• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.61-66
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• 2020

최근 치과 시술을 위한 국소마취 시 시술자의 피로감을 줄이고 수동 마취기의 단점을 보완한 다양한 전동형 마취액 주입기가 개발되어 임상에서 사용되고 있다. 이러한 전동형 마취액 주입기기에서는 약물 주입을 위한 압력을 정확하고 일정하게 전달하는 것이 매우 중요한 성능 요소이다. 이러한 전달 압력의 정확성을 평가하기 위하여 로드셀을 이용한 소형의 압력계가 많이 사용되는데, 로드셀 내부의 탄성체가 충분한 변위를 수용할 수 없는 경우가 있어 압력 성능 평가 시 오차를 발생시킬 수도 있다. 이에 본 연구에서는 로드셀 방식의 압력측정기를 이용하여 압력 제어형 압력 인가 장치의 성능을 평가할 때 사용 가능한 비교적 큰 변위 수용이 가능한 실리콘-크롬강(Si-Cr강) 스프링 지그를 제안하였으며 유효성을 평가하였다. 제안된 스프링 지그의 압력 전달률과 상용의 치과용 마취액 주입장치를 이용한 반복 측정 결과, 스프링 지그 사용 시 보다 안정적인 결과를 얻을 수 있었으며, 비정상적으로 높게 측정되는 빈도가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.203-204
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• 2008

한의학 진단의 중요 요소인 맥진을 자동화한 맥진기에서뿐만 아니라 비관혈적 심혈관 기능 평가를 위해서 요골동맥 맥파 측정이 널리 활용되고 있다. 요골동맥 맥파는 피험자의 생리적, 병리적 원인을 통제하더라도 가압력이 변함에 따라 형태가 달라지며, 어느 시점 맥파를 피험자의 상태를 대표하는 맥파로 해야 할지에 대한 명확한 기준이 없어 맥압이 최대가 되는 시점의 맥파를 사용하고 있다. 그러나, 맥파가 측정되는 가압력 범위뿐만 아니라 맥압이 최대가 되는 시점이 피험자마다 다르기 때문에 정확한 대표 맥파를 획득하기 위해서는 보다 가압력 단계를 늘려야 하며, 결과적으로 측정시간이 보다 길어지게 될 것이다. 본 논문에서는 최소한의 가압단계로도 보다 정확히 대표 맥파를 획득할 수 있는 방법을 개발할 수 있도록, 정밀 제어가 가능한 가압 로봇 축, 가압에 의해 눌리는 피부이동 거리 측정을 위한 레이저 센서, 가압에 따른 피부 반발력과 맥파를 측정할 수 있는 압력 센서로 구성된 테스트 지그를 개발하였다. 이를 통해 모터 이동 스텝 수에 따른 피부 이동 거리 특성, 피부 이동 거리에 따른 맥파 변화 특성 등을 관찰할 수 있었으며, 향후 효과적인 대표 맥파 획득 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.69-74
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• 2019

PMN-PT 단결정 시편의 유전 및 압전 특성의 측정 결과에 미치는 측정 기구물의 영향을 고찰하였다. 샘플에 교류 전기신호를 인가하는 지그핀의 압력이 감소할수록 공진저항은 낮게 측정되고 기계적 품질계수는 높게 계산되었다. 지그핀의 스프링 텐션이 20 grf인 경우 기계적 품질계수는 418으로 측정되었고, 스프링 텐션이 200 grf인 경우 품질계수 값은 절반으로 감소하였다. 4-프로브 방식의 픽스쳐는 압전특성 측정에는 부적합하지만 유전손실 값의 측정에는 가장 적합하였다. 정확한 PMN-PT의 압전특성 평가를 위하여 지그핀의 스프링 텐션을 최대한 낮추는 것이 필요하며, 정확한 유전특성의 평가를 위하여 4-프로브 방식이 적합함을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.766-773
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• 2021

탄약 등 화약류는 운용 특성 상 반복 및 재현이 불가능한 1회성 품목이다. 시험 과정의 신뢰성, 시험 결과의 신뢰성 확보는 총포 및 탄약의 성능 평가에서 중요한 요소라고 할 수 있다. 사격 후 포강내 압력은 총포류 수락시험, 탄약류 성능 시험 등에서 중요한 값이므로 정확한 계측이 요구된다. 강내 압력은 Cu 계열의 동구게이지를 이용하여 측정한다. 변형된 동구의 압착량은 길이-압력 변환표 또는 변환식에 의해 압력으로 환산된다. 따라서 압착량의 정확한 계측은 압력 값의 정확한 추정과 직결된다. 현재 압력 측정은 작업자에 의해 수동으로 측정되고 있으며, 이는 측정 결과의 신뢰성 측면에서 오차(human error)를 항상 내포하고 있다. 이에 본 연구에서는 계측 오차 발생 요인을 분석하고, 오차를 줄이기 위해 동구 변형량 자동 측정 시스템을 개발하였다. 접촉식 프로브 센서 및 광학계를 이용하여 자동으로 동구 변형 정도를 측정할 수 있도록 하였으며, 동구의 안정적 거치를 위한 지그 또한 설계하였다. 측정 시스템의 운영 및 측정 결과의 분석을 위해 전용 SW 또한 개발하였다. 본 연구를 통해 개발된 자동 측정 시스템은 향후 탄약 저장신뢰성평가시험, 총포 탄약 수락시험 및 기술시험 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 접착 및 계면
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• 제22권3호
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• pp.85-90
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• 2021

섬유강화 복합재료를 이용하여 다양한 제품을 개발하고 있다. 제품화를 위해서는 기본적으로 복합재료의 인장강도 평가를 진행해야 한다. ASTM D3039 규격을 기반으로 섬유강화 복합재료가 평가되는데, 인장시편에 대한 변수 및 평가 조건에 따른 변수가 섬유강화 복합재료의 인장강도에 변화를 유발시킨다. 본 연구에서는 섬유강화 복합재료의 인장강도를 평가하는 ASTM D3039 기준을 따라 실험을 하되 탭, 시편의 두께, 탭을 붙이기 위한 접착제의 종류, 지그의 압력에 따른 섬유강화 복합재료의 인장강도 결과의 변화를 확인하였다. 시편의 두께에 따라 인장강도 및 인장탄성률의 변화가 있었다. 시편의 두께는 1-1.5 mm이 최적이며, 지그의 압력은 0.28 MPa, 탭을 붙이는 접착제는 접착력이 가장 우수한 구조용 접착제를 사용하는 것이 효과적이었다. 다양한 실험적 변수로 인해 오류를 일으킬 수 있었다. 접착제 및 탭, 지그 등에 대한 정확한 설정을 통해 효과적인 복합재료 평가가 이루어지길 희망한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.51-56
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• 2016

본 논문에서는 아두이노 기반의 공장 설비 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 아두이노 플랫폼을 기반으로 하며 온도, 습도 그리고 조도를 측정하는 환경 센서와 압력 센서를 이용하여 공장의 환경 및 설비의 상태를 모니터링 한다. 모니터링 데이터는 RF(Radio Frequency) 트랜시버를 통해 서버에 연결되어 있는 지그비 코디네이터로 전송된다. 호스트 서버에 저장된 환경 센서와 압력센서의 데이터를 이용하여 공장의 환경과 설비의 압력 상태를 확인하고 설정된 알람 상태에 도달하면 관리자에게 보고하도록 설계하였다. 그리드 기반 키 선분배 방식을 사용하여 센서 노드를 인증하고 데이터 키를 동적으로 생성하여 모니터링 정보를 보호한다. 추가적인 배선 작업이 필요 없는 지그비 무선 센서 네트워크를 적용하여 공장설비 모니터링 시스템을 실제 구현함으로서 효율적인 공장의 작업 환경 모니터링이 가능하다. 또한 불량이 발생한 경우, 작업 환경을 역으로 추적하여 불량 원인 분석에 활용할 수 있다. 아두이노 플랫폼과 확장 보드를 이용하여 평탄도나 진동 같은 센서를 추가하거나 확장 보드에 연결된 포트로 제어 하는 등의 기능 확장이 용이하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.420-426
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• 2014

본 연구에서는 저온유동성 성능검사 시스템 구현을 통해 디젤 차량용 통합형 연료필터의 성능을 평가한다. 저온유동성시험 장치의 시험조건은 경유(또는 등유)를 사용하고, 상온, -20 및 $-30^{\circ}C$ 에서 경유공급압력 $3.4kgf/cm^2$, 연료공급량 60 l/H, 설정전류 30 A 및 전압은 $13V_{dc}$를 사용한다. 시료시험으로 통합필터를 지그에 장착하고, 경유(또는 등유)를 일정압력과 유량으로 설정하여 챔버 탱크와 필터에 채운 후, 설정시간 동안 설정온도로 냉각한 후, 필터 전후에 따라 유압과 시동시간, 히터의 소모전류 및 전력을 측정한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1230-1235
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• 2019

본 논문은 2-핀 센서통합연료히터를 개발하고, IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 이용하여 성능을 평가한다. 2-핀 센서통합연료히터의 성능평가는 차량과 동일 환경으로 차량 오일의 유량(Oil flow quantity), 히터에 공급되는 전기적 특성을 측정 및 분석한다. 측정된 데이터는 신호분석 임베디드 회로로 전송하고, 원격에서 사용자들이 웹브라우저를 이용하여 연료 필터의 동작 상태 및 성능을 분석하고 평가한다. 실차에 장착한 후 센서통합연료히터를 검증하기 위하여 온도를 가변 할 수 있는 엔진시험 챔버에서 통합연료히터를 구동시킴으로써 주행 효과를 얻도록 하였고, 엔진의 연료필터 입출력 측에 실험 지그와 데이터 수집 장치를 설치하여 극저온 상황에서 연료필터 입출력 측 연료필터의 온도, 오일주입 능력, 유량 데이터 및 엔진시동의 발화점 등을 평가한다. 이처럼 2-핀 센서히터와 연료필터를 통합한 2-핀 센서통합연료히터 부품의 초기 발화시점, 전기적 특성 및 유량의 입출력 압력 등 차량과 유사한 환경에서 부품의 동작을 파악하고 분석함으로써 제품의 신뢰성을 높인다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.62-62
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• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.