• Progress in Medical Physics
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• v.19 no.1
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• pp.42-48
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• 2008

Bio-implantable devices such as heart pacers, gastric pacers and drug-delivery systems require power for carrying out their intended functions. These devices are usually powered through a battery implanted with the system or are wired to an external power source. This paper describes an inductive power transmission link, which was developed for an implantable stimulator for direct stimulation of denervated muscles. The carrier frequency is around 1MHz, the transmitter coil has a diameter of 46mm, and the implant coil is 46mm. Data transmission to the implant with amplitude shift keying (ASK) and back to the transmitter with passive telemetry can be added without major design changes. We chose the range of coil spacing (2 to 30mm) to care for lateral misalignment, as it occurs in practical use. If the transmitter coil has a well defined and reliable position in respect to the implant, a smaller working range might be sufficient. Under these conditions the link can be operated in fixed frequency mode, and reaches even higher efficiencies of up to 37%. The link transmits a current of 50 mA over a distance range of 2-15 mm with an efficiency of more than 20% in tracking frequency. The efficiency of the link was optimized with different approaches. A class E transmitter was used to minimize losses of the power stage. The geometry and material of the transmitter coil was optimized for maximum coupling. Phase lock techniques were used to achieve frequency tracking, keeping the transmitter optimally tuned at different coupling conditions caused by coil distance variations.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.436-436
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• 2014

본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.14 no.2
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• pp.93-99
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• 2012

This study analyzes traffic data which are collected by VDS(Vehicle Detection System) to research the relationship between spacing distribution and vehicles' relative speed. The collected data are relative speed between preceding and following vehicles, passing time and speed. They are also classified by lane and direction. For the result of the analysis, in the same platoon, we figure out that mean of spacing is 40m, which can be a value to determine section A to D. To compare spacing according to time interval, this study splits time intervals to peak hour and non-peak hour by peak hour traffic volume. In conclusion, vehicles in peak hour are in car following because most drive similar speed as preceding vehicle and they have relatively small spacing. On the other hand, non-peak hour's spacing between vehicles is bigger than that of peak hour. This implies driver's behaviors that the less spacing, the more aggressive and want to reduce their travel time in peak hour, whereas most drive easily in non-peak hour and recreational trip purpose because of less time pressure.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.52 no.3
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• pp.269-277
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• 2016

Erm proteins methylate the specific adenine residue ($A_{2058}$, E. coli numbering) on 23S rRNA to confer the $MLS_B$ (macrolidelincosamide-streptogramin B) antibiotic resistance on a variety of microorganisms ranging from antibiotic producers to pathogens. When phylogenetic tree is constructed, two main clusters come out forming each cluster of Actinobacteria and Firmicutes. Two representative Erm proteins from each cluster were selected and their in vitro methylation activities were compared. ErmS and ErmE from Actinobacteria cluster exhibited much higher activities than ErmB and ErmC' from Firmicutes: 9 fold difference when ErmC' and ErmE were compared and 13 fold between ErmS and ErmB. Most of the difference was observed and presumed to be caused by N-terminal and C-terminal extra region from ErmS and ErmE, respectively because NT59TE in which N-terminal end 59 amino acids was truncated from wild type ErmS exhibited only 22.5% of wild type ErmS activity. Meanwhile, even NT59TE showed three and 2.2 times more activity when it was compared to ErmB and C, respectively, suggesting core region from antibiotic producers contains extra structure enabling higher activity. This is suggested to be possible through the extra region of 197RWS199 (from both ErmS and ErmE), 261GVGGSLY267 (from ErmS), and 261GVGGNIQ267 (from ErmE) and 291SVV293 (from ErmS) and 291GAV293 (from ErmE) by multiple sequence alignment.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.8 no.4
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• pp.341-346
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• 1999

In general cases, compared with glass electrode, FET type electrolyte sensors have many advantages. But the drift, memory effect and the poor reproducibility of the FET type electrolyte sensor cause the decrease of the reliability in the measurement system. To improve the reliability, an ion-measuring system using FET type electrolyte sensor array with 8 sensors has been developed. Developed system employed the electronic switchs to connect a signal detecting circuit with 8 sensor array and the system can measure ion concentration of 4 different type electrolyte($H^+$, $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$). The signal processing algorithm with insertion sorting method was adopted to enhance the reliability. We measured 3 different ion($H^+$, $Na^+$, $K^+$) to evaluate the performance of developed system. The results show that the designed signal processing algorithm can reduce the error range in comparison with a simple arithmetic mean and the developed system has a good reliability over the previous single channel sensor system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.210-210
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• 2013

그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로, 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서의 사용이 가능해지면서 차세대 전자 소자로 활용하기위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 디스플레이, 태양전지의 전극과 전계 효과 트랜지스터의 채널로 적용한 연구에서 우수한 결과들을 보이고 있다. 특히, 금속/금속 산화물 전극은 염료 감응형 태양전지와 유기 발광 다이오드 구조에서 화학적으로 불안정할 뿐 아니라 일함수가 고정되어 쇼트키 접촉이 형성되면 저항을 낮추기 어렵지만, 그래핀은 금속/금속 산화물 전극보다 화학적으로 안정하고 일함수의 조절이 가능해 옴 접촉 형성에 용이하다. 그래핀의 일함수를 조절하는 연구는 크게 공유결합과 비공유 결합을 이용한 방법이 시도된다. 공유 결합을 이용한 방법은 합성과정에서 그래핀의 구조에 내재된 결함 혹은 새로운 결함을 형성하여 다른 원소를 첨가하는 방법이다. 이러한 방법은 그래핀의 결함 영역에서 작용하기 때문에 그래핀 전자 구조의 높은 수준 조절을 위해선 그래핀 구조의 파괴가 동반된다. 반면, 비공유 결합을 이용한 방법은 전하 이동 도핑 효과를 이용해 그래핀의 전자 구조를 제어하는 방법으로, 금속/금속산화물/기능기와 그래핀의 적층으로 복합 구조를 형성하는 방법이다. 금속/금속 산화물과의 복합구조는 안정적인 p-형 도핑이 보고되었지만, n-형 도핑은 대기중의 수분, 산소 그리고 기판과의 상호작용에 의해 대기중에서 불안정해 추가적인 피막공정이 요구된다. 기능기를 이용한 적층 구조는 그래핀과 기판사이의 상호작용 혹은 그래핀 전자 구조를 다양한 기능기를 이용해 제어하는 것으로, 이극성을 가진 자기정렬 단일층(self-assembled monolayers)이 대표적인 방법이다. 공간기(spacer)의 길이나 말단기(end group)의 종류로 p-형과 n-형의 도핑 수준을 제어할 수 있지만, 흡착기(chemisorbing groups)의 반응성이 기판의 화학적, 물리적 표면상태에 의존하기때문에 기판 선택이 제약되며 전처리 공정이 요구될 수 있는 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 기판에 적용가능한 용액 공정을 이용해 그래핀과 고분자를 적층하였고, 안정적이고 효과적으로 일함수를 낮추는 구조를 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.32 no.6
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• pp.383-390
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• 2019

A helideck is one of the essential structures in offshore platforms for the transportation of goods and operating personnel between land and offshore sites. As such, it should be carefully designed and installed for the safety of the offshore platform. In this study, a structural design optimization method for a lightweight offshore helideck is developed based on a genetic algorithm and an attainable design set concept. A helideck consists of several types of structural members such as plates, girders, stiffeners, trusses, and support elements, and the dimensions of these members are typically pre-defined by manufacturers. Therefore, design sets are defined by collecting the standard section data for these members from the American Institute of Steel Construction (AISC), and integer section labels are assigned as design variables in the genetic algorithm. The objective is to minimize the total weight of the offshore helideck while satisfying the maximum allowable stress criterion under various loading conditions including self-weight, wind direction, landing position, and landing condition. In addition, the unity check process is also utilized for additional verification of structural safety against buckling failure of the helideck.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.81-81
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• 2013

반도체, LCD, MEMs 등 미세 전자소자의 제작과 깊은 관련이 있는 IT 산업은 자동차 산업과 함께 세계 경제를 이끌고 있는 핵심 산업이며, 그 발전 가능성이 크다고 할 수 있다. 이 중 반도체, LCD 공정 기술에 관해서 대한민국은 세계를 선도하여 시장을 이끌어 나가고 있는 실정이다. 이들의 공정기술은 주로 높은 수율(yield)을 기반으로 한 대량 생산 기술에 초점이 맞추어져 있기 때문에, 현재와 같은 첨예한 가격 경쟁력이 요구되는 시대에서 공정 기술 개발을 통해 수율을 최대한으로 이끌어 내는 것이 현재 반도체를 비롯한 미세소자 산업이 직면하고 있는 하나의 중대한 과제라 할 수 있다. 특히 반도체공정에 있어 발전을 거듭하여 현재 20 nm 수준의 선폭을 갖는 소자들의 양산이 계획 있는데 이와 같은 나노미터급 선폭을 갖는 소자 양산과 관련된 CD (critical dimension)의 감소는 공차의 감소를 유발시키고 있으며, 패널의 양산에 있어서 생산 효율 증가를 위한 기판 크기의 대형화가 이루어지고 있다. 또한, 소자의 집적도를 높이기 위하여 높은 종횡비(aspect ratio)를 요구하는 공정이 일반화됨에 따라 단일 웨이퍼 내에서의 공정의 균일도(With in wafer uniformity, WIWU) 및 공정이 진행되는 시간에 따른 균일도(Wafer to wafer uniformity)의 변화 양상에 대한 파악을 통한 공정 진단에 대한 요구가 급증하고 있는 현실이다. 반도체 및 LCD 공정에 있어서 공정 균일도의 감시 및 향상을 위하여 박막, 증착, 식각의 주요 공정에 널리 사용되고 있는 플라즈마의 균일도(uniformity)를 파악하고 실시간으로 감시하는 것이 반드시 필요하며, 플라즈마의 균일도를 파악한다는 것은 플라즈마의 기판 상의 공간적 분포(radial direction)를 확인하여 보는 것을 의미한다. 현재까지 플라즈마의 공간적 분포를 진단하는 대표적인 방법으로는 랭뮤어 탐침(Langmuir Probe), 레이저 유도 형광법(Laser Induced Fluorescence, LIF) 그리고 광섬유를 이용한 발광분광법(Optical Emission Spectroscopy, OES)등이 있으나 랭뮤어 탐침은 플라즈마 본연의 상태에서 섭동(pertubation) 현상에 의한 교란, 이온에너지 측정의 한계로 인하여 공정의 실시간 감시에 적합하지 않으며, 레이저 유도 형광법은 측정 물질의 제한성 때문에 플라즈마 내부에 존재하는 다양한 종의 거동을 살필 수 없다는 단점 및 장치의 설치와 정렬(alignment)이 상대적으로 어려워 산업 현장에서 사용하기에 한계가 있다. 본 연구에서는 최소 50 cm에서 최대 400 cm까지 플라즈마 내 측정 거리에서 최대 20 mm 공간 분해가 가능한 광 수광 시스템 및 플라즈마 공정에서의 라디칼의 상태 변화를 분광학적 비접촉 방법으로 계측할 수 있는 발광 분광 분석기를 접목하여 플라즈마 챔버 내의 라디칼 공간 분포를 계측할 수 있는 진단 센서를 고안하고 이를 실 공정에 적용하여 보았다. 플라즈마 증착 및 식각 공정에서 형성된 박막의 두께 및 식각률과 공간 분해발광 분석법을 통하여 계측된 결과와의 매우 높은 상관관계를 확인하였다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.28 no.9
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• pp.479-490
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• 2001

In this paper, we consider the method of partitioning a sphere into faces with a set of spherical convex polygons $\Gamma$=$｛P_1...P_n｝$ for determining the maximum of minimum intersection. This problem is commonly related with five geometric problems that fin the densest hemisphere containing the maximum subset of $\Gamma$, a great circle separating $\Gamma$, a great circle bisecting $\Gamma$ and a great circle intersecting the minimum or maximum subset of $\Gamma$. In order to efficiently compute the minimum or maximum intersection of spherical polygons. we take the approach of edge-based partition, in which the ownerships of edges rather than faces are manipulated as the sphere is incrementally partitioned by each of the polygons. Finally, by gathering the unordered split edges with the maximum number of ownerships. we approximately obtain the centroids of the solution faces without constructing their boundaries. Our algorithm for finding the maximum intersection is analyzed to have an efficient time complexity O(nv) where n and v respectively, are the numbers of polygons and all vertices. Furthermore, it is practical from the view of implementation, since it computes numerical values. robustly and deals with all the degenerate cases, Using the similar approach, the boundary of a general intersection can be constructed in O(nv+LlogL) time, where : is the output-senstive number of solution edges.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.23 no.1
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• pp.13-21
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• 2020

The acquisition and processing of long-offset data are essential for imaging deep geological structures in marine seismic surveys. It is challenging to derive an accurate subsurface image by employing conventional data processing to long-offset data owing to the normal moveout (NMO) stretch and non-hyperbolic moveout phenomena induced by seismic anisotropy. In 2017, the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources conducted a simultaneous two-dimensional multichannel streamer and ocean-bottom seismic survey using a 5.7-km streamer and an ocean-bottom seismometer to identify the deep geological structure of the Ulleung Basin. Herein, the actual geological subsurface structure was obtained via the sequential iterative updating of the velocity and anisotropic parameters of the long-offset data obtained using a multichannel streamer, and anisotropic prestack Kirchhoff migration was performed using the updated velocity and anisotropic parameters as input parameters. As a result, the reflection energy in the long-offset traces, which showed non-hyperbolic moveout owing to seismic anisotropy, was well aligned horizontally and NMO stretches were also reduced. Thus, a more precise and accurate migrated image was obtained, minimizing the distortion of reflectors and mispositioned reflection energy.