• 한국의류학회지
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• 제35권11호
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• pp.1297-1308
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• 2011

This research investigates the application of ZnO (zinc oxide) nanoparticles and $TiO_2$ (titanium dioxide) nanoparticles to polypropylene nonwoven fabrics via an electrospinning technique for the development of textile materials that can decompose harmful gases. To fabricate uniform ZnO nanocomposite fibers, two types of ZnO nanoparticles were applied. Colloidal $TiO_2$ nanoparticles were chosen to fabricate $TiO_2$ nano- composite fibers. ZnO/poly(vinyl alcohol) (PVA) and $TiO_2$/PVA nanocomposite fibers were electrospun under a variety of conditions that include various feed rates, electric voltages, and capillary diameters. The morphology of electrospun nanocomposite fibers was examined with a field-emission scanning electron micro- scope and a transmission electron microscope. Decomposition efficiency of gaseous materials (formaldehyde, ammonia, toluene, benzene, nitrogen dioxide, sulfur dioxide) by nanocomposite fiber webs with 3wt% nano-particles (ZnO or $TiO_2$) and 7$g/m^2$ web area density was assessed. This study shows that ZnO nanoparticles in colloid were more suitable for fabricating nanocomposite fibers in which nanoparticles are evenly dispersed than in powder. A heat treatment was applied to water-soluble PVA nanofiber webs in order to stabilize the electrospun nanocomposite fibrous structure against dissolution in water. ZnO/PVA and $TiO_2$/PVA nanofiber webs exhibited a range of degradation efficiency for different types of gases. For nitrogen dioxide, the degradation efficiency was 92.2% for ZnO nanocomposite fiber web and 87% for $TiO_2$ nanocomposite fiber web after 20 hours of UV light irradiation. The results indicate that ZnO/PVA and $TiO_2$/PVA nano- composite fiber webs have possible uses in functional textiles that can decompose harmful gases.

• Design & Manufacturing
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• 제11권3호
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• pp.19-24
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• 2017

In these days, increase requirement of TEM (Transmission Electro Microscope) in not only scientific field but also industrial field. Because TEM can measure inner-structure of specimen a variety of materials like metal, bio. etc. When use TEM, specimen should be thin about 50nm. So making for thin specimen, use Ion milling device that include specimen holder. The holder generally made of Aluminium Aluminium holder is worn away easily. For this reason, using time of ion milling with aluminum holder is too short. To solve the problem, we replace aluminium holer to molybdenum alloy holder. In this paper, we design molybdenum alloy holer for CAM and modify CAD modeling for effective machining process. So we array a specimen 3 by 4 and setup orientation for one-shot machining process. Next we make a CAM program for machining. we making a decision two machining strategy that chose condition of tool-path method, step-down, step-over. etc. And then conduct machining using CNC milling machining center. To make clear difference between case.1 and case.2, we fixed machining conditions like feed-rate, main spindle rpm, etc. After machining, we confirm the condition of workpiece and analysis the problems case by case. Finally, case.2 work piece that superior than case.1 cutting with WEDM because that method can not ant mechanical effect on workpiece.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.302-307
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• 2007

본 연구에서는 이온성 폴리머-금속 복합재료 (IPMC) 작동기를 사용한 플랩 밸브 마이크로 펌프의 설계, 제작 및 실험적 특성 규명을 수행하였다. 나피온/실리케이트 층과 나피온/실리카 나노복합재료를 기반으로 한 다층형 IPMC를 마이크로 펌프의 작동층으로 사용하였다. 마이크로 펌프의 핵심 요소인 IPMC 다이아프램의 주위를 유연한 폴리디메틸실옥산(PDMS)을 사용하여 지지하도록 함으로써 상당히 큰 작동 변위를 내도록 설계하였다. 이렇게 개발된 마이크로 펌프의 크기는 $20{\times}20{\times}5$ ${mm}^3$ 이고, 최대 유량은 760 l/min, 최대 배압은 1.5 kPa이었다. 본 연구에서 개발한 마이크로 펌프는 간단하고 효율적인 설계를 수행하여 제작이 용이할 뿐 아니라, 동작 전압이 1-3V라는 장점이 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.344-349
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• 2017

최근 전 세계적으로 고층건물의 외벽청소, 대형 구조물의 벽면검사, 조선에서의 벽면 용접 등 다양한 용도의 벽면이동 로봇들이 개발되고 있다. 기존에 개발된 벽면이동 로봇 중 바퀴형 이동로봇은 요철이 있는 벽면을 이동할 수 없다는 단점이 있으며 보행형 이동로봇은 복잡한 링크구조로 인해 많은 액추에이터가 필요로 하고, 더불어 제어가 복잡해지며 내구성의 문제가 발생한다. 또한 로봇의 무게가 무겁다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 간단한 구조를 가진 새로운 벽면이동 로봇을 제시한다. 본 논문의 벽면이동 로봇은 단 한 쌍의 축과 액추에이터를 이용하여 고릴라의 보행방식을 모사하여 이동하며, 진공펌프와 흡착패드를 이용하여 벽면에 진공 흡착한다. 본 논문에서 개발한 로봇의 구성요소로는 이동을 위한 DC모터, 흡착을 위한 진공펌프, 제어를 위한 마이크로 컨트롤러, 기타 동력전달과 형체 유지를 위한 축과 프레임이 있다. 로봇의 성능은 수직 및 수평에서 실험적으로 검증하였다. 본 논문에서 개발한 벽면이동 로봇을 기반으로 다양한 장치를 탑재한 산업현장, 재난재해 현장에서 다양한 기능을 수행하는 로봇의 개발이 가능할 것이라 전망한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.793-801
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• 2000

본 논문에서는 저전압 교류회로에서 과도이상전압에 대한 보호소자로 사용되는 산화아연형 바리스터의 뇌충격전류에 대한 영향에 대하여 기술하였다. 산화아연형 바리스터는 뇌충격전류에 의해 열화가 진행되며, 열화된 바리스터는 정상 운전전압에서도 열폭주에 도달하여 파괴되므로, 바리스터의 전기적 특성변화를 평가 하는 것은 대단히 중요하다. 바리스터를 가속열화시키기 위하여 국제규격 IEC 61000-4-5에 규정된 뇌충격전류를 적용하였으며, 1회의방전에 바리스터에는 약 12(J)의 에너지가 인가된다. 뇌충격전류의 인가에 따른 바리스터의 누설전류, 정격전압 등을 측정하였으며, 또한 바리스터에 뇌충격전류를 200회 인가 후 초기상태의 미세구조와 비교하였다. 실험결과로부터 바리스터는 뇌충격전류의 인가에 따라 누설전류는 증가하고 정격전압은 감소하는 경향을 나타내면서 전기적 성능이 저하됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.269-274
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• 2016

본 연구는 호퍼와 같은 공정에서 필연적으로 발생하는 스케일 또는 막힘 현상을 방지하기 위해 적용할 수 있는 저주파 전자해머 구동 시스템의 개발에 관한 것이다. 전자기계식 hammering 구동 방식은 진동과 충격량을 동시에 발생시키는 방식으로, 본 논문에서는 전자해머의 특성을 고찰하기 위하여 전자해머에 장착된 직/병렬 스프링 상수 해석을 하였고 발생에너지는 E코어에 부착된 스프링 상수가 모두 같을 경우에 계산된 등가 스프링 상수와 E코어와 I코어 사이의 동작 변위의 곱으로 계산할 수 있음을 보였다. 또한 전자해머의 충격량을 최대화하기 위하여 맥동파 구동 알고리즘을 적용하였으며, 이 알고리즘은 논리 AND 연산과 마이크로 콘트롤러(atmega128)의 타이머 인터럽트와 PWM 기능을 사용하여 구현하였다. 전자해머의 구동회로는 IGBT로 구성된 H-브리지 방식으로 설계하였고, 가속도계 측정법으로 개발한 전자 해머 시스템의 성능을 검증하였다. 실험 결과 제안한 시스템이 기계적 에너지를 양호하게 발생시킬 수 있으며, 호퍼와 같은 공정에 적용할 수 있음을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.515-522
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• 2011

본 연구의 목적은 시험적 방법을 통해 SHN400 강재의 소재 특성이 건축구조용 강재로 적합한지를 평가하는 것이다. 이를 위해 국내에서 생산되는 열간 압연 H형강 중 최대 춤 및 최대 플랜지 두께의 H형강과 SHN400 강종의 주요 사용처가 될 보부재로 수요가 많은 H형강 규격을 대상으로 화학성분 평가, 인장강도, 매크로, 미크로 및 샤르피 충격 시험을 실시하였다. 각 시험은 관련 KS 규격에서 요구하는 시험 조건하에서 수행되었으며, 시험 결과 화학성분 및 기계적 특성과 관련된 모든 시험에서 SHN400 강종은 KS 규격(KS D 3866)의 요구 조건과 내진설계시 강재에 요구되는 조건들을 만족하는 것으로 나타났다. 특히 용접성과 관련된 탄소당량(Ceq)과 비탄성 변형능력과 관련된 항복비의 경우 KS 규격을 상회하는 결과를 나타내었다. 따라서 SHN400 강재는 소재 특성 측면에서 건축구조용 강재에 적합한 것으로 판단된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권6호
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• pp.50-57
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• 2013

Characterization of microstructures and cryogenic mechanical properties of electro beam (EB) welds between cast and forged Inconel 718 superalloys has been investigated. Optimal EBW condition was found in the beam current range of 36~39 mA with the constant travel speed of 12 mm/s and arc voltage of 120 kV for 10 mm-thick specimens. Electron beam current lower than 25 mA caused to occur the liquation microfissuring in cast-side heat affected zone (HAZ) of EB welds. The HAZ liquation microfissure was found on the liquated grain boundaries with resolidified ${\gamma}/Laves$ and ${\gamma}/NbC$ eutectic constituents. EBW produced welds showing a fine dendritic structure with relatively discrete Laves phase due to fast cooling rate. After post weld aging treatment, blocky Laves phase and formation of ${\gamma}^{\prime}+{\gamma}^{{\prime}{\prime}}$ strengtheners were observed. Presence of primary strengthener and coarse Laves particles in PWHT weld may cause to reduce micro-plastic zone ahead of a crack, leading to a significant decrease in Charpy impact toughness at $-196^{\circ}C$. Fracture initiation and propagation induced by Charpy impact testing were discussed in terms of the dislocation structures ahead of crack arisen from the fractured Laves phase.

• 한국재료학회지
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• 제16권10호
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• pp.606-613
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• 2006

This study was purposed to evaluate the influence of anodically oxidized film on titanium (Ti) onto MG-63 osteoblast-like cell attachment and activity. Only scratch lines created by polishing were seen in ASR and ANO-1 groups. About $1.5{\mu}m$-thick homogeneous oxide film which has pores of about $0.5{\mu}m$ diameter were formed in ANO-12. The crystalline structure of the oxide films formed by anodization in phosphoric acid electrolyte was $TiP_2O_7$. The total protein amounts of ANO-1 and ANO-12 groups showed higher values of maximum protein amount than that of AS-R group. At 3 days of incubation, total protein amount showed higher value in ANO-2 when comparing to that of AS-R (p<0.05). Based on the results of ALPase activity test, the degree of MG-63 cell differentiation for initial mineralization matrix formation was similar. For all the test groups after 1 day of incubation, MG-63 cells grew healthily in mono-layer with dendritic extensions. After incubation for 3 days, the specimen surfaces were covered more densely by cells, and numerous micro filaments were extruding to the extracellular matrix.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.763-764
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• 2013

A three-dimensional image capturing device and its signal processing algorithm and apparatus are presented. Three dimensional information is one of emerging differentiators that provides consumers with more realistic and immersive experiences in user interface, game, 3D-virtual reality, and 3D display. It has the depth information of a scene together with conventional color image so that full-information of real life that human eyes experience can be captured, recorded and reproduced. 20 Mega-Hertz-switching high speed image shutter device for 3D image capturing and its application to system prototype are presented[1,2]. For 3D image capturing, the system utilizes Time-of-Flight (TOF) principle by means of 20MHz high-speed micro-optical image modulator, so called 'optical resonator'. The high speed image modulation is obtained using the electro-optic operation of the multi-layer stacked structure having diffractive mirrors and optical resonance cavity which maximizes the magnitude of optical modulation[3,4]. The optical resonator is specially designed and fabricated realizing low resistance-capacitance cell structures having small RC-time constant. The optical shutter is positioned in front of a standard high resolution CMOS image sensor and modulates the IR image reflected from the object to capture a depth image (Figure 1). Suggested novel optical resonator enables capturing of a full HD depth image with depth accuracy of mm-scale, which is the largest depth image resolution among the-state-of-the-arts, which have been limited up to VGA. The 3D camera prototype realizes color/depth concurrent sensing optical architecture to capture 14Mp color and full HD depth images, simultaneously (Figure 2,3). The resulting high definition color/depth image and its capturing device have crucial impact on 3D business eco-system in IT industry especially as 3D image sensing means in the fields of 3D camera, gesture recognition, user interface, and 3D display. This paper presents MEMS-based optical resonator design, fabrication, 3D camera system prototype and signal processing algorithms.