본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.
본 연구에서는 판형태의 압전감지기와 압전작동기가 접착되어 있는 보형태의 스마트구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소모형화 방법을 제안한다. 압전재료의 직접압전효과와 역압전효과에 대한 구성방정식을 고려하고 변분원리를 이용하여 스마트보유한요소의 운동방정식을 유도한다. 이러한 2절점 보 유한요소근 등매개변수요소로서 Timoshenko 보이론을 기초로 한다. 따라서, 보형태의 스마트구조물을 제안하는 스마트보 유한요소에 의하여 해석함으로써 전압이 작용되는 압전작동기에 의한 구조물의 제어와 전압을 측정하는 압전감지기에 의한 구조물의 모니터링에 대한 수치적인 시뮬레이션이 가능해진다 이러한 스마트보유한요소와 Constant-gain feed back control 기법을 이용하여 압전감지기와 압전작동기를 이용한 보구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소 모델을 제안한다
본 연구는 유치원 현장에서 컨설팅을 의뢰하고 이끌어가는 역할을 담당하고 있는 유치원 교사들이 유치원컨설팅에 대한 인식 및 요구를 알아봄으로써 유치원컨설팅이 나아가야 할 방향성을 제시하는 데 그 목적이 있다. 본 연구의 대상은 부산광역시에 소재한 공, 사립 유치원 교사 178명이며, 자료분석은 spss 18.0을 활용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 유치원컨설팅 에 대한 유치원 교사의 인식은 컨설턴트 영역이 가장 높게 나타났으며, 원리 영역이 가장 낮게 나타났다. 유치원 교사의 배경변인별로는 경력, 학력, 자격, 근무기관에 따라 전체 인식 및 일부 영역을 제외한 모든 하위영역에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, 유치원컨설팅에 대한 필요성 및 요구도를 하위 영역별로 살펴본 결과 수업컨설팅에 대한 유치원 교사의 요구도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 유치원 교사의 제변인별 유치원컨설팅에 대한 요구도 차이는 학력에 따라서는 유치원경영컨설팅 총점에서, 직위에 따라서는 수업컨설팅에서, 근무지에 따라서는 유치원경영컨설팅 총점에서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권8호
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pp.1069-1075
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2012
레이저는 고밀도 열원으로써, 입열을 최소화하면서 고속용접이 가능한 장비이다. 특히 최근 상업화된 고출력 파이버 레이저는 특유의 발진원리 때문에 높은 빔품질과 소형화된 시스템이 가능하다. 이러한 장점들로 인해 파이버 레이저는 LNG 카고탱크에 대해 선박 내부에서 용접이 가능한 가장 적합한 열원이라고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 선박산업에 레이저 용접기술을 적용하기 위해 파이버 레이저를 이용하여 LNG 선용 스테인리스강의 용접을 진행하였다. 연구에서 사용한 재료는 카고탱크에 사용되고 있는 오스테나이트계 스테인리스강인 두께 1.2mm의 STS304L였다. 레이저 출력 및 용접속도를 변화시켜가면서 겹치기 및 맞대기 용접을 실시한 후 용입특성을 분석하여 최적의 접합조건을 도출하였다. 그 결과 용접부에서 모재보다 우수한 기계적 성질을 얻을 수 있었다.
우리나라의 최근의 건설공사의 형태를 보면 초고층 아파트, 대형 주상복합 건물 등 대형주거용 건축물들이 등장하고 입다. 이러한 건설공사의 대형차 추세에 따라 공사기간, 공사비용 등이 크게 증가하였다. 이에 공사기간 및 공사비용을 절약하고 프로젝트의 성공을 위한 건설관리 기법들의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고층 주거건축의 마감공사 중에서 공사규모, 자재의 양중 측면에서 많은 부분을 차지하고 있는 가구공사의 관리체계를 정립하기 위하여, 적시생산(Just-In-Time)방식과 린건설(Lean Construction)의 개념을 도입하였다. 생산성 향상을 위한 위의 두 가기 원리를 이용하여 가구공사의 프로세스를 분석하고 그에 따른 개선방안을 제시하고자 한다. 이러한 분석과 개선방안의 제시는 마감공사의 원활한 흐름을 유도할 수 있으며, 또한 공사기간 및 공사 비용을 절약함으로써 프로젝트의 성공에 기여할 수 있다.
본 논문에서는 카오스 현상을 발생시키는 이산 로렌츠 시스템의 컴퓨터 모의 실험에 대한 방법을 제시하였다. 모의 실험에서의 카오스적인 움직임은 수치해석에 의해 예측된 결과와 일치하였다. 동기화된 카오스 시스템의 원리를 사용함으로써, 비화통신을 위한 접근 방법 로렌츠 방정식을 코딩한 송.수신기를 컴퓨터를 사용, 모의 실험함으로써 증명하였다. 송신기에서는 카오스 신호를 사용해서 보내고자 하는 메시지를 먼저 카오스 신호와 곱하고 다시 카오스 신호를 더해서 전송한다. 한편 수신기에서는 전송된 신호를 수신측 카오스 신호로 빼준 후에 다시 나누어서 전송된 메시지를 회복하는 방법을 사용하였다. 비선형 상태추정으로써 로렌츠 이산 카오스 동기 시스템의 견고성의 정도를 결정하기 위해서 샘플링 시간을 달리했으며, 이때 동기 오차와 그에 따른 송신신호와 수신신호와의 오차 값을 비교하여 성능을 평가하였다.
콘크리트의 미세공극 혹은 미세균열의 발생과 성장은 콘크리트의 점차적인 물성 저하를 야기한다. 이와같은 손상은 이방성을 가지며 소성과 함께 콘크리트의 비선형거동을 일으키는 주요원인이 된다. 본 논문은 콘크리트의 탄소성 변형 및 손상을 고려하여 콘크리트의 이방성 손상거동을 해석할 수 있는 콘크리트 연속체 손상모델의 개발에 관한 연구이다. 등가 탄성 에너지원리를 이용하여 이방 손상텐서로 표현된 유효탄성텐서를 구하고, 이를 포함하고 있는 열역학 법칙의 자유에너지함수와 소산포텐셜로부터 손상의 전개법칙을 유도한 후, 손상에너지해방률의 함수로 표현한 손상면을 적용하므로써 콘크리트의 이상성손상을 효율적으로 해석 할 수 있는 구성방정식을 유도하였다. 또한 이방성 손상모델에 콘크리트의 소성모델을 도입시켜 탄소성 변형 및 손상을 함께 고려할 수 있는 콘크리트의 연속체 손상모델을 개발하였다. 개발된 손상모델을 유한요소해석 프로그램에 적용하여 1축 및 2축의 여러 조합응력을 받는 콘크리트 모형을 유한요소해석하였으며, 실험결과 또는 타 모델과의 비교로부터 손상모델의 타당성을 검증하였다.
본(本) 연구(硏究)는 현존(現存)하는 백제시대(百濟時代)의 두 석탑(石塔)인 미륵사지(彌勒寺址) 석탑(石塔)과 정림사지(定林寺址) 오층석탑(五層石塔)의 조형(造形)에 관한 기하학적(幾何學的) 해석(解析)이다. 두 석탑(石塔)을 지상측정용(地上測定用) Camera P31과 정밀입체도화(情密立體圖化)에 A-10을 이용하여 현존(現存) 복발(覆鉢)부분까지 남아있는 정림사지(定林寺址) 오층석탑(五層石塔)과 손상부분이 많은 미륵사지(彌勒寺址) 석탑(石塔)을 비교고찰(比較考察)한 결과 같은 조형원리(造形原理) 즉, 기준면(基準面)(module)으로부터 정삼각형을 작도하고 그 정삼각형의 정점(頂點) 윗부분에 있는 옥개석폭(屋蓋石幅)의 비(比)가 9 : 8 : 7 : 6 : (5)로 체감(遞減)되어 나가는 것을 알 수 있었고, 손상되기전의 복발(覆鉢)부분까지의 높이를 추정(推定)할 수 있었다.
스플릿 홉킨슨 압력 봉(SHPB)실험은 암석 및 콘크리트와 같은 취성재료의 동적 물성과 변형특성을 파악하고 압축 응력-변형율 데이터를 획득하기 위하여 사용된다. SHPB 실험법은 원리상 대상시료가 파괴이전에 동적응력평형 상태와 일정 변형율 속도 조건하여 놓여져 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위하여 충격봉과 입사봉의 충격에 의하여 발생되는 충격 입사파형을 제어할 필요가 있다. 최근에는 원형 디스크를 충격봉과 입사봉 사이에 두어 입사 충격파형을 제어하는 펄스쉐이핑 기법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 입사 충격파형을 정밀하게 제어할 목적으로 다양한 형태와 크기의 금속디스크를 대상으로 SHPB 실험을 수행하여 동적 변형 특성을 파악하였다. 펄스쉐이퍼의 두께와 직경이 작아짐에 따라 응력값과 파장은 증가하였다.
This study was made to objectify the principle of oriental medical prescriptions so that we could obtain the principle and the formulation of them For that purpose, we analysed the formula and rule of 205 prescriptions recorded in Gum-goe-yo-rak, which have a few of components, and are widely used in clinical from ancient times to these days. At first we classified those prescriptions by their effect. Then we re-classified the herbs of the effect groups into four natures (cold, hot, warm and cool) and five kinds of flavors (sour, bitter, sweet, acrid and salty). And we classified the herbs into three grades - superior, medium, and inferior - which were used in Shen Nong's Herbal Classic. By these means, we statistically evaluated the prescriptions recorded in Gum-goe-yo-rak based on the Four Regular Components(Monarch, Minister, Assistant, and Laborer). As a result we could obtain some facts about the prescriptions recorded in Gum-goe-yo-rak, those are what kind of herbal material was used frequently and distribution of the natures flavors and grades according to thier effects. And we are sure that these results can be great help for establishment of fundamental formulation of theory of traditional herbal medicinal polyprescription.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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