콤플라이언스는 인간의 촉감에 관계된 주요한 기계적 성질중의 하나이다. 물체의 콤플라이언스가 효과적으로 제시되는 경우 인간에게 보다 현실적인 물체의 가상촉감을 제공할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 연구에서는 마찰을 최소화하기 위하여 자력 부공을 이용한 오직 수직방향으로 콤플라이언스를 재현할 수 있는 콤플라이언스 에뮬레이터 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 아날로그 LVDT 센서를 위치센서로 활용하며 주어진 콤플라이언스를 재현하기 위하여 중력보완을 포함한 간단한 PD 제어기법을 활용하였다. 시스템에 의해 재현된 콤플라이언스의 범위는 제한됨을 보였는데 이를 보완하기 위하여 다양한 크기의 강성을 가지는 스프링을 시스템에 추가로 부착하는 방법을 활용하였으며 이러한 방법의 적합성을 실험을 통하여 확인하였다.
Flux-gate마그네토미터는 1930년대에 개발되어 오늘날까지 저자장측정장치로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 비정질 코아를 사용하여 분해능이 우수하고 소비 전력이 적으면서 장기적 신뢰성이 우수한 Hux-gate마그네토미터를 개발하기 위하여, 교류자기 특성이 우수한 Allied Chem.사의 2714A의 열처리에 의한 센서코아의 자기적 특성변화를 측정하였다. As quenched상태로 사용한 센서코아는 센서의 noise정도가 높고 시간과 온도에 따라서 교류자기특성이 변화하였으나, 350 $^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 시편의 경우, 센서의 noise 정도는 as quenched 상태보다 10배 정도 향상되었으며, 주파수 DC~10 Hz 범위에서 0.1 nT 정도의 noise를 보였다. 자기적특성 또한 매우 안정적인 특성을 보였으며, 시간이 경과함에 따라 최대자화력, 각형비, 보자력등이 지수함수적으로 포화치에 접근하는 경향을 보였다. 따라서 센서 설계시 이들 특성의 변화를 고려할 경우 장기적으로 매우 안정된 flux-gate마그네토미터의 개발이 가능함을 알 수 있었다.
고감도 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(Giant magnetoresistance-spin valve; GMR-SV) 박막소자의 미세패턴 공정으로 인한 교환결합력과 보자력 약화 문제를 해결하고자 전자사이크로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance) Ar-이온 밀링을 이용하여 GMR-SV 박막에 지름 $35{\mu}m$인 원형 모양의 홀(Hole)을 패턴닝 하였다. GMR-SV를 4-단자법으로 측정한 자기저항 곡선으로부터 홀 개수가 많아질수록 자기저항비와 자장감응도는 홀이 없을 때 측정된 초기값과 같은 값을 유지하였고, 교환결합세기와 보자력은 120 Oe에서 190 Oe, 10 Oe에서 41 Oe로 크게 향상되었다. 이러한 현상은 GMR-SV 박막내의 자화용이축과 같은 방향을 띄고 센싱 전류의 방향과 수직인 공간에 위치하는 용이 자구영역(Easy magnetic domain; EMD)의 역할에 기인하는 결과를 보여주었다. GMR-SV 바이오 소자 제작시 폭을 넓게 하고 소자내부에 홀의 개수를 증가시켜 발생하는 EMD 효과가 자기저항특성을 향상시킬 수 있었다.
We have designed and fabricated the YBCO single layer directly-coupled SQUID magnetometers for the purpose of magnetocardiography in a magnetically disturbed environment. The SQUID magnetometers were designed three different types of pickup coil such as solid type, PL type I and PL type II for further stable fluxed-locked-loop operation without magnetic shielding. Magnetometer was fabricated with a single layer YBCO thin film deposited on STO(100) bicrystal substrate with misorientation angle of $30^{\circ}$. We have achieved a magnetic field noise BN of 30 fT/$Hz^{1/2}$ at 100 Hz, and less than 70 fT/$Hz^{1/2}$ at 1 Hz. The PL type II SQUIDs have exhibited the most stable fluxed-locked-loop operation in a magnetically unshielded environment.
연약지반 계측에 있어, 원거리 측량에 의한 지표침하 측정 및 수동 방식의 층별침하 측정 방식을 탈피하고 기존 자동 침하 계측기술의 한계를 극복하고자, 디지털 홀센서를 이용한 자력감지 시스템 및 원위치 지반침하 자동 계측시스템을 개발하였다. 본 연구를 통한 개발 시스템은 지표침하와 다수 층별침하를 NX 규격의 단일 시추공내에서 동시에 측정할 수 있다. 개발 시스템의 실제 연약지반 개량현장 적용 및 기존 수동계측 결과와의 비교, 분석을 통해 그 기술검증 및 안정성을 확인할 수 있었다.
일차코일에 흐르는 전류에 의하여 코아의 피상 보자력을 측정하여 자기장을 측정 할 수 있는 두개의 플럭스게이트센서로, 두 지점에서 자기장 차이를 측정할 수 있는 플럭스게이트 마그네토미터를 제작하였다. 센서코아는 교류 자기이력곡선상에서 각형성이 좋은 Co-계 비정질리본 $VITROVAC^{\circledR}6030$을 $2\;mm{\times}30\;mm$의 크기로 에칭하여 사용 하였으며, 일차코일 및 이차코일은 각각 315회 권선하였다. 두 센서의 일차코일은 외 부 자기장의 차이를 측정하기 위해 같은 극성으로 병렬로 연결하였고, 이차코일은 직렬 연결하여 적분하므로서 두 코아의 평균 자속밀도를 얻게 하였다. 본 연구에서 제작 한 자기장 차이 측정용 플럭스게이트 마그네토미터는 $1.6{\times}10^{6}V/T$의 민감도와 1 Hz 주파수 대역폭에서 1nT의 분해능을 얻었다.
경자성박막을 이용한 자기임피던스센서의 바이어스 자계 인가의 유용성을 알아보기 위해서, SmCo 경자성박막의 조성에 따른 자기적 특성과 이 박막이 아몰퍼스 CoZrNb 연자성박막에 미치는 바이어스 효과에 대하여 조사하였다. 아몰퍼스상을 가지는 SmCo 경자성박막의 포화자화는 Sm 조성이 증가함에 따라 감소하였으며, 보자력은 Sm 조성의 증가에 따라 증가하다가 28 at% 부근에서 약 500 Oe를 나타낸 후 다시 감소하였다. SmCo 박막에 의해서 발생된 바이어스 자계가 CoZrNb 박막에 미치는 효과는 자화곡선과 투자율의 측정, 그리고 자구관찰을 통하여 조사되었다. MI센서로 사용이 가능한 3${\times}$0.5 $\textrm{mm}^2$ 크기의 박막시료에 있어서, 약 60 Oe의 바이어스 자계가 얻어졌으며, 센서의 감도를 최적화하기에 충분한 바이어스 자계를 경자성박막을 이용하여 발생시킬 수 있음을 입증하였다.
Incorrect information on public sites can cause serious problem. One of relevant countermeasures against this problem is to detect of buried underground utilities in real time. Although there have been several method to detect of buried underground utilities, such as investigating of gravity and elastic wave and electric field, they have not been so efficient tools. Because it is too expensive and difficult to use. In this paper, magnetic sensors which could provide an easier and more efficient method are used to detect of buried underground utilities. Also fluxgate method of self detection are used. Input signal is used $1\~10kHz$ frequency. Filtering and signal processing of output signal are used labview software. After experiment, detection system of buried underground utilities which used magnetic shows possibility of precise detecting of laying object based on theorectical analysis for electromagnetic field.
다목적 실용위성과 같은 저궤도 위성에서의 자세결정은 태양획득에서 중요한 문제이다. 특히, 다목적 실용위성의 태양획득 모드에서는 위성의 피치와 요의 각은 태양 센서로 알 수 있기 때문에 위성의 롤 방향만이 태양을 지향하고 있다. 즉, 한 축의 방향을 알고 있을 때 나머지 두 축의 관성 좌표계에 대한 자세를 결정하는 문제가 된다. 본 논문은 일반적인 저궤도 위성의 3축 중에서 한 축의 방향을 알고 있을 때 위성의 자세를 결정하는 새로운 방법을 제시하고 다양한 모의실험을 통해서 그 유용성을 검증한다.
2010년 천안함 침몰로 인해 수중 폭발체의 위험성이 전시 뿐만 아니라 평시에도 대단히 중요하게 다뤄져야 하며, 그에 따른 방어대책이 필수적으로 필요함을 인지하게 되었다. 다양한 수중무기폭발 체계 중 대표적인 비닉(庇匿) 무기체계인 기뢰를 중심으로 탐지수단, 탐지방법, 위험 제거 방안 등에 대해 연구하며, 특히 탐지를 위한 대표적인 센서인 자력계 등의 데이터를 참조하여 발화확률 모사 시스템을 모델링하고, 아 해군 보유 함형에 따른 수심별 해석을 통해 발화확률 등을 시뮬레이션 하여 효과적인 탐지, 위협제거 및 궁극적인 대기뢰전 전술 등을 연구/제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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