• Title/Summary/Keyword: 표면결로

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초고속 카메라를 이용한 toilet의 flushing에 의한 오염 분석과 수치 모델링

  • Do, U-Ri;No, Ji-Hyeon;Yang, Won-Gyun;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.75-75
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    • 2010
  • 배변 후 toilet flushing 시 다량의 세균을 포함한 물방울들이 화장실 곳곳으로 퍼지는 현상이 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 변기 뚜껑에 자기 세정 효과를 갖는 초발수 표면을 위해 플라즈마를 이용한 표면 처리가 시도되고 있으며, 이 연구의 일환으로 flushing시의 변기내의 유동 분석을 초고속 카메라를 이용하여 수행하였다. Toilet flushing 시 물 튀김 현상은 육안으로는 잘 관찰하기 어렵지만 최고 1000 frame/sec의 속도를 갖는 CCD camera를 이용하여 정량적으로 물 튀김에 의한 오염 가능성을 촬영 분석하였다, 두 번째로 소변 시의 변기 표면에서의 튀김현상을 분석하기 위하여 소변의 발사각도 및 속도를 가장 실제와 유사한 조건으로 설정하고 이를 상용 전산 유체 역학 소프트웨어인 CFD- ACE+의 자유 표면 계산 기능과 두 가지 유체(액체 및 기체)의 혼합 계산 모델을 사용한 계산 결과와 비교 하였다. 그 결과 변기 표면의 표면장력을 아주 작게 설정한 경우(작은 접촉각, 친수성)에는 중력의 영향을 고려하였음에도 불구하고 소변이 변기에 충돌 후 상부로 상당부분 튀어 올라가는 결과를 얻었다. 여러 가지 각도와 발사 속도, 실제의 인체와 유사한 발사 부위의 형상 변화로 인한 유체 표면의 난류 발생과 이에 따른 변기 표면 충돌 현상 변화 등을 수치적으로 고찰하였다. 한 예로 5.6 mm 직경의 노즐에서 소변이 나오는 경우를 발사 속도 3 m/s, 각도 $10^{\circ}$로 주고 중력을 고려하여 10초 동안을 계산하면, 방뇨 시 toilet bowl 내부에서의 물의 유동과 toilet 표면을 맞고 튀기는 현상을 그림 1과 같이 볼 수 있었다.

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광환원법을 이용한 편극 패턴 된 강유전체 표면에 금속 나노입자의 선택적 성장

  • Park, Yeong-Sik;Kim, Jeong-Hun;Chu, Ben-Ben;Min, Chi-Hong;Yang, U-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.445-445
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    • 2011
  • 본 연구에서는 편극 패턴된 강유전체 단결정 $LiNbO_3$ 기판에 광화학적 반응에 의해 금속(Au, Ag, Cu)나노입자를 표면에 선택적으로 성장하였다. 강유전체는 자발편극성의 특성을 지니고 있기 때문에 선택적으로 전압을 가하여 편극성의 역전에 의해 표면의 편극성을 선택적으로 패터닝이 가능하다. 본 연구에서는 주기적으로 양의 편극 영역과 음의 편극 영역이 패턴된 $LiNbO_3$ 기판을 사용하였다. 표면의 편극성은 압전소자반응현미경법(PFM)을 이용하여 확인하였으며, 극성은 R-V curve로 확인하였다. 금속입자는 금속입자를 포함하는 용액에 기판을 넣고 자외선을 조사하여 성장시켰다. 성장된 금속입자의 표면 분포 및 분석은 AFM을 이용하여 측정하였다. Ag 입자를 성장시킨 결과, (-z)편극 영역보다 (+z)편극영역에서 보다 많은 금속 나노입자들이 환원반응을 일으켜 나노입자를 형성하였으며, 경계영역 (inversion domain boundary)에 가장 많은 나노구조체가 형성되었다. Au 입자의 경우, (+z)편극영역이 (-z)편극영역의 표면보다 더 많은 입자가 형성되었지만 Ag입자처럼 편극영역의 경계에서 많이 증착되는 경향성은 보이지 않았다. Cu 입자의 경우 광화학반응을 거의 일으키지 않았으며, 편극영역에 따른 증착 경향성도 보이지 않았다. 이와 같은 결과를 증착된 금속 나노입자의 편극에 따른 표면분포를 강유전체 표면 극성에 따른 표면 밴드구조와, 각 입자가 지닌 환원전위와 전자친화도에 관련된 모델로 설명할 것이다.

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Feasibility Study on Surface Microcrack Detection of the Steel Wire Rods Using Electromagnetic Acoustic Resonance (전자기 음향 공진을 이용한 강선의 표면 미세 결함 탐상 타당성 연구)

  • Heo, Taehoon;Cho, Seung Hyun;Ahn, Bongyoung;Lim, Zhong Soo
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.33 no.1
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    • pp.7-13
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    • 2013
  • The surface microcrack over a few tens of micrometers is one of severe problems of a steel wire rod to lead to the failure of the final products, so the method to evaluate crack depth has been required to develop. This work investigates the feasibility of electromagnetic acoustic resonance (EMAR) for this problem. EMAR is the method for measurement of resonant features using electromagnetic acoustic transducer (EMAT). Generally, EMAR is sensitive to small variation of the structures and easy to apply it to the industrial field because of the feature of noncontact measurement. Through several EMAR experiments, the change of the resonant frequencies and attenuation in reverberation has been observed. The results confirms that the surface cracks of around 100 micrometer depth can be detected successfully with the present method.

Study on Flow by Surface Wettability in Micro-channel (표면 습윤성에 따른 마이크로 채널 내 유동 연구)

  • Keum, Hyun-Joon;Kim, Jee-Hoon;Byun, Do-Young;Lee, Suk-Han;Ko, Han-Seo
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.66-70
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    • 2007
  • 현재 많은 연구들이 작은 크기에 여러 공정을 집적시킬 수 있는 장점을 가진 마이크로 장치의 개발과 활용에 집중되고 었다. 마이크로 장치에서 가장 중요한 것은 미세 유동의 효율적인 제어이다. 본 연구에서는 마이크로 장치에 직접 적용 가능한 표면 개질 된 마이크로 채널의 유동에 대하여 고려하였다. 표면 개질(surface treatment)은 물리적, 화학적인 작용을 통해서 채널 내부 표면의 습윤성을 변화시켜 유동을 제어하는 방법이다. 친수성(glass)을 가지는 마이크로 채널 내부의 일부를 소수성(teflon)으로 개질 후, 고속카메라를 이용하여 채널 내부를 흐르는 유체의 유동 경계면 변화를 분석하였다. 또한 유동 해석을 위한 상용 코드(CFD-ACE)를 이용하여 유동에 대한 수치 해석을 진행하여 가시화된 실험 결과와 비교 분석하였다. 실험 결과와 수치 해석 결과를 통해, 친수성과 소수성 표면 배열에 따른 일시적인 유동 변화를 관찰하였다. 본 연구 결과를 통해 마이크로 채널 유동의 최적화 상태를 찾을 수 있으며, 보다 용이한 미세 유동 제어가 가능하다.

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Measurement of River Surface Velocity using CCTV System (CCTV를 이용한 하천 표면 유속 측정)

  • Yu, Kwon-Kyu;Kim, Dong-Su;Yoon, Byung-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.312-312
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    • 2011
  • 최근 정보 통신의 발달에 따라 하천의 수위표, 제방, 수문 등을 관리하기 위해 수많은 CCTV가 설치되고 있다. 이들 CCTV는 하천 구조물의 상황을 감시할 수 있을 뿐 아니라, 하천의 유황 변화를 실시간으로 제공하고 있어, 홍수 방재 및 재해 대책 등에 효율적으로 활용되고 있다. 또한, 표면영상유속계(SIV, Surface Image Velocimetry)는 하천이나 수로의 표면 영상을 이용하여 유속을 측정하고 유량을 추정할 수 있는 장비이다. 표면영상 유속계는 수면에 나타나는 부유 쓰레기나 잔물결 등을 이용하여 하천 표면 유속을 측정할 수 있다. 이 두 기술을 연계하여, 수위표가 설치되어 있는 CCTV의 동영상에서 실시간으로 하천 유속을 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 기존의 CCTV 시스템에서 나오는 영상 신호를 SIV에 직접 보내서, 초당 30프레임의 영상을 일정 간격으로 분석하여 유속을 산정하는 것이다. 여기에 수위계에서 나온 수위 자료를 덧붙여 유량을 추정하는 방법을 개발하였다. 개발된 방법을 서귀포시의 DVR에 수록되어 있던 영상 자료에 활용한 결과 측정하지 못하였던 유량을 산정할 수 있었다.

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The Characteristic in Mg Alloy with Burning and Plasma Electrolyte Oxidation Surface Treatment (Mg Alloy의 Burning과 Plasma Electrolyte Oxidation 표면처리에 대한 연구)

  • Yu, Jae-In;Choi, Soon-Don;Jang, Ho-Kyeoung
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.5
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    • pp.326-330
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    • 2010
  • The surface oxidation of magnesium was performed by burning and PEO treatment method. The scanning electron microscopy (SEM), EDS, and I-V characteristics have been applied to the study of the oxidation status. The sample formed by buring method shows weaker corrosion-resistant property than that by PEO method, but this shows more conducting property.

Automatic Extraction of Ground Points from LIDAR data (라이다 데이터로부터 지표점의 자동 추출)

  • 이임평
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2004.03a
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    • pp.374-379
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    • 2004
  • 지표점의 추출은 DTM 생성을 위한 가장 중요한 과정이다 기존의 추출 방법은 대부분 점기반방법으로 분류될 수 있다. 점기반방법은 모든 점을 개별적으로 각각의 점이 지표를 구성하는지를 시험한다. 이 때 시험의 회수는 점의 개수와 동일하기 때문에, 특히 다량의 점을 포함한 데이터를 처리하려면 시험과 관련되어 심각한 계산량이 유발되어 시험에 보다 정교한 기준과 전략을 사용하는데 어려움이 있었다. 이로 인해 많은 연구에도 불구하고 아직 만족할만한 결과를 제공하는 방법이 개발되지 못하였다. 이에 본 연구는 시험하는 개체의 수를 줄이면서 보다 안정적인 결과를 얻을 수 있도록 점이 아닌 피쳐에 기반한 방법을 제안한다. 여기서, 피쳐란 점을 그룹핑하여 얻을 수 있는 개체를 의미한다. 제안된 방법은 먼저 점들로부터 표면패치들을 생성하고, 이어서 표면패치들로부터 표면집단들을 구성한다. 표면집단들로부터 지표를 구성하는 표면집단을 식별한 후 식별된 표면집단에 포함된 모든 점들을 지표점으로 명시한다. 제안된 방법을 항공라이다 실측데이터에 적용하여 제안된 방법의 뛰어난 성능을 실험적으로 증명하였다.

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차수용 지오멤브레인의 표면 결함이 물성에 미치는 영향

  • 전한용;김소영;정진희
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.303-306
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    • 1998
  • 시트형태의 지오멤브레인은 차수를 목적으로 최근 널리 사용되고 있으며 폐기물 매립장에 적용하기 위한 지오멤브레인은 생산된 후 저장, 이동, 시공 및 시공 후의 다양한 메카니즘에 의해 재료의 표면에 결함이 발생하게 된다 이러한 결함은 지오멤브레인의 역학적 강도의 감소를 초래하여 재료의 파괴를 유도하고 결국은 시스템의 안정성에 문제를 일으킨다. (중략)

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용융아연도금 공정에서 초기 Fe 함량이 강판의 용출속도에 미치는 영향 및 강판의 용출 메커니즘 고찰

  • Lee, Sang-Myeong;Park, Ju-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.106-106
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    • 2016
  • 강의 산화 및 부식을 방지할 수 있는 표면처리 강판의 수요가 늘어나고 있다. 그 중 용융아연도금 강판은 뛰어난 경제성 및 도금성, 그리고 희생적 방식 특성으로 각광받고 있다. 자동차용 강판의 경우 도금 공정 이후의 표면 상태가 매우 중요하다. 도금 공정의 주된 표면 결함은 강판이 도금욕 내에서 이동 하면서 수반된 도금욕 내의 Zn-Fe-Al dross 입자에 기인한다. 도금공정 중 강판으로부터 용출된 Fe는 도금욕 내의 Zn 와 Al 과 반응하여 밀도가 높은 Bottom dross 나 밀도가 낮은 Top dross를 형성한다. 이에 본 연구에서는 강판으로부터 Fe의 용출속도에 미치는 도금욕 내 초기Fe 농도의 영향을 속도론적으로 평가하였다. 본 연구에서는 'Finger rotating method (FRM)' 방법론을 적용하였으며. 실험을 위해 수직 관상로 내부에 Zn-Al-Fe 시료를 장입한 알루미나 도가니를 위치시킨 후 온도를 $455^{\circ}C$로 설정하고, 지름 20mm의 Iron rod를 회전모터에 연결하여 Zn-Al-Fe 용탕에 침적한 후 회전시켰다. 실험 결과, 초기 Fe 함량과 용탕의 Fe포화 농도의 차이가 적을수록 Fe의 용출 속도는 감소하였으며 Dross 생성량 또한 적었다. 용탕 및 Iron rod 샘플 관찰 결과를 바탕으로 회전하는 Fe 시편으로부터 도금욕으로의 Fe 용출 메커니즘을 고찰하였다. 용출 모델을 토대로 모델링 한 결과, 용탕 내 Fe 농도 변화양상이 모델링 data와 실험 data가 동일한 양상을 보임을 확인 하였다.

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Steel Plate Faults Diagnosis with S-MTS (S-MTS를 이용한 강판의 표면 결함 진단)

  • Kim, Joon-Young;Cha, Jae-Min;Shin, Junguk;Yeom, Choongsub
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.23 no.1
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    • pp.47-67
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    • 2017
  • Steel plate faults is one of important factors to affect the quality and price of the steel plates. So far many steelmakers generally have used visual inspection method that could be based on an inspector's intuition or experience. Specifically, the inspector checks the steel plate faults by looking the surface of the steel plates. However, the accuracy of this method is critically low that it can cause errors above 30% in judgment. Therefore, accurate steel plate faults diagnosis system has been continuously required in the industry. In order to meet the needs, this study proposed a new steel plate faults diagnosis system using Simultaneous MTS (S-MTS), which is an advanced Mahalanobis Taguchi System (MTS) algorithm, to classify various surface defects of the steel plates. MTS has generally been used to solve binary classification problems in various fields, but MTS was not used for multiclass classification due to its low accuracy. The reason is that only one mahalanobis space is established in the MTS. In contrast, S-MTS is suitable for multi-class classification. That is, S-MTS establishes individual mahalanobis space for each class. 'Simultaneous' implies comparing mahalanobis distances at the same time. The proposed steel plate faults diagnosis system was developed in four main stages. In the first stage, after various reference groups and related variables are defined, data of the steel plate faults is collected and used to establish the individual mahalanobis space per the reference groups and construct the full measurement scale. In the second stage, the mahalanobis distances of test groups is calculated based on the established mahalanobis spaces of the reference groups. Then, appropriateness of the spaces is verified by examining the separability of the mahalanobis diatances. In the third stage, orthogonal arrays and Signal-to-Noise (SN) ratio of dynamic type are applied for variable optimization. Also, Overall SN ratio gain is derived from the SN ratio and SN ratio gain. If the derived overall SN ratio gain is negative, it means that the variable should be removed. However, the variable with the positive gain may be considered as worth keeping. Finally, in the fourth stage, the measurement scale that is composed of selected useful variables is reconstructed. Next, an experimental test should be implemented to verify the ability of multi-class classification and thus the accuracy of the classification is acquired. If the accuracy is acceptable, this diagnosis system can be used for future applications. Also, this study compared the accuracy of the proposed steel plate faults diagnosis system with that of other popular classification algorithms including Decision Tree, Multi Perception Neural Network (MLPNN), Logistic Regression (LR), Support Vector Machine (SVM), Tree Bagger Random Forest, Grid Search (GS), Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO). The steel plates faults dataset used in the study is taken from the University of California at Irvine (UCI) machine learning repository. As a result, the proposed steel plate faults diagnosis system based on S-MTS shows 90.79% of classification accuracy. The accuracy of the proposed diagnosis system is 6-27% higher than MLPNN, LR, GS, GA and PSO. Based on the fact that the accuracy of commercial systems is only about 75-80%, it means that the proposed system has enough classification performance to be applied in the industry. In addition, the proposed system can reduce the number of measurement sensors that are installed in the fields because of variable optimization process. These results show that the proposed system not only can have a good ability on the steel plate faults diagnosis but also reduce operation and maintenance cost. For our future work, it will be applied in the fields to validate actual effectiveness of the proposed system and plan to improve the accuracy based on the results.