• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.166-169
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• 2002

본 논문에서는 사출성형기의 배럴의 정밀 온도제어에 대해 논의하였다 현재 사출성형기의 온도제어는 온도 편차가 2도 내외이며, 예열후 안정화되는데 걸리는 시간이 길다는 단점이 있다. 향후 마이크로-나노 시스템 제작 공정에 있어서 대량생산 방법으로 사출성형이 주목받을 것으로 기대된다. 특히 온도 제어의 경우는 사출시 인가해야 할 온도가 녹는점 및 glassy 온도에서 유지가 되면서 충분히 유동을 가지는 온도를 지속적으로 유지를 해야하므로 사출 후 정밀성에 중요한 요소가 된다. 마이크로-나노 사출공정은 극 미세 사출이며 온도, 압력에 따른 재료 특성 변화가 발생할 수 있으므로 이를 최적의 조건으로 제어할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실제 사출성형기와 PC based PLC를 이용한 온도제어기를 구현하고 실험하였다. 이를 통해 기존의 온도제어의 단점을 줄이고, 제어성능을 극대화하여 향후 마이크로-나노 시스템에 적용 가능한 정밀 온도제어기를 제안한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.182-182
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• 2013

빗각 증착은 입사 증기가 기판에 수직하게 입사하는 일반적인 공정과는 다르게 증기가 기판의 수직선과 $0^{\circ}$ 이상의 각을 갖는 증착 방법을 의미한다. 빗각 증착으로 코팅층의 구조를 제어하기 위해서는 기판에 입사되는 코팅 물질의 증기가 일정한 각도를 유지해야한다. 공정 압력이 높아서 증기의 자유행로가 짧아지면 기판에 도달하는 코팅 물질이 일정한 각도를 유지하지 못하기 때문에 코팅층의 구조제어가 어렵고 일반적인 코팅 공정과 유사한 구조의 코팅층을 얻게 된다. 빗각 증착을 공정 압력이 비교적 낮은 전자빔 증착이나 열 기상증착 등의 코팅 공정에서 실시하는 이유이다. 본 연구는 공정 압력이 ${\sim}10^{-3}$ torr로 비교적 높은 스퍼터링 공정에서 빗각 증착을 실시하여 코팅층의 구조제어가 가능한지를 확인하였다. 실험에 사용된 물질은 알루미늄이었으며 빗각은 $0{\sim}90^{\circ}$를 사용하였다. 실험 결과 빗각의 크기가 $60^{\circ}$ 이하에서는 알루미늄 박막의 구조 변화를 관찰하지 못했으며 $45^{\circ}$와 같은 특정한 빗각에서 밀도가 높은 코팅층을 확인할 수 있었다. 이러한 높은 밀도를 갖는 알루미늄 박막은 강판의 부식을 방지하기 위한 보호막으로 적용이 가능할 것으로 판단되며 염수분무시험 결과 200시간 이상의 높은 적청 발생 시간을 보였다. $60^{\circ}$ 이상의 빗각으로 코팅된 알루미늄 박막에서 독립적으로 형성된 주상정을 관찰할 수 있었다. 빗각의 크기가 $90^{\circ}$로 스퍼터링 타겟과 기판을 수직하게 위치시켜도 알루미늄 박막이 코팅되는 것을 확인할 수 있었으며 일정한 각도를 가지는 주상정을 관찰할 수 있었다. 이러한 주상정의 알루미늄은 비교적 큰 표면적을 가지고 있기 때문에 가스 센서 등 다양한 응용분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다. 앞서 설명한 실험결과와 같이 스퍼터링과 같이 공정 압력이 비교적 높은 공정에서도 빗각 증착을 이용한 코팅층의 구조 제어가 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.47.2-47.2
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• 2009

인체의 뼈와 같은 손상된 경조직을 치료 또는 대체하기위한 정형외과용 임플란트를 설계하는데 있어 뼈의 생체역학적 특성과 유사한 성질을 갖는 다공성 지지체에 대한 연구가 최근 관심을 끌고 있다. 다공성 지지체는 조직이 원활히 재생될 수 있어야 하며, 또한 주변 조직과도 생물학적인 고착이 잘 되도록 기공들이 상호 연결된 구조를 가져야 한다. 이와 같은 다공성 지지체용 소재를 제조하기 위하여 본 연구에서는 타이타늄 분말을 사용하여 3차원 적층조형공정으로 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였다. 제조된 다공체의 물성 및 기계적 특성을 평가하기 위하여 압축시험과 변형해석을 수행하였으며, 아울러 제조된 지지체의 생체적합성 향상을 위하여 양극산화 공정 등의 표면처리를 수행하여 그에 대한 특성을 평가하였다. 분말야금 공정으로 제조된 지지체는 골조직의 성장에 적합한 약 $300\sim400{\mu}m$의 기공 크기를 갖도록 제어하였고, 기공도는 60~75%로 제어하였다. 아울러 다공성 타이타늄의 생체적합성을 부여하기 위하여 양극산화공정으로 지지체의 표면에 Ca 및 P을 포함하는 산화층을 형성시키는 표면처리를 수행하였다. 양극산화공정에 의하여 표면에 미세기공을 포함하는 산화층을 형성시킬 수 있었으나 이와 같은 표면구조는 조골세포의 부착과 영향에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.340-343
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• 1998

자연계의 모든 것은 어떠한 형태로든 변동을 가진다. 이러한 변동을 해석하고 이 변동의 경향을 분석하면 이후의 변동을 예측할 수 있게된다. 그러므로 변동의 분석은 변동의 예측과 나아가 변동의 제어를 가능하게 하는 바탕이 된다. 방적사는 그것의 원료가 되는 섬유의 특성과 제조 공정중의 많은 변동요인 즉, 기계의 결함, 공정 자체의 요소들에 의하여 불균제를 일으키는 변동을 가지게 된다. (중략)

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.180-185
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• 2000

발전소 등의 대규모 공정 플랜트에서 사용하고 있는 대부분의 상용 제어기는 PID 제어기이며, 온도 루프를 제외한 대부분의 제어루프가 PI 제어기를 채용하고 있다. 제어 시스템의 성능이 제어기 파라미터의 값에 의해 결정되므로, PI 제어기의 튜닝이 중요하다. 한편, 실제 현장에서의 PI 제어기의 튜닝은 많은 시간과 노력을 필요로 하는 시행착오에 의해서 이루어지고 있으며, 각 제어 루프 제어기 파라미터의 초기값 설정에 어려움을 갖고 있는 실정이다. PI 튜닝 기법이 많이 나와 있지만 시험 신호의 인가 문제로 인해 현장 활용에는 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 단순한 시험 신호로부터 PI 초기 설정값을 산출할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 또한 발전소에 적용된 국산 분산 제어 시스템을 보면, 대부분 데이터 로깅 시스템으로서만 활용되고 있고, 제어 시스템으로의 활용은 거의 이루어지지 않고 있으며, PID제어기에 대한 구현도 완벽하지 못하여 디지털 PI 제어기의구현 방법에 대한 고찰도 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지탈 PI 제어기를 구현하는데 있어서 필요한 사항들, 즉 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환 기법, 샘플링 주기의 결정 방법, 그리고 그 외에 공정 제어기가 가져야할 기능들에 대해서 언급한다. 그리고나서 PI 튜닝 기법과 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환기법, 샘플링 주기 결정 방법 등에 대해 플랜트 모델을 선정하고 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 보인다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.113-113
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• 2000

LPG 및 석유류는 온도에 따라서 유량의 변화가 LPG의 경우는 ±0.23%/℃, 무연은 ±0.11%/℃, 등유는 ±0.10%/℃, 경유의 경우는 ±0.09%/℃로 특히 LPG의 경우가 그 변화가 심하므로 정확한 충전량을 계량하는 것이 중요하다. 이는 공정거래 확립의 차원에서 공급자와 소비자 입장에서 반드시 요구되는 사항이다. 이를 위해 본 논문에서는 LPG 충전기의 충전제어 및 자동 온도 보정의 알고리즘을 개발하고 이를 프로그래밍한 후 온도센서와 16-bit 마이크로프로세서(intel 80C196)로 자동 온도 보정이 가능한 LPG 충전기의 충전제어 시스템을 설계 및 제작하였다. 설계 제작된 시스템은 프로세서부, I/O 입ㆍ출력부, VFD(vacuum fluorescent display) 디스플레이 구동부로 구성된다. 충전제어 동작은 LPG 유량계의 encoder로부터의 유량(유속)신호와 기차 보정값 및 15℃를 기준으로 한 온도 센서부의 온도 보정값을 입력받아 솔레노이드 밸브를 제어하여 충전을 제어하게 된다. 온도 보정은 80C196 프로세서의 내부 10-bit A/D 변환기를 사용하여 0.5℃ 분해능으로 온도제어를 할 수 있다. VFD 디스플레이는 유량, 금액, 단가가 표시되며 그 값을 누적시켜 일계, 월계를 알 수 있게 하였다. 그 외에 시스템 진단기능 및 컴퓨터통신, POS 통신이 가능하도록 하였다. 제작된 시스템을 LPG 충전기에 실장하여 시험한 결과 목표한 정확도로 유량이 제어됨을 알 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.25-25
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• 2003

마그네슘 합금은 결정구조가 HCP구조로 슬립면이 제한되어있어 상온에서의 가공이 용이하지 않다. 따라서 최근 마그네슘 합금의 미세 조직을 제어하기 위해 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 구조용 재료 및 기능성 재료로 기대되는 마그네슘 합금(AZ3l)을 이용하여 주조로부터 압출·압연 과정으로의 연속적인 판재 성형공정을 실행하였다. 모든 공정에 대한 전형적인 기계적 특성을 평가하기 위하여 각 공정에서 재료의 인장실험을 실시하였으며 각 공정 후에 향상된 기계적 특성들을 규명하기 위하여 경도시험을 실시하였다 또한 각 공정에서의 대표적인 미세 조직을 관찰하여 결정립 미세화에 따른 기계적 물성의 향상을 확인하였다. 주조재, 압출판재, 압연판재의 인장강도는 189.3㎫, 257.9㎫ 그리고 234.㎫로 증가하였다가 다소 감소하지만, 연신율은 상대적으로 16.26%, 24.99% 그리고 27.16%의 50%에 가까운 주목할만한 증가를 나타낸다. 인장실험의 실험결과로부터 얻어진 가공경화지수로부터 대상 재료인 마그네슘 합금(AZ3l)에 대하여 DRX의 거동을 예측할 수 있었으며, 압출후 압연 판재의 경우 연한 재결정 조직으로 인하여 연신율의 대폭적인 증가를 확인 할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.337-338
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• 2008

2008년 현재 우리나라는 10%의 인구가 60세 이상인 이른바 고령사회에 접어들었다. 노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 동력형 보행보조로봇 역시 경사로에 있어서 편리성과 안전성을 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 보행보조로봇이 경사로에 진입 하였을 경우 기울어진 경사로의 정도를 인식하여 모터를 제어 한다. TILT 센서를 이용하여 기울이짐 정도를 측정 하였고, 또한 로봇의 전류 실시간으로 체크하여 로봇의 안전성을 향상 하였다. 제어 시스템 구성은 사용자의 보행의지를 파악하기위해 FSR 센서를 부착하여 조향장치로 사용하였으며, 경사로를 인식하기 위해 Liquid 타입의 TILT 센서를 사용하였으며, 모션 제어를 위해 DSP를 사용하였다. 본 제어 시스템을 보조보행로봇에 적용하였을 때, 보행보조로봇이 오르막 경사로에 진입시 기존보다 힘을 적게 사용하여 경사로를 진행하였으며, 경사로에서 브레이크 작동속도가 향상 되었다. 또한 내리막 경사로에서는 모터의 힘을 적게 사용하고 중력의 힘을 사용하여 이를 통해 전류의 소비량을 개선 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.709-712
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• 2007

폐차잔재를 시멘트제조공정의 열원으로 활용하기 위해서는 연료로 사용하기 위한 경제성과 더불어 시멘트제조공정 및 품질 그리고 환경기준을 만족해야 한다. 따라서 폐차잔재의 최적투입방법과 폐차잔재의 연소시 염소물질의 거동특성에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 본 연구에서는 이러한 폐차잔재의 시멘트 킬른 현장적용에 따른 위험요소와 시행착오를 최소화하기 위하여 최적 연료화 조건에 대한 전산모사 연구를 하였으며 전산모사의 대상공정으로는 폐차잔재가 투입될 Precalciner와 염소제어를 위하여 Bypass unit가 설치될 Precalciner의 하단부 그리고 Cyclone을 선정하여 입자 및 가스상의 거동 특성을 고찰하였다. 본 연구로부터 폐차잔재의 투입위치로는 현재의 석탄 투입위치를 활용하는 것이 효과적일 것으로 판단되었으며 Precalciner의 하단부에 대한 가스상 및 입자상의 거동특성을 활용하여 Bypass unit를 설치할 최적의 위치를 선정할 수 있었다. 또한 Cyclone의 입자 거동특성 결과로부터 염소 제어를 위한 각 Cyclone의 입자회수율에 대한 정보 및 공정의 개선 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.301-301
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• 2008

최근의 세라믹 공정기술은 고집적화 추세에 따라 그린시트의 두께가 얇아지면서 다층화되고 있으므로 fine patterning, Via Hole 크기의 최소화, Via Hole 간의 층간 연결을 위한 그린시트 층간 정밀도가 더욱 중요해지고 있다. 따라서 세라믹의 소성후 수축율 제어는 고집적 세라믹 기판 모듈 제작을 위한 핵심공정기술로 기술 개발에 대한 필요성이 증대되고 있다. 온 연구에서는 일축가압 이용한 PAS법 (Pressure Assisted Constrained Sintering)과 Al2O3를 희생층으로 이용한 Constrained법을 혼합하여 저온 동시소성 세라믹 기판의 x-y축 방향의 수축율을 zero로 제어하고자하였다. Al2O3/LTCC/Al2O3인 샌드위치 구조로 세라믹 시트를 적층하여 Load에 따른 소성수축율 및 LTCC 두께에 따른 Edge Curvature의 Radius를 측정하였다. 그 결과 소성온도 $900^{\circ}C$에서 Constrian Layer $500{\mu}m$, Load 0.92kg/cm3일때 LTCC의 두께가 $400{\mu}m$에서 $2500{\mu}m$로 증가함에 따라 Edge Curvature Radius가 $430{\mu}m$에서 $2200{\mu}m$로 증가하는 것을 확인하였다. 이때 소결 밀도는 2.95g/$cm^3$로 우수한 특성을 나타내었다.