공학 교육에서 메카트로닉스 교육의 중요성은 많이 인식되고 있으나, 일반적으로 장비가 갖춰진 실험실에서만 실험실습교육이 이루어지고 있어, 학생들이 집에서 실습해 볼 수 없는 불편함이 있어왔다. 본 논문에서는 5V 소형전원, 브레드보드, 마이크로컨트롤러 및 각종 전자칩류, 스텝모터, 전기소자류, LED 등 소형 휴대용장비와 학생의 PC 를 활용하여, 디지틀논리회로, 7-LED 구동, 사각파신호생성, 마이크로컨트롤러 어셈블리 및 C 프로그래밍, 타이머 인터럽트, 스텝모터 구동 등을 실험실습하는 교육에 대해 소개한다. 개발된 강좌에서는 내용강의와 더불어 실험실습을 병행하되, 학생들에게 편리하고 값싸게 실험실습을 수행할 수 있는 환경을 제공하여, 학생들이 집에서 실험실습을 예습 및 복습할 수 있게 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2003-2005
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• 2002

바이오 마이크로 시스템 및 바이오 MEMS 분야, 특히 실리콘을 기질로 하는 바이오 센서 제작에서 반도체 공정 기술은 센서의 대량 생산과 초소형화를 위해서 반드시 필요한 기술이다. 그러나, 감지전극의 마이크로화에 따른 센서의 감도 및 안정성 저하 문제는 해결해야 할 과제이다. 최근, 다공질 실리콘이 갖는 대면적이 실리콘 기질과 생체 고분자 (예: 단백질, 핵산 등) 간의 결합력을 향상시킬 수 있음이 알려지면서, 바이오 센서 분야에서, 새로운 형태의 드랜스듀서 재료로서의 다공질 실리콘에 대한 논의가 활발히 전개되고 있으며 또한, ISFET (Ion-Selective Field-Effect Transistors) 와는 달리 다공질 실리콘 층은 저항이 크기 때문에 센서 제작 과정에서의 부가적인 절연막을 필요로 하지 않는다. 본 연구에서는, 백금을 증착한 다공질 실리콘 표면에 전도성 고분자로서 Polypyrrole (PPy) 필름과 생체 고분자 물질로서 Urease를 각각 전기화학적으로 흡착하였다. 다공질 실리콘 층의 형성을 위해 테플론 소재의 전기화학 전지에 불산 (49%), 에탄올 (95%), $H_2O$ 혼합 용액을 넣고 실리콘 웨이퍼에 일정시간 수 mA의 산화 전류를 흘려주었으며, 약 $200{\AA}$의 티타늄 박막과 $200{\AA}$의 백금 박막을 RF 스퍼터링하여 작업 전극을 제작하였고, 백금 박막 및 Ag를 기화 증착하여 제작한 Ag/AgCl 박막을 각각 상대 전극과 기준전극으로 하였다. 박막 전극의 표면 분석을 위해 SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) 등을 이용하였다. 제작된 요소 센서로부터 요소 농도 범위 0.01 mmol/L ${\sim}$ 100 mmol/L에서 약 0.2 mA/decade의 감도를 얻었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.921-927
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• 2012

In this paper we deal with a hydraulic tilting actuator to make a diagnosis of load characteristic acting on the tilting actuator of the tilting train. Tilting actuator in the tilting train plays a role of making tilt of the train when the train runs a curve section to make the train run without deceleration. However in the process of tilt the tilting actuator is affected by the load acting on the actuator, which has a possibility to make bogie vibration. In order to figure out the effect of the load on the tilting actuator a hydraulic tilting devices that are capable of tilting the train is proposed. The proposed devices are installed in the front bogie and in the rear bogie to make tilting of the train. The devices are consist of sensors that measure the load capacity of the actuator and displacement of the hydraulic cylinder stroke, control blocks to make synchronization of the two actuators, user interface block to monitor the status of the actuators. The effectiveness of the proposed hydraulic tilting actuators is presented by the experimental evaluation using actual tilting train.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.807-813
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• 2016

최근 다차원 운동의 잔류진동억제 제어를 위한 테스트베드로서 로봇 머니퓰레이터의 말단장치에 부착된 구면진자를 자주 활용하고 있다. 하지만 봅의 운동을 온라인에서 실시간으로 추적할 수 있는 자동감지장치가 없어, 봅의 궤적을 디지털데이터로 저장하고 플로팅하는데 불편함이 있었다. 본 논문에서는 디지털 USB 카메라를 이용하여 봅의 운동을 이차원 평면상에서 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템의 개발 목표를 빠른 이미지프로세싱 및 인터페이싱을 위한 하드웨어 구성과 효과적인 C 프로그래밍에 두었다. 개발된 시스템을, 2 자유도 스카라로봇의 말단장치에, 구면진자를 설치한 이차원 구면진자의 잔류진동억제 제어에 적용하여, 그 효용성을 입증하였다.