• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.2
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• pp.157-164
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• 2012

The design strategy of the multi-functional structure is that the electrical components and the circuits are directly put on their supporting structural panel in which the radiation shields and the thermal control functions are integrated. Applying the multi-functional structure reduces the total mass and size of the space system and makes it possible to lower launch cost. In present study the performance of thermal radiation for six types of multi-functional structure are investigated by the numerical method. The effect of the rib configuration on heat transfer for the multi-functional-structure is not important alone but is meaningful considering with the structural stiffness, difficulty of manufacturing and mass increase. In heat spreading point of view, the thickness of the outer conductive layer is important rather than the rib configuration and the trade-off study with the mass and thickness is required for optimum design.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1573-1578
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• 2011

In this study, a novel electromagnetic microrobot system with locomotion and drilling functions in threedimensional space was developed. Because of size limitations, the microrobot does not have actuator, battery, and controller. Therefore, an electromagnetic actuation (EMA) system was used to drive the robot. The proposed EMA system consists of three rectangular Helmholtz coil pairs in x-, y- and z-axes and a Maxwell coil pair in the z-axis. The magnetic field generated in the EMA coil system could be controlled by the input current of the EMA coil. Finally, through various experiments, the locomotion and drilling performances of the proposed EMA microrobot system were verified.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.382-382
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• 2011

보다 저렴한 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한 다결정 실리콘 태양전지의 발전효율개선을 위해서는 태양광스펙트럼의 표면 흡수기구를 최적화하고, 전자-정공쌍의 생성극대화 및 재결합 기구 제어를 통한 전하운바자들의 안정적인 분리와 전극으로의 효율적인 수집이 필수적인다. 현재 양질의 다결정 실리콘 웨이퍼에 기반한 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에서 16~17% 발전효율이 이루어지고 있으며 18% 이상의 발전효율을 얻기 위해서는 보다 더 우수한 품질의 다결정 실리콘 웨이퍼가 요구된다. 본 연구에서는 15.5~16.5% 대역의 평균 발전효율을 갖는 15.6 cm${\times}$15.6 cm 크기 고효율 다결정 실리콘 태양전지 전면의 전자발광(EL : electroluminescence)데이터로부터 효율기여도가 높은 위치와 상대적으로 기여도가 낮은 위치들을 선정하여 380~1050nm 파장대역의 광선속에 대해 국부적인 외부양자효율(EQE : external quantum efficiency)을 측정하고 투과전자현미경(TEM : tunneling electron microscope) 등을 활용하여 결정방향 등에 기인하는 양자효율 악화기구를 분석하였다. 결론적으로 15%대의 상대적으로 낮은 발전효율을 보이는 태양전지들은 300~600 nm 단파장 영역에서 양자효율이 상대적으로 낮은 저급한 결정성의 웨이퍼에 기인하고 16.5%이상의 높은 발전효율을 갖는 태양전지들은 단파장영역에서 높은 양자효율을 갖는 영역이 수광면적의 80~90%를 차지하는 것으로 밝혀졌다. 이와 더불어 15%대의 발전효율을 갖는 태양전지에서는 600~1100 nm 파장대역에서 상대적으로 악화된 양자효율을 갖는 저급한 결정성 영역이 30~40%를 차지하였으나 16.5%대역의 고효율 태양전지에서는 저급한 결정성 영역이 5~10%를 차지하여 대조를 보였다. 따라서 18%이상의 높은 발전효율을 갖는 다결정 실리콘 태양전지의 양산을 위해서는 양자효율이 우수한 양품의 웨이퍼를 기반으로 표면 texturing을 통해 평균 태양광 흡수율을 90%이상으로 개선하고, 보다 미세한 프론트 전극패턴을 통해 수광면적을 개선하고 선택적인 에미티공정 기술 등을 적용할 필요가 있음을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.501-501
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• 2011

산업이 고도화, 다원화, 세계화되고 있는 현대사회는 다기능성, 고물성, 극한 내구성을 가지며 환경 친화적이면서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 다기능 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 시점에서 다양한 물성을 동시에 발현이 가능한 코팅 소재는 향후 미래에 중요한 원천소재로서 주목되고 있다. 특히, 환경에 의해 쉽게 물성 및 구조의 변화가 쉬운 종래의 코팅소재와는 달리, 다양한 외부환경에서도 미세 구조 및 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 신개념의 코팅 소재의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서는 코팅소재의 다 성분화가 필수적이다. 최근의 코팅 기술은 2가지 이상의 물성, 특히 서로 상반되는 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 물성의 구현을 위하여 더 많은 성분으로 구성되며 더욱 복잡한 조직으로 구성된 코팅층에 대한 개발이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4 성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 코팅공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분상이 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조로 형성되도록 하는 기술을 개발하고자 하는 것이다. 이는 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 명시되어 있는 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)이 구현되도록 하는 소재 개발과 원하는 물성을 구현할 수 있는 나노 복합 코팅층의 형성 공정으로 구성된다. 다성분계 모물질의 개발이 중요한 이유는 다수의 성분 원소를 합금 상태로 형성시킴으로서, 단일 소스에 의해 다양한 원소를 동시에 스퍼터링 및 증착이 가능하도록 할 수 있다는 장점을 가지기 때문이다. 특히, 타겟의 미세구조를 나노구조화 하는것을 통해, 스퍼터링 yield의 차이가 큰 원소일지라도 균일하게 증착시킬 수 있는 방법을 제시하고자한다. 이러한 연구는 다수의 성분 타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있는 기존 PVD 공정의 문제점을 해결하기 위한 최적의 대안이라할 수 있다. 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.104.2-104.2
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• 2012

이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.1
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• pp.56-64
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• 2006

This paper presents the development and application of a conducting shape memory polyurethane (CSMPU) actuator. While conventional shape memory polyurethanes were activated by external heat source, conducting shape memory polyurethanes introduced in 2004 are activated by electric power. Conducting shape memory polyurethane actuators were manufactured by adding carbon nano tube to conventional shape memory polyurethane. The main problem of the CSMPU developed in 2004 was bad dispersion of carbon nano tubes. In this paper, we tried to find how to solve the dispersion problem, and with a lot of elaborative works, conducting shape memory polyurethane actuators which had better electrical characteristics were developed. Then the actuation performance of the conducting shape memory polyurethane actuators was also measured and assessed. Finally, the possibility of applications were examined through the installation to Micro Air Vehicle.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.8
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• pp.706-711
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• 2015

The fighter aircraft uses several different loading configurations for air-to-surface and air-to-air combat missions. To maintain wings-level flight with an asymmetric weapon configuration, a pilot controls a roll trim system. However, it is difficult to apply an accurate roll trim input for wings-level flight in the actual flight under disturbance. The inaccurate roll trim input degrades the performance of the roll autopilot system. In this paper, to solve this problem, an integrator was additionally designed in the command part of the roll autopilot system. The initial transient response was improved by scheduling the limiter to restrict the roll attitude error. As a result of the evaluation of the simulation for the designed flight control law, the roll attitude following performance was found to be improved in the autopilot system operation under the inaccurate roll trim condition.

• Journal of Conservation Science
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• v.29 no.4
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• pp.407-420
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• 2013

The stone sculptures in Gyeongbokgung Royal Palace are mainly composed of granite (884 sculptures, 96.7%) and marble (25 sculptures, 2.7%) that originated in several different quarries. Main deterioration forms are crack (24%), break-out (21%), exfoliation (36%), granular disintegration (9%) and blackening (20%). Crack and break-out are dominant contributors to high physical deterioration degree, and blackening is major weathering form of intensive discoloration. The Gyeonghoeru, Geunjeongjeon and Pumgyeseok areas require urgent and high conservation maintenance with short-term periodic monitoring since proportions of 3-grade deterioration were calculated higher than others as 55% for Gyeonghoeru, 29% for Geunjeongjeon, 11% for Pumgyeseok area. The Pumgyeseok (officials' rank stone), especially, needs intervention for protective facility due to its material vulnerability to weathering in outdoor environment.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.10 no.5
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• pp.117-125
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• 2009

Early in 21st century, researches about intelligent service robot that provide various services for a human out of the industrial robot only has simple pattern repetition. It concentrates in the research regarding the URC(Ubiquitous Robotic Companion) robot which connects the network in the intelligent service. This paper proposes the robot system based on network to guide a way. The robot has made by lego brick and used ultrasonic sensor, rotation sensor and RFID tag to recognize external environment. Also, it includes a PDA to process the data between robot and server. The network server transmits information to robot controller by bluetooth and it controls the course movement and evasion of the robot. In this research, the robot system based on network to guide a way is easy to expand service and is able to process a data in real time due to data processing in the server as a part of intelligent robot. And it can reduce the cost to build a robot thank to use cheaper sensor equipment.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.1
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• pp.48-58
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• 2014

In this study, quasi-static according to the displacement-controlled (strain control) method tests on RC columns for seismic reinforcement performance in accordance with the provisions of the seismic design and construction before 1992 design code for highway bridges in korea. Used reinforcement that improves the performance of Inorganic Helical Bar, a kind of alloy steel, circular columns were tested outside the seismic reinforcing. In the experiment, fracture behavior, lateral load-displacement relation, ductility and energy assessment evaluation was performed through tests. The variables in experimental are section force of reinforcement, spiral reinforcement spacing, reinforcement method. Improved seismic performance and effect were confirmed through quasi-static test experiments. The results of study confirmed determination the appropriate size of reinforcement, reinforcement forces, spacing and selection of the type required, furthermore, not only mechanical reinforcement but also substitution of high-strength concrete reinforced with concrete cover improved seismic performance.