• 제목/요약/키워드: Micro mechanical device

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MEMS 기술을 이용하여 제작한 적외선 영상 투사용 에미터 단위 소자의 특성 분석 (The analysis on properties of IR emitter unit device fabricated by using MEMS technology for Infrared Scene Projector)

  • 박기원;신영봉;강인구;이희철
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권3호
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    • pp.31-36
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    • 2017
  • 본 논문에서는 가상의 적외선 영상을 투사하여 적외선 검출기의 성능 평가를 위한 목적으로 사용되는 적외선 영상 투사장치 (Infrared scene projector, IRSP)의 내부에서 적외선을 방사하는 역할을 하는 적외선 에미터 소자에 대한 연구가 수행되었다. 적외선 에미터 소자의 구조를 설계한 후 설계된 소자의 특성 파라미터들을 추출하였으며 각 특성 파라미터에 근거한 소자의 성능을 유한 요소법을 통해 예측하였다. 또한 소자를 구성하는 각 부분의 특성에 따른 물질 선정 후 MEMS 기반 반도체 공정기술을 적용하여 에미터 단위소자를 제작하였고 중적외선 대역($3{\sim}5{\mu}m$)의 적외선을 관찰할 수 있는 적외선 영상 현미경을 사용하여 진공 환경을 갖춘 챔버 내부에서 소자의 성능을 측정한 결과 최대 423K의 유효온도 및 22msec의 응답 시간을 나타내는 것을 확인하였다.

Factors Affecting Discrimination of Surface Property Using an Integrated Tactile Display;Roughness and Vibration

  • Jeong, Young-Ju;Yang, Gi-Hun;Kyung, Ki-Uk;Kwon, Dong-Soo;Kang, Sung-Chul
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.596-601
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    • 2004
  • In this paper, we describe a study on the influence of the frequency variation of normal vibration using an integrated tactile display. It is necessary to consider this study because we want to find a method of displaying finer texture and know that the perception of fine textures is heavily influenced by temporal variation. Our tactile display system used in this experiment can simulate the micro shapes and roughness of surface textures by individual drives of a 6x8 pin array. Two experiments are performed. The first is a psychophysical experiment on the definition and range decision of roughness, and through the experiment, we clear up the meaning of roughness. The second is the main experiment about the frequency variation of normal vibration. We find the correlation between the vibration frequency and the texture and the condition for better display and perception of fine surfaces. The experimental results yielded two pieces of information. One is that lateral movement affects texture discrimination, and another is that normal vibration can make the perceived texture feel finer than real texture. That is, the vibrating stimulus is more effective for displaying a fine surface than static pressure, and it makes possible to display finer texture, exceeding the physical limit of the device.

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DMD를 이용한 마스크리스 리소그래피 시스템의 고해상도 구현을 위한 다중 빔 에너지 분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Multi-beam Energy for High Resolution with Maskless Lithography System Using DMD)

  • 김종수;신봉철;조용규;조명우;이수진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.829-834
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    • 2011
  • 고 집적 회로의 제작에 있어서 노광 공정은 가장 중요한 기술로 주로 마스크 방식의 노광 방법을 사용하지만 다품종 소량 생산 및 주기적인 제품 변화에 있어서 효율적이지 못하기 때문에 마스크리스 리소그래피 기술이 노광공정에서 각광받고 있다. 본 연구에서는 DMD를 이용한 마스크리스 리소그래피에 있어 다중 레이저 빔의 에너지와 중첩도와의 연관성을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션을 통해 최적의 스캔 라인 간격을 제시하였고, LDI 시스템을 이용한 노광 실험을 통해 미세 페턴의 정밀도를 향상시킬 수 있었다.

다물체 동역학 해석을 이용한 커버글라스 Edge 연마용 Abrasive Film Polishing 시스템 개발 (Development of Abrasive Film Polishing System for Cover-Glass Edge using Multi-Body Dynamics Analysis)

  • 하석재;조용규;김병찬;강동성;조명우;이정우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.7071-7077
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    • 2015
  • 최근 스마트폰, 태블릿 PC 및 전자기기 등의 사용이 증가함에 따라 커버글라스의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 모바일 기기의 디스플레이가 대형화되면서 접촉이나 낙하 등과 같이 외부에서 힘을 받게 되는 환경에서 높은 강도를 유지하는 것이 요구되고 있다. 커버글라스 제작 공정에서 연마공정은 커버글라스의 표면거칠기 및 충분한 강도를 제공하는 중요한 공정이다. 기존 연삭 숫돌에 의한 가공방법은 커버글라스 가공표면에 스크레치, 칩핑, 노칭 및 마이크로 크랙 등의 가공 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 모바일 커버글라스의 연마를 위해 연마필름을 이용한 폴리싱 시스템을 개발하였다. 구조적 안정성을 평가하기 위해 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 유한요소모델을 생성하였고 다물체 동역학 해석을 수행하였다. 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 응력 및 변위 해석을 통해 특성을 분석하였고 레이저 변위 센서를 이용해 제작된 시스템에 대한 변위를 측정하여 구조적 안정성에 대해 확인하였다.

3축 MEMS 가속도 센서를 이용한 걸음 수 측정을 위한 중력 제거 및 백터 전환 알고리즘 (Gravity Removal and Vector Rotation Algorithm for Step counting using a 3-axis MEMS accelerometer)

  • 김승영;권구인
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.43-52
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    • 2014
  • 최근, 다양한 형태의 웨어러블 컴퓨팅 디바이스와 이에 따른 응용 프로그램이 개발되고 있으며, 이들 중에서 헬스 케어의 한 영역으로 웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 이용하여 개인의 운동량은 측정하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 가장 기초적인 운동인 걸음걸이 측정 알고리즘으로 중력 제거 및 백터 회전(Gravity Removal and Vector Rotation) 알고리즘을 제안하고, 이를 위한 실험으로 보행 또는 주행 중인 개인의 다양한 위치에 부착한 웨어러블 디바이스에 장착된 3축 MEMS 가속도 센서로부터 획득된 가속도 값을GRVR 알고리즘을 이용하여 걸음 수를 측정한다. GRVR은 가속도 센서로 획득된 3축 가속도 값으로 부터 중력에 의한 가속도 분은 저대역 필터를 이용하여 제거 하고, 이 후 각각의 가속도 값에서 직류 성분 제거 및 센서 축 회전 보상인 GRVR 알고리즘으로 보행 혹은 주행 중에 순수하게 걸음걸이에 의하여 발생하는 가속도 변화분 만을 추출한다. 실험 결과로 웨어러블 디바이스를 개인의 허리 중앙 혹은 우측에 부착한 경우 GRVR 알고리즘을 이용한 걸음 수 측정은 99.4%의 정확도, 또한 손목에 부착한 경우 상용 3축 가속도 만보계의 83%보다 정확한 91.1%의 정확도를 확인하였다.

Web-based Measurement of ECU Signals on Vehicle using Embedded Linux

  • Choi, Kwang-Hun;Lee, Lee;Lee, Young-Choon;Kwon, Tae-Kyu;Lee, Seong-Cheol
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.138-142
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    • 2004
  • In this paper, we present a new method for monitoring of ECU's sensor signals of vehicle. In order to measure the ECU's sensor signals, the interfaced circuit is designed to communicate ECU and the Embedded Linux is used to monitor communication result through Web the Embedded Linux system and this system is said "ECU Interface Part". In ECU Interface Part the interface circuit is designed to match voltage level between ECU and SA-1110 micro controller and interface circuit to communicate ECU according to the ISO, SAE communication protocol standard. Because Embedded Linux does not allow to access hardware directly in application level, anyone who wants to modify any low level hardware must develop device driver. To monitor ECU's sensor signals the most important thing is to match serial level between ECU and ECU Interface Part. It means to communicate correctly between two hardware we need to match voltage and signal level, and need to match baudrate. The voltage of SA-1110 is 0 ${\sim}$ +3.3V and ECU is 0 ${\sim}$ +12V and, ECU's communication Line K does multiple operation so, the interface circuit is used to match voltage and signal level. In Addition to ECU's baudrate is 10400bps, it's not standard baudrate in computer environment. So, we need to develop a device driver to control the interface circuit, and change baudrate. To monitor ECU's sensor signals through web there's a network socket program is working in Embedded Linux. It works as server program and manages user's connections and commands. Anyone who wants to monitor ECU's sensor signals he just only connect to Embedded Linux system with web browser then, Embedded Linux webserver will return the ActiveX webbased measurement software. It works in web browser and inits ECU, as a result it returns sensor signals through web. All the programs are developed with GCC(GNU C Compiler) and, webbased measurement software is developed with Borland C++ Builder.

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모스아이 패턴의 충전공정에 대한 점탄성 유한요소해석 (Viscoelastic Finite Element Analysis of Filling Process on the Moth-Eye Pattern)

  • 김국원;이기연;김남웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.1838-1843
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    • 2014
  • 나노 임프린트 리소그래피는 수십 나노미터에서 수십 마이크론에 이르는 패턴을 간단하고 저비용으로 대면적 기판에 제작할 수 있어 차세대 패터닝 기술로 주목 받고 있다. 특히, 발광소자, 태양전지, 디스플레이 등의 분야에서는 저반사 나노패턴, 광결정 패턴 등 기능성 패턴을 제작하고 이를 적용하는 연구가 활발히 진행 중에 있다. NIL공정을 통해 성공적으로 패턴을 전사시키기 위해서는 적절한 공정조건의 선택이 필요하다. 이에 본 연구에서는 열 나노임프린트를 이용하여 모스아이 패턴을 전사할 때, 충전과정 및 잔류층 형성을 수치 해석하여 폴리머 레지스트의 점탄성 거동을 살펴 보았고, 레지스트 초기 코팅 두께의 변화 및 가압력의 변화가 충전과정 및 잔류층에 미치는 영향을 조사하였다. 해석결과 본 논문에서 고려된 PMMA의 경우, 4MPa 이상의 압력에서 100초 내로 충전공정이 완료되는 것으로 나타났다.

방전식모 장치를 이용한 나노/마이크로 하이브리드 복합재 제조 (Fabrication of nano/micro hybrid compositesusing a discharge flocking device)

  • 이병곤;이학구;이상복;이원오;이진우;엄문광;김병선;변준형
    • Composites Research
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    • 제23권3호
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    • pp.13-18
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    • 2010
  • 나노 재료를 다룰 때 큰 문제 중의 하나는 반데르발스(van der Waals) 상호작용으로 응집되어 있는 나노 입자, 특히 CNT를 어떻게 효과적으로 분산시킬 수 있는가이다. 본 연구에서는 나노 입자를 효과적으로 분산시킬 수 있는 방법으로 코로나 방전(corona discharge) 현상과 정전식모(electrostatic flocking) 공정을 이용한 새로운 분산방법인 방전식모(dischare flocking) 장치를 고안하였으며 분산특성을 평가하기 위하여 방전식모 및 RFI 공정으로 복합재료 시편을 제작하여 전기적, 기계적 특성을 비교하였다. 더욱이, CNT와 에폭시의 기체 방전 효과를 평가하기 위하여 플라즈마 처리된 CNT를 사용하여 복합재료를 제작하였으며 전기적, 기계적 특성을 측정하였다. 방전식모 공정으로 제작 된 복합재료 시편의 특성은 RFI로 제작된 시편과 유사하였으며 방전식모 공정중의 기체방전 현상은 플라즈마 처리된 CNT에 영향을 주지 않았다.

ELECTRO-MICROSCOPE BASED 3D PLANT CELL IMAGE PROCESSING METHOD

  • Lee, Choong-Ho;Umeda Mikio;Takesi Sugimoto
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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    • pp.227-235
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    • 2000
  • Agricultural products are easily deformable its shape because of some external forces. However, these force behavior is difficult to measure quantitatively. Until now, many researches on the mechanical property was performed with various methods such as material testing, chemical analysis and non-destructive methods. In order to investigate force behavior on the cellular unit of agricultural products, electro-microscope based 3D image processing method will contribute to analysis of plant cells behavior. Before image measurement of plant cells, plant sample was cut off cross-sectioned area in a size of almost 300-400 ${\mu}$ m units using the micron thickness device, and some of preprocessing procedure was performed with fixing and dyeing. However, the wall structure of plant cell is closely neighbor each other, it is necessary to separate its boundary pixel. Therefore, image merging and shrinking algorithm was adopted to avoid disconnection. After then, boundary pixel was traced through thinning algorithm. Each image from the electro-microscope has a information of x,y position and its height along the z axis cross sectioned image plane. 3D image was constructed using the continuous image combination. Major feature was acquired from a fault image and measured area, thickness of cell wall, shape and unit cell volume. The shape of plant cell was consist of multiple facet shape. Through this measured information, it is possible to construct for structure shape of unit plant cell. This micro unit image processing techniques will contribute to the filed of agricultural mechanical property and will use to construct unit cell model of each agricultural products and information of boundary will use for finite element analysis on unit cell image.

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Research of Phase Correlation Method for Identifying Quantitative Similarity in Adjacent Real-time Streaming Frame

  • Cho, Yongjin;Yun, Yeji;Lee, Kyou-seung;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.157-157
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    • 2017
  • To minimize the damage by wild birds and acquire the benefits such as protection against weeds and maintenance of water content in soil, the mulching black color vinyl after seeding should be carried out. Non-contact and non-destructive methods that can continuously determine the locations are necessary. In this study, a crop position detection method was studied that uses infrared thermal image sensor to determine the cotyledon position under vinyl mulch. The moving system for acquiring image arrays has been developed for continuously detecting crop locations under plastic mulching on the field. A sliding mechanical device was developed to move the sensor, which were arranged in the form of a linear array, perpendicular to the array using a micro-controller integrated with a stepping motor. The experiments were conducted while moving 4.00 cm/s speed of the IR sensor by the rotational speed of the stepping motor based on a digital pulse width modulation signal from the micro-controller. The acquired images were calibrated with the spatial image correlation. The collected data were processed using moving averaging on interpolation to determine the frame where the variance was the smallest in resolution units of 1.02 cm. Non-linear integral interpolation was one of method for analyzing the frequency using the normalization image and then arbitrarily increasing the limited data value of $16{\times}4pixels$ in one frame. It was a method to relatively reduce the size of overlapping pixels by arbitrarily increasing the limited data value. The splitted frames into 0.1 units instead of 1 pixel can propose more than 10 times more accurate and original method than the existing correction method. The non-integral calibration method was conducted by applying the subdivision method to the pixels to find the optimal correction resolution based on the first reversed frequency. In order to find a correct resolution, the expected location of the first crop was indicated on near pixel 4 in the inversion frequency. For the most optimized resolution, the pixel was divided by 0.4 pixel instead of one pixel to find out where the lowest frequency exists.

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