• Title/Summary/Keyword: 미세구동

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Effect of TiCN/WC Ratio on Grain Shape and Grain Growth in the TiCN-WC-Co System (TiCN-WC-Co 계에서 TiCN/WC 비의 변화에 따른 입자모양과 입자 성장)

  • 이보아;강석중;윤덕용;김병기
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.29-29
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    • 2002
  • 공구강 등 산업용 재료로 널리 사용되는 카바이드 계 재료는 입자 크기 및 분포에 따라 기계적 성질이 변화하므로, 이를 제어하고 조절하는 기술에 관하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 TiCN-WC-Co 복합초경계 에서 소결 공정 및 조성변화에 따른 입자 모양을 관찰하고 이에 따른 업자 성장 거동을 고찰하였다. 일반적으로 입자 조대화 양상과 고상 입자의 모양과는 밀접한 관계가 있다. 각진 입자의 경우에 는 계면이 원자적으로 singular 하여 원자의 홉착이 어렵기 때문에 임계값 이상의 성장 구동력을 받 는 몇몇 입자만 성장하는 비정상 입자 성장이 일어날 수 있다. 반면에 계면이 rough한 퉁큰 엽자의 경우에는 원자 홉착에 필요한 구동력이 존재하지 않아 성장 구동력을 받는 모든 입자들이 성장하기 때문에 정상 입자 성장을 하게 된다. 이와 같이 입자 모양에 따른 입자 성장 거동은 전체 미세구조를 결정하게 되며, 이에 따른 물리 화학적 물성을 변화시킨다. 이러한 입자 성장 원리를 적용하 면 복합초경계 (TiCN-WC-Co)에서도 입자성장이 억제되고 치밀한 소결체를 제조할 수 있을 것이다. 본 실험에서는 평균입도가 각각 0.1, 1.33, 2$\mu\textrm{m}$인 TiCN, WC, Co 분말을 사용하여 $((I00_{-x)}TiCN+_xWC)-30Co$ (wt%) 조성에서 TiCN/WC 비를 변화시키면서 업자 모양과 입자성장 거동을 관찰하였다. 청량된 분말은 WC 초경 볼로 밀렁하고, 건조한 후, 100 mesh 체로 조립화 하였다. 이 분말을 100 MPa의 압력으로 냉간정수압성형 하고 $10^{-2}$ torr의 진공분위기의 graphite f furnace에서 carbon black으로 packing 하여 액상형성 온도 이상에서 소결하였다. 소결된 시편은 경면 연마하여 주사전자현미경으로 미세 조직을 관찰하였다. TiCN-30Co 조성 시편은 corner-round 모양의 입자 모양으로 소결 시간 증가에 따라 빠른 입자 성장을 나타내었다 .(7STiCN+2SWC)-30Co 조성 시변의 경우 일반적으로 보고된 바와 같이 core/shell 구조를 나타내었으며, core는 TiC-rich 상이었고, shell은 (Ti,W)(C,N) 복합 탄화물 상이었다. WC 함량이 중가함에 따라 입자의 corner-round 영역이 증가하였으며 (SOTiCN-SOWC)-30Co 조성 근처에서는 거의 둥근 형태의 입자 모양을 나타내었다. 또한 TiCN - 30Co 조성 시편에 비하여 WC가 첨가된 시펀들은 작은 평균입자크기를 나타내었다. 본 연구의 결과는 shell 영역 조성 변화는 계면에너지 이방성과 기지상 내의 펑형 입자 모양을 변화시키고 나아가 입자 성장 속도 에도 영향을 미친다는 것을 보여준다.

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The Design and Performance Test of Tracking Actuator for NFR system (근접장 기록 장치를 위한 트랙킹 구동기의 설계 및 실험)

  • Kim, Gi-Hyeon;Lee, Mun-Gu;Gwon, Dae-Gap
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.18 no.8
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    • pp.174-181
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    • 2001
  • Nowadays, the improvement and development of Multi-media and information & communication technology is rapidly processed. They need large data storage capacity. So that, many studies and researches in data storage have been carried out. According to them, the data storage capacity has been increased. But the limitation of storage capacity is happened for several problems. One of them is spot & pit size in optical and magnetic data storage and another is the resolution of actuators. The problems in spot & pit size are covered by new data storage methods-- for examples, AFM(Atomic Force Microscopy), MO(Magneto-optical) system, and NFR(Near-Field decoding) system etc. But the resolution limit of an actuator was not developed and doesn\`t follow up the development of spot & pit size. Because of them, we should improve a resolution of an actuator. Especially, in this paper an actuator if studied and designed for NFR (in using SIL(Solid Immersion Lens) system. It is a dual stage actuator, which consists of a Fine actuator and a Coarse actuator. and should desire 100nm accuracy. Its actuating force generation method is VCM(Voice Coil Motor). The Fine actuator is composed of 4-leaf springs and a bobbin wrapped by coil. The Coarse actuator has Coils and 3-Roller bearings. Also, The Characteristics of designed actuator for NFR system is estimated by Sine-Swept mode and LDV(Laser Doppler Vibro-meter).

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고분자/저분자 혼합 발광층을 가진 백색 유기발광 소자의 미세구조, 전기적 및 광학적 특성

  • Park, Seong-Jun;Jeon, Yeong-Pyo;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.503-503
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    • 2013
  • 유기발광소자는 기존의 디스플레이에 비해서 빠른 응답속도, 넓은 시야각과 높은 박막 특성으로 백색 조명 광원으로 많은 주목을 받고 있다. 특히 백색 조명 광원 관련 기술은 친환경 에너지와 관련해 주목을 받고 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다. 백색 유기발광소자를 제작하기 위해서 청색과 황색의 발광층을 적층하는 방법은 유기물질의 계면에서의 불균일로 인한 효율 저하와 구동전압에 따른 재결합 구역의 변화로 색안정성이 나빠지는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 고효율 및 높은 색안정성을 나타내는 백색 유기발광소자를 제작하기 위해 고분자/저분자 혼합 발광층 구조를 사용하였다. 고분자 poly (2-methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylenevinylene (MEH-PPV)와 polystyrene (PS) 혼합물을 스핀코팅하여 박막을 형성한 후, 열처리에 의한 상분리 현상을 이용하여 선택적으로 PS 물질을 제거한 후, MEH-PPV 적색 다공성 고분자 발광층을 형성하였고, 저분자 2-methyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene을 적색 다공성 고분자 발광층 위에 진공증착하여 고분자/저분자 혼합 발광층 구조를 만들었다. MEH-PPV 적색 다공성 고분자 발광층의 혼합 비율을 변화함에 따른 발광층의 미세구조를 원자힘 현미경으로 관찰하였다. 진공증착 후 완성된 고분자/저분자 혼합 발광층을 가진 백색 유기발광 소자의 전류-전압-휘도 측정 결과, MEH-PPV와 PS의 혼합비율이 최적화 되었을 때 안정적인 백색광이 나오는 것을 관측할 수 있었다.

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Monitoring and Control of the Air Spindle Based Microdrilling Using Spindle Speed Variations (주축속도변동을 이용한 공기회전축식 미세구멍가공의 감시제어)

  • 안중환;김화영;이응숙;오정욱
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.19 no.5
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    • pp.1176-1181
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    • 1995
  • Microdrilling is one of the most difficult operations because of the poor chip discharge and the weakness of tool. This study is concerned about the development of a microdrilling monitoring system that is useful for minimizing the tool breakage and enhancing the machinability in the air spindle based microdrilling. The system is composed of a drilling state detection unit and an adaptive step-feed control unit that controls the micro-stepping motor driven spindle axis. Drilling states such as overload, tood breakage are recognized by the change of the air spindle speed which is measured via the reflective photo sensor. Based on the monitoring results, the adaptive step-feed control algorithm adjusts the step increment to keep the decrease of spindle speed within a specified range. The results of evaluation tests have shown that the developed system is very effective to prevent the breakage of microdrill and improves the productivity in comparison with the conventional microdrilling.

Design, Fabrication, Static Test and Uncertainty Analysis of a Resonant Microaccelerometer Using Laterally-driven Electrostatic Microactuator (수평구동형 정전 액추에이터를 이용한 금속형 공진가속도계의 설계, 제작, 정적시험 및 오차분석)

  • Seo, Yeong-Ho;Jo, Yeong-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.25 no.3
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    • pp.520-528
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    • 2001
  • This paper investigates a resonant microaccelerometer that measures acceleration using a built-in micromechanical resonator, whose resonant frequency is changed by the acceleration-induced axial force. A set of design equations for the resonant microaccelerometer has been developed, including analytic formulae for resonant frequency, sensitivity, nonlinearity and maximum stress. On this basis, the sizes of the accelerometer are designed for the sensitivity of 10$^3$Hz/g in the detection range of 5g, while satisfying the conditions for the maximum nonlinearity of 5%, the minimum shock endurance of 100g and the size constraints placed by microfabrication process. A set of the resonant accelerometers has been fabricated by the combined use of bulk-micromachining and surface-micromachining techniques. From a static test of the cantilever beam resonant accelerometer, a frequency shift of 860Hz has been measured for the proof-mass deflection of 4.3${\pm}$0.5$\mu\textrm{m}$; thereby resulting in the detection sensitivity of 1.10${\times}$10$^3$Hz/g. Uncertainty analysis of the resonant frequency output has been performed to identify important issues involved in the design, fabrication and testing of the resonant accelerometer.

A HIGH-ASPECT-RADIO COME ACTUATOR USING UV-LIGA SURFACE MICROMACHINING AND (110) SILICON BULK MICORMACHINING (UV-LIGA 표면 미세 가공 기술과 (110) 실리콘 몸체 미세 가공 기술을 이용한 큰 종횡비의 빗모양 구동기 제작에 관한 연구)

  • Kim, Seong-Hyeok;Lee, Sang-Hun;Kim, Yong-Gwon
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.49 no.2
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    • pp.132-139
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    • 2000
  • This paper reports a novel micromachining process based on UV-LIGA process and (110) silicon anisotropic etching for fabrication of a high-aspect-ratio comb actuator. The comb electrodes are fabricated by (110) SILICON comb structure considering the etch-rate-ratio between (110) and (111) planes and lateral etch rate of a beam-type structure. The fabricated structure was$ 400\mum \; thick\; and\; 18\mum$ wide comb electrodes separated by $7\mim$ so that the height-gap ratio was about 57. Also considering resonant frequency of the comb actuator and the frequency-matching between sensing and driving mode for gyroscope application, we designed the number, width, height and length of the spring structures. Electroplated gold springs on both sides of the seismic mass were $15\mum\; wide,\; 14\mum\; thick\; and \; 500\mum$ long. The fabricated comb actuator had resonant frequency ay 1430Hz, which was calculated to be 1441Hz. The proposed fabrication process can be applicable to the fabrication of a high-aspect-ratio comb actuator for a large displacement actuator and precision sensors. Moreover, this combined process enables to fabricate a more complex structure which cannot be fabricate only by surface or bulk micromachining.

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Performance Evaluation of Microchip Removal Device Rotating by Conveyor Belt with Neodymium Permanent Magnet (네오디뮴 영구자석을 이용한 컨베이어벨트 구동형 미세칩 포집장치의 성능 평가)

  • Choi, Sung-Yun;Wang, Jun-hyeong;Wang, Duck Hyun
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.20 no.1
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    • pp.103-109
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    • 2021
  • Fine chips generated by machining have an impact on machine failure and quality of machined products, it is necessary to remove the chips, so the microchip collection and removal device by rotating conveyor belt with neodymium permanent magnets was developed. In this research, to solve the problem for reducing the existing microchips in the tank, a micro-chip removal device by rotating conveyor belt with neodymium permanent magnets developed. In the development of micro-chip removal device, 3D CATIA modeling was used, and the flow analysis and the electromagnetic force analysis were performed with COMSOL Multiphysics program. To evaluate the performance of the prototypes produced, design of experiments (DOE) is used to obtain the effect of neodymium conveyor movement speed on chip removal for the ANOVA analysis of recovered powders. An experiment was conducted to investigate the effect of the conveyor feed rate on the chip removal performance in detail. As a result of the experiment, it was confirmed that the slower the feeding speed of the fine chip removing device, the more efficient the chip removal.

Fabrication and thermal stability of flower-like CeO2 with high surface area via anisotropic crystallization of carbonate precipitation (탄산염 침전 전구체의 결정 이방성 제어를 통한 고 비표면적 flower-like CeO2 분말의 제조 및 고온 안정성 평가)

  • Kim, Hanbit;Shin, Tae Ho
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.29 no.4
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    • pp.160-166
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    • 2019
  • Cerium oxide ($CeO_2$, often called as Ceria) is one of the valuable rare earth oxide materials, which has been widely used for high temperature applications such as solid oxide fuel cells, automotive three-way catalysts and oxygen storage capacity. Considering those application, it is important to improve high redox and thermal stability with high surface morphology because the high surface area of $CeO_2$ could improve the catalytic reactivity at high temperature conditions. Herein we successfully fabricated hierarchical flower-like $CeO_2$ deposited via controlling pathway of precipitation reaction to supply carbonate ion lead to the flower-like morphology. The hexagonal lattice system of precipitated precursor shows better thermal stability then orthorhombic one during thermal cycling condition.

Design of Fluorescence Multi-cancer Diagnostic Sensor Platform based on Microfluidics (미세 유체 기반의 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 설계)

  • Lee, B.K.;Khaliq, A.;Jeong, M.Y.
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.29 no.4
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    • pp.55-61
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    • 2022
  • There is a major interest in diagnostic technology for multiple cancers worldwide. In order to reduce the difficulty of cancer diagnosis, a liquid biopsy technology based on a microfluidic device using trace amounts of biofluids such as blood is being studied. And optical biosensing, which measures the concentration of analytes through fluorescence imaging using biofluids, requires various strategies to improve sensitivity, and specialists and equipment are needed to carry out these strategies. This leads to an increase in diagnostic and production costs, and it is necessary to develop a technology to solve this problem. In this paper, we design and propose a fluorescent multi-cancer diagnostic sensing platform structure that implements passive self-separation technology and molecular recognition activation functions by fluid mixing, only with the geometry and microfluidic phenomena of microchannels based on self-driven flow by capillary force. In order to check the parameters affecting the performance of the plasma separation part of the designed sensor, the hydrodynamic diameter of the channel and the viscosity of the fluid were set as variables to confirm the formation of plasma separation flow through simulation. And finally, we propose an optimal sensor platform structure.

Fabrication and Characteristics of Thermopneumatic-Actuated Polydimethylsiloxane microfluidic systems (Lab-on-a-chip과 m-TAS를 위한 미세 유체 시스템)

  • Moon, Min-Chul;Kim, Ju-Ho;Kim, Jin-Ho;Kang, C.J.;Kim, Yong-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.07c
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    • pp.2099-2101
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    • 2004
  • 본 연구에서 제안하는 마이크로 시스템은 열공압 방식으로 구동되고 제작비용이 저렴한 indium tin oxide (ITO) 및 polydimethylsiloxane (PDMS)로 제작되었다. 제안된 마이크로 밸브와 마이크로 펌프의 구조는 ITO 히터, SU-8 층, PDMS membrane, 그리고 PDMS 채널로 구성 되어 있다. 제안된 마이크로 펌프와 마이크로 밸브는 제작 공정 및 구조가 간단하고 값이 저렴하며, 마이크로 펌프와 마이크로 밸브를 같은 기판 위에 쉽게 직접화할 수 있는 장점을 가진다. 마이크로 밸브의 유량은 채널 폭에 비례하며 밸브가 closing 되는 전력은 채널의 폭과 상관없이 100 mW이다. 마이크로밸브의 ITO 히터의 온-오프에 따라 유량이 매우 잘 제어되었다. 제안된 마이크로 펌프의 경우, 히터의 인가 펄스 전압이 증가함에 따라 유량은 선형적으로 비례 증가함을 관찰할 수 있다. 마이크로 펌프의 최대 유량은 펄스 전압과 duty 비가 55V와 10%일 때 6 Hz에서 78 nl/min이 측정 되었다.

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