• 한국정밀공학회지
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• 제27권7호
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• pp.87-93
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• 2010

This paper presents an evaluation of efficiency on glass precision machining by using abrasive water-jet machine. In this study, problems of conventional water-jet machining are examined experimentally and are analysized numerically. Especially, the reason of whitening on the machined surface of biochip glass is determined. It is found that the mass flow rate of abrasive input and transverse speed of water-jet are key parameters to control the direct machining of micro hole and channel on a glass substrate. Based on results of experimental analysis, possibility of direct fabrication of micro holes and channels on a glass substrate is successfully confirmed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.116.1-116.1
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• 2016

반도체 가스센서에서는 가연성 및 탄화수소계 가스를 감지 하기 위해서 $100{\sim}500^{\circ}C$ 이상의 동작온도를 필요로 한며, 이에 따라 반도체식 가스센서의 마이크로 히터 소재는 고온에서 열적 안정성이 있는 소재가 요구된다. 현재 상용화되고 있는 반도체식 가스센서는 실리콘(Silicon) 기반의 MEMS 기술을 이용한 가스센서이며, 구조적으로나 성능적 한계가 드러남에 따라 실리콘 이외의 다양한 재료의 MEMS 응용기술 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 실리콘의 재료적 한계를 극복하기 위해 다공성 알루미늄 산화물(AAO)을 기판으로 사용하여 마이크로 히터를 제작하였다. AAO의 제작에 앞서 CMP, 화학연마, 전해연마를 이용하여 적합한 전처리 공정을 선정하였고, AAO 제작 시 온도, 시간, 전압의 변수를 주어 마이크로 히터 기판에 적합한 공정을 탐색하였다. 마이크로 플랫폼은 MEMS 공정으로 제작되었으며, PR(Photo Resist)을 LPR(Liquid Photo Resist)과 DFR(Dry Film Resist)로 각각 2종 씩 선택하여 AAO에 적합한 제품을 선정하였다. 제작된 마이크로 히터는 $1.8mm{\times}1,8mm$로 소형화 하였고, 열손실의 제어를 위해 열확산 방지층을 추가하였다. 구동 온도, 소비전력, 장시간 구동시 안정성의 측정 및 평가는 적외선 열화상 카메라와 kiethly 2420 source meter를 이용하여 측정하였으며, 열확산 방지층의 유 무에 따른 온도 분포 및 소비전력을 비교평가 하였다. 최종적으로는 현재 사용화 되어있는 가스센서들의 소비전력과 비교 평가 하여 논의 하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.533-551
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• 2015

암석은 인공적인 재료(금속, 유리)에 비해 불균질하고 이방성을 가지고 있기 때문에 워터젯 절삭시 매우 복잡하게 파쇄되는 특성을 가진다. 워터젯 절삭시 암석특성에 따라 절삭성능이 결정되므로 물성에 대한 영향을 파악하는 것은 매우 중요하다. 워터젯 절삭효율에 영향을 미치는 물성은 선행문헌의 실험조건(수압, 연마재 투입량, 이격거리 등) 및 암종에 따라 다양하게 제시되고 있다. 본 연구에서는 워터젯 시스템을 이용한 암석절삭에 있어서 물성영향에 대해 문헌연구를 실시하고 중요 물성을 분석하였다. 선행문헌 연구를 통해 암석의 공극율, 일축압축강도, 경도가 워터젯 암석 절삭에 있어서 중요한 물성으로 도출되었다. 분석결과는 향후 워터젯 절삭 기술을 이용한 터널공사시, 암반특성에 따른 굴착효율을 예측하기 위한 기초지식을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.4732-4737
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• 2011

진공집진 스탠딩 그라인더는 그라인딩을 하면서 동시에 발생하는 분진을 집진하는 것으로서, 산업현장에서 도장하기 전에 도장 표면이나 용접 후 비드 부위를 깨끗하게 하기 위하여 필요하다. 최근에 스탠딩 그라인더는 연마 및 분진집진 용량이 커졌으나 반면에 발생소음이 적고 컴팩트하고 포터블화하는 추세이다. 이러한 연마와 집진 성능이 증가함에 따라서 소음과 중량이 중요한 문제로 야기된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 효율적인 사이클론을 Ansys-CFX에 의하여 해석하여 설계하고 실험을 거쳐서 개발되었으며, 그 결과, 그라인더부의 중량은 5.9kg로서 작업자가 충분히 들고 작업을 할 수 있으며, 개발 제품의 소음은 69.9dB(A)로서 좋은 결과를 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권12호
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• pp.1172-1177
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• 2000

최근 콘크리트 보호 재료는 코팅을 이용하는 과거의 방법에서 함침을 이용하는 기법으로 전환하였다. 이중 발수제는 콘크리트의 표면의 특성을 변화시키는 것으로 친수성의 콘크리트를 소수성 물질을 결합시켜 물에 의한 젖음을 방어하는 것으로 콘크리트에 사용하였을 경우 콘크리트의 고유한 표면 장력을 작게 변화시키고 장력이 큰 물질 중의 하나인 물의 흡수를 방어하게 한다. 본 실험은 발수제의 성능 평가를 위하여 다공질의 재료인 콘크리트의 접촉각을 측정하여 그 변화를 관찰하였으며, 발수제들의 우수한 기능 중의 하나인 통기성을 시편의 중량 감소로 측정하였다. 발수제로 n-octyl ethoxy silane을 사용한 콘크리트 시편의 흡수 능력은 사용하지 않은 것의 약 10% 정도로 측정되었으며 시편의 수분 중량 감소는 7일 동안 90~130%로 관찰되어 통기성이 유지되어 콘크리트의 강도 유지에 효과적임을 알 수 있었다. 또한 겉보기 접촉각은 처리하지 않은 시편에서 24~33$^{\circ}$로 측정되었으나 처리된 시편의 최초면에서 130~141$^{\circ}$이었으며 2mm의 연마면에서는 127~132$^{\circ}$로 측정되어 콘크리트 표면 장력 변화가 유지되고 있음을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제28권1호
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• pp.57-64
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• 2019

본 연구에서는 산업용 발전설비 부품의 곡면을 표면처리 하기 위한 브라스팅 노즐을 설계한 후 압축성 유동해석을 통해 분사 성능을 살펴보았다. 이때 곡면 노즐의 출구는 부품의 표면을 따라 곡면으로 설계되었다. 3차원 프린팅으로 노즐을 제작한 후 실린더형 시편의 표면에 연마재를 분사하여 세정 성능시험을 수행하였다. 해석 후 얻은 유효 세정 면적과 실험 후 얻은 유효 세정 면적의 크기와 형상이 유사하였으며 이로부터 곡면형 노즐 설계의 타당성 및 실효성을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제24권4호
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• pp.309-316
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• 1999

This study was conducted to develop a large-scale rice polisher with double polishing stages for producing clean rice with high quality in rice processing complexs. The performance of the developed rice polisher was evaluated and improved. The results obtained from this study were as followings : 1. A large-scale rice polisher with double polishing stages was developed, which consisted of two polishing chambers(polishing part I and II), two spraying parts, a feeding part, power of 37kW, control panel, etc. Especially, the purpose of polishing part Iwere to uniformly mix white rice sprayed with water and to remove bran particles from the rice. the roller surface of the polishing part I was coated with chromium. 2. The capacity of the developed rice polisher was 4t/h. The broken rice rate of the polisher was less than 0.2%, compared with about 1% of others. 3. The whiteness increment of the developed polisher was 2.6~3.0% compared with about 2.3~2.5% of others. 4. The energy consumption of the developed polisher was 0.5kWh/100kg. 5. The developed polisher was improved with the angle change of screen slot of the polishing chamber I. The broken rice rate was reduced from about 0.5% to about 0.2% as the max. internal pressure of the polishing chamber II decreased by 0.4kg/$\textrm{cm}^2$ due to the increase of resistance in the polishing chamber I. The whiteness of the polisher showed more than 38~39. 6. The developed rice polisher showed high performance, compared with other domestic and foreign polishers.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.174-175
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• 2003

현재 유통되고 있는 일반백미의 경우 소비자가 밥을 짓기 위해서는 쌀을 씻어야하는 번거로움 뿐만아니라 쌀 중량의 약 15배의 물이 소요되고, 또한 이때 발생된 쌀뜨물이 수질오염의 원인이 되기 때문에 무세미가공 및 보급 필요성이 점차 높아지고 있다. 무세미 가공분야의 선진국인 일본의 경우 ‘92년부터 습식 무세미조제기가 실용화되기 시작, 현재 사다께 등 6개사에서 기계장치를 생산보급 하고 있으며, 무세미의 유통도 일반화되어가고 있는 추세이다. 국내의 경우 무세미조제기는 근래에서야 습식 무세미 조제설비가 국산화되어 보급초기 단계 있으며, 무세미의 안정적 가공 및 보급을 위해서는 앞으로 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 특히 습식의 경우 쌀이 물에 접촉하는 시간이 길 경우 품질저하의 우려가 크고, 쌀중량의 1.4배에 해당하는 물이 가공과정에 필요하기 때문에 물사용량을 억제할수 있는 가공기술의 개발 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 물사용량을 최소화 할 수 있는 무세미 조제시스템을 개발하고자 하였으며, 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 시작기는 연마 및 공기세척부, 정전기 세척부, 미세가수세척부로 구성하여 쌀이 단계적으로 세척될 수 있도록 제작되었다. 성능시험 결과, 각 세척공정별 세척수의 탁도 감소효과는 연마 및 공기크리닝부에서 22.67ppm, 정전기 크리닝부에서 8.33ppm, 미세가수세척부에서 17.34 ppm이 감소되는 것으로 나타났다. 특히 정전기세척부의 탁도감소 효과는 다른 두공정에 비해 작지만 제거가 쉽지 않은 미세한 쌀겨들을 제거하여 탁도를 개선을 시켰기 때문에 미세가수세척장치에서 가수량을 적게 사용하는데 기여한 것으로 판단된다. 가공시 적정 탁도를 확보할 수 있는 가수량은 430cc/kg로 기존의 습식에 비해 약 69%정도 세척수 절감효과가 있었다. 이때 미세가수세척부의 원통스크린 회전수는 108, 205rpm범위가 적정한 것으로 나타났다. 쌀의 품위는 탁도가 가공전 97.33ppm(일반백미)에서 가공후 최대 48.00ppm으로 낮아졌으며, 백도도 가공전 36.80에서 42.80으로 향상되어 씻지 않고도 밥을 지을수 있는 무세미 가공이 가능하였다. 이밖에 쇄립률은 가공전 5.30%에서 7.37%로 다소 증가하는 것으로 나타났고, 함수율은 가공전 15.60%에서 15.80%로 약 0.2%가 증가하였으나 기존의 연구결과에 비춰볼 때 문제가 되지 않을 것으로 여겨진다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.9-16
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• 2013

The comparisons of performance characteristics between the super-mirror face grinding machine using variable air pressure developed in this laboratory to grind precisely the sliding face of a surface hardened workpiece with thermal spray and the conventional one are investigated by measuring the surface roughness and hardness for a SCM440. To process variously workpiece according to shape, size and materials, the rotating and contacting forces of the developed grinding machine can be changed by air pressure. The surface roughness of processed workpiece can be also attained to state of mirror face by grinding precisely the sliding face with changing the rotating speed of diamond wheel. It is possible to be attached to the various machine tools because the super-mirror face grinding machine using variable air pressure is a small size. The grinding efficiency is elevated because it can be worked by two or more grinding machines attached to concurrently a machine tool for the large workpiece. In this study, results show that the cusp height of the super-mirror face grinding machine for the particle size of 100 and $1500No./mm^2$ is lower than that of the conventional one because the vibration is reduced by rotating very fast the diamond wheel with a pressed air and it can be processed by rotating the diamond wheel with a constantly varied air pressure perpendicular to workpiece surface, and that the workpiece in the super-mirror face grinding machine for the particle size of $3000No./mm^2$ can be processed to state of mirror face that is rarely seen by the cusp height. It is also found that the surface hardness of both the conventional and the super-mirror face grinding machines are increased as the particle size of diamond wheel is reduced, and the surface hardness of the super-mirror face grinding machine is HRC 1.1 ~ 1.8 higher than that of the conventional one.

• 유기물자원화
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• 제32권1호
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• pp.21-29
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• 2024

본 연구에서는 반도체 패키징의 몰딩 공정에서 발생하는 EMC 폐기물을 재활용하여 실리카 나노입자를 성공적으로 제조하였으며, 이를 CMP 공정용 슬러리의 연마재 물질로 응용하였다. 상세히는, EMC 폐기물을 암모니아 용액과 소니케이터를 활용하여 열과 에너지를 가하는 에칭 과정을 통해 실리카 나노입자를 제조하기 위한 실라놀 전구체를 추출하였다. 이후 실라놀 전구체를 활용하여 졸-겔법을 통해 약 100nm를 나타내는 균일한 구형의 실리카 나노입자(e-SiO₂, experimentally synthesized SiO₂)를 합성하였다. 제조한 e-SiO₂는 물리화학적 분석을 통해 상용화된 실리카 입자(c-SiO₂, commercially SiO₂)와 동일한 형상과 구조를 지니고 있음을 확인할 수 있었다. 최종적으로, e-SiO₂를 연마재로 사용하여 CMP 공정용 슬러리를 제조하여 실제적인 반도체 칩의 연마 성능을 확인하였다. 그 결과, 반도체 칩의 표면에 존재하던 스크래치가 성공적으로 제거되어 매끈한 표면으로 바뀌게 된 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 물질의 재활용법에 대한 설계를 통해 EMC 폐기물의 부가가치를 향상시키기 위하여 반도체 공정에서 대표적으로 활용되는 고부가가치 소재인 실리카 입자로 성공적으로 제조하고 이를 응용하는 방법에 대해 제시하였다.