• Title/Summary/Keyword: 기계적 출력 실험

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$Al_2O_3/SiO_2$, $HfO_2/SiO_2$ 적층 감지막의 두께 최적화를 통한 Electrolyte Insulator Semiconductor 소자의 pH 감지감도특성 비교

  • Gu, Ja-Gyeong;Jang, Hyeon-Jun;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.448-448
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    • 2012
  • 최근에 pH 감지막의 감지감도특성을 평가하기 위해 electrolyte insulator semiconductor (EIS) 구조가 유용하게 이용되고 있다. EIS는 간단한 구조와 pH 용액에 빠른 응답속도, 낮은 단가 및 집적이 용이하다는 장점이 있다. EIS 구조에서 화학적 용액에 대한 감지감도 평가 중 가장 중요하게 작용하는 부분이 감지막이다. 이 감지막은 감지 대상 물질과 물리적으로 직접 접촉되는 부분으로서 일반적으로 기계적/화학적 강도가 우수한 실리콘 산화막($SiO_2$)이 많이 사용되어져 왔다. 최근에는 기존의 $SiO_2$ 보다 성능이 향상된 감지막을 개발하기 위하여 $Al_2O_3$, $HfO_2$, $ZrO_2$, 그리고 $Ta_2O_5$와 같은 고유전 상수(high-k)를 가지는 물질들을 EIS 센서의 감지막으로 이용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. High-k 물질 중 $Al_2O_3$는 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 화학안정성을 가지며 화학용액에 대해 내구성이 우수한 특성을 가진다. $HfO_2$은 내식성이 뛰어나며 출력특성이 높은 장점을 가진 물질이다. 본 실험에서는 특성이 다른 두 물질을 EIS의 감지막으로 각각 사용하여 두께에 따른 의존성을 평가하였다. 제작한 EIS 구조의 pH 센서를 바이오 센서에 적용하였을 때 신호대 잡음비(SNR: signal to noise)가 여전히 취약하다는 문제점이 있었다. 이런 문제점을 보완하기 위하여 감지막의 물리적 두께는 점점 얇아지게 되었고 그 결과 높은 출력 특성을 얻게 되었지만, 감지막이 얇아짐에 따라서 화학 용액 중의 이온 침투로 인한 감지막 자체의 손상 또한 심각한 문제로 대두되었다. 이로 인해 최적화 된 감지막의 두께를 얻을 필요가 있다. 결론적으로 $Al_2O_3$, $HfO_2$ 두 감지막 모두 두께가 23 nm일 때 가장 우수한 특성을 보였으며, $Al_2O_3$를 감지막으로 사용하였을 경우 화학적 용액에 대해 내구성이 뛰어났고, $HfO_2$을 사용하였을 때에는 화학적 용액에 대한 안정성 보다는 pH 용액변화에 따른 향상된 감지감도특성을 보였다.

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LMI Based $H_{\infty}$ Active Vibration Control of a Structure with Output Feedback : Experiment Results (LMI에 기초한 구조물의 $H_{\infty}$ 능동진동제어 : 실험적 고찰)

  • Byun, J.H.;Kim, Y.B.;Jeong, H.J.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.3 no.3
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    • pp.83-90
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    • 1999
  • 제어이론분야에서의 발전은 그러한 이론을 다방면으로 응요할 수 있는 분야를 더더욱 폭넓게 제공해 주고 있다. 자동화와 관련된 분야뿐만 아니라, 건축 및 토목분야에서도 고도의 제어어이론을 응용한 예를 쉽게 접할 수 있게 되었으며, 지진동에 의한 구조물의 진동을 억제하려는 방책이 그 ??ㅣ다. 이에 관한 많은 연구에서도 알 수 있듯이, 일반적으로 구조물의 수학적 모델에만 의존하여, 즉 구조물의 설계파라미터는 이미 설계되어져 있다는 가정하에 제어계를 설계하고 있다. 그러나 이러한 설계법에 있어서는 설계자로 하여금 구조물의 설계파라미터를 조정할 수 있는 자유도는 전혀 주어지지 않게 되며 단지 제어계의 파라미터를 조정하는 자유도만 허용된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 구조계 및 제어기의 설계파라미터를 동시에 조절할 수 있는 자유도가 허용되는 '구조계/제어계의 동시 최적화' 기법이 있다. 따라서 본 논문에서는 교량의 주탑 및 해양구조물 등의 진동제어 문제에 이러한 설계기법을 이용하여 주어진 설계사양을 만족하도록 구조계 및 제어계의 파라미터를 최적화 한다. 특히 본 논문에서는 제어계 설계 문제에 있어서의 일반적인 경우를 고려하여 상태의 일부가 관측된다고 가정하고 출력피드백의 경우에 대해 고찰하고 있다. 이때의 설계사양은 선형행렬부등식(LMI)으로 주어지며, 실험을 통하여 본 논문에서 소개하는 설계기법의 유효성을 검증한다.

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A Study of Dose Stability at Low Monitor Unit Setting for Multiple Irradiated Field (다중 조사면 치료 시 기계적 입력치(MU)에 따른 선량적 안정성에 대한 연구)

  • Kim Joo-Ho;Lee Sang-Gyu;Shin Hyun-Kyung;Lee Suk;Na Soo-Kyung;Cho Jung-Hee;Kim Dong-Wook
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.17 no.2
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    • pp.155-160
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    • 2005
  • Purpose : Many authors have been introduced field in field technique and 3-D conformal radiotherapy that increased the tumor dose as well as decreased the dose of abutting critical organ. These technique have multiple beam direction and small beam segments even below 10 MU(monitor unit)for each field. we have confirmed the influence of low MU on dose output and beam stability. Materials and Methods : To study the dose output, the dose for each field was always 90MU, but it divided into different segment size: 1, 2, 3, 5, 10, 15 segments, 90, 45, 30, 18, 9, 6 MU the measurements were carried out for X-ray energy 4 MV, 6 MV, 10 MV of three LINAC(Varian 600C, 2100C, 2100C, 2100C/D), in addition each measurement was randomly repeated three times for each energy. To study the field symmetry and flatness, X-omat V films were irradiated. After being developed, films were scanned and analyzed using densitometer. Results : Influence of low MU on dose is slightly more increase output about $1.2{\sim}2.9%$ in cGy/mu than 90MU, but may not changed beam quality(flatness or symmetry), Output stability depends on dose rate(PRF)rather than beam energy, field size. Conclusion : Presented result are under the limits(out put<3%, flatness<${\pm}3%$, symmetry<2%). The 3 accelerators are safe to use and to perform conformal radiotherapy treatments in small segments, small MU around 10MU. but Even if the result presented here under the limits, continuous adjustments and periodic QA should be done for use of small MU

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Butt Weldability of Shipbuilding Steel AH36 Using Laser-Arc Hybrid Welding (조선용 강판 AH36의 레이저-아크 하이브리드 용접시 맞대기 용접 특성)

  • Kim, Jong Do;Myoung, Gi Hoon;Suh, Jung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.10
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    • pp.901-906
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    • 2016
  • The purpose of this study is to improve productivity by implementing one-pass full penetration welding using laser-arc hybrid welding for AH36. On increasing the thickness of the plate, a higher power of laser and arc was required to obtain full penetration. However, increasing the power of heat source caused undercut defects at both ends of the bead. This undercut was prevented by controlling the parameters of welding voltage and pulse correction. Hardness measurement and tensile test were conducted to apprehend the mechanical properties of weld. Also, by carrying out the microstructure observation for laser and arc regions, microstructural properties were understood.

The Technical Progress of Automotive aAr Conditioning System in Korea (국내 자동차 에어컨의 변천과 추이)

  • 정덕수
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.11
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    • pp.957-965
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    • 1993
  • 소비자는 자동차 에어컨 제작자에게 시원함만을 요구하기보다는 엔진 출력에 따른 주행성, 저 소음 에어컨, 실내 공기의 청정도 관리의 필요성, 편일사시의 느낌이 좋은 에어컨 등의 구체적 이고 수준 높은 요구를 하고 있다. 이러한 요구는 에어컨 제조업체로 하여금 전문화된 고급 인 력과 고도의 기술, 실험 장비, 정밀한 부품생산체제를 갖추지 않으면 안되게 되었다. 이러한 쾌 적성에 대한 소비자의 요구는 점차로 높아져서 차량의 내외기와 차량의 주행정보를 각종센서가 감지하여 인체가 가장 쾌적하게 느끼는 실내를 항상 유지할 수 있는 시스템의 개발을 촉구하고 있다. 현재 업계에서는 지구 환경 보호에 대응하기 위한 신냉매 에어컨 시스템의 개발은 물론 공해 문제로 인하여 새로운 자동차의 등장에 따른 차세대 에어컨 시스템의 개발과 관련된 연구 개발에 활발한 투자가 이루어지고 있다. 이 글에서는 '70년부터 시작된 한국 자동차에어컨의 변 천을 뒤돌아보고, 현재 사용되는 차량용 에어컨 시스템과 앞으로 사용될 차량용 에어컨 시스템이 어떻게 변화할 것인지에 대하여 살펴보고자 한다.

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Transducer design for ultrasonic metal welder (초음파 금속 용접기용 트랜스듀서 설계)

  • Lee, Dong-Heon;Park, Sung-Jun;Tao, Yu;Kim, Dong-Ok;Yun, Cheol-Ho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.337-339
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    • 2007
  • 본 논문에서는 유한요소 해석 소프트웨어를 이용하여 연질금속을 접합할 수 있는 초음파 금속용접기용 트랜스듀서를 개발하였다. 개발된 트랜스듀서는 35kHz의 공진 주파수의 특성을 갖게 설계하였으며 트랜스듀서 플랜지의 종축변위가 최소가 되도록 설계하였다. 볼트체결형 트랜스듀서는 결속력에 따라 기계적 Q값이 변동되어 출력에 많은 영향을 준다. 따라서 특성 실험을 통하여 트랜스듀서에 대한 체결토크를 최적화하였다.

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Development of Battery Charging Converter for MPPT Control of Laser Wireless Power Transmission System (레이저 무선전력전송 시스템의 MPPT 제어를 위한 배터리 충전 컨버터 개발)

  • Lee, Seongjun;Lim, Namgyu;Choi, Wonseon;Lee, Yongtak
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.334-335
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    • 2020
  • 본 논문에서는 레이저 광원을 적용한 무선전력전송 시스템에 적용되는 PV 모듈의 출력 특성을 분석하고, PV 모듈로부터 최대 전력을 발생시키면서 배터리를 충전시킬 수 있는 컨버터 개발 결과를 제시한다. 먼저, 특정 파장에서 최대전력이 발생되도록 개발된 PV 수신모듈에 레이저 빔을 조사하였고, 레이저에 공급되는 전력 크기에 따른 PV 모듈의 전압-전류의 특성 데이터를 확보하였다. 전압/전류 특성 데이터로부터 PV 수신모듈의 소신호 저항을 분석하였고, 이를 컨버터 회로모델에 적용함으로써 제어기 설계를 위한 시스템의 전달함수를 유도하였다. 이로부터 레이저 일사량에 따른 전류원/전압원 전영역에서 PV 모듈의 입력전압을 안정적으로 제어할 수 있는 제어기를 설계함으로써 레이저 수신용 PV 모듈이 최대 전력을 발생시킬 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 MCU 제어기반 25W급 배터리 충전용 부스트 컨버터의 프로토타입 제품을 통해 실험 검증되었다.

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Numerical Investigation of Frictional Effects and Compensation of Frictional Effects in Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) Test (수치해석을 이용한 SHPB 시험의 마찰영향 분석과 보정에 대한 연구)

  • Cha, Sung-Hoon;Shin, Hyun-Ho;Kim, Jong-Bong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.5
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    • pp.511-518
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    • 2010
  • The split Hopkinson pressure bar (SHPB) has been widely used to determine the mechanical properties of materials at high loading rates. However, to ensure test reliability, the source of measurement error must be identified and eliminated. During the experiment, specimens were placed between the incident and the transmit bar. Contact friction between the test bars and specimen may cause errors. In this study, numerical experiments were carried out to investigate the effect of friction on the test results. In the SHPB test, the stress measured by the transmitted bar is assumed to be the flow stress of the test specimen. However, performing numerical experiments, it was shown that the stress measured by the transmit bar is axial stress components. When the contact surface is frictionless, the flow stress and axial stress of the specimen are approximately equal. On the other hand, when the contact surface is not frictionless, the flow stress and axial stress are no longer equal. The effect of friction on the difference between the flow stress and axial stress was investigated.

Development of Heating System for Ensuring Accuracy of Output for Open 3D Printer (개방형 FDM 3D 프린터의 출력물 정밀도를 위한 히팅 시스템 개발)

  • Park, Sangho;Lee, Joo Hyeong;Kim, Jung Min
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.6
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    • pp.477-482
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    • 2017
  • When using the FDM to create a 3D object, a thermoplastic filament is heated to its melting point and then extruded layer by layer. Although the FDM printing process has many advantages, its accuracy, and surface finish are not satisfactory. In recent years, much research has been devoted to improving the accuracy of the FDM printing process. The temperature difference between the nozzle and the interior of the chamber of a 3D printer is one of the important parameters affecting the printing process. In this study, we propose a methodology to reduce this temperature difference through design improvement. In addition, we elucidate how this design improvement affects product quality. The FDM printing process is conventionally carried out in a closed chamber. However, in this study, an open heating system is used to reduce the temperature. The FDM printing processes were simulated using FEM analysis.

Estimation of Mechanical Properties for Particle Dispersed Composites (입자 분산 복합재료의 기계적 성질 추정)

  • Tak Jin Moon;Dae Soon Im
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.26 no.6
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    • pp.414-420
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    • 1982
  • The mechanical properties of nickel particle polyethylene composites were estimated by using a finite element method. Two steps were carried out in this analysis; the first step was to consider an unit model composed of spherical cell in the center of the matrix and the second step was to consider a total model composed of unit model. Two phase and three phase models were used, since another third phase were observed between matrix and nickel particle. Finite element method permits the calculation of the stress and displacement, assuming the arbitrary loads. Elastic modulus, Poisson's ratio and stress distribution of composites were obtained from this output. Comparison of the calculation by finite element method and the experimental results for Ni-filled polyethylene showed good agreement in tensile properties.

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