• 한국진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.231-237
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• 2013

본 연구에서는 분동식 기준압력계의 기준분동(reference weight)의 부피를 측정하는 새로운 측정방법인 기체용적계(gas pycnometer) 측정방법을 제안하였다. 제안된 측정방법에 의한 측정결과로서 기준분동 1 kg, 2 kg, 5 kg에 대한 부피 측정불확도는 신뢰수준 95%에서 0.2%를 나타내었다. 기체용적계의 주요 장치는 샘플용기와 팽창용기, 정밀압력계, 정밀온도계, 진공펌프로 구성되며, 측정 원리는 일정한 용기 내에 들어 있는 일정한 양의 기체의 압력과 부피는 서로 반비례한다는 보일(boyle's law)의 법칙을 용용하였다. 본 결과는 현재까지 문헌이나 제조사로부터 기준분동 재질에 대한 밀도값을 적용하여 오던 것을 기준분동의 부피를 직접 측정하여 밀도값을 적용함으로서 압력기준기의 압력 기준값에 대한 국가측정표준의 신뢰도 향상에 기여될 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.244-249
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• 2007

분동식압력계는 정밀한 압력 측정의 기준 장비로 널리 사용되고 있다. 그것은 분동압력계가 견고하고 정확하며 이동이 간편하고 압력의 정의를 물리적으로 구현할 수 있기 때문이다. 기본적으로 분동식압력계는 분동과 피스톤/실린더 장치로 구성되며 실린더 안에 직경이 꼭 맞는 피스톤이 수직으로 삽입된 구조를 갖고 있다. 측정하려는 압력은 피스톤 아래에 작용하여 윗방향 힘을 발생시키고 피스톤 위에 얹혀 있는 분동에 의해 발생하는 아랫방향 힘과 평형을 이루게 된다. 이때 피스톤 자체의 하중은 항상 작용하므로 분동식압력계는 보통 10 kPa이상의 압력 범위에서 주로 사용된다. 기존의 방식은 피스톤 아래의 높은 압력을 기준으로 사용하지만 본 방식은 피스톤 주위의 낮은 압력을 기준압력으로 사용하여 보다 더 낮은 압력의 측정이 가능하다. 본 논문에서는 이를 효율적으로 구현한 새로운 장치를 소개하고 실제로 1.33 kPa, 13.3 kPa 두 측정범위를 갖는 정밀한 저진공 게이지(MKS, CDG)를 교정, 평가한 결과에 대해서 기술하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1659-1662
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• 2003

The mass measurement of solid density standards using weight exchanger is described. KRISS(Korea Research Institute od Standards and Science) has several solid density standards. Their mass have been measured manually only using a mass comparator(Mettler, 1kg - 0.01mg). However, the uncertaity of the manual mass measurement is up to 300 microgarm much more than 32 microgram of advanced NMIS(National Metrology Institutes) for 1 kg silicon sphere which is primary density standards due to an eccentric error and buoyancy correction error. The new system with a weight exchanger is designed and built to improve the measurement accuracy. It comprises a weight exchager, a mass comparator, air density instruments, and application program for automatic measurement. It is evaluated by measuring several elements in an air tight chamber to verify the performance of it.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.644-653
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• 2018

최근 기후변화로 인한 집중호우, 태풍 등의 영향으로 산사태가 빈번히 발생하고 있다. 산사태를 예방할 수 있는 효율적인 방법은 사방사업이다. 이러한 사방사업의 효율성을 높이기 위해서는 산지에서 유출되는 토사량에 대한 정량적 측정이 필요하다. 본 연구에서는 산지계류에 Load-cell 센서를 설치하고, 분동테스트를 통하여 계류에서의 적용성과 재하 형태에 따른 출력값을 비교하였다. 개별 및 복합 하중시험을 실시한 결과, Site 1에서 평균 0.4kgf, Site 2에서 평균 0.6kgf 차이로 재하 형태의 영향은 낮게 나타났다. 또한 측정값의 정확도를 높이기 위해 하중계수를 산정하였다. 하중계수를 Load-cell 측정 값에 적용하여 보정한 결과, 두 사이트에서 출력율이 각각 14.8%p, 24.6%p 상승하여 기준값에 근사하게 산정되었다. Load-cell 센서는 수위, 강우 등과 함께 시계열 분석을 통하여 산지 토사유출량을 정량적으로 산정할 수 있었다. 모니터링이 장기간 이루어진다면 산림유역에 대한 토사유출 매커니즘 구명에도 활용할 수 있을 것이다. 또한 Load-cell과 같은 센서를 산지 계곡에 적용함으로써 계측센서 등 관련분야 산업 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.49-56
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• 2017

컬링 스위핑 동작은 컬링 스톤의 위치를 조절하는 중요한 동작 중 하나이며, 스위핑 속도와 브룸 패드에 가해지는 힘이 중요한 연구 대상이다. 본 연구에서는 컬링 스위핑 동작에서 컬링 브룸 패드에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 장비를 개발하였으며, 두 개의 로드셀을 브룸 패드와 패드 홀더 사이에 장착하는 구조를 이용하였다. 로드셀에서 발생되는 아날로그 신호는 마이크로 제어기를 이용하여 초당 약 300회의 속도로 샘플링을 수행한 후 10 bit 디지털 신호로 변환하였다. 3개의 M1 급 분동을 이용하여 로드셀의 교정과 측정된 전기 신호를 질량(힘)으로 환산하는 회귀 방정식을 추출하였으며, 브룸의 무게 증가를 최소화하기 위해서 웨어러블 장비로 구성하였다. 스포츠 분야에서 힘 측정 시 기준 장비로 사용하는 지면 반력기와 개발된 장비에 동일한 힘을 가하면서 측정된 측정값 차이는 약 $0.909{\pm}1.375N$ (평균과 표준 편차)로 측정되었다. 개발된 장비는 스위핑 동작과 유사한 힘 측정을 필요로 하는 다른 종류의 연구에도 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.129-137
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• 2013

나노압입시험기의 힘교정과 압입자에 대한 3차원 형상 관찰 및 분석이 본 연구에서 진행되었다. 표준분동으로 교정한 마이크로밸런스로 나노압입시험기에서 발생시킨 하중을 측정하여 측정치와 발생치의 비로 압입하중을 교정하였고, 나노압입시험의 시작점인 초기 접촉 하중도 확인할 수 있었다. 삼각뿔 압입자를 원자현미경으로 관찰하여 분석한 결과 비교적 사용이력이 없는 압입자 A와 마모된 압입자 B의 첨단곡률반경은 각각 $19.71{\pm}3.03$ nm와 $1043.94{\pm}50.91$ nm로 결정되었다. 완벽한 삼각뿔 압입자 형상과 중첩하여 압입자 A와 B의 첨단무딘깊이(bluntness depth)를 1.22 nm와 64.56 nm로 결정하였고, 용해실리카 기준시편에 수행한 나노압입시험 결과를 살펴본 결과 두 압입자의 압입하중-변위곡선들이 무딘깊이 차이만큼 수평축으로 서로 어긋나 있음을 확인할 수 있었다. 수평 이동을 통해 보정된 압입곡선의 분석을 통해 개별 압입자 면적함수에 대한 고려없이 1.11 % 이내에서 동일한 용해실리카의 나노경도를 결정할 수 있었다.