• 소음진동
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• 제5권3호
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• pp.313-325
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• 1995

Two active/passive vibration dampers were designed to control a cantilever beam first mode of vibration. The active element was a piezoelectric polymer, polyvinlidene fluoride (PVDF). The passive damping was provided by the application of a viscoelastic layer on the surface of the steel beam. Two substantially different damper configurations were designed and tested. One damper consisted of a piezoelectric actuator bonded to one face of the beam, with a viscoelastic layer applied to the other surface of the beam. The second one was composed of a layer viscoeastic layer with one surface bonded to the beam, and with other being constrained by nine piezoelectric actuators connected in parallel. A control law based on the sign of the angular velocity of the cantilever beam was implemented to control the beam first mode of vibration. The piezoelectric sensor output was digitally differentiated to obtain the transverse linear velocity, and its sign was used in the control algorith. Two dampers provided the system a damping increase of a factor of four for the first damper and three for the second damper. Both dampers were found to work well at low levels of vibration, suggesting that they can be used effectively to prevent resonant vibrations in flexible structure from initiating and building up.

• 감성과학
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• 제14권3호
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• pp.459-466
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• 2011

코골이 및 수면 무호흡증 등의 수면 질환은 정신적, 육체적 피로감을 유발하고 정상적인 활동에 심각한 영향을 미치고 있다. 코골이는 공기가 좁아진 기도를 통과할 때 진동에 의해서 일어나는 호흡잡음이고, 수면 무호흡은 기도 주변의 조직이 이완됨에 따라 기도가 일시적으로 막히게 될 때 일어나는 현상이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 수면 중 코골이를 검출하고 이를 경감하려는 많은 시도가 이루어져왔다. 본 연구에서는 수면 중 코골이 신호의 검출에 있어서 오류가 발생되는 원인인 주변 잡음이나 기타 영향을 제거하기 위한 새로운 센싱 시스템과 분석 알고리즘의 개발을 수행하였다. 센싱 시스템은 베개 내부에 내장되는 두 개의 polyvinylidene fluoride (PVDF) 진동 센서를 포함하고 있으며 검출되는 신호를 수집, 저장하는 하드웨어부와 코골이 신호를 판단하는 신호처리부로 이루어졌다. 베개에 내장되는 PVDF 센서 중 제 1센서는 코골이 신호를 검출하고 제 2센서는 코골이 신호 및 주변의 잡음을 검출한다. 본 실험에는 10명의 피험자가 참여하였으며 수면 중 잡음이 발생할 수 있는 다양한 환경 조건 하에서 신호를 검출하여 분석하였다. 그 결과 다양한 잡음환경 하에서 코골이 신호가 코골이가 아닌 잡음에 비해 약 70% 이상의 에너지 값을 가지는 것을 확인하였고 이를 통해 잡음으로부터 코골이 신호를 정확하게 검출하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 수면 중 발생하는 코골이의 경감을 위한 베개의 개발과 정량적인 수면상태 평가를 통해 건강한 수면 환경을 제시할 수 있는 숙면 유도 시스템의 개발에도 활용될 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.641-659
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• 2010

Structural Health Monitoring (SHM) gradually becomes a technique for ensuring the health and safety of civil infrastructures and is also an important approach for the research of the damage accumulation and disaster evolving characteristics of civil infrastructures. It is attracting prodigious research interests and the active development interests of scientists and engineers because a great number of civil infrastructures are planned and built every year in mainland China. In a SHM system the sheer number of accompanying wires, fiber optic cables, and other physical transmission medium is usually prohibitive, particularly for such structures as offshore platforms and long-span structures. Fortunately, with recent advances in technologies in sensing, wireless communication, and micro electro mechanical systems (MEMS), wireless sensor technique has been developing rapidly and is being used gradually in the SHM of civil engineering structures. In this paper, some recent advances in the research, development, and implementation of wireless sensors for the SHM of civil infrastructures in mainland China, especially in Dalian University of Technology (DUT) and Harbin Institute of Technology (HIT), are introduced. Firstly, a kind of wireless digital acceleration sensors for structural global monitoring is designed and validated in an offshore structure model. Secondly, wireless inclination sensor systems based on Frequency-hopping techniques are developed and applied successfully to swing monitoring of large-scale hook structures. Thirdly, wireless acquisition systems integrating with different sensing materials, such as Polyvinylidene Fluoride(PVDF), strain gauge, piezoresistive stress/strain sensors fabricated by using the nickel powder-filled cement-based composite, are proposed for structural local monitoring, and validating the characteristics of the above materials. Finally, solutions to the key problem of finite energy for wireless sensors networks are discussed, with future works also being introduced, for example, the wireless sensor networks powered by corrosion signal for corrosion monitoring and rapid diagnosis for large structures.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.221-228
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• 2009

본 논문의 목적은 진공증착법을 이용한 $\beta$-PVDF($\beta$-Polyvinylidene fluoride) 유기 박막의 제조와 제조된 유기 박막의 초음파 응답 특성을 연구하는데 있다. 진공 증착은 증발원 온도 $270^{\circ}C$, 인가 전계 142.4kV/cm, 진공도 $2.0{\times}10^{-5}Torr$에서 실시하였다. 기판온도의 증가에 따라서 결정화도는 47%에서 67.8%로 증가함을 알 수 있었다. 초음파 응답특성에서 거리를 1cm에서 100cm로 변화시켰을 경우, 출력전압은 0.615V에서 0.4V로 감소하였다.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.126-131
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• 2017

복잡한 형상의 구조 건전성 모니터링을 위해서는 높은 취성 등 기존 센서의 단점을 보완 할 수 있는 매우 유연하고 내구성이 확보된 센서가 필요하다. 본 연구에서는 전기활성고분자의 한 종류인 Polyvinylidene fluoride trifluoroethylene (PVDF-TrFE)를 사용하여 직물센서를 제작하였다. 또한 제작된 직물센서를 복잡한 형상을 가지는 탄소섬유/에폭시 복합재료 구조물에 적용하여 구조 건전성 모니터링을 위한 도구로써 활용 가능성을 평가하였다. 복합재료 구조물의 손상 반응과 파손 메커니즘을 분석하기 위해 다중간헐적 압축시험을 수행하였다. 시험 과정에서 복합재료 구조물에 삽입된 직물센서는 전기적 신호를 발생 (0.05 V-0.25 V)하며 실시간으로 균열발생과 균열위치를 감지해냈다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1279-1282
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• 2008

Organic field effect transistors are excellent candidates for addressing and local amplification elements for large area electronics because they can easily be processed at low temperatures on essentially arbitrary substrates. We present the use of these devices in an active matrix photodetector and as a buffer for a strain sensor.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1499-1500
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• 2011

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.225-231
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• 2003

A new three-dimensional thin shell element for a structure containing an integrated distributed piezoelectric sensor and actuator is Proposed. The assumed strain formulation and the bubble function are introduced to improve the performance of the shell element. A finite element formulation gives a general tool that can predict the static or dynamic responses of the shell with piezoelectric sensor/actuator. The verification through the calculation of the static response for the piezoelectric bimorph beam shows that the results agree with those from the theoretical analysis very well. Dynamic response of a shell shows that the reduction of vibration is possible with the introduction of the piezoelectric shell sensor and actuator. However. the curvature of sensor/actuator is an obstacle for application, since the flexible PVDF is not strong enough and the PZT with curvature should be made specially.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.57-63
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• 2012

심장질환과 호흡기계 질환이 증가하는 가운데 기초진료를 위한 청진기의 성능 및 효과적인 사용은 매우 중요한 과정으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 piezopolymer film을 사용하여 주위 소음을 최소화하고 5Hz까지의 저주파 대역을 수용할 수 있는 접촉형 진동센서를 개발하였고, 기존 전자청진기의 청진음보다 의사들이 익숙해 있는 청진음에 가깝도록 신호처리 기술을 적용하였다. 특히 저주파수 대역의 심음을 왜곡 없이 검출하고, 대부분의 전자청진기에서 취약한 호흡음의 질적 수준을 향상시켰으며, 블루투스를 적용하여 무선으로 송수신함으로써 u-헬스케어 환경에 적용이 가능한 전자청진시스템을 개발하였다. 본 연구의 결과는 일상생활중의 건강관리에 원격진료를 통한 의료산업 및 정보통신 산업 간의 융합기술 활성화에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.75-82
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• 2022

내부 압력과 압축하중을 받는 발사체 추진제 탱크 구조의 좌굴 하중을 비파괴적으로 예측할 수 있는 기법이 필요하다. 기하학적 초기 결함이 존재하는 단순 원통 구조의 전역 좌굴 하중은 좌굴이 발생하지 않는 범위에서의 고유진동수-압축하중의 상관관계를 이용한 Vibration correlation technique (VCT)을 사용하여 비파괴적으로 예측 가능하다. 본 연구에서는 내부 압력과 압축하중을 동시에 받는 추진제 탱크 구조 형태인 얇은 금속재 단순 원통 구조의 진동 및 좌굴 시험을 수행하였고 VCT를 이용하여 전역 좌굴 하중을 예측하였다. 두께가 얇은 구조의 진동 시험을 위해 스피커를 이용한 비접촉식 가진 방법을 이용하였고 응답은 고분자 압전 센서(PVDF)로 측정하였다. VCT로 예측된 전역 좌굴 하중을 좌굴 시험에서 측정된 좌굴 하중과 비교하여 비파괴적 전역 좌굴 하중 예측 기법을 검증하였다.