이 글에서는 요즘 신문이나 텔레비전을 통해서 인체 내부를 돌며 검사 및 치료를 하는 마이크로 로보트 등의 차세대 첨단기술로서 일반 국민들에게 소개되기도 하며, MEMS, 마이크로머신, 마이크로시스템, 혹은 초소형 정밀기계 등으로 불리는 기술과 이 기술에 대한 각국 (미국, 일본, 유럽, 한국)의 기술 동향을 소개한다. 이에 이어서, 현재 과기처의 선도기술개발사업 (소위 G7사업) 으로서 진행되고 있는 초소형 정밀기계 기술개발 사업에 대한 소개를 한다. 이 분야에 종사하지 않는 보통 사람들을 위해 가급적 쉬운 말로 풀어 쓰도록 노력하였다. 이 글에서 다루고 있는 크기의 기본 단위는 마이크로미터 (천분의 일 밀리미터) 이며, 사람의 머리카락의 직경이 약 100 마이크로미터 (0.1mm) 내외이다. 초소형 기계나 초소형 부품들은 대개 이 머리카락의 직경정도이며, 머리카락속에 모터나 기어 등이 들어있다고 생각해도 크게 틀리지 않을 것이다.
This study developed and investigated a precast slab track system partially reinforced with glass fiber reinforced polymer (GFRP) rebars in the transverse direction, which mitigated the loss of track circuit current by reducing magnetic coupling between the rails and steel reinforcements. An electric analysis was conducted and the results of the analysis verified that the GFRP rebars mitigate the reduced current strength produced by electro-magnetic induction. In the study, a three-dimensional finite element method and flexural experiments were used to study the mechanical behavior of the proposed slab track.
현대의 레이다나 통신 시스템에 있어 위상 배열안테나는 필수 구성요소이고 이러한 위상 배열 안테나에는 수 천개의 독립적인 위상제어기가 사용되어지고 있다. 따라서 대량생산이 가능하면서도 성능이 우수한 저손실, 저가격의 True-Time Delay (TTD)를 지원하는 위상천이기가 크게 요구되고 있는 실정이다. 최근 몇 년 동안 MEMS 공정을 이용한 저손실 RF 스위칭 소자와 가변 캐패시터가 성공적으로 개발되었으며 이러한 저손실의 MEMS 스위칭 소자를 이용한 위상천이기 구현이 가능하게 되었다. 본 논문에서는 크기나 전력소모, 삽입손실 등에서 우수한 고주파 특성을 갖는 RF MEMS (Micro-Electro Mechanical System) 스위치에 대해서 간략히 언급하고 이를 이용한 위상천이기와 기존의 위상천이기를 비교 분석하였다.
본 연구는 MEMS 정전발전기(MEMS Electrostatic Power Generator)를 개발하기 위한 선행연구로 정전발전기를 통해 발생시킨 고전압의 정전기를 동전기로 바꾸는 변환소자를 제안하고 이를 시뮬레이션 툴을 이용하여 설계 및 시뮬레이션하였으며, 결과를 바탕으로 소자를 제작하여 기초적인 검증을 실시하였다. 시뮬레이션과 제작된 소자를 이용한 기초실험 결과 전압을 gate에 인가할 때 제작소자인 PM형 다이오드의 공핍층내 전계에 의해 효과적으로 anode 전류가 형성됨을 확인하였으며, 정전하를 gate에 인가할 때에도 유사한 결과가 나을 것으로 기대된다.
최근 광 스위치, 광학 가변 필터와 같은 광통신용 수동 소자를 구현하기 위해 실리콘 마이크로머시닝 기술을 바탕으로 한 광 MEMS(micro electro mechanical system) 기술이 각광을 받고 있다[1,2]. 특히, 실리콘 기판을 수직 식각하여 제작한 측면 저울은 2$\times$2광 스위치나 광 필터 등에서 반사 평면이나 투과평면으로 많이 이용되고 있다. 광학 평면의 거칠기 특성은 빛의 산란에 의한 광학 손실이나 평행 광 특성 유지 등과 밀접한 관계가 있다. (중략)
Jung, Dong Geon;Son, Su Hee;Kwon, Sun Young;Lee, Jun Yeop;Kong, Seong Ho
센서학회지
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제26권2호
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pp.91-95
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2017
Recently, infrared (IR) spectrometers have been required in various fields such as environment, safety, mobile, automotive, and military. This IR dispersive sensor detection method of substances is widely used. In this study, we fabricated a silicon (Si) prism-based near infrared (NIR) spectrometer utilizing micro electro mechanical system (MEMS) technology. Si prism-based NIR spectrometer utilizing MEMS technology consists of upper, middle, and lower substrates. The upper substrate passes through the incident IR ray selectively. The middle substrate, acting as a prism, disperses and separates the incident IR beam. The lower substrate has an amorphous Si (a-Si)-based bolometer array to detect the IR spectrum. The fabricated Si prism-based NIR spectrometer utilizing MEMS technology has the advantage of a simple structure, easy fabrication steps, and a wide NIR region operating range.
This paper presents the visualization method in which 3-dimensional(3D) microchannel flow can be detected using a confocal scanning microscope. By soft-lithography, we fabricated various Bio-MEMS(Micro Electro-Mechanical System) devices such as a disposable microchip for a flow cytometer and a micro-mixer, which have 3D structures. Injecting aqueous fluorescent solution in the microfluidic devices, we measured the flow in a steady state by the confocal scanning microscope. At first, we explain the principle of the confocal scanning microscope. And then we show the results from 3D visualization of microscopic flow structures using the confocal scanning microscope.
The conventional PWM method, which was used in controlling the on-off valve, such as high-speed solenoid valve, was modulating the width of the pulse applied to the valve, by selecting arbitrary sampling time and modulating the duty-ratio in proportion to the error. However, in this method, a selection of long sampling time was inevitable and it was unable to get a high accuracy and a quick response. This study is for designing an appropriate controller for high-speed solenoid valve by proposing an improved duty-ratio modulation method using the Saw-toothed Carrier Wave which enables a short sampling time selection, high accuracy of control, and a quick response. Test which was carried out in the laboratory shows that transient and steady state response could be improved by PID controller.
A new thermal bimorph actuator for large out-of-plane displacement is designed, fabricated and tested. The deflecting beam is composed of polyimide, heater, and polyvinyl difluorides with tetrafluoroethylene(PVDF-TrFE). The large difference of coefficient of thermal expansion(CTE) of two polymer layers (polyimide and PVDF-TrFE) can generate a large deflection with relatively small temperature rising. Compared to the most conventional micro actuators based on MEMS(micro-electro mechanical system) technology, a large displacement, over 1 mm at 20 mW, could be achieved. The proposed actuator can find applications where a large vertical displacement is needed while keeping compact overall device size, such as a micro zooming lens.
MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술에서 실리콘 식각기술의 중요성으로 플라즈마 식각기술의 개발이 꾸준히 진행되고 있다. 이중에서 ICP(Inductive Coupled Plasma)는 기존의 증착장치에 유도결합식 플라즈마를 추가로 발생시켜 증착막의 특성을 획기적으로 개선시키는 가장 최근에 개발된 기술이며, 이용에너지를 증가시키지 않고도 이용밀도를 높이고 이용업자들에 방향성을 가할 수 있는 새로운 플라즈마 기술로, 주로 MEMS 제조공정에 응용되고 있다. 본 연구에서는 STS-ICP $ASE^{HR}$을 이용하여 식각과 증착공정을 반복하여 식각을 하는 Bosch 식각에 관하여 연구하였다 STS-ICP $ASE^{HR}$ 장비의 Platen power, Coil power 및 Process pressure에 다양한 변화를 주어 각 변수에 따른 식각속도를 관찰하였다. 각 공정별 변수를 변화시킨 결과 Platen power 12W, Coil power 500W, 식각/Passivation Cycle 6/7sec 일 경우 식각속도는 $1.2{\mu}m$/min 이었고, Sidewall profile은 $90{\pm}0.7^{\circ}$로 나타나 매우 우수한 결과를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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