• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.618-619
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• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

• Journal of Auto-vehicle Safety Association
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• v.7 no.3
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• pp.7-13
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• 2015

Occupant protection performance in frontal crashes has been developed and assessed for mainly front seat occupants over many years, and in recent years protection of rear seat occupants has also been extensively discussed. Unlike the front seats, the rear seats are often occupied by children seated in rear-facing or forward - facing child restraint systems, or booster seats. In the ENCAP, child occupant protection assessments using 18-month-old(P1.5) and 3-year-old(P3) test dummies in the rear seat have already been changed to new type of 18-month-old (Q1.5)and 3-year-old(Q3) test dummies. In addition, ENCAP are scheduled with the development and introduction of test dummies of 6-year-old (Q6) and 10.5-year-old children(Q10) starting 2016. In KNCAP, Q6 and Q10 child dummies will be introduced in 2017 as well. Automobile manufacturers need to develop safety performance for new child dummies closely. In this paper, we focused on Q6 and Q10 child dummies sitting in child restraint system. Offset frontal crash tests were conducted using two types of test dummies, Q6 and Q10 child dummies, positioned in the rear seat. Q6 and Q10 were used to compare dummy kinematics in rear seating positions between Q6 behind the driver's seat and Q10 behind the front passenger's seat. The full vehicle sled test results of both dummies were conducted with different restraint systems. It showed that several injury and image data was collected as the result of the full vehicle sled test. Based on the results of these investigations, this paper describes which factor is most important and combination is the best performance when evaluating rear seat occupant protection for Q6 and Q10 child dummies.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.32 no.2
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• pp.49-54
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• 2021

In this paper, we design and construct the equipment to manufacture large-diameter optical fiber end caps, which are the core parts of high-power fiber lasers, and we fabricate large-diameter optical fiber end caps using the home-made equipment. This equipment consists of a CO2 laser as a fusion-splice heat source, a precision stage assembly for transferring the position of a large-diameter optical fiber and an end cap, and a vision system used for alignment when the fusion splice is interlocked with the stage assembly. The output of the laser source is interlocked with the stage assembly to control the output, and the equipment is manufactured to align the polarization axis of the large-diameter polarization-maintaining optical fiber with the vision system. Optical fiber end caps were manufactured by laser fusion splicing of a large-diameter polarization-maintaining optical fiber with a clad diameter of 400 ㎛ and an end cap of 10×5×2 ㎣ (W×D×H) using home-made equipment. Signal-light insertion loss, polarization extinction ratio, and beam quality M2 of the fabricated large-diameter optical fiber end caps were measured to be 0.6%, 16.7 dB, and 1.21, respectively.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.4
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• pp.1461-1464
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• 2019

In this paper, we propose the development of embedded board for integrated radiation exposure protection fireman's life-saving alarm capable of location tracking and radiation measurement. The proposed techniques consist of signal processing unit, communication unit, power unit, main control unit. Signal processing units apply shielding design, noise reduction technology and electromagnetic wave subtraction technology. The communication unit is designed to communicate using the wifi method. In the main control unit, power consumption is reduced to a minimum, and a high performance system is formed through small, high density and low heat generation. The proposed techniques are equipment operated by exposure to poor conditions, such as disaster and fire sites, so they are designed and manufactured for external appearance considering waterproof and thermal endurance. The proposed techniques were tested by an authorized testing agency to determine the effectiveness of embedded board. The waterproof grade has achieved the IP67 rating, which can maintain stable performance even when flooded with water at the disaster site due to the nature of the fireman's equipment. The operating temperature was measured in the range of -10℃ to 50℃ to cope with a wide range of environmental changes at the disaster site. The battery life was measured to be available 144 hours after a single charge to cope with emergency disasters such as a collapse accident. The maximum communication distance, including the PCB, was measured to operate at 54.2 meters, a range wider than the existing 50 meters, at a straight line with the command-and-control vehicle in the event of a disaster. Therefore, the effectiveness of embedded board for embedded board for integrated radiation exposure protection fireman's life-saving alarm has been demonstrated.

• Progress in Medical Physics
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• v.23 no.2
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• pp.91-98
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• 2012

Verification of internal organ motion during treatment and its feedback is essential to accurate dose delivery to the moving target. We developed an offline based internal organ motion verification system (IMVS) using cine EPID images and evaluated its accuracy and availability through phantom study. For verification of organ motion using live cine EPID images, a pattern matching algorithm using an internal surrogate, which is very distinguishable and represents organ motion in the treatment field, like diaphragm, was employed in the self-developed analysis software. For the system performance test, we developed a linear motion phantom, which consists of a human body shaped phantom with a fake tumor in the lung, linear motion cart, and control software. The phantom was operated with a motion of 2 cm at 4 sec per cycle and cine EPID images were obtained at a rate of 3.3 and 6.6 frames per sec (2 MU/frame) with $1,024{\times}768$ pixel counts in a linear accelerator (10 MVX). Organ motion of the target was tracked using self-developed analysis software. Results were compared with planned data of the motion phantom and data from the video image based tracking system (RPM, Varian, USA) using an external surrogate in order to evaluate its accuracy. For quantitative analysis, we analyzed correlation between two data sets in terms of average cycle (peak to peak), amplitude, and pattern (RMS, root mean square) of motion. Averages for the cycle of motion from IMVS and RPM system were $3.98{\pm}0.11$ (IMVS 3.3 fps), $4.005{\pm}0.001$ (IMVS 6.6 fps), and $3.95{\pm}0.02$ (RPM), respectively, and showed good agreement on real value (4 sec/cycle). Average of the amplitude of motion tracked by our system showed $1.85{\pm}0.02$ cm (3.3 fps) and $1.94{\pm}0.02$ cm (6.6 fps) as showed a slightly different value, 0.15 (7.5% error) and 0.06 (3% error) cm, respectively, compared with the actual value (2 cm), due to time resolution for image acquisition. In analysis of pattern of motion, the value of the RMS from the cine EPID image in 3.3 fps (0.1044) grew slightly compared with data from 6.6 fps (0.0480). The organ motion verification system using sequential cine EPID images with an internal surrogate showed good representation of its motion within 3% error in a preliminary phantom study. The system can be implemented for clinical purposes, which include organ motion verification during treatment, compared with 4D treatment planning data, and its feedback for accurate dose delivery to the moving target.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.35 no.2
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• pp.136-146
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• 1999

The telemetry system for the oxygen, pH, turbidity and the distribution ecology of fishes was constructed by the authors in order to product and manage effectively in shallow sea culture and setnets fisheries, and then the experiments for the telemetry system carried out at the culturing fishing ground in coast of Sanyang-Myon, Kyoungsangnam-Do and the set net fishing ground located Nungpo bay in Kojedo province respectively from October, 1997 to June 1998.As those results, the techniques suggested in the telemetry system for which find out the relationship between the physical and chemical environment in the sea and the distribution ecology of fishes gave full display its function, and its system could be operated as real time system. This research can also provide base-line data to develope a hybrid system unifying the marine environment information and the fisheries resources information in order to manage effectively coastal fishing ground.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.43 no.11 s.353
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• pp.37-47
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• 2006

This work proposes a 10b 25MS/s $0.8mm^2$ 4.8mW 0.13um CMOS A/D Converter (ADC) for high-performance wireless communication systems such as DVB, DAB and DMB simultaneously requiring low voltage, low power, and small area. A two-stage pipeline architecture minimizes the overall chip area and power dissipation of the proposed ADC at the target resolution and sampling rate while switched-bias power reduction techniques reduce the power consumption of analog amplifiers. A low-power sample-and-hold amplifier maintains 10b resolution for input frequencies up to 60MHz based on a single-stage amplifier and nominal CMOS sampling switches using low threshold-voltage transistors. A signal insensitive 3-D fully symmetric layout reduces the capacitor and device mismatch of a multiplying D/A converter while low-noise reference currents and voltages are implemented on chip with optional off-chip voltage references. The employed down-sampling clock signal selects the sampling rate of 25MS/s or 10MS/s with a reduced power depending on applications. The prototype ADC in a 0.13um 1P8M CMOS technology demonstrates the measured DNL and INL within 0.42LSB and 0.91LSB and shows a maximum SNDR and SFDR of 56dB and 65dB at all sampling frequencies up to 2SMS/s, respectively. The ADC with an active die area if $0.8mm^2$ consumes 4.8mW at 25MS/s and 2.4mW at 10MS/s at a 1.2V supply.

• The magazine of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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• v.5 no.2
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• pp.26-31
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• 2014

This invention is purposed to provide an innovative solution for the inside of roof structures, which is cultural assets. The Asian old houses generally have several layered roofs on top of the structures. If a fire has started inside of the roof, it is hard to be extinguished before eliminating all the upper layers of the roof. This invention provides pre constructed embedded pipes, which is flammable and easy to be dissolved by the fire. The material of pipe is composed of rubbers, of which the combustion point is so low that the extinguishing of initial fire is possible without additional fire service. The inside of pipe is filled with halon gas. If the filled gas is consumed after ignited by fire, additional fire extinguishing water is supplied. If the flexible pipes are totally combusted by a big fire, the sprinkler at the end of inflexible pipe will work continuously, which is located between flexible and inflexible pipes. The extinguishing pipe network is suggested as dividing whole roof as multiple sections for a swift fire extinguishing in case of intentional or natural fire attack to our invaluable cultural assets.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.674-680
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• 2017

Touch Screen Panel (TSP) is a widely used personal handheld device and as a large display apparatus. This study examines micro bump fabrication technology for TSP test process. In the testing process, as TSP is changed, should make a new micro bump for probing and modify the testing program. In this paper we use a maskless lithography system to confirm the potential to fabricatemicro bump to reducecost and manufacturing time. The requiredmaskless lithography system does not use a mask so it can reduce the cost of fabrication and it flexible to cope with changes of micro bump probing. We conducted electro field simulation by pitches of micro bump and designed the lithography pattern image for the maskless lithography process. Then we conducted Photo Resist (PR) patterning process and electro-plating process that are involved in MEMS technology to fabricate micro bump.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1727-1731
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• 2008

수자원의 효율적인 관리를 위해서는 신뢰성 있는 유량자료의 획득이 대단히 중요하다. 우리나라는 양질의 유량자료를 획득하기 위해 매년 많은 시간과 돈을 투자하고 있으나 자료의 질적인 면에서 만족할 만한 성과를 얻지 못하고 있다. 현재까지 우리나라의 유량자료는 댐의 수문자료와 수량관리 부처인 건교부에서 운영하는 수위표 지점의 수위-유량곡선에서 산출된 자료에 의존하고 있다. 그러나 수위-유량 관계식을 보정하기 위한 유량측정사업이 지속적이지 못하며, 이 관계식은 유량이 적은 저수기 및 갈수기에는 부정확하다는 한계가 있다. 또한, 국립환경과학원 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정사업을 실시하고 있지만, 목적은 낙동강수계의 오염총량관리 단위유역 말단 47개 지점에서 유량측정을 효율적으로 실시하여 수질정책의 기초자료를 제공하는데 있다. 이 자료 역시 오염총량관리를 위하여 유량측정을 실시하여 수자원의 효율적인 관리를 위한 일 유량을 알 수가 없는 한계점을 가지고 있다. 따라서 저수기 및 갈수기에 수질정책의 기초자료를 제공하기 위해서 하천을 포함한 유역의 정확한 강우-유출특성의 파악이 필요하다. 그러나 강우-유출특성 또한 유역 내 강우의 시 공간적 분포가 다르며 그 자가 비선형성이 강하고 여러 변동성을 포함하므로, 강우로부터 하천의 유출량의 정확한 해석이 불가능하다. 그러나 최근 인공지능 분야에서 신호처리, 지능제어 및 패턴인식 등의 수단으로 사용되고 있는 신경망은 학습이라는 최적화 과정을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 비선형적으로 구축할 수 있으며 이러한 이점을 활용하여 수자원 분야에서 다양하게 적용되고 있다. 본 연구의 목적은 강우-유출자료 및 댐 방류량 자료의 비선형적인 특정을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망모형을 적용하여 수질정책의 기초자료를 제공하기 위하여 신뢰성 있는 유량자료를 산정하는 모형을 개발하는 것이다. 이를 위해서 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정 지점 상류의 댐 방류량의 일 방류량자료와 강우자료를 입력 자료로 하여 유량을 예측할 수 있는 유량예측 신경망 모형 FFBN(Flow Forecasting By Neural)을 개발하였다. 그리고 입력 자료로서 장기유출모형인 SWAT의 모의결과를 입력 자료로 추가한 FFBNS(Flow Forecasting By Neural and SWAT)을 개발하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 유출량을 실측치와의 비교를 위하여 낙본D지점과 낙본 E지점에 대하여 $2005{\sim}2006$년까지의 모의 결과를 낙동 수위측정지점과 구미 수위측정지점의 실측치 통하여 복잡한 비선형성을 가지는 유출 시계열 자료에 대한 효과적인 최적의 신경망모델을 개발하여 유량을 예측하고 적용 가능성을 검토하고자 한다. 모의 결과는 수질정책의 기초자료 제공에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.