• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.86-92
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• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권8호
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• pp.17-28
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• 2015

흙-함수특성곡선에 대한 선행 연구결과들의 경우, 정량적으로 간극수 유출입량을 측정하여 모관흡수력에 따른 체적함수비를 산정하였다. 본 연구에서는, 압력판 추출시험기(VPPE)에 Time Domain Reflectimoetry(TDR) 측정 시스템을 도입하여 불포화토의 건조과정 및 습윤과정 진행에 따른 유전상수를 측정하여 체적함수비를 산정하고자 하였다. 압력판 추출 시험기는 압력셀, 압력조절장치, 뷰렛 시스템, TDR 프로브로 구성된다. 압력셀에 초기 간극비가 다른 두 시료를 조성한 후, 압력조절장치를 이용하여 압력셀 내부에 0.1kPa - 50kPa 범위의 공기압을 가하여 모관흡수력을 조절하였다. 그리고 뷰렛시스템을 이용하여 모관흡수력 변화에 따른 시료의 체적함수비 변화를 측정하였다. 또한, 압력셀 내부에 설치된 TDR 프로브를 이용하여 프로브 양단에서 발생되는 전자기파의 반사 신호로부터 유전상수를 산정하였다. 주문진 표준사의 체적함수비 변화에 따른 유전상수 측정에 대한 보정으로 도출한 체적함수비와 유전상수관계를 이용하여 시료의 체적함수비를 산정하였다. 실험 결과, 시료의 초기 간극비와 상관없이 TDR 프로브에 의해 산정된 체적함수비는 뷰렛 시스템을 통해 정량적으로 산정된 체적함수비와 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 건조과정 및 습윤과정 진행에 따라 동일한 모관흡수력에 대한 함수비의 차이가 존재하는 이력현상(Hysteresis)이 발생하였고, 건조과정 및 습윤과정의 반복에 따라 이력현상은 줄어들었다. 본 연구에서 적용된 전자기파의 시간영역반사법(TDR)을 통해 불포화토의 흙-함수특성곡선을 효과적으로 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.129-135
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• 2003

광섬유 센서의 주된 이점으로는 기계적 구동부가 없으므로 고신뢰성, 긴수명, 무전기적 간섭, 고응답속도, 저가이다. 본 연구에서는 공장설비 및 자동문 등과 같은 곳에서 많이 사용되어지는 자동장치의 오작동으로 인한 사고를 미연에 감지하여 인명피해를 줄이기 위하여 광섬유를 이용한 충격 및 압력센서를 제안 및 개발하였다. 센서의 원리로는 충격에 의해 다중모드 광섬유에서 발생하는 스펙클 패턴의 변화를 포토다이오드로 검출하는 방식이다. 광섬유에 충격의 세기를 변화하여 여러 차례 측정한 결과 충격의 세기의 변화에 따른 반응정도는 선형적으로 변하지는 않았으나 주어진 충격에 대해 민감하게 반응하는 것을 실험을 통하여 확인하였으며 광섬유의 피복 두께의 변화나 신호처리부에서의 증폭도를 조절함으로써 충격에 대한 반응감도를 조절할 수 있었다. 광섬유를 이용한 충격 및 압력센서의 장점으로는 점대점 방식이 아닌 라인 방식으로 설치하거나 측정함으로써 광섬유 전체가 센서역할을 하기 때문에 설치가 용이하고 감지범위가 넓어 센서로서의 우수한 특성을 가지므로 다양한 자동시스템 분야나 충격 및 압력센서로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.905-912
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• 2011

본 논문에서는 실시간 안압 모니터링을 위한 안압 센서와 안압에 따른 안압 센서의 공진 주파수를 검출 할 수 있는 외부 코일을 설계 및 구현 하였다. 안압 센서는 3-D EM 시뮬레이션을 통하여 설계 하였고, MEMS 기반 기술로 구현 되었다. 측정 결과로서, 안압 센서의 공진 주파수는 외부 코일의 공진 주파수에 비하여 낮아야 하며, 안압 센서의 공진 주파수가 외부 코일의 공진 주파수에 근접 하게 위치 할 때, 위상 변화량이 높아짐을 확인 하였다. 또한, 안압 센서는 외부 코일과의 거리에 따라 최대위상 변화가 발생하는 지점이 불변하여야 하는데, 설계된 안압 센서는 외부 코일과의 거리가 변화 할 때, 최대위상 변화량 자체는 변화 하지만, 최대위상 변화가 발생하는 지점이 동일함을 확인 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.498-498
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• 2013

Atmospheric Pressure Plasmas have pioneered a new field of plasma for biomedical application bridging plasma physics and biology. Biological and medical applications of plasmas have attracted considerable attention due to promising applications in medicine such as electro-surgery, dentistry, skin care and sterilization of heat-sensitive medical instruments [1]. Traditional approaches using electronic devices have limits in heating, high voltage shock, and high current shock for patients. It is a great demand for plasma medical industrial acceptance that the plasma generation device should be compact, inexpensive, and safe for patients. Microwave-excited micro-plasma has the highest feasibility compared with other types of plasma sources since it has the advantages of low power, low voltage, safety from high-voltage shock, electromagnetic compatibility, and long lifetime due to the low energy of striking ions [2]. Recent experiment [2] shows three-log reduction within 180-s treatment of S. mutans with a low-power palm-size microwave power module for biomedical application. Experiments using microwave plasma are discussed. This low-power palm-size microwave power module board includes a power amplifier (PA) chip, a phase locked loop (PLL) chip, and an impedance matching network. As it has been a success, more compact-size module is needed for the portability of microwave devices and for the various medical applications of microwave plasma source. For the plasma generator, a 1.35-GHz coaxial transmission line resonator (CTLR) [3] is used. The way of reducing the size and enhancing the performances of the module is examined.

• 전기학회논문지
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• 제57권4호
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• pp.625-628
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• 2008

Ba-Zn ferrite powders for electromagnetic insulator were synthesized by self-propagating high-temperature synthesis(SHS) with a reaction of $xBaO_2+(1-x)ZnO+0.5Fe_2O_3+Fe{\rightarrow}Ba_xZn_{1-x}Fe_2O_4$. In this study, phase indentification of SHS products was carried out by using x-ray diffractometry and quasi-nano sized Ba-Zn powders were prepared by a pulverizing process. SHS mechanism was studied by thermodynamical analysis about oxidation reaction among $BaO_2,\;ZnO,\;Fe_2O_3$, and Fe. As oxygen pressure increases from 0.25 MPa to 1.0 MPa, the SHS reactions occur well and make clearly the SHS products. X-ray analysis shows that final SHS products formed with the ratio of $BaO_2/ZnO$ of 0.25, 1.0 and 4.0, are mainly $Ba_xZn_{1-x}Fe_2O_4$. Based on thermodynamical evaluation, the heat of formation increases in the order of $ZnFe_2O_4,\;BaFe_2O_4$, and $Ba_xZn_{1-x}Fe_2O_4$. This supports that $Ba_xZn_{1-x}Fe_2O_4$ phase is predominately formed during SHS reaction. The SHS reactions to form $Ba_xZn_{1-x}Fe_2O_4$ depends on oxygen partial pressure, and the heat of formation during the SHS reaction. The SHS reactions tends to occur well with increasing the oxygen partial pressure and BaO2/ZnO ratio in the reactants This means that the SHS reaction for the formation of Ba-Zn ferrite includes the reduction of BaO2/ZnO and the oxidation of Fe. $Ba_xZn_{1-x}Fe_2O_4$ powders after pulverizing is agglomeratedwith a size of about $50{\mu}m$, in which quasi-nano sized particles with about 300nm are present.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1860-1862
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• 2004

It is widely known that the ultra high frequency (UHF) method that detects the electromagnetic wave of the PD pulses in the gas insulated space is one of the most competitive methods for its high sensitivity. From the above point of view, this paper describes the characteristics of GIS PD signals measured with ultra wide band (UWB) GIS PD detecting system in which PD signals are detected into the dual UHF band. The UWB PD detection system consists of the UWB UHF coupler, the UWB low noise amplifier (LNA) and the oscilloscope. The dual bands for PD signals are 0.5-2GHz(full band) and 1-2GHz(high band). As results, it was found that the partial discharges of each defect have their own characteristic pattern and the ratio of High band to Full band increases with gas pressure.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1191-1198
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• 2011

The railway business was began at England in 1767. Since then, it has been changed for configuration of rail over the years and made in the form of I. The train propulsion has been developed in a engine of steam, diesel, motor, electromagnetic force and a pneumatic engine, continuously. also, the friction has been improved in a steel-wheel, rubber tire, frictionless maglev system and railless system. In consequence, the efficiency and improvement speed for train have been accomplished. In this paper, it is investigated for the structure with lightweight using the change for supporting the form of lateral pressure by centrifugal force in the substructure supporting load for railway vehicles.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2004년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.657-658
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• 2004

The reactor protection system (RPS) of HANARO is a safety class system. The reactor is tripped by dropping four shut off rods (SOR). The SOR system consists of a SOR, hydraulic pump, hydraulic cylinder, solenoid valves and a power supply unit which has the AC coil contactor as a switching component. The hydraulic pump lifts up the SOR. The SOR drops by loss of the hydraulic pressure in the hydraulic circuit at the occurrence of voltage sags or interruptions. From this experiment, we knew that the magnitude of the voltage sag which impacts on this system is 70V, 500msec. The reactor regulation system (RRS) of HANARO has four CARs which are connected to the driver through a magnetic clutch. The CAR drops by loss of electromagnetic force of the magnetic clutch when the deeper voltage sags to lower than 10V, 500msec.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권2호
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• pp.249-254
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• 2009

This article deals with the analysis of a coupling between stationary Maxwell's equations, the transient state Navier-Stokes and thermal equations. The resolution of these equations is obtained by introducing the magnetic vector potential A, the vorticity ${\xi}$, the stream function ${\psi}$ and the temperature T. The flux density, the electromagnetic thrust, the electric power density, the velocity, the pressure and the temperature are graphically visualized. Also, the influence of the frequency is presented.