A successful on-line monitoring system for conventional machining operations has the potential to reduce cost, guarantee consistency of product quality, improve productivity and provide a safer environment for the operator. In fine-shape machining, typical signs of tool problems such as vibration, noise, chip flow characteristics and visual signs are almost unnoticeable without the use of special equipment. These characteristics increase the importance of automatic monitoring in fine-shape machining, however, sensing and interpretation of signals ar more complex. In addition, the shafts of the mini-tools break before the typical extensive cutting edge of the tool gets damaged. In this study, the existence of a relationship between the characteristics of the cutting force and tool usage was investigated, and tool breakage detection algorithm by LabVIEW was developed and the following results are obtained. It was possible to use a relative error compare which mainly used in established experiment and investigated tool breakage detection algorithm in time domain which can detect AE and cutting force signals more effective and accurate.
저잡음 증폭기, 믹서, 로컬 증폭기와 온도보상회로를 포함하는 다채널 수신 블록이 단일 MMIC 칩으로 설계 및 제작되었다. 이 국내개발 MMIC 칩을 송수신 모듈내에 장착하고 제작하여 송수신 모듈의 잡음지수와 변환이득 등을 측정하였으며, 또한 상용 칩을 장착하여 제작한 송수신모듈의 측정 결과와 이를 비교하였다. 결과적으로 국내개발 MMIC 칩을 이용한 송수신모듈이 상용 MMIC 칩을 이용한 송수신 모듈보다 잡음지수 및 평탄도 등에서 국내 개발 칩이 더 변환이득 특성이 좋으며, 채널당 이득 차이는 각각 0.5dB과 1.5dB이고 위상 차이는 각각 1.06도와 3.93도로 비교적 국내 개발 칩이 우수한 특성을 보였다.
고속 Flash, Pipelining type의 CMOS A/D 변환기에서 Sampling frequency가 고주파로 올라감에 따라 Clock Feed-through 현상, Kick-back 현상 등의 영향으로 DC Reference voltage 흔들림 현상이 심화되고 있다. 뿐만 아니라 측정 시 외부 Noise가 Reference voltage에 적지 않은 영향을 미친다는 것을 감안 할 때 High speed A/D converter에서 Reference fluctuation 감쇄회로는 반드시 필요하다. 기존의 방식은 단순히 커패시터를 이용했으나 면적이 크고 효과가 좋지 않다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Transmission Gate를 이용한 reference fluctuation 감쇄 회로를 제안하고 흔들림 현상이 크게 개선되었음을 정량적 분석 및 측정을 통하여 증명하였다. 제안하는 회로의 측정을 위해 6bit의 해상도를 갖는 2GSPS CMOS A/D 변환기를 설계 및 제작하였다. 제작된 A/D 변환기를 이용하여 Reference 전압이 40mV의 흔들림이 있음에도 원하는 범위 내에서 동작함을 측정하였다. 본 연구에서는 1.8V $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 145mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮았다. 실제 제작된 칩의 SNDR은 약 36.25dB로 측정되었고, INL과 DNL은 각각 ${\pm}0.5$ LSB 이하로 나타났다. 유효칩 면적은 $997um\times1040um$ 이었다.
Park, Ji-Hun;Kwon, Sun-Bum;Lee, Hee-Seung;Choi, In-Sung S.
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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pp.557-557
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2012
Silicatein-${\alpha}$, the enzyme extracted from silica spicules in glass sponges, has been studied extensively in the way of chemistry from 1999, in which the pioneering work by Morse, D. E. - the discovery of the enzymatic hydrolysis in Silicatein-${\alpha}$ - was published. Since its reaction conditions are physiologically favored, synthesis of various materials, such as gallium oxide, zirconium oxide, and silicon oxide, was achieved without any hazardous wastes. Although some groups synthesized oxide films and particles, they have not achieved yet controlled morphogenesis in the reaction conditions mentioned above. With the knowledge of catalytic triad involved in hydrolysis of silicone alkoxide and oligomerization of silicic acid, we designed the novel peptide amphiphiles to not only form self-assembled structure, but also display similar activities to silicatein-${\alpha}$. Designed templates were able to self-assemble into left-handed helices for the peptide amphiphiles with L-form amino acid, catalyzing polycondensation of silicic acids onto the surface of them. It led to the formation of silica helices with 30-50 nm diameters. These results were characterized by various techniques, including SEM, TEM, and STEM. Given the situation that nano-bio-technology, the bio-applicable technology in nanometer scale, has been attracting considerable attention; this result could be applied to the latest applications in biotechnology, such as biosensors, lab-on-a-chip, biocompatible nanodevices.
Toxicogenomics is now emerging as one of the most important genomics application because the toxicity test based on gene expression profiles is expected more precise and efficient than current histopathological approach in pre-clinical phase. One of the challenging points in Toxicogenomics is the construction of intelligent database management system which can deal with very heterogeneous and complex data from many different experimental and information sources. Here we present a new Toxicogenomics database developed as a part of 'Toxicogenomics for Efficient Safety Test (TEST) project'. The TEST database is especially focused on the connectivity of heterogeneous data and intelligent query system which enables users to get inspiration from the complex data sets. The database deals with four kinds of information; compound information, histopathological information, gene expression information, and annotation information. Currently, TEST database has Toxicogenomics information fer 12 molecules with 4 efficacy classes; anti cancer, antibiotic, hypotension, and gastric ulcer. Users can easily access all kinds of detailed information about there compounds and simultaneously, users can also check the confidence of retrieved information by browsing the quality of experimental data and toxicity grade of gene generated from our toxicology annotation system. Intelligent query system is designed for multiple comparisons of experimental data because the comparison of experimental data according to histopathological toxicity, compounds, efficacy, and individual variation is crucial to find common genetic characteristics .Our presented system can be a good information source for the study of toxicology mechanism in the genome-wide level and also can be utilized fur the design of toxicity test chip.
본 논문에서는, 1.8V 6bit 2GSPS Nyquist CMOS A/D 변환기를 제안한다. 6bit의 해상도와 초고속의 샘플링과 입력 주파수를 만족시키면서 저 전력을 구현하기 위하여 Interpolation Flash type으로 설계되었다. 같은 해상도의 Flash A/D 변환기에 비해 프리앰프의 수가 반으로 줄기 때문에 작은 입력 커패시턴스를 가지며 면적과 전력소모 작게 할 수 있다. 또한 본 연구에서는 고속 동작의 문제점들을 해결하기 위하여 새로운 구조의 One-zero Detecting Encoder, Reference Fluctuation을 보정하기 위한 회로, 비교기 자체의 Offset과 Feedthrough에 의한 오차를 최소화하기 위하여 Averaging Resistor와 SNDR을 향상시키기 위한 Track & Hold, 제안하는 Buffered Reference를 설계하여 최종적으로 2GSPS Nyquist 입력의 A/D converter 출력 결과를 얻을 수가 있었다. 본 연구에서는 1.8V의 공급전압을 가지는 0.18$\mu$m 1-poly 3-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 145mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮음을 확인 할 수 있었다. 실제 제작된 칩은 측정결과 2GSPS에서 SNDR은 약 36.25dB로 측정되었고, Static 상태에서 INL과 DNL은 각각 $\pm$0.5LSB 로 나타났다. 유효 칩 면적은 977um $\times$ 1040um의 면적을 갖는다.
In the research of proteomics, mass spectrometry analysis is the essential method for identification of the unknown proteins. Trypsin treatment for the sample preparation of mass spectrometry is the inevitable procedure[1]. However, sample preparation procedure is cumbersome and time consuming. To resolve these problems, Temperature controllable microreactor was designed and fabricated. It consists of metering chamber, micro channel, reaction chamber, platinum (Pt) thin film heater and a temperature sensor so that micro metering and mixture of reagent with temperature control can be done on the same chip. The total size of the fabricated microreactor was $37{\times}30{\times}1\;mm^3$ and the size of channel cross section was $200{\times}100{\mu}m^2$. PID temperature controller was realized using NI DAQ, PCI-MIO-l6E-1 board and LabVIEW program.
생활수준이 향상되고, 환경오염이 가속되면서 환경에 대한 관심이 더욱 증대되고 있다. 수질센서의 경우, 그 측정 항목이 매우 다양하고, 높은 정밀도를 요하고 있을 뿐만 아니라 지속적인 실시간 모니터링을 요구하고 있어, 기술적으로 해결해야 할 문제가 많이 남아 있다. 또한, 현재 약 15% 정도로 매우 낮은 국산화율을 보이고 있어, 대부분의 주요 센서들이 수입에 의존하고 있는 실정이다. 수질을 측정하기 위한 센서는 크게 두 가지 형태로 나누어 질 수 있는데, 하나는 flow injection analysis (FIA) 방식이며, 다른 하나는 Probe 방식의 센서이다. 본 발표에서는 수질 센서에 대한 최근 국내 기술 동향과, 수질 모니터링을 위한 Lab-on-a-chip 형 암모니아 분석 칩, Probe 형 중금속 센서 연구 개발 결과를 요약하고자 한다. 암모니아 분석 칩은 마이크로 유체 소자 내에서 Berthelot reaction을 유도하고, 흡광법에 의하여 물 속에 존재하는 암모니아를 간접적으로 측정하는 방법이다. 또한, 중금속 센서로 일반적인 working electrode 소재로 사용되는 독성이 있는 Hg 보다 친환경적인 개발된 bismuth-modified carbon nanotube와 같은 Bi계 복합소재를 적용하여 물 속에 존재하는 저 농도의 Pb, Cd, Zn을 측정 분석할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 분석칩과 중금속 센서를 이용하여 하천에서 샘플링된 물에서의 암모니아 및 중금속 농도를 각각 분석할 수 있었다.
Micro fabrication of biochip such like lab-on-a-chip becomes increasingly important. In this study, we designed and manufactured of new molds which were main factors for forming process in order to mass produce of biochip using forming process. Forming analysis of biochip was performed by Moldflow software. Results of this study are able to design and manufacture the mold which can be easy to eject the workpiece by using the slide mechanism for biochip.
본 논문에서는 다양한 생물분자 감지를 위한 센서로 마이크로캔틸레버를 제안하였고 이것을 이용해 여러 생물 분자들을 광학적, 전기적으로 분석하였다. 마이로캔틸레버는 표면 미세 가공 기술로 제작되었고, 이러한 제작 방식은 공정이 간단하고 비용이 적게 들며 센서 array가 가능하다는 장점을 갖는다. 생물분자를 포함하는 용액을 주입하기 위하여 PDMS와 fused silica glass를 이용해 fluid cell system을 제작하였다. 마이크로캔틸레버 상단의 gold가 코팅된 부분에서 생물분자의 자기조립 (self assembly)현상이 일어나고 이는 마이크로캔틸레버 상, 하단의 표면 스트레스 차이를 야기 시킨다. 이로 인해 마이크로캔틸레버 자체의 휘어짐 현상이 일어나게 되고 이러한 휘어진 정도를 측정함으로써 마이크로캔틸레버의 생물분자 감지능을 확인할 수 있었다. Cystamine dihydrochloride와 glutaraldehyde 분자를 분석하였고 각기 다른 농도의 cystamine dihydrochloride 용액에서도 실험함으로써 농도별 감지능 또한 확인하였다. 이러한 생물분자 감지를 위한 마이크로캔틸레버의 센서로써의 성능은 u-TAS 와 lab-on-a-chip에서 유용히 이용될 수 있으리라 확신한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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