본 연구진은 레이저-물질 간의 상호작용을 응용하여 새로운 방식의 약물 전달 시스템을 개발하고 있다. 레이저 빔이 마이크로 단위 크기의 고무 챔버 속에 채워져 있는 액체 속에 집광되면 순간적인 고에너지 전달로 인해 기포가 생겨나고, 이로 인한 빠른 부피팽창으로 인해 마이크로 노즐 속의 약물 용액이 빠른 속도의 마이크로 젯의 형태로 분사되는 원리를 이용하는 것이다. 실험에서 노즐 출구의 지름은 125 ${\mu}m$, 측정된 마이크로 젯의 속도는 265 m/s였다. 이 장치의 주요한 특징은 시간에 따른 마이크로 젯의 제어가 가능하다는 것이다.
마이크로소스는 1[KW]${\sim}$수[MW] 사이의 전력을 공급하고, 기존의 대규모 발전설비보다 높은 신뢰도와 에너지 효율을 가지는 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 이들은 크기가 작고 설치가 용이하여 빌딩, 산업체, 가정 등과 같은 수용가 측의 부하와 클러스터를 형성하여 마이크로그리드로 운전된다. 마이크로소스는 부하단의 전압 등의 전압품질을 제어하기 위하여 전압원형 인버터를 채용하고 있다. 본 논문에서는 다수의 마이크로소스가 계통에 연계되었을 때의 마이크로소스의 모델링 및 제어시스템의 특성에 관하여 연구하였다. 전력주파수 영역에서의 기본파 정상상태 인버터 모델을 이용한 마이크로소스의 EMTDC 모델을 개발하였으며, 이를 통해 마이크로소스의 제어시스템 파라미터에 따른 제어특성을 분석하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 모델의 효용성을 확인하였다.
반도체 공정에서 구리(Cu) 배선의 미세구조와 신뢰성에 대해 연구하였는데, 특히 CVD Cu와 전기도금 Cu를 사용하여 신뢰성에 대한 texture와 결정 구조의 영향을 연구하였다 CVD Cu의 경우 여러 가지 시드층(seed layer)을 사용함으로서, 결정입자의 크기는 비슷하지만 texture가 전혀 다른 Cu 박막을 얻을 수 있었는데, 신뢰성 검사결과 (111) texture를 가진 Cu 배선의 수명이 (200) texture를 가진 Cu 배선의 수명보다 약 4배 가량 길게 나왔다. 전기도금 Cu 박막의 경우 항상 (111) texture를 갖고 있었으며 결정립의 크기도 CVD Cu의 것보다 더 컸다. Damascene 공법으로 회로 형성한 Cu 배선의 경우에도 전기도금 Cu의 결정립 크기가 CVD Cu의 것보다 더 크게 나타났으며, 신뢰성 검사결과 배선의 수명도 더 길게 나타났는데 그 차이는 0.4 $\mu\textrm{m}$ 이하의 미세선폭 영역에서 더욱 현저했다. 따라서 전기도금 Cu가 CVD Cu보다 신뢰성 측면에서 더 우수한 것으로 판명되었다.
ARM 프로세서는 내장형 시스템에서 가장 널리 사용되는 32비트 마이크로 프로세서 중 하나이며, Thumb 명령어 세트는 보다 작은 코드 크기를 위해 제공하는 16비트 확장 명령어 세트이다. Thumb의 약점중의 하나는 줄어든 명령어 길이 때문에 이용할 수 있는 레지스터의 개수가 반으로 줄어든다는 것인데 결과적으로 가용 레지스터의 부족으로 인해 spill 코드가 빈번하게 발생할 수 있다. 우리는 약간의 하드웨어 및 명령어 수정을 통해 뱅크(bank)로 이루어진 레지스터 파일을 제공하고자 한다. 이로 인해 컴파일러는 보다 여유 있는 레지스터를 확보하게 되어 spill 코드가 줄어들게 되므로 보다 작은 크기의 코드를 얻어낼 수 있다. 이 변화된 형태의 레지스터 파일을 운용하기 위한 효율적인 레지스터 할당기법이 요구되며, 제안하는 영역기반 레지스터 할당기법을 통해 이이 최적화된 Thumb 코드 대비 약 $5.1\%$의 코드 크기 감소효과를 볼 수 있었다.
현대 소프트웨어는 다양한 서비스 구조가 사용되고 있다. 이러한 환경에서는 각 서비스의 요구사항을 충족시킬 수 있는 기술들이 필요하며, Wasm(WebAssembly)은 많은 서비스에서 요구하는 조건을 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 WasmEdge와 다양한 런타임 환경의 성능을 비교하기 위해 로직 실행 시간, HTTP 부하 테스트, 컨테이너 이미지 크기의 세 가지 지표를 분석한다. 결과는 로직 실행 시간에서 Wasm이 1.81초로 가장 빨랐고, 컨테이너 이미지 크기 역시 9.54MB로 가장 작았다. 마지막으로 HTTP 부하 테스트에서는 가장 빠른 트래픽 처리를 보여준 Spring Boot의 평균 초당 15076개보다 WasmEdge가 9239개로 트래픽 처리가 느렸지만, 로직 실행 속도와 컨테이너 이미지 크기가 작기 때문에 충분히 서버리스 컴퓨팅, 마이크로 서버, 엣지 컴퓨팅 분야에서 요구하는 조건을 만족시킬 수 있다.
본 논문에서는 Stereolithography 기술을 이용하여 마이크로 펌프를 제작했다. 펌프는 구동에 PZT를 사용하고, diffuser/nozzle 개념의 non-movable 밸브를 사용하여 제작했다. 펌프의 크기는 챔버$14mm{\psi}$, diffuser/nozzle의 크기는 좁은 쪽의 구멍은 $0.5mm{\psi}$, 넓은 쪽의 구멍은 $1mm{\psi}$로 제작하고, 챔버의 깊이는 1.2mm이다. 펌프는 주파수 100Hz, 인가 전압 $90{\sim}250Vp-p$ 사이에서 구동시켜, 그 동작을 확인했다. 측정 결과, 펌핑 용액이 에탄올 일 때, 인가 전압 200V, 100Hz로 구동했을 때, 53mm의 수두차를 나타냈다.
가입자의 셀 간 이동이 빈번해지는 마이크로 셀 환경에서는 위치 갱신 등의 처리를 위해 신호 트래픽의 양이 급격히 증가한다. 이러한 오버헤드를 줄이기 위한 한 방법으로서, 본 논문은 각 가입자의 이동 특성에 따라 각 가입자에게 크기 및 모양이 다른 위치영역과 페이징 영역을 동적으로 할당해 주는 알고리즘을 제시한다. 수학적 분석 결과, 이 방식을 사용할 경우 기존 영역 관리 방식의 사용에 비해 영역 관리 비용의 절감을 가져옴을 알 수 있다.
본 논문은 마이크로 Raman 분광분석법을 이용하여 국부적 열산화 후 실리콘 표면에 유입되는 스트레스를 평가한 것이다. 국부적 열산화 후 실리콘 표면에 유입되는 스트레스는 실리콘 산화막과 active 영역의 경계 부분에서 최대치를 나타내었다. Active 영역의 크기가 작아질수록 스트레스량은 증가하며, 이는 스트레스가 active 영역의 크기에 의존함을 보여 주는 것이다. 또한, active 영역이 $0.45{\mu}m$인 세 가지 소자 분리 공정, A, B, moB를 평가한 결과 moB 공정의 스트레스 값이 가장 작았으며, 새부리 효과도 가장 작았다.
This study investigates the effects of the size of copper sheets on the plastic deformation behavior in a microscale deep drawing process. Tensile tests are conducted on the copper sheets to study the flow stress of the materials with different grain sizes before carrying out the microscale deep drawing experiments. After the tensile tests, a novel desktop-sized microscale deep drawing system is used to perform the microscale deep drawing process. A series of microscale deep drawing experiments are subsequently performed, and the experimental results indicate that an increase in the grain size results in the reduction of the deformation load of the copper sheets due to the effects of the surface grain. The results also show that the blank holder gap improves both the formability of copper sheets and the material flow.
가스연소와 촉매연소 실험을 통해 열교환 연소기의 연소 및 소염한계에 대하여 레이놀즈 수에 적용하여 성능평가를 수행하였으며, 마이크로 스케일 연소 장치에 대한 적용 가능성에 대해 살펴보았다. 본 논문에서는 연소기의 특성을 살펴보기 위해 나선형 연소기의 물리적 크기와 회전수를 변화시킨 스위스롤 연소기를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한 연소가스 분석을 통한 연소효율에 대해서도 살펴보았다. 실험 결과를 바탕으로 스위스롤 연소기의 최적 작동상태에 대해서도 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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