• 제목/요약/키워드: Fiber design and fabrication

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스마트 웨어러블의 신호와 전력 전송용 섬유형 케이블 개발 (Design and Fabrication of Signal and Power Transmission Textile Cable for Smart Wearables)

  • 이혜원;임효빈;노정심
    • 한국의류산업학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.616-620
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    • 2018
  • Recently, many researches have been conducted to improve the performance and wearability of smart wearables. In this study, we designed and fabricated the signal and power transmission textile cables for smart wearables which have excellent wearability, durability and reliability. For the signal transmission textile cables, conductive yarns for the signal line and the ground line were developed. Three types of signal transmission textile cables have been developed using the conductive yarns. Linear density, tensile properties, electrical resistance and RF characteristics were tested to characterize the physical and electrical properties of three signal transmission textile cables. The conductive yarns have the very low resistance of $0.05{\Omega}/cm$ and showed excellent uniformity of electric resistance. Therefore, the electrical resistance of the signal transmission fiber cable can be reduced by increasing the number of conductive yarns used in signal and ground lines. However, the radio frequency (RF) characteristics of the signal transmission textile cables were better as the number of strands of the conductive yarns used was smaller. This is because the smaller the number of strands of conductive yarn used in signal transmission textile cables, the narrower and more parallel the distance between the signal line and the ground line. It is expected that the signal and power transmission textile cable for signal and power transmission will be utilized in smart wearable products.

$1.31{\mu}m$ and $1.55{\mu}m$ 파장에서 금속 defined Electro-Optic Polymer Waveguide (Metal-defined Electro-Optic Polymer Waveguide Operating at both $1.31{\mu}m$ and $1.55{\mu}m$ Wavelength)

  • Park, G.C.;Lee, J.;Chung, H.C.;Jeong, W.J.;Yang, H.H.;Yoon, J.H.;Park, H.R.;Gu, H.B.;Lee, K.S.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.21-23
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    • 2004
  • We report experimental results demonstrating a novel metal defined polymer optical waveguide with a low loss in electro-optic polymers for the first time. The polymer optical waveguides are created using a metal film on the top of upper cladding without any conventional etching process. The fabricated waveguides have an excellent lateral optical mode confinement at both 1.31 ${\square}m$ and 1.55 ${\square}m$ wavelength, resulting in a fiber-to lens optical insertion loss of ~ 7 dB at 1.55 ${\square}m$ and ~4.5 dB at 1.31 ${\square}m$ wavelength in a 3.5cm total length for TM polarizations, respectively. We also present the optical loss dependence of the waveguide as a function of optical wavelengths. These results may be used in the complex design of integrated polymer optical circuits that need simpler and cheaper fabrication process.

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PSG 광도파박막을 이용한 $1.3/1.55\mum$ WDM coupler의 설계 및 제작 (Design and fabrication of the $1.3/1.55\mum$ WDM coupler with the PSG waveguide films)

  • 전영윤;김한수;이용태;이형종
    • 한국광학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.310-316
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    • 1995
  • 유한영역에서의 조화함수전개법으로 인접한 두 도파로 코어 중심간의 거리 및 도파로 변수에 따른 결합길이를 계산하여 $1.3/1.55\mum$ WDM coupler을 설계하였다. 저압화학기상증착법에 의해 PSG 도파박막을 제작하고 laser lithography와 $CF_4/O_2$ RIE 공정 등을 이용하여 WDM coupler를 제작하였다. 또한 광섬유를 지지 및 고정하기 위하여 Si 기판 위에 V-groove를 만들었으며 제작된 WDM coupler와 V-groove로 지지된 광섬유를 UV curing epoxy를 사용하여 접속하였다. 제작된 WDM coupler의 $1.3.\mum$, $1.55\mum$에서의 분지별 도파모드를 관측하고 분할비를 측정한 결과 최대 분할비는 각각 9dB, 12dB였다.

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폴리프로필렌 자기 보강 복합재의 동적 물성 구축을 위한 Split Hopkinson Pressure Bar의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Split Hopkinson Pressure Bar for Dynamic Mechanical Properties of Self-reinforced Polypropylene Composite)

  • 강소영;김도형;김동현;김학성
    • Composites Research
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    • 제31권5호
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    • pp.221-226
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    • 2018
  • 변형률 속도 $100s^{-1}{\sim}10000s^{-1}$ 범위에서 사용되는 홉킨스바(SHPB)는 재료의 동석 거동 특성을 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉 및 전달봉에서 측정된 변형률을 사용하여 시험편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 응력파 전달 이론을 기반으로 한다. 본 연구에서는 고 변형률 속도에서 폴리프로필렌 자기보강 복합재료(SRPP)의 동적 특성을 얻기 위해 직접 SHPB를 설계 및 제작하였다. 또한 본 연구를 통해 제작된 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 Digital Image Correlation (DIC)를 통해 얻은 변형률 데이터와의 비교를 진행하였다. 이는 SRPP 시편의 고속 압축 시험을 통해 이루어 졌으며 SHPB를 통하여 얻은 데이터와 DIC를 통해 얻은 변형률 데이터의 유사함을 확인하였고 이를 통하여 장비의 신뢰성을 검증하였다.

FRP를 활용한 부유식 태양광발전 구조시스템의 성능 향상 (Performance Enhancement of Floating PV Generation Structure Using FRP)

  • 최진우;주형중;남정훈;황성태;윤순종
    • Composites Research
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    • 제26권2호
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    • pp.105-110
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    • 2013
  • 이 연구에서는 기존의 부유식 태양광발전 구조시스템의 형태와 비교했을 때 구조적, 경제적인 면에서 향상된 새로운 형식의 부유식 태양광발전 구조물을 제안하였다. 펄트루젼 FRP는 다른 일반적인 구조 재료들에 비해 좋은 재료의 물리적, 화학적 성질을 가지고 있다. 특히, 펄트루젼 FRP는 내부식성, 경량성, 비강도 및 비강성이 뛰어나기 때문에 유해한 환경에 설치되는 부유식 태양광발전 구조물을 설계하고 제작하는데 매우 적합한 재료이다. 이 연구에서는 새로운 형식의 부유식 태양광발전 구조물과 새롭게 적용된 구조부재에 대한 안전성을 검토하기 위하여 유한요소법을 적용한 구조해석을 수행하였다.

Virtual Metrology for predicting $SiO_2$ Etch Rate Using Optical Emission Spectroscopy Data

  • Kim, Boom-Soo;Kang, Tae-Yoon;Chun, Sang-Hyun;Son, Seung-Nam;Hong, Sang-Jeen
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.464-464
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    • 2010
  • A few years ago, for maintaining high stability and production yield of production equipment in a semiconductor fab, on-line monitoring of wafers is required, so that semiconductor manufacturers are investigating a software based process controlling scheme known as virtual metrology (VM). As semiconductor technology develops, the cost of fabrication tool/facility has reached its budget limit, and reducing metrology cost can obviously help to keep semiconductor manufacturing cost. By virtue of prediction, VM enables wafer-level control (or even down to site level), reduces within-lot variability, and increases process capability, $C_{pk}$. In this research, we have practiced VM on $SiO_2$ etch rate with optical emission spectroscopy(OES) data acquired in-situ while the process parameters are simultaneously correlated. To build process model of $SiO_2$ via, we first performed a series of etch runs according to the statistically designed experiment, called design of experiments (DOE). OES data are automatically logged with etch rate, and some OES spectra that correlated with $SiO_2$ etch rate is selected. Once the feature of OES data is selected, the preprocessed OES spectra is then used for in-situ sensor based VM modeling. ICP-RIE using 葰.56MHz, manufactured by Plasmart, Ltd. is employed in this experiment, and single fiber-optic attached for in-situ OES data acquisition. Before applying statistical feature selection, empirical feature selection of OES data is initially performed in order not to fall in a statistical misleading, which causes from random noise or large variation of insignificantly correlated responses with process itself. The accuracy of the proposed VM is still need to be developed in order to successfully replace the existing metrology, but it is no doubt that VM can support engineering decision of "go or not go" in the consecutive processing step.

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자동화 적층 시공 시스템 및 재료 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of an Automated Freeform Fabrication System and Construction Materials)

  • 전광현;박민범;강민경;김정훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1665-1673
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    • 2013
  • 최근 건설 산업에서는 기능과 조형미를 갖춘 비정형 구조물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세이다. 거푸집 기반의 시멘트 구조물은 구조물의 강도, 시공의 용이성, 치수 정확도, 표면 거칠기 등의 측면에서 장점들을 가지고 있지만, 다양한 비정형 구조물을 건설하는 데 있어서는 공사비용과 공사 기간을 증가시키는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 미국과 영국에서는 이미 쾌속 조형 기술을 건설 분야에 적용시킨 Contour Crafting이나 Concrete Printing과 같은 적층 시공 시스템이 산 학 간의 공동연구를 통해 개발되었다. 국내에서는 이에 관련된 연구가 전무하여, 본 기술로부터 융합 및 파생될 수 있는 가능성이 가로막힌 실정이다. 본 논문에서는 거푸집 없이 자유 곡면 형태의 구조물을 시공할 수 있는 자동화 적층 시공 시스템의 프로토타입 개발에 관련된 기계, 제어 시스템을 포함한 설계 요소들에 관하여 기술하였다. 적층형 시공에 적합한 재료는 섬유보강모르타르를 압축강도, 유동성 및 점도, 경화시간 실험을 통하여 선정하였다. 선정한 모르타르 배합비로 자동화 적층 시공 시스템에서 이송 및 압출 실험을 수행함으로써 적층 시공 시스템의 성공적 개발 가능성을 입증하였다. 본 연구의 결과를 기초로 향후 자동화 적층 시공 시스템을 보완한다면 토목 및 건축의 다양한 응용 분야에 확대하여 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

전기방사에 의한 PAN/FA 나노 복합재의 제조 및 휘발성 유기 화합물에 대한 흡착효과 (Fabrication of Electrospun PAN/FA Nanocomposites and Their Adsorption Effects for Reducing Volatile Organic Compounds)

  • 갈준총;왕자건;윤삼기;최낙정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.702-708
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    • 2018
  • 휘발성 유기 화합물(VOCs: volatile organic compounds)은 대기 오염 물질 중 하나로 주로 화석연료 연소, 도료를 사용하는 건축물 자재 등에서 발생한다. VOCs를 흡입하면 두통, 메스꺼움, 구토 등을 발생시켜 인체에 유해하며 심한 경우에는 기억상실을 유발하고, 백혈병의 발병율을 증가시킨다. 따라서 대기 중의 VOCs를 저감하기 위한 방법의 하나로 우리는 전기방사를 이용하여 폴리아크릴로니트릴과 플라이 애쉬 (PAN/FA: polyacrylonitrile/fly ash) 나노복합재를 성공적으로 제조하였다. 또한 이 복합재의 VOCs에 대한 흡착능력을 관찰하기 위해서 주사형 전자현미경(FE-SEM)을 통해 PAN/FA 나노 매트들의 형태학적 구조 관찰과 클로로폼, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 (chloroform, benzene, toluene and xylene) 등 VOCs 성분에 대한 흡착력 실험을 수행한 후 정성 및 정량 (chromatography/mass spectrometry: GC/MS)적으로 분석하였다. 그 결과 40wt%의 FA가 들어있는 PAN 나노섬유가 가장 작은 섬유 지름을 가지고 있었으며, 그 크기는 약 283nm인 것을 확인할 수 있었고, 다른 복합 멤브레인들과 비교하여 VOCs에 대한 흡착력이 우수하다는 것을 실험적으로 규명하였다.

노년기 여성의 하반신 체형분석에 따른 스커트 원형 제작에 관한 연구 (A research on the pattern fabrication of skirt due to the lower body type of the old aged woman)

  • 김경희;이건희
    • 패션비즈니스
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    • 제15권5호
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    • pp.178-194
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    • 2011
  • Due to the population growth of the old aged, Korea is also entering into an aging society. But a research on the pattern design to the old aged is much to be desired. The purpose of this research is to design skirt pattern fitted for each body type by categorizing the lower body type of the old aged woman. For the way of research, categorized the body type by using the female measuring size from the 65 years old to 99 years old which has been measured by the Korean body size research as an assay data, and base on this data, a suitable skirt pattern for each body type of the old aged woman was designed by practicing the exterior evaluation. The data analysis was done with the statistical treatment in SPSS 12.0, and the results are as follows. The lower body type of the old aged woman were divided into the type 1. The circumference article is the biggest compared to the height article regarding to the lower body type of the old aged woman. The type 2. The height article and the circumference and thickness articles are the poorest. The type 3. The height article is the biggest and the hip width and calf circumference are thicker than the waist width. The type 4. The height article is the lowest and the waist width is thicker instead the hip and leg are thinner. In type 1, The pattern was modified by increasing 1cm a length of the dart and raising up 1.2cm at the cross point between side line and waist line. In type 2, the basic pattern was used, and in type 3, using the outline of the basic pattern however, increased 1cm a length of the dart and modified the amounts of dart by handling the art in curve, and modified the waist line to be more three-dimensional curves by raising up 1 cm at the cross point between waist line and side line and falling down 0.5cm at the cross point between the back center line and the waist line. In type 4, modified the amounts of front and back dart to 1.25cm, and raised up 0.8cm at the cross point between side line and waist line, and modified the waist line and the side seam line in a gentle curve by reducing circumference of the skirt tail to 1cm from the side seam line.

AFP로 제작된 두꺼운 복합재료 스파의 제작 및 구조 해석 (Manufacturing and Structural Analysis of Thick Composite Spar Using AFP Machine)

  • 김지현;한준수;배병환;최진호;권진회
    • Composites Research
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    • 제28권4호
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    • pp.212-218
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    • 2015
  • 본 연구에서는 AFP 장비를 이용하여 대형 복합재 스파 구조를 제작하고, 스파 구조에서 가장 취약한 부분인 코너부(Corner radius)에 대한 굽힘강도 시험과 해석을 수행하였다. 국내에서 AFP를 이용한 제품 제작기술이 보편화되지 않은 초기단계임을 고려하여, 복합재 스파 제작을 위한 맨드릴 설계 및 해석에서 구조 검증시험에 이르기까지의 전 과정을 요약, 정리하였다. 맨드릴 설계에서는 자중과 장비 하중에 의한 처짐, 응력, 열변형, 고유진동수 등을 고려하였다. 대상 시제품은 대형 C-스파이고 AFP로 제작한 후 오토클레이브에서 성형하였다. 제품의 성능 확인을 위해 스파 코너부에서 시편을 채취하여 4점 굽힘시험과 비선형 강도해석을 수행하여 제작된 구조물이 이론적 구조강도에 근접하는 강도를 보이는지 점검하였다. 연구결과, 제안된 공정을 사용하여 제작한 대형 C-스파의 코너부는 최초층 파손이론을 사용한 이론적 강도대비 20% 이내의 차이를 보이는 것을 확인하였고, 향후 양산용 대형 복합재 구조물 제작에 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다.