• 제목/요약/키워드: Micro Parts

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초음파 진동자에 의해 유도된 음향유동을 이용한 첨단 냉각법 (A Novel Cooling Method by Acoustic Streaming Induced by Ultrasonic Resonator)

  • 노병국;이동렬
    • 한국음향학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.217-223
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    • 2003
  • 30 ㎑의 초음파 (ultrasonic wave)의 미세 진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)에 의한 공기대류를 이용한 새로운 냉각방법을 소개한다. 초음파 진동은 압전소자 (piezoelectric device)에 의해서 얻어지며 50 m 정도의 진동진폭을 얻기 위해 기계적 진동 증폭자인 혼 (horn)을 추가하여 전체 진동 시스템이 공진하도록 구성된다. 음향유동에 의한 열전달 효과의 상승을 측정하기 위해 열원 (heat source) 및 열원 주위의 대기의 온도변화를 실시간으로 측정하였다. 초음파 진동 시작 후 시간지연 없이 음향유동이 유도되어 진동자 주위의 대량의 공기유동으로 인한 급격한 온도감소가 관찰되었다. 또한 열원과 진동자와의 거리가 방사 (radiation)되는 음파 (sound wave)의 반파장 (half wave length)의 정배수가 될 때 열원의 냉각효과가 극대화됨을 실험적으로 관찰하였다. 이는 음파의 공진현상에 기인한 것으로 이론적 고찰을 통한 검증 또한 수행되었다. 음향유동을 이용한 냉각법의 장점은 초음파 진동을 이용하기 때문에 무소음이며 이동 형태의 부품이 없기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 기존의 전기모터를 이용한 냉각팬 (cooling fan)으로는 냉각이 어려운 초소형 기전시스템 (MEMS)의 냉각법으로 사용될 수 있는 첨단 냉각방법이다.

배나무 무인 방제를 위한 약대 자동 제어시스템 개발 (Development of an Automatic Sprayer Arm Control System for Unmanned Pest Control of Pear Trees)

  • 화지호;이봉기;이민영;최동성;홍준택;이대원
    • 생물환경조절학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.26-30
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    • 2014
  • 본 연구에서는 과수의 형태, 거리에 따라 약대가 항상 적정 살포 거리를 유지하며 작업을 진행할 수 있도록 초음파 센서의 신호를 실시간으로 받아 약대를 제어하였고, 또한 약대의 보호를 위하여 진행 방향에 장애물이 존재할 경우 회피할 수 있도록 프로그래밍 하였다. 제작된 시스템으로 현장에서 비 자동제어 상태와 자동제어 상태로 실험을 수행하였다. 실험은 과수의 기둥과 잎 부위에 감수지를 일정간격으로 설치하고 시스템을 이용하여 분사한 후 감수지의 영상을 스캔하여 영상처리를 통해 분석하는 방법으로 이루어졌다. 상 방향 분사 실험에서는 시스템과 대상의 거리가 0.9m~1.1m로 설정해둔 적정거리를 벗어나지 않았기 때문에 비 자동제어와 자동제어 상태 모두 양호한 결과를 보였다. 하지만 측 방향 분사 실험에서는 비 자동제어 시 우측 열은 98.09%의 분사율을 보였으나 좌측 열은 69.25%로 낮게 나타났다. 이는 실험이 수행된 배 과원의 경우 과수의 좌측 열이 수평하게 식재되어 있지 않았기 때문으로 비자동제어 상태에서는 좌측열의 과수에 분사되는 양이 줄어들었으나 자동제어 상태에서는 좌, 우측열의 과수에 분사되는 양이 각각 92.66%, 94.64%로 균일하게 나타났다. 시스템의 제어 속도를 측정하기 위하여 방향 별 약대의 속도를 측정하였고 각각의 속도는 수직방향 100mm/s, 수평 방향 100mm/s, 각 변화 3o/s로 측정되었다. 초기 목적했던 바와 같이 과수의 형태, 거리에 따라 약대가 적정 거리를 유지하며 작업을 진행함으로 인해서 균일한 살포량을 유지 할 수 있음을 확인하였다.

주택화재 예방을 위한 저소비 전력형 단독경보형 정온식감지기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the Single Station Fixed Temperature Detector of Low Power Consumption for Residential Fire Prevention)

  • 박세화;조재철
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.61-68
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    • 2010
  • 이 논문에서는 주택화재 예방을 위해 10년 이상 전지의 교체 없이 지속적으로 유지가 되도록 회로 설계된 저소비 전력의 단독경보형 정온식감지기의 연구.개발 경험을 기술하고자 한다. 구현된 감지기는 우선하여 일본에 적용되도록 개발한 것이다. 국내에서는 주택용 화재감지기를 위한 별도의 규정이 적용되지 않고 단독경보형감지기의 규정으로 적용되고 있어서 별도의 규정을 두고 있는 일본의 사례가 인용되어 있다. 이를 위해 먼저 국내의 법적 현황, KFI 규격과 JFEII에 대한 시험 규격 비교 검토가 수행되었다. 감지기의 경보는 버저와 표시 LED를 통해 표현된다. 감지기 구현 시에 소비전류를 줄이기 위해 대기전력이 극히 적은 MCU를 적용하고, MCU의 슬립상태와 감시상태의 동작을 적절히 제어하여 평균적인 소비 전류를 최소화하도록 하였다. 정온식감지기에서 온도 검출을 위해 응답성이 빠른 서미스터를 적용하고, 감지기의 자동시험기능과 경보정지 기능도 설계에 반영하였다. 전류소비를 줄이기 위해 고려해야 할 부분에 대해서 언급이 되어 있으며, 주요한 부분에 대한 전자회로를 나타내었다. 구현 사례로서 감지기의 서미스터 동작 특성 분석 결과가 나타나 있고, 구현된 감지기의 소비 전류 측정값과 상용 전지 방전특성의 분석을 통해 10년 이상 동안 전지의 교환 없이 적용 가능함을 보여주고 있다.

PIV를 이용한 초음파 진동에 의해 유도된 음향유동의 가시화 (Flow Visualization of Acoustic Streaming Induced by Ultrasonic Vibration Using Particle Imaging Velocimetry)

  • 노병국;권기정;이장연;이동렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.528-535
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    • 2004
  • Ultrasonic Vibrator is designed to achieve the maximum vibration amplitude at 30 kHz by in-cluding a horn (diameter, 40 mm), mechanical vibration amplifier at the top of the ultrasonic vibrator in the system and making the complete system resonate. In addition, it is experimentally visualized by particle imaging velocimetry (PIV) that the acoustic streaming velocity in the gap is at maximum when the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate agrees with the multiples of half-wavelength of the ultrasonic wave. This fact results from the resonance of the sound wave and the theoretical analysis of that is also accomplished and verified by experiment. It is observed that the magnitude of the acoustic streaming dependent upon the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate possibly changes due to the measurement of the average velocity fields of the acoustic streaming induced by the ultrasonic vibration at resonance and non-resonance. There exists extremely small average velocity at non-resonant gaps while the relatively large average velocity exists at resonant gaps compared with non-resonant gaps. It also reveals that there should be larger axial turbulent intensity at the hub region of the vibrator and at the edge of it in the resonant gap where the air streaming velocity is maximized and the flow phenomena is conspicuous than that at the other region. Because the variation of the acoustic streaming velocity at resonant gap is more distinctive than that at non-resonant gap, shear stress increases more in the resonant gap and is also maximized at the center region of the vibrator except the local position of center (r〓0). At the non-resonant gap there should be low values of vorticity distribution, but in contrast to the non-resonant gap, high and negative values of it exist at the center region of the vibrator with respect to the radial direction and in the vicinity of the middle region with respect to the axial direction. Acoustic streaming is noise-free due to the ultrasonic vibration and maintenance-free because of the absence of moving parts. Moreover, the proposed method by acoustic streaming can be utilized to the nano and micro-electro mechanical systems as a driving mechanism in addition to the augmentation of the streaming velocity.

Characterization and Formation Mechanism of Zr-Cu and Zr-Cu-Al Metallic Glass Thin Film by Sputtering Process

  • Lee, Chang-Hun;Sun, Ju-Hyun;Moon, Kyoung-Il;Shin, Seung-Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.271-272
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    • 2012
  • Bulk Metallic Glasses (BMGs or amorphous alloy) exhibit high strength and good corrosion resistance. Applications of thin films and micro parts of BMGs have been used a lot since its inception in the research of BMGs. However, Application and fabrication of BMGs are limited to make structural materials. Thin films of BMGs which is sputtered on the surface of structural materials by sputtering process is used to improve limits about application of BMGs. In order to investigate the difference of properties between designed alloys and thin films, we identified that thin films deposited on the surface that have the characteristic of the amorphous films and the composition of designed alloys. Zr-Cu (Cu=30, 35, 38, 40, 50 at.%) and Zr-Cu-Al (Al=10 at.% fixed, Cu=26, 30, 34, 38 at.%) alloys were fabricated with Zr (99.7% purity), Cu (99.997% purity), and Al (99.99% purity) as melting 5 times by arc melting method before rods 2mm in diameter was manufactured. In order to analyze GFA (Glass Forming Ability), rods were observed by Optical Microscopy and SEM and $T_g$, $T_x$, ($T_x$ is crystallization temperature and $T_g$ is the glass transition temperature) and Tm were measured by DTA and DSC. Powder was manufactured by Gas Atomizer and target was sintered using powder in large supercooled liquid region ($=T_x-T_g$) by SPS(Spark Plasma Sintering). Amorphous foil was prepared by RSP process with 5 gram alloy button. The composition of the foil and sputtered thin film was analyzed by EDS and EPMA. In the result of DSC curve, binary alloys ($Zr_{62}Cu_{38}$, $Zr_{60}Cu_{40}$, $Zr_{50}Cu_{50}$) and ternary alloys ($Zr_{64}Al_{10}Cu_{26}$, $Zr_{56}Al_{10}Cu_{34}$, $Zr_{52}Al_{10}Cu_{38}$) have $T_g$ except for $Zr_{70}Cu_{30}$ and $Zr_{60}Al_{10}Cu_{30}$. The compositions with $T_g$ made into powders. Figure shows XRD data of thin film showed similar hollow peak.

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MIRIS 우주관측카메라의 기계부 개발 (DEVELOPMENT OF THE MECHANICAL STRUCTURE OF THE MIRIS SOC)

  • 문봉곤;정웅섭;차상목;이창희;박성준;이대희;육인수;박영식;박장현;남욱원;;;양순철;이선희;이승우;한원용
    • 천문학논총
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    • 제24권1호
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    • pp.53-64
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    • 2009
  • MIRIS is the main payload of the STSAT-3 (Science and Technology Satellite 3) and the first infrared space telescope for astronomical observation in Korea. MIRIS space observation camera (SOC) covers the observation wavelength from $0.9{\mu}m$ to $2.0{\mu}m$ with a wide field of view $3.67^{\circ}\times3.67^{\circ}$. The PICNIC HgCdTe detector in a cold box is cooled down below 100K by a micro Stirling cooler of which cooling capacity is 220mW at 77K. MIRIS SOC adopts passive cooling technique to chill the telescope below 200 K by pointing to the deep space (3K). The cooling mechanism employs a radiator, a Winston cone baffle, a thermal shield, MLI (Multi Layer Insulation) of 30 layers, and GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) pipe support in the system. Optomechanical analysis was made in order to estimate and compensate possible stresses from the thermal contraction of mounting parts at cryogenic temperatures. Finite Element Analysis (FEA) of mechanical structure was also conducted to ensure safety and stability in launching environments and in orbit. MIRIS SOC will mainly perform Galactic plane survey with narrow band filters (Pa $\alpha$ and Pa $\alpha$ continuum) and CIB (Cosmic Infrared Background) observation with wide band filters (I and H) driven by a cryogenic stepping motor.

요세바 고도부키에서의 시공간과 로컬리티의 변화 (The Changes of Timespace and Locality in the Yoseba, Kotobuki)

  • 조현미
    • 한국지역지리학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.383-396
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    • 2016
  • 요세바는 일용직노동자에게 있어서 구직과 구인의 공간이면서 거주공간이기도 하다. 일용직노동자의 삶을 좌우하는 가장 중요한 요소는 경기의 변화이며, 경기의 변화는 국가 혹은 국제관계의 영향을 받을 수밖에 없다. 그리고 노동자의 삶을 둘러싼 거주환경은 노동자의 경제적 상황에 민감하게 반응하면서 변화하므로 역시 국가적이며 국제적이다. 요세바 고도부키라는 지역형성에 직접적인 영향을 준 것은 제2차 세계대전의 종식이다. 도시재건사업이 활발히 전개되기 시작하면서 고도부키 지역은 전국각지에서 몰려온 노동자로 활기를 띠게 된다. '한국전쟁특수'를 통한 경제부흥 시기를 거쳐 석유파동으로 인한 세계적인 경제공황에 따른 경기침체로 일본의 내수경제도 침체하게 되고, 경기침체의 여파는 노동시장에도 직접적인 영향을 주게 되었다. 또한 거품경제의 붕괴로 인한 장기적인 경제불황으로 노동시장의 활기도 점차 식어가면서 한때 일본경제의 역군이었던 노동자들은 더 이상 제 역할을 담당하지 못한 채 고령화 되어갔다. 고령의 노동자들이 생활보호를 받게 되면서 도야경영자들은 도야를 보수하기 시작했고, 장애자와 고령자를 위한 개호업자들이 줄지어 들어서면서 고도부키는 다시 변화하기 시작했다. 요세바 고도부키에 있어서 로컬리티 변화에 작용한 역사적 시간들은 구성원인 노동자의 삶에 있어서는 미시적으로 작용한 시간들이지만 그 시간들에는 국민국가의 내셔널 시간과 글로벌 시간이 중층적으로 상호작용하면서 연계되어 있음을 확인할 수 있다.

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실험계획법을 이용한 이탈방지 스냅핏의 최적설계 (Optimum Design of Lock Snap-fit Using Design of Experiment)

  • 손인서;신동길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.378-385
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    • 2017
  • 본 연구는 플라스틱 부품의 체결에 널리 활용되고 있는 스냅핏의 설계에 관하여 연구하였다. 이탈방지 기능이 우수한 이탈방지 스냅핏은 형상과 체결 메카니즘이 복잡하여 기존의 이론식에 기반한 체결력과 이탈력을 해석적으로 구할 수가 없다. 따라서 본 연구에서는 이탈방지 스냅핏에 대하여 체결 메커니즘을 분석하고, 실험계획법에 기반하여 체결력 및 이탈력을 측정하고, 분산분석을 통하여 회귀식을 도출하였다. 실험계획은 중심합성계획을 사용하였다. Polybutylene terephthalate를 이용하여 시편을 제작하여 미소인장시험기를 이용하여 체결력과 이탈력을 측정하였다. 설계인자는 Length, Width, Thickness, Interference 등 4개를 선정하였으며, 2차 회귀모형을 이용하여 체결력과 이탈력에 대한 회귀식을 도출하였다. Length와 Width가 증가할수록 체결력은 낮아졌으며, Thickness와 Interference는 증가할수록 체결력이 증가하였다. 이탈력은 체결력과 반대의 결과를 나타내었다. 유한요소법을 이용하여 체결 역학에 대하여 분석하였다. Width는 체결단계에서 단면관성모멘트의 증가를 통한 보의 강성 증가 효과 보다는, 오히려 길이 증가에 따른 연성증대로 인하여 체결력을 감소시키는 것으로 나타났다. 낮은 체결력과 높은 이탈력을 위한 인자들의 영향도는 서로 상반되는 것으로 나타났다. 적정 수준의 이탈력을 유지하면서 체결력을 최소화하는 설계가 필요한 것으로 나타났다.

아미리스 정유의 제초활성 (Herbicidal Activity of Essential Oil from Amyris (Amyris balsamifera))

  • 윤미선;연보람;조해미;최정섭;김성문
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제1권4호
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    • pp.44-49
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 아미리스 정유의 제초활성을 검정하는데 있다. 아미리스 정유의 기내 종자발아 제초활성 검정 결과 유채에 대한 $GR_{50}$값은 8.8 ${\mu}g\;g^{-1}$ 이었으며, 온실 제초활성 검정 결과 바랭이에 대한 완전고사 경엽처리 약량은 1,250 ${\mu}g\;ml^{-1}$ 이었다. 화본과잡초 4종과 광엽잡초 5종을 대상으로한 온실실험에서 4,000 ${\mu}g\;ml^{-1}$ 약량처리시 아미리스 정유는 수수, 돌피, 자귀풀에 대해 각각 90%, 70% 그리고 70%의 약효를 나타내었으며, 아미리스 정유에 처리된 잎은 모두 건조되는 증상을 나타내었다. 포장시험에서 아미리스 정유 5%의 피, 냉이, 토끼풀에 대한 제초효과는 모두 70%이었으며, 10%에서는 100%이었다. 아미리스 10% 정유의 제초활성은 처리후 6시간부터 발현되기 시작하였으며, 아미리스 정유 처리구 잡초의 지상부위 생체중은 대조구와 비교하여 41.5%이었으나 지하부위 생체중은 대조구와 비교하여 차이가 없었다. 아미리스 정유에는 총 15종의 화학물질이 검출되었으며 주된 화합물은 calarene(27.24%), elemol(19.38%), ${\gamma}$-eudesmol(9.24%), curcumene(5.85%), ${\beta}$-sesquiphellandrene(5.63%), zingiberene(5.50%), selina-3,7(11)-diene(5.29), 1,3-diisopropenyl-6-methyl-cyclohexene(4.18), ${\beta}$-bisabolene(4.13%), ${\beta}$-maaliene(3.62%)이었다. 본 연구의 결과 아미리스 정유는 속효성, 비선택적, 비이행성 제초특성을 갖는 것으로 추론된다.

Parylene-C 코팅된 의료용 SUS304 소재의 결합력 향상을 위한 플라즈마 처리 효과 (The effect of plasma treatment to improve adhesion strength of parylene-C coated medical grade SUS304)

  • 김동국;송태하;정용훈;강관수;윤덕규;김민욱;우영재;서요한;김경아;노지형
    • 한국표면공학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.390-397
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    • 2022
  • Parylene-C which was mainly used for industries such as electronics, machinery and semiconductors has recently been in the spotlight in the medical field due to its properties such as corrosion resistance and biocompatibility. In this study we intend to derive a plan to improve the bonding strength of Parylene-C coating with the SUS304 base material for medical use which can be applied to various medical fields such as needles, micro needles and in vitro diagnostic device sensors. Through plasma pretreatment the bonding strength between Parylene-C and metal materials was improved. It was confirmed that the coated surface was hydrophobic by measuring the contact angle and the improvement of the surface roughness of the sample manufactured through CNC machining was confirmed by measuring the surface roughness with SEM. Through the above results, it is thought that it will be effective in increasing usability and reducing pain in patients by minimizing friction when inserting medical devices and in contact with skin. In addition it can be applied to various application fields such as human implantable stents and catheters, and is expected to improve the performance and lifespan of medical parts.