• Title/Summary/Keyword: 미세형상제작

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An Investigation on the Flow Characteristics of Water Spray Nozzle (미세 물분무 노즐의 유동특성에 관한 연구)

  • Jun, You Woo;Han, Young Tak;Kim, Chang Seob;Kim, Chang;Ryou, Hong-Sun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.29 no.5
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    • pp.29-33
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    • 2015
  • In this study, the relations of flow rate, discharging distance and droplet size are measured in accordance with the nozzle shape. The dual type nozzles of LPN142 and LPN148, which have identical core diameter (6.0 mm) and the different radial injection angles (${\theta}_2=142^{\circ}$ and $148^{\circ}$), are manufactured. The distribution diameters with discharging distance are quantified by UL2167 test standard. The relations between discharging angle and droplet sizes, which are measured by the method of Helium-Neon laser equipment, are obtained by the empirical correlation as working pressure increase. Moreover, the extinction coefficient, which is major parameter of the radiative transport equation (RTE) is analyzed with variable droplet sizes. Thus, it is possible to opt the nozzle's shape by analyzing the relations of working pressure, spray distance, droplet size and fire characteristics at minimum allowable flow rate.

Fabrication and Properties of Piezoelectric Microcantilever for Gas Sensor Application (가스 센서 응용을 위한 압전 마이크로 칸티레버의 제작 및 특성)

  • 신상훈;송상근;백준규;박효덕;이재찬
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.75-75
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    • 2003
  • 본 연구에서는 대기 중 극 미량으로 존재하는 환경 유해 가스 성분을 검출할 수 있는 미세 소자로의 응용을 위해 마이크로 칸티레버를 제작하고 가스 센서로의 활용 가능성을 검토하였다. 마이크로 칸티레버는 크게 구동층 캐패시터로서 대표적인 압전 재료인 Pb(Zr,Ti)O$_3$ (PZT)를 사용하고 SiNx 박막을 지지층으로 하는 형태로 제작되었다. 제작된 마이크로 칸티레버는 치수 및 형상에 따라 17~29 KHz 의 기본 공진 주파수 값을 나타내었다. Electron beam evaporator를 이용한 copper (Cu) 박막의 단계적인 증착을 통해 칸티 레버 표면에 질량을 증가시키고 그에 따른 마이크로 칸티레버의 공진주파수 변화를 관찰한 결과 질량 증가에 대해 34 Hz/ng의 선형적인 주파수 감소를 나타내었으며, 이로부터 694.4 $\textrm{cm}^2$/g 의 gravimetric sensitivity factor를 얼을 수 있었다. 마이크로칸티레버의 가스 감지능력 시험을 위해 가스 흡착층으로 일차 알콜류의 vapor를 흡착 하는 것으로 보고된 poly methyl metacrytate (PMMA)를 마이크로 칸티레버 표면에 코팅하였다. 마이크로칸티 레버의 기본 공진 주파수 및 PMMA 흡착층 형성과 가스의 흡착에 따른 주파수 변화는 마이크로 칸티 레버로부터 의 전기적 신호를 이용하는 복소 임피던스 분석에 의해 측정되었다. PMMA가 코팅된 마이크로 칸티레버는 ethanol 및 methanol vapor 의 농도가 증가함에 따라 선형적인 공진주파수 감소를 나타내었으며, methanol vapor 의 경우 0.06 Hz/ppm 의 가스 검출 감도를 얻을 수 있었다.

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Study on Tensile Properties of Polyamide 12 produced by Laser-based Additive Manufacturing Process (레이저 적층제조기술로 제작한 폴리아미드 12 시편의 인장특성 연구)

  • Kim, Moosun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.11
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    • pp.217-223
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    • 2019
  • The application of 3D printing technology is expanding due to the production of the complex-shape parts and the one-step manufacturing process. Moreover, various technical solutions in 3D printing are emerging through continuous research and development. Representative technologies include SLS technology, in which a desired area is sintered and laminated by irradiating a powder-type material with a laser. In addition, high-performance engineering plastic parts are being manufactured in increasing numbers. In this study, tensile specimens were fabricated from polyamide 12, a widely available polymer, and the glass bead-reinforced polyamide 12. The specimen-build orientation was divided into 0°, 45°, and 90° on the fabrication platform, and the tensile test temperature was -25℃, 25℃, and 60℃. The test results showed that the tensile modulus of both materials decreases as the build orientation becomes closer to 90°. In addition, the tensile strength of glass bead-reinforced PA12 showed more dependence on the build orientation than PA12. In addition, the tensile modulus and tensile strength decreased with increasing test temperature.

High Resolution Computerized Tomography System Using the Microfocus X-Ray for Inspection of Small Specimens (소형 물체의 검사를 위한 고해상도 미세 초점 X선 단층 촬영 시스템)

  • Kim, Young-Joo;Koo, Ja-Yong;Lee, Seung-S.;Kim, Whan-W.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.18 no.3
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    • pp.181-190
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    • 1998
  • A computerized tomography system was developed using the X-ray source that has diameter of 5 micrometer. The system is used for the nondestructive testing of specimens with diameter below 20 mm. The convolution back projection algorithm was adopted for the reconstruction of cross sectional image, and the shape of the X-ray beam was let parallel beam or fan beam to compare each resultant image. Our CT system was constructed to operate based on the personal computer. The sectional images of the fabricated specimens were reconstructed and analyzed. The reconstructed images well coincided with real images taken with optical microscope and gave us enough reports on the defects in the ceramic specimen. The resolution of the system regarded as about $20{\sim}30$ micrometers.

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The Production Techniques of a Gilt-Bronze Buckle with Arabesque Design (금동당초문과대의 제작기법 연구)

  • Kim, Sun Duk;Park, Hak Soo
    • Journal of Conservation Science
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    • v.7 no.1
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    • pp.1-8
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    • 1998
  • The production techniques of a gilt-bronze buckle which was presumably a product of the Koryo dynasty were investigated. The X-ray area map indicates that the gilt layer was made by gilt-bronze method. EDS analysis shows that the gilt layer contains copper as well as gold. The microstructure of a textile adhered to the back of the buckle reveals that the material is woven hemp. Triangular and semicircular chisels were used to engrave patterns. After the boundaries of the patterns were engraved with triangular chisels the internal regions were carved with semicircular patterns. The procedure and the shape of the chisels were also investigated.

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Energy Harvesting from Reverse Electrodialysis in Ion-Selective Membrane Formed with Self-Assembled Nanoparticles (미세유체칩 내 자기조립화된 나노입자로 이루어진 이온교환막을 이용한 역전기투석 에너지 발전)

  • Choi, Eunpyo;Kwon, Kilsung;Kim, Daejoong;Park, Jungyul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.5
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    • pp.437-441
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    • 2014
  • This paper presents a novel microplatform for high power generation based on reverse electrodialysis. The ideal cation-selective membrane for power generation was realized using geometrically controlled in situ self-assembled nanoparticles. Our proposed membranes can be constructed through a simple and cost-effective process that uses microdroplet control with nanoparticles in a microchannel. Another advantage of our system is that the maximum power and energy conversion efficiency can be improved by changing the geometry of the microchannel and proper selection of the nanoparticle size and material. This proposed platform can be used to supply power sources to other microdevices and contribute to a fundamental understanding of ion transport behavior and the power generation mechanism.

Microstructural Change by Hot Forging Process of Korean Traditional Forged High Tin Bronze (전통기술로 제작된 방짜유기의 열간 단조 과정별 미세조직 변화)

  • Lee, Jae-sung;Jeon, Ik-hwan;Park, Jang-sik
    • Journal of Conservation Science
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    • v.34 no.6
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    • pp.493-502
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    • 2018
  • Currently, the fabrication of a high-tin bronze spoon by traditional manufacturing techniques involves 10 steps in the bronze ware workshop. Hot forging has a major influence on manufacturing and involves two to three steps. The dendritic ${\alpha}$-phase in the microstructure of the high-tin bronze spoon is refined and finely dispersed through hot forging. In addition, twinning is observed in the ${\alpha}$-phase of the hammered part, and the ${\alpha}$-phase microstructure gradually transform from a polygon to a circular shape due to hammering. In this process, the adjacent ${\alpha}$-phases overlap with each other and remain combined after quenching. The microstructure with the overlapping is also observed in bronze artifacts, and this shows the correlation with technical system. The results of the experimental hot forging of Cu-22%Sn alloys show that the decrease in in the amount of the dendritic microstructure, which forms during casting, is in proportion to the number of processing steps and that the refined grain obtained by hammering contributes to the improvement in the strength of the material. From the hammering marks, which are observed on both the bronze artifact excavated from archaeological sites and on the high-tin bronze spoon produced in the traditional workshop, it is presumed that the knowledge regarding the unrecorded manufacturing system of bronze ware in ancient times has been passed down in a traditional way up to the system used currently.

Creation of Three-dimensional Convergence Model for Artifact Based on Optical Surface Scanning and X-ray CT: Sam-Chongtong Hand Canon in Jinju National Museum (광학식 표면스캐닝 및 X-선 CT를 활용한 유물의 3차원 융합모델 제작: 국립진주박물관 소장 삼총통)

  • Jo, Younghoon;Kim, Dasol;Kim, Haesol;Huh, Ilkwon;Song, Mingyu
    • Conservation Science in Museum
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    • v.22
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    • pp.15-26
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    • 2019
  • This study was focused on the three-dimensional convergence modeling that can multilaterally analyze internal and external shapes of the Sam-Chongtong Hand Canon by optical precision scanning optimized for acquiring the surface shape and X-ray CT scanning used for obtaining the internal shape. First, the scanning results were converted by compatible extension, after which three-dimensional deviation analysis was conducted to verify mutual conformities. Accordingly, most (56.98%) deviations between the two scanning models was found be ±0.1mm. This result did not influence registration and merging based on the ICP algorithm. The merged data exhibited the external surface color, detailed shapes, internal width, and structure of the hand canon. The three-dimensional model based on optical surface scanning and X-ray CT scanning can be used for traditional technique interpretation as well as digital documentation of cultural heritage. In the future, it will contribute to deliver accessible scientific information of exhibits for visitors.

압전스피커 응용을 위한 PZT계 세라믹스의 미세구조 분석 및 전기적 특성 평가

  • An, Sang-Gi;Kim, Seong-Jin;Lee, Myeong-U;Jeong, Ji-Hyeon;Ryu, Seong-Rim;Gwon, Sun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.101-101
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    • 2009
  • 압전 세라믹스는 진동, 변형, 압력 등의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 혹은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 소자로서의 기능을 가지며 조성의 개선 및 제조 기술의 진보가 계속되어 큰 관심을 받고 있다. 최근 audio의 고급화 및 자동차, 평면 TV, 고성능 통신기기, 디지털방송, 홈시어터 등 스피커의 성능이 크게 부각되면서 대기업에서부터 중소기업에 이르기까지 고성능 스피커의 개발에 박차를 가하고 있다. 압전 세라믹을 이용하여 음압을 변조하는 압전 스피커는 디스크 형상의 압전 프레이트를 단층 또는 다층으로 형성하여 기존의 마그네틱 스피커와는 차별되는 형태를 가진 스피커로서 응용하는 것이다. PSN-PZT계 조성을 개발하여 $d_{33}$, 전기기계결합계수($k_p$), 온도안정성 및 내구성 향상 및 특성향상을 위한 입경 조절 및 공정을 연구하고자 한다. 디스크 형태의 압전 세라믹을 이용하여 2, 3, 4 layer 이상의 멀티레이어 시편을 제작하였고, 여러 시편에서 크기 및 형상, 접합 방법 등에 따른 특성을 최적화하여 스피커의 특성을 향상 시키고자 한다.

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비정질 코아 변압기의 설계 및 해석 기술

  • 신판석
    • 전기의세계
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    • v.44 no.3
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    • pp.9-14
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    • 1995
  • 비정질 core의 Butt-lap-step joint model의 자계를 유한요소법을 이용하여 해석한 결과, step당 리본 수의 변화, 설계자속밀도의 변화, 코아 연결부의 형상 변화에 따른 특성을 분석하면 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) Step당 리본 수의 변화에 따른 영향에서 리본수가 작을수록 코아 전체의 flux density의 편차가 작으며 최대값 역시 낮으므로 유리하다. (2) 설계자속밀도의 변화에 따른 코아 부위의 자속 변화는 인가하는 설계자속밀도의 값이 높을수록 균일한 자장 분포를 얻을 수 있다. (3) 코아의 적층 방법의 변화에서는 Butt-Lap-Step방식이 가장 유리한 결과를 얻을 수 있었지만 코아 곡률부의 형상 변화가 중요한 요소로 작용한다. (4) 최적 step수, ribbon/group 수, airgap 길이 등은 전체 model의 특성, 손실, 제작성 등을 고려하여 결정하는 것이 바람직하며, 유한요소법의 해석으로는 전체적인 비정질 코아 변압기의 전기적인 특성과 경향을 도식화하여 설계자에게 좋은 설계방향과 정보를 제공할 수 있게 된다. 또한 비정질 코아의 특성상 종래의 일반적인 유한요소법으로는 많은 계산시간과 큰 computer system을 요구하는 core의 미세부분의 해석은 새로운 계산기법을 도입하여 계산해야 할 것이다. 이러한 문제해결을 위하여 3절에서 설명한 Asymptotic Expansion을 이용하여 균질화(homogenized)된 투자율 (또는 reluctivity)를 산출하고, 여기에 유한요소기법을 도입하여 단점을 보완한 새로운 기법의 algorithm을 개발하고 있으며, 이 기법은 계산시간의 단축과 Microscopic하게 자속밀도 분포를 관찰 할 수 있으므로 joint 부분의 자속경로와 손실 등 비정질 코아의 설계 Parameter를 설정하는 결정적인 역할을 할수 있을 것으로 기대된다.

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