• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.13 no.2
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• pp.54-58
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• 2004

Three hot cathode ionization gauges (HCIG) were used to study their responses of pressure measurements at the stainless steel high vacuum (HV) chamber around room temperatures. The pressure variations of HV measured by the three HCIGs between $20 ^{\circ}C$ and $26 ^{\circ}C$ were 5.0 %, 5.3 %, and 10.3 %, respectively. However, pressure differences between $21.5 ^{\circ}C$ and $22.5^{\circ}C$ were lower than the gauges uncertainty limits. The pressure variations of the HCIGs at the HV chamber was not directly affected by gauge characteristics, but pressure changes due to room temperatures.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.1
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• pp.85-91
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• 1998

인이 높은 농도로 도핑되어진 LPCVD 다결정 실리콘 박막의 열팽창 계수를 마이크로 게이지법을 이용하여 측정하였다. 기존의 박막의 열팽창 계수 측정 법에서는 박막이 기판에 증착되어진 상태에서 측정이 이루어지므로, 기판의 탄성계수와 열팽창계수를 미리 알고 있어야 한다. 이에 비해 마이크로 게이지법에서는 박막의 열\ulcorner창 계수를 도출하기 위하여 기판의 탄성계수 값과 열팽창 계수 값을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 마이크로 게이지법에서는 전류를 가할 경우 줄 발열에 의해 발생한 마이크로 게이지에의 변위를 측정하고, 그 때 계산된 마이크로 게이지의 평균 온도의 관계에서 열팽창 계수를 계산한다. 다결정 실리콘 박막의 열팽창 계수는 2.9 x $10^{-6}$$^{\circ}C$로 측정되었으며, 이 값들의 표준편차는 0.24x$10^{-6}$$^{\circ}C$였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.91.1-91.1
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• 2012

그래핀의 우수한 기계적 물성에 관한 연구가 보고된 이후 그래핀의 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션에 관한 연구가 진행되고 있다. 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션 중 가장 대표적인 것은 발생한 스트레인을 측정하는 스트레인 게이지일 것이다. 때문에 본 연구에서는 다양한 기계적 활용 방안 중 스트레인 게이지를 목표로 그래핀을 이용한 스트레인 게이지의 가능성에 관한 실험을 진행하였다. 먼저 그래핀 내에서의 Piezo-resistive 효과에 관한 기초 테스트를 진행을 통해 그래핀의 gauge factor 수치가 2.5가량이 나옴을 확인하였다. 이 때 사용된 그래핀의 경우 Ni 촉매층을 이용하여 CVD 장비를 이용하여 사용되었고 7%의 투과도를 보였다. 추가적으로 이 같은 그래핀의 Piezo-resistive 특성을 이용하여 우리는 두 종류의 변형률 센서를 제작하였다. 한 가지는 기존의 단일 게이지의 경우 미리 지정된 방향의 변형률 정도만을 측정할 수 있다는 단점을 극복하기 위한 rosette 형태의 스트레인 게이지를 제작함으로써 변형률 뿐만 아니라 표면에서 발생하는 주변형률의 방향을 측정할 수 있었다. 또한 제작된 스트레인 센서를 장갑위에 부착 함으로써 다가올 입는 형태의 전사소자에 응용이 가능한 모양의 변형률 센서 제작에 성공하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1514-1516
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• 2003

NiCrFe 박막을 이용한 정밀급 박막 스트레인 게이지를 개발하였으며, 그 특성을 요약하면 다음과 같다. 스트레인한계: 5 % 이하, 저항: 350 ${\sim}$ 2,000 ${\Omega}$, 게이지 율: 2.1, 정도: 0.1 %, 피로한계 : $10^6$ at ${\pm}1500{\mu}{\varepsilon}$, 사용온도범위: $-75{\sim}150^{\circ}C$, 온도 출력: ${\pm}1{\mu}{\varepsilon}/^{\circ}C$, 게이지율변화 : +0.009%/$^{\circ}C$ 국산화된 박막 스트레인 게이지는 디지털 로드 셀 등에 적용할 수 있으며, 이 분야의 국내 기술력 향상에 이바지 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.132-132
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• 2012

압력 $10^{-9}$ Torr 이하의 초고진공(ultrahigh vacuum) 영역에서의 압력 측정에는 수 mA의 열전자로 잔류 가스를 이온화시켜 그 이온 전류를 측정하는 이온게이지를 주로 사용한다. 압력이 $10^{-12}$ Torr영역 이하인 극고진공(extreme high vacuum: XHV) 영역에 진입하면, ESD (electron stimulated desorption) 효과 등에 의한 이온 게이지 자체의 가스방출률이 커져 정확한 압력 측정이 곤란해 진다. 극고진공 영역에서 이온 게이지는 수 와트(W) 이상의 전력을 사용하여 수 mA의 열전자를 방출시키나, 신호인 이온 전류의 양은 1pA 이하이기 때문에 열전자에 의해 발생되는 백그라운드 전류에 묻혀 신호 전류가 측정되지 않는다고 할 수 있다. 100 nm 이하의 곡률을 가진 뾰족한 금속 탐침에 강한 전기장을 걸어주면 고체 내부의 전자가 터널링 효과에 의해 진공 중으로 방출되며, 이를 전계방출(Field Electron Emission) 효과라 부른다. 전계 방출 전류량은 탐침 표면의 일함수에 의존하며, 일함수가 클수록 지수함수 적으로 감소한다. 금속 표면에 진공 중의 잔류 가스가 부착하면 일함수가 증가한다. 가열에 의해 전계방출 탐침의 표면을 세정한 후에 전자 빔을 방출 시키면, 표면에 가스 분자가 흡착하여 방출 전류량은 점점 감소한다. 감소 속도는 압력에 비례하며, W(310) 탐침의 경우 $10^{-10}$ Torr 영역에서는 수분만에 최초 전류값의 1% 이하로 감소한다. 전계방출 전류의 감소속도가 압력에 비례하는 현상을 이용하여 압력을 측정하였다. Extractor Ionization Gauge 측정값 $5{\times}10^{-12}-3{\times}10^{-10}$ Torr의 범위에서 (111) 방향으로 정렬된 텅스텐 단결정 탐침을 사용하여 방출전류의 로그값을 시간의 함수로 semilog그래프를 그리면, 그래프는 직선을 그리며 그 기울기가 압력에 비례함을 알 수 있었다. 기울기 값과 게이지 측정값은 $10^{-11}{\sim}10^{-10}$ Torr 영역에서 거의 완벽한 비례관계를 보여주었으나, $10^{-12}$ Torr 영역에서 게이지 측정값은 기울기 값에서 추출한 압력치보다 높은 값을 보여주었으며, 이는 게이지 백그라운드 전류에 의한 차이라고 생각된다. W (310) 탐침의 방출전류는 그 감소속도가 W (111) 탐침과 마찬가지로 압력에 비례하였으나, 전류-시간 그래프는 가열 세정 직후에 전류가 거의 감소하지 않는 $2{\times}10^{-10}$ Torr에서 약 10분간 지속되는 '안정 영역'이 존재함을 보여주었다. '안정 영역'은 $10^{-11}$ Torr 영역에서는 수십분, $10^{-12}$ Torr 영역에서는 수시간 이상으로 증가하였다. 초-극고진공 영역에서의 잔류가스 주성분인 수소에서 물, 일산화탄소등의 가스로 바뀌면 '안정 영역'은 사라졌고, 이는 '안정 영역'이 수소 흡착에 의해서만 나타나는 고유 현상임을 말해준다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.23 no.2
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• pp.214-220
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• 2019

The calibration method of the initial value error obtained in the weight measurement through anchor bolt type strain gauge sensor is proposed. The strain gauge sensor is developed for preventing the overturning of forklift, which is the most frequent type of safety-accident in industry. It was confirmed that the initial value error is caused from the physical and mechanical error of anchor bolt, and the environmental problem. Since the elimination of these causes falls outside the realm of this research, we find out the calibrated values based on all the causes, and we adjust the initial values of analog-to-digital convertor (ADC) module consisted of strain gauge sensor block using the calibrated values. We use the linear interpolation method for our calibration. We confirm that four sensor modules have the different under 5% between the real weight and the measured value in the experiment applied with the calibration of initial values. The low correlation between the real weights and ADC values is also improved through the proposed calibration.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.11 no.4
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• pp.189-193
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• 2002

We have developed a characteristics evaluating system for low vacuum gauges with a project of basis of vacuum technology construction. By using this system, we also performed a characteristics evaluation as to the accuracy, linearity, repeatability, gas sensitivity, and long-term stability of thermal conductivity gauges.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1991.11a
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• pp.1-11
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• 1991

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.329-335
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• 2006

It is necessary to study on the stress concentration experimentally, which is the main reason to avoid mechanical dilapidation and failure, when designing a mechanical structure. Stress concentration factor of a specimen of cantilever beam with a circular hole in the center was measured using both strain gage and photoelastic methods in this paper. In strain-gage measurement, three strain gages along the line near a hole of the specimen were installed and maximum strain was extrapolated from three measurements. In photoelastic measurement, two methods were employed. First, the Babinet-Soleil compensation method was used to measure the maximum strain. Secondly, photoelastic 4-step phase shilling method was applied to observe the strain distribution around the hole. Measurements obtained by different experiments were comparable within the range of experimental error.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.14 no.8
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• pp.757-766
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• 2004

This paper focuses on the formulation and validation of an automatic strategy to select the optimal location and direction of strain gauges for the measurement of the modal response. These locations and directions are important to render the strain measurements as robust as possible when a random mispositioning of the gauges and gauge failures are expected. The approach relies on the evaluation of the signal-to-noise ratios of the gauge measurements from strain data of finite element. The multi-step optimization strategy including genetic algorithm is used to find the strain gauge locations-directions that maximize the smallest modal strain signal-to-noise ratio in the absence of gauge failure or its expected value when gauge failure is possible. A flat Plate is used to prove the applicability of the proposed methodology and to demonstrate the effects of the essential parameters of the problem such as the mispositioning level, the probability of gauge failure, and the number of gauges.