• 한국추진공학회지
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• 제25권1호
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• pp.19-28
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• 2021

회전 데토네이션 엔진(Rotating Detonation Engine, RDE)은 기계 장치나 유동이 아닌 데토네이션 파만이 연소실 벽을 따라 회전한다. 따라서 RDE 단면이 원형이어야 할 필요가 없으며 임의 단면의 닫힌 형상이 가능하다. 본 연구에서는 임의의 단면을 가지는 RDE의 한 가지 예로써 tri-arc 단면 형상의 RDE를 설계하였으며, 실험적으로 작동 및 성능 특성을 살펴보았다. 동압 센서와 고속카메라를 통하여 데토네이션 파의 회전을 확인하였으며, 오목 면과 볼록 면에서 질량 유량에 따른 데토네이션파의 특징을 알아보았다. 본 연구에서는 유량 조건에 따라 17.0 N에서 96.0 N의 추력 수준을 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.45-52
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• 2022

체감형 스포츠 게임은 센서나 카메라를 이용하여 사용자의 신체 움직임을 추적하고 현실감을 느끼게 하는 운동 게임이다. 최근 체감형 스포츠 게임을 학교 체육활동에 사용하기 위해 가상현실 실내 스포츠룸 시스템을 설치하고 있다. 그러나 이러한 시스템은 주로 화면 터치 사용자 상호작용을 사용한다. 본 연구에서는 2차원 벽 터치 인터랙션이 아닌 3차원 공간에서 사용자의 움직임을 추적할 수 있도록 AI 이미지 인식 기술을 사용하는 브이캐치 비전 시스템을 개발했다. 그리고 본 시스템의 운동 효과를 알아보기 위하여 사용성 평가 실험을 진행했다. 실험에서 피험자에게 혈중 산소 포화도와 실시간 심박변이와 키넥트 골격 이동량, 각도 변화량을 측정하여 정량적 운동 효과를 살펴보았다. 실험 결과 브이캐치 비젼 시스템 사용 시 통계적으로 유의미한 심박수 증가와 신체 움직임양 증가로 운동 효과가 있었던 것으로 나타났다. 실험후 설문조사 주관적 평가 결과에서 대부분의 피실험자들은 이 시스템을 사용한 운동이 재미있고 만족스러워했다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.28-30
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• 2022

최근 COVID-19의 변종으로 다시금 확진자의 수가 증가하고 있다. 특히 빠르게 증가하는 확산을 막기 위해 격리를 권고하는데, 타인과의 접촉을 최소한으로 하는 등의 환경을 제어하여 안전성을 높일 수 있기 때문이다. 그뿐만 아니라 특정 조건에 따라 면회가 금지되는 등 보호자의 입장에서 환자의 상태를 확인할 수 없을 때가 종종 있다. 이때 병원에서 사용되는 의료용 가스인 산소, 이산화탄소의 농도와 온습도, 알코올의 센서 데이터값을 지그비 무선통신 기술을 활용하여 원격으로 데이터 수집 후 전처리 과정을 거쳐 데이터베이스에 저장하고 모니터링할 수 있는 시스템을 설계하고자 한다. 관리되고 있는 환경에 대한 데이터를 병원 측에서 확인 후 피드백이 가능하게 설계하고 더 나아가 보호자들에게도 신뢰성을 줄 수 있는 시각화 시스템인 환경 모니터링 시스템을 제안한다.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.101-108
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• 1993

컬러센서를 위한 $TiO_{2}$/Se : Te 이종접합을 고주파 반응성 스퍼터링법과 진공증착법을 이용하여 제작하였다. 제조된 $TiO_{2}$ 막형성의 최적조건은 $1000{\AA}$의 $TiO_{2}$ 두께에서 고주파전력 120 W, 기판온도 $100^{\circ}C$, 산소농도 50% 및 분위기압 50 mTorr였다. 이 때 광투과율은 파장 550 nm에서 85%, 저항률은 $2{\times}10^9{\Omega}{\cdot}cm$, 굴절률은 2.3이었다. 제조된 $TiO_{2}$막은 직접천이형 에너지 밴드구조를 가지며 광학적 밴드갭은 3.58 eV였다. 제조된$TiO_{2}$막을 $400^{\circ}C$에서 30분간 열처리함으로써 광투과율이 파장 $300{\sim}580$ nm범위에서 $0{\sim}25%$까지 개선되었다. 또한 화학양론적 조성비를 조사하기 위하여 AES 분석을 한 결과 Ti 및 0의 조성비는 1 : 1.7로 나타났다. 한편 Se : Te 막형성의 최적조건은 $190^{\circ}C$에서 1분간 열처리했을 때였다. 이러한 조건으로 제조된 Se : Te막의 광학적 밴드갭은 1.7 eV였으며 육방정계구조의 (100) 방향 및 (110) 방향으로 Se : Te 막이 결정화됨을 알 수 있었다. 1000 lux의 조도에서 Se : Te막의 광전변환률은 0.75였다. 또한 Se에 Te를 첨가함으로써 장파장영역의 분광감도가 향상되었다. $TiO_{2}$/Se : Te 이종접합의 분광감도는 가시광 전영역에서 비교적 넓은 분광감도를 나타내었으며, 특히 청색영역에서 a-Si박막보다 우수한 분광감도를 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권8호
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• pp.13-18
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• 2006

Sn과 Zn 금속을 이용해 각각 산소와 아르곤 가스를 주입한 대기압 분위기에서 열처리를 통해 $SnO_2$와 ZnO 나노박막을 형성시켰다. 나노구조로 형성된 $SnO_2$ 박막의 경우 CO 가스(5,000 ppm)에 대해 $200^{\circ}C$의 동작온도에서 약 50 %의 감도를 나타내었으며, $SnO_2$ 나노 금속산화물에 Pt 금속을 이온 코팅법에 의해 첨가한 박막의 경우에는 동작온도 $150^{\circ}C$에서 73 %의 높은 감도를 얻을 수 있었다. 순수 ZnO 나노 박막의 경우 NOx(20 ppm) 가스에 대해 낮은 감도를 나타내었으나, Cu를 이온 코팅법에 의해 첨가한 박막의 경우에는 동작온도 $200^{\circ}C$에서 90 %의 높은 감도를 나타내었다. 나노 구조가 아닌 $SnO_2$와 ZnO 박막이 가지는 CO와 NOx에 대한 가스 감도에 비해 매우 높은 감도를 가짐을 알 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.83-91
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• 2013

교육과학기술부는 2011년 융합형인재교육의 일환으로 STEAM교육을 발표하였다. 가장 중요한 문제는 "어떻게 STEAM교육의 목표를 달성하는가?"이다. 그래서 본 논문에서는 상황제시를 위한 초등학교 5학년 과학의 광합성 단원의 내용과 "심해탐사로봇"이라는 창의적 주제를 가지고 로봇을 활용한 STEAM교육을 실시하였다. 학생들은 13차시의 로봇 기초교육과정을 이수한 후, 10차시의 주제중심 로봇활용교육을 실시하였다. 로봇기초교육과정에서는 로봇을 제어할 때, 정규 수학 또는 과학과목에서 배운 내용을 적용할 수 있도록 구성되었으며, 로봇활용교육과정에서는 산소센서를 이용한 광합성 이해, 브레인스토밍, 아이디어 도출, 로봇 설계, 로봇 제작, 시연 및 발표의 과정으로 구성되었다. 이 두 개의 과정에는 STEAM의 모든 요소가 포함되었다. 모든 수업이 끝난 후, 학부모와 학생들의 교사면담을 통해서 창의성, 학습태도, 학교생활의 많은 부분에서 긍정적인 답변을 얻을 수 있었다. 특히 학교생활과 학습태도가 좋지 않은 학생들이 로봇경연 대회에서 우수한 성적을 거둠으로써, 학습의 자신감과 성취감을 가질 수 있었다. 통계적인 수치를 기술하지는 않았지만 이 수업으로 인하여 STEAM교육을 위한 로봇활용교육이 창의 인성, 직업탐색등에 매우 큰 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.130-137
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• 2008

$La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$ 박막을 rf 마그네트론 스퍼터를 이용하여 챔버 내 산소가스유량비를 0, 40, 80 sccm 으로 조절하고 후열처리 공정 없이 기판온도를 $350^{\circ}C$로 유지하면서 $SiO_2$/Si(100) 및 Si(100) 기판에 증착하였다. 증착된 $La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$ 박막은 $SiO_2$/Si(100), Si(100) 기판 모두 (100), (110), (200)면을 갖는 polycrystalline 상태였으며, oxygen flow rate이 증가함에 따라 박막의 grain size가 증가하였다. 증가되는 grain size로 인하여 grain boundary가 감소하였고 따라서 높은 oxygen flow rate에서 증착된 박막은 면저항이 감소하는 현상을 나타내었다. $SiO_2$/Si 기판과 Si 기판에 증착된 LSMO 박막의 TCR 값은 약 -2.0 $\sim$ -2.2%를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1100-1106
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• 2008

본 연구는 표면에 세포를 부착하는데 있어서, 다양한 기판 표면에 보편적인 플랫폼으로써 적용될 수 있는 세포 부착을 위한 기능성 표면의 제작 기술 및 이를 이용한 세포의 선택적인 고정과 편리한 세포 패터닝의 방법을 보여주었다. 세포 부착에 적합한 기능성 표면의 제작은 산소 플라즈마 처리를 이용한 다양한 기판의(유리, PMMA, PS, PDMS) 표면 활성화 및 상반되는 고분자 전해질의(PAH, PDAC, PSS, PAA) 정전기적 인력을 통한 증착으로 이루어진 다층의 고분자 전해질 층을 통해 제작될 수 있었다. 또한, 고분자 전해질로 증착된 표면 위로 마이크로 몰딩 인 케필러리 방법을 사용하여 PEG 마이크로 구조물을 제작함으로써 세포의 선택적인 고정이 이루어질 수 있었다. 다층의 고분자 전해질로 증착된 표면은 세포와의 강한 정전기적 인력으로 세포 부착에 유리한 표면을 제공하였다. 반면에, 제작된 PEG 마이크로 구조물은 물리적, 생물학적인 장애물의 역할로써 세포의 비 특이적인 흡착을 방지하였다. 세포 부착을 위한 기능성 표면을 제작하는 동안 표면의 특성은 접촉각 측정을 통해 이루어 졌다. 다양한 기판 상에서 개질된 표면은 세포 부착을 위한 적합한 환경의 제공과 함께 세포의 마이크로 패터닝 기술에서 높은 수율의 세포 패터닝을 제공한다. 상기의 제안된 세포 부착을 위한 기능성 표면 제작 기술 방법은 제작 과정이 매우 간단하고, 편리하여 손쉽게 구현이 가능하며, 제작 공정에서 어떠한 해로운 용매도 사용하지 않기 때문에 친환경적이다. 또한, 이를 이용하여 세포를 이용하는 바이오 칩 및 바이오 센서, 세포를 기반으로 하는 시스템 등에서 기본이 되는 기술로 사용될 수 있는 넓은 응용 범위를 갖는다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330-332
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• 2013

소 분위기에서 플라즈마 표면 처리의 경우 기판 표면에 존재하는 수소와 탄소 유기물들이 산소와 반응하여 $H_2O$와 $CO_2$ 등으로 제거되며 표면에 오존 결합을 유도하여 표면 에너지를 증가시키는 것으로 알려져 있다. ZnO 나노구조물을 성장시키는 방법으로는 MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposited), PLD (Pulsed Laser Deposition), VLS (Vapor-Liquid-Solid), Sputtering, 습식화학합성법(Wet Chemical Method) 방법 등이 있다. 그중에서도 습식화학합성법은 쉽게 구성요소를 제어할 수 있고, 저비용 공정과 낮은 온도에서 성장 가능하며 플렉서블 소자에도 적용이 가능하다. 그러므로 본 연구에서는 플라즈마 표면처리에 따라 표면에너지를 변화하여 습식화학합성법으로 성장시킨 ZnO nanorods의 밀도를 제어하고 photolithography 공정 없이 패터닝 가능성을 유 무를 판단하는 연구를 진행하였다. 기판은 Si wafer (100)를 사용하였으며 세척 후 표면에너지 증가를 위한 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 분위기 가스는 Ar/$O_2$를 사용하였으며 입력전압 400 W에서 0, 5, 10, 15, 60초 동안 각각 실시하였다. ZnO nanorods의 seed layer를 도포하기 위하여 Zinc acetate dehydrate [Zn $(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O$, 0.03 M]를 ethanol 50 ml에 용해시킨 후 스핀코팅기를 이용하여 850 RPM, 15초로 5회 실시하였으며 $80^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. ZnO rods의 성장은 Zinc nitrate hexahydrate [$Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$, 0.025M], HMT [$C6H_{12}N_4$, 0.025M]를 deionized water 250 ml에 용해시켜 hotplate에 올리고 $300^{\circ}C$에서 녹인 후 $200^{\circ}C$에서 3시간 성장시켰다. ZnO nanorods의 성장 공정은(Fig. 1)과 같다. 먼저 플라즈마 처리한 시편의 표면에너지 측정을 위해 접촉각 측정 장치[KRUSS, DSA100]를 이용하였다. 그 결과 0, 5, 10, 15, 60 초로 플라즈마 표면 처리했던 시편이 각각 Fig. l, 2와 같이 $79^{\circ}$, $43^{\circ}$, $11^{\circ}$, $6^{\circ}$, $7.8^{\circ}$로 측정되었으며 이것을 각각 습식화학합성법으로 ZnO nanorods를 성장 시켰을 때 Fig. 3과 같이 밀도 차이를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 기판의 표면에너지를 제어하여 Fig. 4와 같이 나타나며 photolithography 공정없이 ZnO nanorods를 패터닝을 할 수 있었다. 본 연구에서는 플라즈마 표면 처리를 통하여 표면에너지의 변화를 제어함으로써 ZnO nanorods 성장의 밀도 차이를 나타냈었다. 이러한 저비용, 저온 공정으로 $O_2$, CO, $H_2$, $H_2O$와 같은 다양한 화학종에 반응하는 ZnO를 이용한 플렉시블 화학센서에 응용 및 사용될 수 있고, 플렉시블 디스플레이 및 3D 디스플레이 소자에 활용 가능하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.35-40
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• 2019

본 연구에서는 콘 칼로리미터의 발열량 산출 값에 대한 신뢰성 평가를 위한 기초 연구로 산소소모지수법의 주요 인자인 질량유량에 관한 측정 불확도 관계식을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 콘 칼로리미터의 덕트는 길이가 5 m이고 직경이 0.2 m로 내부가 완전히 빈 공간인 경우와 기공의 직경이 3 mm인 격자망 그리고 기공의 직경 10 mm와 기공률 0.76인 허니컴 형상의 덕트를 각각 제작하였다. 덕트 내부로 유입되는 질량유량을 산출하기 위해서 양방향 차압계와 온도센서를 유동의 수직방향으로 균일한 위치에 4개씩 설치하였으며, 레이놀즈 수 증가에 따른 속도구배와 유동의 섭동을 측정하였다. 그 결과 흡입용량이 증가할수록 난류강도에 비례하여 세 가지 형상 모두 속도구배가 증가하였으며, 95% 신뢰수준에서 질량유량에 대한 확장 불확도의 편차는 완전히 빈 공간, 격자망(d_p = 3 mm) 그리고 허니컴(d_p = 10 mm, 𝜖 = 0.76) 순으로 낮게 나타났다. 주목할 만한 점으로는 송풍기의 흡입용량이 가장 높은 조건일 때 격자망(d_p = 3 mm)이 허니컴(d_p = 10 mm, 𝜖 = 0.76) 형상에 비해서 흡입용량의 저항성은 높은데 비해서 질량유량의 확장불확도는 오히려 증가하였으며, 본 연구의 결과는 콘 칼로리미터의 덕트 내부 유동 안정성 향상을 위한 설계 자료의 활용이 가능할 것으로 판단된다.