• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.1
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• pp.40-48
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• 2016

Micro-vibration induced by on-board appendages that have mechanical moving parts has always been treated as an useless objective that has to be isolated, in order to comply with a high-resolution mission requirement of the observation satellite. In this study, we proposed a tuned mass damper energy harvester combined with a conventional passive vibration isolator for exhibiting dual functions of both electrical energy harvesting and micro-vibration isolation. The feasibility of the proposed dual-function complex system has been demonstrated through the comparison with numerical simulations, based on the results of basic characteristic tests, and experiments of the harvested power and micro-vibration.

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

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.1
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• pp.33-39
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• 2007

Electrical and mechanical modifications of devices based on carbon nanotubes(CNTs) using an atomic force microscope(AFM) in the forms of cutting and reconnection of CNTs are demonstrated. In addition to the modifications, electrostatic force microscopy is used to visualize the cutting and reconnection of CNTs. In this way, AFM is shown to be a useful tool in local modifications and manipulations of CNT-based devices.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.40 no.11
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• pp.9-18
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• 2003

Two configurations of Film Bulk Acoustic Wave Resonators with acoustic quater-wave bragg reflector layers are theoretically analyzed using equivalent circuits and the difference of their characteristics are discussed. We compare the characteristics of λ/2 mode to those of ideal FBAR with top and bottom electrode contacting air and the characteristics of λ/4 mode to those of ideal FBAR with top electrode contacting air and bottom electrode clamped. We assume that the piezoelectric film is ZnO, the electrode is A1 and the substrate is Si, ABCD parameters are extracted and input impedance is calculated by converting the equivalent circuit from Mason equivalent circuits to the simplified equivalent circuits that ABCD parameters are extracted possible, From the variation of resonance frequency due to the change of thickness of reflector layers and the variation of electrical Q due to the change of mechanical Q of reflector layers, it is confirmed that the reflector layer just under the bottom electrode have the greatest effect on the varation of resonance frequency and electrical Q. It is shown that the number of reflector layers required for the saturation of electrical Q decreases with the increase of the impedance ratio of reflector layers and electrical Q of λ/2 mode is larger than that of λ/4 mode, Electromechanical coupling factor is independent of the number of layers, The impedance ratio of reflector layers becomes larger as the electromechanical coupling factor becomes larger, The electromechanical coupling factor of the two mode are smaller than those of ideal FBARs because of the trapping of acoustic energy in the reflector layers, The insertion loss of the ladder filter decreases with the increase of the number of reflector layers but the bandwidth is not affected much by the number of reflector layers, As the impedance ratio of reflector layers becomes larger the insertion loss becomes smaller and the bandwidth becomes wider, In our analysis of the two mode, characteristics of λ/2 mode appear to be slightly more favorable than that of λ/4 mode

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.28.1-28.1
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• 2010

다양한 반도체 재료 중 ZnO는 3.2 eV의 넓은 밴드 갭을 통한 고효율의 단파장 전기광학 소자 응용 개발에 대한 연구가 진행중에 있으며, 60 meV의 넓은 엑시톤 결합 에너지로 인해 높은 기계적, 열적 안정성을 가진다. 또한 높은 투과성과 굴절율(n=2)을 가지며 이방성 성장을 통한 텍스처 코팅이 가능함으로 PV(photovoltaics)용 유전체 ARC(anti-reflection coating) 재료로 유망하다. 텍스처된 표면은 빛을 차단시키며, 광대역에서 반사를 억제 시킨다. 또한 나노 구조를 통한 나노 다공성 표면은 광대역에서 빛을 모으는 장점이 있으며 태양전지 효율을 극대화 시킬 수 있다. 본 연구에서는 저온 공정이 가능한 hydrothermal 방법으로 다양한 ZnO 나노 구조를 합성하였다. 사용된 합성 재료로 사용되는 zinc nitrate($Zn(NO_3)_2.6H_2O$), hexamethyltetramine(HMT, $C_6H_{12}N_4$)의 농도 및 합성 온도 변화를 통해 다양한 나노구조(나노선, 나노막대, 나노시트 등)의 형태 및 크기를 제어하였다. 이러한 구조적인 변화를 토대로 텍스처된 다공성 나노구조를 형성시키고, 그 형상과 크기 차이에 따른 AR 특성을 평가하였다. ZnO 나노 구조의 결정학적 특성은 XRD(x-ray diffractometer)를 이용하여 분석하였으며, SEM(scanning electron microscope)을 통해 나노 구조의 모양과 크기를 관찰하였다. 또한 UV-Vis spectrophotometer를 통해 나노 구조의 흡수도와 반사도를 측정하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.6
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• pp.487-497
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• 2010

This paper describes the PSIM simulator for the analysis of the series type HEV operation. The traction force of the series type HEV of which engine is electrically coupled with a traction motor is supplied from the traction motor only. The rating of each power train components, such as gear, motor, ESS, ICE/generator, is designed with the Energy-Based Modeling method and the Electrical Peaking Hybrid(ELPH) method. Under driving cycle, the designed series HEV is evaluated with the developed PSIM simulator. A comparison between the conventional braking and the regenerative braking is performed with the average motor input power. And the fuel economy analysis is carried out on the basis of the simulation results.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.76-76
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• 2009

PZT세라믹스는 높은 압전특성과 우수한 큐리온도($400^{\circ}C$)를 보유하고 있어 오래시간에 걸쳐 주목받고 있다. 현재 압전변압기, 액츄에이터, 센서등의 압전소자는 PZT를 이용하여 제작하고 있지만 PZT는 고온 소결시 PbO의 휘발이 환경오염을 초래하며 인체의 유해하다는 연구결과가 나왔다. 이에 최근에는 PbO가 포함 되지않은 무연(lead-free)계 압전세라믹스가 주목받고 있다. 무연 압전 세라믹스의 종류로는 Bi-layer-structured ceramics, Bi-perovskite type ceramics, NKN base ceramics 가 존재하고 있다. 그 중 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3(NKN)$ 세라믹스는 높은 큐리온도와($400^{\circ}C$)와 높은 전기기계 결합계수(약 36%)를 보유하고 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 하지만 NKN은 PZT에 비하여 치밀성이 낮으며 일반적인 산화물 소결방법으로는 밀도를 높이기가 어려운 단점이 존재한다. 이를 개선하기 위한 방법으로 hot pressing와 spak plasma sintering, RTGG와 같은 방법으로 밀도를 높일수 있지만 비용이 많이 들어 일반적으로 사용이 어렵다. 다른 방법으로 NKN에 첨가물을 넣는 방법을 사용하고 있는데 방법으로 $LiNbO_3$, $LiTiO_3$, $LiSbO_5$를 첨가하여 개선하는 방법이 있다. 본 실험은 첨가물을 넣는 방식으로 비화학양론적 $(Na_{0.5}K_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.9}Ta_{0.1})O_3(NKNT)$조성에 CuO를 mol%로 변화주어 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.26 no.3
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• pp.416-421
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• 2022

In this study, we present a fully automated system that combines camera technology with liquid crystal technology to create a polarization camera capable of detecting the partial linear polarization of light reflected from an object. The use of twisted nematic (TN) liquid crystals that electro-optically modulate the polarization plane of light eliminates the need to mechanically rotate the polarizing filter in front of the camera lens. Images obtained using these techniques are imaged by computer software. In addition, liquid crystal panels have been produced in a square shape, but many camera lenses are usually round, and lighting or other driving units are installed around the lens, so space is optimized through the application of a circular liquid crystal display. Through the development of this technology, an electrically switchable and space-optimized liquid crystal polarizer is developed.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.110-114
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• 2004

This paper deals with the dynamic characteristic analysis of linear actuator(LA) considered with coupling of mechanical spring system This application of linear actuator is increasing due to simple mechanical structure, a high efficiency, and a stable motional action. This paper proposed and analyzed the Serial Piston Actuator(SPA) by using mechanical spring system coupled with linear actuator through the simplified structure which was verified practical experiments.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1-11
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• 2000

A control system using a programmable logic controller (PLC) has been developed for a dual tower dryer (DTD) in a canadian deuterium natural uranium reactor (CADND) type nuclear power plant. This system will replace the existing DTD control system which was implemented with mechanical timers and relays. The new control system makes it possible for an operator to perform more precise time and dew point control for the DTD, thanks to the high efficiency and flexibility of the PLC. The operational cost for the control system is much reduced compared to the existing system.