• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.190-190
• /
• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.259-259
• /
• 2011

염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cells:DSSC)는 환경 친화적이며, 저가의 공정에 대한 가능성으로 기존의 고가의 결정질 실리콘 태양전지의 경제적인 대안으로 각광을 받고 있다. 최근 염료감응형 태양전지는 투명 전도성 산화막(Transparent Conducting Oxide : TCO)으로 사용되는 Fluorine Tin Oxide (FTO)가 증착된 유리기판 위에 주로 제작된다. FTO는 낮은 비저항과 가시광선 영역에서 높은 투과도를 가지는 우수한 전기-광학적 특성을 갖지만, 비교적 공정이 까다로운 Chemical Vapor Deposition (CVD)법으로 제조하며, 전체 공정비용의 60%를 차지하는 높은 생산단가로 인해 현재 FTO를 대체할 재료개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO (Zinc Oxide)는 우수한 전기-광학적 특성과 비교적 저렴한 가격으로 새로운 TCO로써 주목받고 있다. ZnO는 넓은 energy band gap (3.4 [eV])의 육방정계 울자이트(hexagonal wurtzite) 결정 구조를 가지는II-VI족 n형 반도체 물질이며, III족 금속원소인 Al, Ga 및 In 등의 불순물을 첨가하면 TCO로서 우수한 전기-광학적 특성과 안정성을 나타낸다. 이들 물질중 $Zn^{2+}$ (0.060 nm)의 이온반경과 유사한 $Ga^{2+}$0.062 nm) 이온이 ZnO의 격자반경을 최소화 시킬 수 있다는 장점으로 최근 주목 받고 있다. 하지만 Ga-doped ZnO (GZO)의 경우 DSC에 사용되는 루테늄 계열의 산성 염료 하에 장시간 두면 표면이 파괴되는 문제가 발생하며, $TiO_2$ paste를 Printing 후 열처리하는 과정에서도 박막의 파괴가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 $TiO_2$ Blocking Layer를 GZO 투명전극 위에 증착하였다. 또한, $TiO_2$ Blocking Layer를 적용한 GZO 박막을 전면전극으로 이용하여 DSC를 제작하여 효율을 확인하였다. 2wt%의 $Ga_2O_3$가 도핑된 ZnO 박막은 20mTorr 400$^{\circ}C$에서 Pulsed Laser Deposition (PLD)에 의해 성장되었고, $TiO_2$박막은 Ti 금속을 타겟으로 이용하여 30mTorr 400$^{\circ}C$에서 증착되었다. Scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용한 박막 분석 결과 $TiO_2$가 증착된 GZO 박막의 경우 표면 파괴가 일어나지 않았다. Solar Simulator을 이용하여 I-V특성 측정결과 상용 FTO를 사용한 DSC 수준의 효율을 나타내었다. 이에 따라 Pulsed Laser Deposition을 이용해 제작된 GZO 기판은 $TiO_2$ Blocking Layer를 이용하여 표면 파괴를 방지할 수 있었으며, 이는 향후 염료감응형 태양전지의 투명전극에 적용 가능 할 것으로 판단된다.

• Food Science of Animal Resources
• /
• v.33 no.4
• /
• pp.522-530
• /
• 2013

The ability of probiotics to adhere to the intestinal epithelium likely plays an important role in their colonization of the gastrointestinal tract. Here, we performed high-throughput screening (HTS) for suitable characteristics of potential probiotic bacteria using attachment and colonization ability through a C. elegans surrogate in vivo model. A total of 100 strains of lactic acid bacteria (LAB) isolated from infant feces were subjected to the colonization assay using C. elegans intestine. Based on colonization ability, we showed that nine isolates have a high attachment ability during whole experimental periods (up to 168 h), compared to Lactobacillus rhamnosus strain GG as a control. Also, through the use of an in vitro cell attachment model, nine isolates revealed highly binding activity to the mucus layer. Next, the selected 9 isolates were assayed for their survival ability when exposed to acidic and bile conditions as well as cholesterol reduction and the utilization of prebiotic substrates. As a result, the isolated nine strains were determined to be highly resistant to acid and bile conditions. In addition, they have significant activity for the reduction of cholesterol and utilization of several prebiotic substrates as a carbon source. Finally, the selected nine strains were identified by either L. rhamnosus or L. plantarum (4 strains for L. rhamnosus and 5 strains for L. plantarum, respectively). Taken together, we propose that the direct colonization of probiotics using C. elegans may be applicable to the rapid screening of valuable probiotic strains in vivo.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.63-63
• /
• 2012

편광분석법(ellipsometry)은 대상 물질의 유전율 함수의 실수부와 허수부를 Kramers-Kronig 관계식의 도움 없이 그 물질상수를 정확히 측정할 수 있는 매우 우수한 기술이다. 이 기술의 큰 장점 중 하나는 빛의 편광상태의 변화를 이용한 비파괴적인 방법으로써 실시간 측정이 가능하며, 박막의 두께측정의 오차범위는 0.1 nm 이하로써 매우 정확하다는 것이다. 본 연구자는 이러한 우수한 측정 기술인 편광분석법을 고진공의 분자살박막증착장치(MBE) 와 결합하여 AlSb, AlP의 유전율 함수를 측정하였다. Al 계열을 포함하는 반도체 화합물은 Al의 산소친화력이 강해 대기 중에서 순수한 유전율 함수를 얻기가 불가능하다. 하지만 본 연구실에서 초고진공 상태의 MBE 챔버에서 시료를 성장시키는 동시에 실시간으로 편광분석기를 이용하여 측정하였고, 지금까지 발표된 결과들 중 가장 순수한 상태의 AlSb 유전율 함수를 얻어낼 수 있었다. 또한 순수한 AlP의 유전함수를 측정할 수 있었고, 이는 편광분석기를 이용한 최초의 실험결과로써 이차미분을 이용한 전이점 분석결과 이론적인 전자밴드구조에서 E1, E1+${\Delta}1$, E2에 해당하는 밴드갭들을 확인할 수 있었다. 또한 표면의 원자배열 구조와 실시간으로 일어나는 그들의 역학적인 현상들에 관한 정보를 얻을 수 있는 surface photoabsorption (SPA)를 metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)에 장착하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. SPA를 이용하여 GaAs/AlGaAs 양자우물구조의 성장을 원자층 수준으로 실시간 모니터링을 할 수 있었다. 그리고 SPA를 이용하여 MOCVD 안에서 InP에 As가 흡착 및 탈착되는 현상을 분석하여, As의 흡착이 두 단계에 의해 이루어짐을 분석하였다. 그리고 편광분석법의 빠르고 정확한 측정 기술을 규칙적인 구조체에서 전자기파의 회절을 구할 수 있는 Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA) 계산방법과 결합하여 나노구조의 기하학적인 모양을 정확하고 빠르게 구할 수 있었다. 본 연구를 위해 규칙적인 3차원 Si 구조체 제작하여 편광분석기로 측정하고 $SiO_2$와 표면 거칠기를 고려하여 RCWA로 분석한 결과, 규칙적인 Si 구조와 산화막 층까지 정확하게 분석할 수 있음을 확인하였다. 또한 규칙적인 나노구조분석 연구를 넘어 불규칙적인 나노구조에 대한 분석 가능성을 보이기 위해 InAs 양자점을 증착하여 분석하였고, 이를 통해 편광분석법과 RCWA를 이용하여 불규칙적인 나노구조의 모양과 크기, 분포의 분석이 가능함을 보였다.

• Journal of Broadcast Engineering
• /
• v.9 no.1
• /
• pp.2-7
• /
• 2004

In this paper, we proposed the content-based music information retrieval technique using some MPEG-7 low-level descriptors. Especially, pitch information and timbral features can be applied in music genre classification, music retrieval, or QBH(Query By Humming) because these can be modeling the stochasticpattern or timbral information of music signal. In this work, we restricted the music domain as O.S.T of movie or soap opera to apply broadcasting system. That is, the user can retrievalthe information of the unknown music using only an audio clip with a few seconds extracted from video content when background music sound greeted user's ear. We proposed the audio feature set organized by MPEG-7 descriptors and distance function by vector distance or ratio computation. Thus, we observed that the feature set organized by pitch information is superior to timbral spectral feature set and IFCR(Intra-Feature Component Ratio) is better than ED(Euclidean Distance) as a vector distance function. To evaluate music recognition, k-NN is used as a classifier

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.148-150
• /
• 2002

In this paper, a 5-coupled BPF with teflon substrate is presented. In general, for less than 1 GHz frequency, the narrow bandwidth as well as the good characteristic in the rejection frequency band could be realized using lumped elements. However, for higher than 1 GHz frequency, the distributed elements such as microstrip lines need to be used for the design of the desired BPF For less than 2 GHz, the FR4 shows good filter characteristic at low cost. However, in the range of 2 GHz ~ 10 GHz, the filters with FR4 show a big difference between simulation and measurement results. Thus, in such a high frequency region, the teflon is more preferred to the FR4. The center frequency (fc) of the proposed filter is 2.3 GHz, the insertin loss (IL) is 1.2 dB, the return loss (RL) is 30 dB, bandwidth (BW) is 100 MHz, and the size is 8.3 cm $\times$ 4.9 cm.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.39 no.2
• /
• pp.1-10
• /
• 2002

This paper presents the new template based human face recognition methods to improve the recognition performance against scale and in-plane rotation variations of face images. To enhance the recognition performance, the templates are generated by linear or nonlinear operation on multiple images including different scales and rotations of faces. As the invariant features to allow for scale and rotation variations of face images, we adopt the affine transformation, the log-polar mapping, and the log-polar image based FFT. The proposed recognition methods are evaluated in terms of the recognition rate and the processing time. Experimental results show that the proposed template based methods lead to higher recognition rate than the single image based one. The affine transformation based face recognition method shows marginally higher recognition rate than those of the log-polar mapping based method and the log-polar image based FFT, while, in the aspect of processing time, the log-polar mapping based method is the fastest one.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.639-650
• /
• 2002

Reservoir operations during the flood season should consider both the flood control and water supply objectives. This study proposed Set Control Algorithm (SCA) as a reservoir operation method, which guarantees both objectives. The concept behind SCA is to provide operators with a set of actions that guarantee feasibility, given a set of operational constraints, and to let them select decisions within a set that satisfies other considerations. The inflow sets used in this study included; observed data, synthetic data, and ESP(Ensemble Streamflow Prediction) scenarios. Applied to the Chungju Dam operations, SCA was compared to the variable flood restricted elevation, as well as the current flood restricted elevation. A 5-year simulation analysis showed that SCA performed better than the other operation methods, and that SCA coupled with ESP performed best among the SCA cases.

• Journal of Wetlands Research
• /
• v.13 no.3
• /
• pp.633-641
• /
• 2011

The Philippines is known for its abundant water resources such as the rainfall, where it has a mean annual rainfall range from 965 to 4,100mm. Due to the rapid urbanization of the country, the population in Metro Manila has been continuously increasing hence, the demand for a potable water supply also increases. To mitigate the scarcity of potable water supply, utilization of the water resources should be practiced. Rainwater harvesting is one way to utilize the rainfall runoff. This study analyzedthe potentiality of the rainwater harvesting on residential areas in Metro Manila. A water balance method based spreadsheet was used with input parameters including daily rainfall, catchment area, runoff coefficient, population and the water demand. The efficiency of the domestic water tank was analyzedusing the three different climatic conditions (i.e., minimum, median andmaximum annual rainfalls) and three different types of toilets (i.e., inefficient, conventional and dual-flush toilets). Furthermore, the overflow volume was used to determine which size of rainwater storage was more appropriate for the study area. The results of the study showed that for the three types of rainfall years, only the conventional and dual-flush toilets were suitable for the utilization of rainwater harvesting. The utilization of the $60m^3$ storage tank was sufficient for supplying the demandsof the 90 houses only for a small period of time, 3 months. Based from this study, to fully sustain the long-term water demand of the houses, the enlargement of the tank size having a capacity of 1,100 to $2,500m^3$ is ideal.

• Microbiology and Biotechnology Letters
• /
• v.31 no.4
• /
• pp.348-354
• /
• 2003

This study was conducted to confirm the availability of lactic acid bacteria as probiotics haying inhibitory effects to cancer cell line. Five lactic acid bacteria showing anti-cancer activity were compared by acid tolerance, bile tolerance, antibiotics resistance, milk fermentation, stability, and cell adherence activity to colon epithelial cell. The results obtained are as follows : In acid tolerance, all strains did not have a resistance below pH 3.0 and 3.5 except Lactobacillus plantarum KCTC3099. In antibiotics resistance, Lactococcus lactis and L. plantarum KCTC3099 were resistant to cotrimoxazol (128 mg/1), and Bifidobacterium adolescentis Maeil-K8 and B. infantis Maeil-K9 were resistant to doxycylin and gentamycin (4 mg/1). In case of cell adherence ability to Caco-2 cell, B. infantis Maeil-K9 was found to be superior to others as 3.1%, while the others were less than 0.5%. When the strains were cultured to milk base, viable counts of the strains tested increased more 1 log cycle than inoculation, but acid production was very low except L. plantarum KCTC3099. Also, L. plantarum KCTC3099, B. adolescentis Maeil-K8, and B. infantis Maeil-K9 were stable in fermented milk base during storage. In conclusion, L. plantarum KCTC3099 and B. infantis Maeil-K9 were confirmed to be superior for the availability as probiotics.