• Current Optics and Photonics
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• 제8권1호
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• pp.30-37
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• 2024

Implemented at the Geochang Observatory in South Korea, our slope detection and ranging (SLO-DAR) system features a 508 mm Cassegrain telescope (f /7.8), incorporating two Shack-Hartmann wave-front sensors (WFS) for precise measurements of atmospheric phase distortions, particularly from nearby binary or double stars, utilizing an 8 × 8 grid of sampling points. With an ability to reconstruct eight-layer vertical atmospheric profiles, the system quantifies the refractive index structure function (C_n²) through the crossed-beam method. Adaptable in vertical profiling altitude, ranging from a few hundred meters to several kilometers, contingent on the separation angle of binary stars, the system operates in both wide (2.5 to 12.5 arcminute separation angle) and narrow modes (11 to 15 arcsecond separation angle), covering altitudes from 122.3 to 611.5 meters and 6.1 to 8.3 kilometers, respectively. Initial measurements at the Geochang Observatory indicated C_n² values up to 181.7 meters with a Fried parameter (r₀) of 8.4 centimeters in wide mode and up to 7.8 kilometers with an r₀ of 8.0 centimeters in narrow mode, suggesting similar seeing conditions to the Bohyun Observatory and aligning with a comparable 2014-2015 seeing profiling campaign in South Korea.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권1호
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• pp.83-94
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• 2023

An accurate and highly efficient inverse element labelled iPCB is developed based on the inverse finite element method (iFEM) for real-time shape estimation of plane-curved structures (such as arch bridges) utilizing onboard strain data. This inverse problem, named shape sensing, is vital for the design of smart structures and structural health monitoring (SHM) procedures. The iPCB formulation is defined based on a least-squares variational principle that employs curved Timoshenko beam theory as its baseline. The accurate strain-displacement relationship considering tension-bending coupling is used to establish theoretical and measured section strains. The displacement fields of the isoparametric element iPCB are interpolated utilizing nonuniform rational B-spline (NURBS) basis functions, enabling exact geometric modelling even with a very coarse mesh density. The present formulation is completely free from membrane and shear locking. Numerical validation examples for different curved structures subjected to different loading conditions have been performed and have demonstrated the excellent prediction capability of iPCBs. The present formulation has also been shown to be practical and robust since relatively accurate predictions can be obtained even omitting the shear deformation contributions and considering polluted strain measures. The current element offers a promising tool for real-time shape estimation of plane-curved structures.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권2호
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• pp.146-151
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• 2024

Pure SnO₂ has proven very difficult to densify. This poor densification can be useful for the fabrication of SnO₂ with a porous microstructure, which is used in electronic devices such as gas sensors. Most electronic devices based on SnO₂ have a porous microstructure, with a porosity of > 40%. In pure SnO₂, a high sintering temperature of approximately 1300℃ is required to obtain > 40% porosity. In an attempt to reduce the required sintering temperature, the present study investigated the low-temperature sinterability of a current system. With the addition of TiO₂, the compositions of the samples were Sn_1-xTi_xO₂-CoO(0.3wt%)-CuO(2wt%) in the range of x ≤ 0.04. Compared to the samples without added TiO₂, densification was shown to be improved when the samples were sintered at 950℃. The dominant mass transport mechanism appears to be grain-boundary diffusion during heat treatment at 950℃.

• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.152-157
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• 2024

In this study, we propose a novel 8T ternary SRAM that can process three logic values (0, 1, and 2) with only two additional transistors, compared with the conventional 6T binary SRAM. The circuit structure consists of positive and negative ternary inverters (PTI and NTI, respectively) with carbon-nanotube field-effect transistors, replacing conventional cross-coupled inverters. In logic '0' or '2,' the proposed SRAM cell operates the same way as conventional binary SRAM. For logic '1,' it works differently as storage nodes on each side retain voltages of V_DD/2 and V_DD, respectively, using the subthreshold current of two additional transistors. By applying the ternary system, the data capacity increases exponentially as the number of cells increases compared with the 6T binary SRAM, and the proposed design has an 18.87% data density improvement. In addition, the Synopsys HSPICE simulation validates the reduction in static power consumption by 71.4% in the array system. In addition, the static noise margins are above 222 mV, ensuring the stability of the cell operation when V_DD is set to 0.9 V.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5A호
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• pp.351-360
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• 2011

일반적으로 해양개발을 위하여 사용되는 재킷식 해양 구조물은 염분, 조류, 파도, 바람 등 극심한 환경적 요인에 의해 육상 시설물에 비해 열악한 환경에 노출되어 있으나, 이러한 구조물의 구조적 안전성 및 성능 확보를 위한 모니터링 시스템의 적용사례는 그다지 많지 않다. 임피던스 기반의 구조물 건전성 모니터링은 구조물의 국부적인 손상을 모니터링하는 기술로서 최근 실 구조물에의 적용에 대한 연구가 국내외에서 활발하게 이루어지고 있으나, 온도, 하중 등의 환경적 요인에 의한 영향을 최소화하고 손상에 의한 특성만을 효과적으로 추출하는 기술은 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 재킷식 조류발전 지지구조물의 축소모형을 제작하여 온도와 정적 하중이 변하는 환경 하에서 임피던스 기반의 국부적 손상 모니터링에 관한 연구를 수행하였다. 환경에 의한 영향을 보상하기 위하여 기존의 손상지수에 대해 주성분 분석을 수행하였으며 환경 변화에 민감하게 반응하는 주성분을 선택하여 제거하였다. 이 후 손상지수를 모니터링한 결과, 제안된 주성분 분석 기반 접근법이 환경 영향 하에서의 장기 모니터링에 유효하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.663-669
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• 2016

본 논문에서는 높은 감도의 테라헤르츠 센서로 응용이 가능한 고품질 비대칭 분리고리공진기(ASLR: Asymmetric Split-Loop Resonator) 메타물질의 구조적인 비대칭 정도에 따른 ASLR의 공진특성 변화를 전자기 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 특히, ASLR의 구조적 비대칭성은 높은 품질인자를 갖는 파노공진을 발생시키므로 ASLR의 비대칭성 정도에 따라서 ASLR 고유공진과 파노공진의 공진주파수 변화와 투과계수 및 품질인자의 변화를 분석하였다. 또한, ASLR의 구조적 비대칭성에 따른 ASLR의 공진 특성 변화의 원인을 분석하기 위해 표면전류밀도를 계산하여 ASLR 공진의 공진주파수, 투과계수, 그리고 품질인자가 변화하는 이유를 분석하였다. 이를 통하여 ASLR 고유공진의 표면전류밀도는 이중 극자를 형성하여 높은 방사 손실을 가지게 되므로 품질인자가 낮아지게 되고, 파노공진의 표면전류밀도는 닫힌 모드 또는 사중 극자를 형성하여 이중 극자에 비하여 낮은 방사 손실을 가지므로 파노공진 상태의 ASLR이 높은 품질인자를 가지게 됨을 확인하였다. 이러한 ASLR의 파노공진 특성 분석 결과를 바탕으로 메타물질의 비대칭성을 조절하면 높은 품질인자를 가지는 테라헤르츠 고성능 필터 또는 고감도 센서 개발이 가능하다. 이러한 고감도 고성능 테라헤르츠 소자 개발은 테라헤르츠 메타물질의 실질적인 산업 응용을 유도할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.569-575
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• 2020

최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제7권1호
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• pp.67-72
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• 1998

Plused ArF excimer laser ablation과 열증착법에 의해 p형 Si 기판위에 PbTe/CuPc 박막을 증착하였다. 성장된 박막의 구조적, 전기적 특성은 XRD, 전류-전압 곡선등의 분석으로 행하였다. XRD 분석으로부터 PbTe박막과 CuPc 박막은 a 축의 배향성을 지닌 박막으로 성장하였음을 알 수 있었다. PbTe/CuPc/Si 박막의 광전특공을 조사하기 위하여 빛을 조사했을 때와 빛을 조사하지 않았을 때의 수직방향의 전류-전압 (I-V) 특성을 CuPc/Si, PbTe/Si 단층막의 특성과 비교 관찰하였다. PbTe/CuPc/Si 박막에서 단축 광전류 ($J_{sc}$)가 $25.46\;mA/cm^{2}$, 개회로 광전압 ($V_{oc}$)이 170 mV인 커다란 광기전력 특성을 나타내었다. 또한 양자효율 (QE)은 15 %, 광전변환효율 (${\eta}$)은 $3.46{\times}10^{-2}$로 측정되었다. QE와 ${\eta}$를 기초로 한 PbTe/CuPc/Si 접합과 광전류 과정은 CuPc 층에서의 광캐리어 생성, PbTe/CuPc 계면에 의 광캐리어 분리 그리고 PbTe층에서의 광캐리어 운송 역할이 효율적으로 수행된 결과임을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권6호
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• pp.395-400
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• 2017

Modbus는 각종 자동화 장비 감시 및 제어에 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 자발적 산업표준 통신 프로토콜이다. 그러므로 선박, 빌딩, 기차, 비행기 등 Modbus를 이용하는 모든 장비들과 연결이 가능하여 환경변수의 측정 및 원격제어가 가능하게 된다. 기존의 Modbus는 Serial 통신을 기반으로 사용되어 왔으며, Modbus TCP는 오늘날 인터넷 프로토콜로 가장 많이 쓰이는 TCP/IP를 기반인 Ethernet 통신을 이용하므로 Serial 통신에 비해 빠르고 사물인터넷(Internet of Things) 환경에 연결이 가능하다. 본 논문에서는 Modbus TCP 통신 프로토콜을 이용하여 무선 Wi-Fi 환경에서 LED 조명을 제어하기 위한 알고리즘을 설계하고, 선박의 통합관리 시스템에서 외부 환경요인 확인 및 원격제어가 가능한 LED 제어기 회로를 설계 및 구현 하였다. 외부 환경요소인 온도, 습도, 전류, 조도 값들은 센서를 통해 제어기로 받아들이며 이 값들은 Modbus 프로토콜을 통해 선박의 통합관리 시스템에 알리게 된다. Modbus는 TCP 통신으로 Master 기기와 연결 되어 온도, 습도, 전류, 조도 상태 모니터링 및 LED 출력 값 확인이 가능하고 또한 사용자가 원격으로 RGB 값을 변경할 수 있기 때문에 원하는 색으로 변경이 가능하게 된다. 제작한 제어기의 구현 확인을 위해 모의 선박 관리 시스템을 만들어 온도, 습도, 전류, 조도 상태를 모니터링 하고, 원격으로 RGB 값을 변경 하여 제어기의 LED 조명색상이 변화 되는 것을 확인 하였다.

• 센서학회지
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• 제25권6호
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• pp.440-446
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• 2016

This study introduces the characteristics of current-voltage (I-V) and impedance variance for $ZnO-Zn_2BiVO_6-Co_3O_4$ (ZZCo), which is sintered at $900^{\circ}C$, according to temperature changes. ZZCo varistor demonstrates dramatic improvement of non-linear coefficient, ${\alpha}=66$, with lower leakage current and higher insulating resistivity than those of ZZ ($ZnO-Zn_2BiVO_6$) from the aspect of I-V curves. While both systems are thermally stable up to $125^{\circ}C$, ZZCo represents a higher grain boundary activation energy with 1.05 eV and 0.94 eV of J-E-T and from IS & MS, respectively, than that of ZZ with 0.73 eV and 0.82 eV of J-E-T and from IS & MS, respectively, in the region above $180^{\circ}C$. It could be attributed to the formation of $V^*_o$(0.41~0.47 eV) as dominant defect in two systems, as well as the defect-induced capacitance increase from 781 pF to 1 nF in accordance with increasing temperature. On the other hand, both the grain boundary capacitances of ZZ and ZZCo are shown to decrease to 357 pF and 349 pF, respectively, while the resistances systems decreased exponentially, in accordance with increasing temperature. So, this paper suggests that the application of newly formed liquid phases as sintering additives in both $Zn_2BiVO_6$ and the ZZCo-based varistors would be helpful in developing commercialized devices such as chips, disk-type ZnO varistors in the future.