• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.448-448
• /
• 2013

최근 생물학적 분석 기구에서 시료를 처리, 분리, 검출, 샘플링 또는 분석하기 위해 사용되는 마이크로펌프(Micropump)에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한 전자소자의 성능과 신뢰성의 증진을 위한 전자소자의 열 문제를 해결하기 위해 냉각장치로 마이크로 펌프가 적용되기도 한다. 그 외에도 마이크로펌프는 다양한 분야에 응용이 가능하다. 마이크로펌프는 작동 방식에 따라 압전형, 공압형, 열공압형, 연동형 등의 여러 종류로 분류되고 있다. 그중에서도 최근에는 연동형 마이크로 펌프의 개발이 각광받고 있다. 기존의 연동형 펌프들은 다중 챔버를 가지고 있으며, 각각의 챔버 내에서 Dead volume이 많이 발생할 뿐만 아니라 이상적인 연동운동과는 차이가 많이 나는 문제점을 가지고 있다. 또한 압전방식과 열공압방식은 느린 응답성으로 인해 효율적인 유체 이동이 어렵다. 본 논문에서는 이상적인 연동운동을 구현하기 위하여 기존의 연동형 펌프의 단점을 보완하고, 하나의 챔버에 다중전극 구조를 가지는 정전기력방식의 연동형 펌프를 개발하였다. 정전기력방식으로 펌프를 구동함으로써, 저전력으로 펌프구동이 가능하며, 하나의 챔버에 다중전극을 설치함으로써 이상적인 연동운동을 재현하였다. 그리고 Dead volume을 최소화 하였다. 또한, 빠른 반응속도로 인해 효율적인 유체 이동을 실현시킬 수 있었다. 본 연구에서 제안된 마이크로 펌프의 구성은 크게 챔버, 박막, Inlet/outlet hole으로 구성되었다. 챔버는 Si-wafer에 wet etching 공정으로 제작 하였고 그 위에 알루미늄 박막을 200 nm 증착시켰다. 챔버는 가로 32 mm, 세로 5 mm, 깊이는 $15{\mu}m$, 부피는 $200{\mu}l$으로 제작되었다. 박막은 폴리이미드(polyimide)를 사용하여 $3{\mu}m$의 두께로 제작 되었으며, 폴리이미드 박막 사이에는 200 nm 두께의 4개의 알루미늄 박막 전극을 삽입시켰다. 삽입된 4개의 전극에 개별적인 전기신호를 보냄으로써 연동운동이 가능하다. Inlet/outlet hole은 직경 2 mm의 크기로 제작되었으며, 튜브를 연결하여 유체가 흐를 수 있는 체널을 형성하였다. 제작된 마이크로 펌프의 구동전압은 115 V이며, 인가되는 주파수를 1 Hz~100 KHz까지 변화시켜 유량을 측정하였다. 작동 유체는 공기이며, 유량측정은 튜브 내에 물방울을 삽입하여 시간에 따른 이동거리를 관측하였다. 측정결과 2.2 KHz에서 2.4 mm/min의 가장 높은 유량을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 제안된 연동형 마이크로펌프는 이상적인 연동운동이 가능함으로써 기존의 연동형 방식의 문제점을 보완하였으며, 생명과학, 의학, 화학 등의 분야에서 적용이 가능하리라 기대된다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
• /
• v.52 no.1
• /
• pp.89-101
• /
• 2015

This paper proposes a statistical model of 3-D positions when tracking moving targets using the uncooled infrared (IR) stereo camera system. The proposed model is derived from two errors. One is the position error which is caused by the sampling pixels in the digital image. The other is the timing jitter which results from the irregular capture-timing in the infrared cameras. The capture-timing in the IR camera is measured using the jitter meter designed in this paper, and the observed jitters are statistically modeled as Gaussian distribution. This paper derives an integrated probability distribution by combining jitter error with pixel position error. The combined error is modeled as the convolution of two error distributions. To verify the proposed statistical position error model, this paper has some experiments in tracking moving objects with IR stereo camera. The 3-D positions of object are accurately measured by the trajectory scanner, and 3-D positions are also estimated by stereo matching from IR stereo camera system. According to the experiments, the positions of moving object are estimated within the statistically reliable range which is derived by convolution of two probability models of pixel position error and timing jitter respectively. It is expected that the proposed statistical model can be applied to estimate the uncertain 3-D positions of moving objects in the diverse fields.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.35 no.12
• /
• pp.1285-1292
• /
• 2011

The characteristics of a semiconductor chiller system with EEV have been experimentally studied. Three experiments on temperature changes (increase and decrease), load variation, and control precision were conducted to investigate the operating characteristics of the semiconductor chiller. The power consumption was 8.9 kW during increase in temperature. The required time was 37.5 min for CH1 and 39.5 min for CH2. Moreover, the time required for falling temperature was 26.5 min. The control precision for partial load operation was relatively low compared to that of a full load operation. In addition, the CH2 equipped with a step motor showed better control precision. The power consumed by the chiller for process cooling water was 1.8 kW, which was one-half of that consumed during the refrigeration cycle. The objective of this study is to provide an optimal control guideline for the semiconductor chiller design.

• The Korean Journal of Nuclear Medicine Technology
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.86-89
• /
• 2011

Purpose: The KOTRON-13 cyclotron was developed in South Korea and was introduced to regional cyclotron centers to produce short-lifetime medical radioisotopes. However, this cyclotron has limited capacity to produce carbon-11 isotope so far. We herein study how to develop and optimize an effective carbon-11 target system in the KOTRON-13 cyclotron by changing cooling system, combing with fluorine-18 target and evaluating beam currents. Materials and Method: To develop the optimal carbon-11 target and an effective cooling system, we designed the carbon-11 target system by Stopping and Range of Ions in Matter (SRIM) simulation program and considered the cavity pressure during irradiation at target grid. In this investigation, we evaluated the yield of carbon-11 production at different beam currents and the stability of the operation of the KOTRON-13 cyclotron. Results: The production of carbon-11 was enhanced from about 1.700 mCi ($50{\mu}A$) to 2,000 mCi ($60{\mu}A$) on the carbon-11 target which developed by seoul national university bundang hospital (SNUBH) and Samyoung Unitech. Additionally, the cooling condition was showed stable to produce carbon-11 under high beam current. Conclude: The carbon-11 target system of the KOTRON-13 cyclotron was successfully developed and improved carbon-11 production. Consequently, the operation of carbon-11 target system was highly effective and stable compare with other commercial cyclotrons. Our results are believed that this optimal carbon-11 target system will be helpful for the routine carbon-11 production in the KOTRON-13 cyclotron.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.11-11
• /
• 2009

종래의 산업폐수 처리기술로는 중금속 함유 폐수에 수용성의 금속염을 첨가하여 가성소다 혹은 소석회를 이용하여 pH를 조정하고 고분자 응집제를 첨가하여 금속의 수산화물을 생성시켜 이를 부상 혹은 침전시켜 Sludge화하여 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다. 그 외 질소, 인, 유기물이 함유된 폐수의 경우에는 Biological Oxidation Techniques, 활성탄 흡착방식이 주로 채택되고 있다.[1-3] 이러한 폐수처리기술은 화학약품 사용량이 과다하고 이는 Sludge 생성량을 증대하고 2차 폐수처리가 필요로 하는 경우가 많고, 처리장이 면적이 넓어야 하고 대용량의 Sludge 제거창치가 필요하여 고비용의 처리공정으로 문제점을 가지고 있다.[2-3] 이에 본 연구에서는 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있고 기존 기술로는 완벽하게 처리하기 곤란한 악성 폐수들에 대한 새로운 고도처리기술로 초전도 마그네트를 이용한 고구배 자기분리기술에 대한 기초연구를 하였다. 본 연구에서 사용한 고구배 자기분리 시스템은 무헬륨 전도냉각방식으로 자기분리를 위해 사용한 필터는 SUS 430 재질의 메쉬 형태로 제작하여 실험하였다. 또한, 자기분리 처리를 위한 전처리 공정으로는 응집제를 첨가하여 자기분리 효율을 높이고자 하였다. 자기분리 처리대상수로는 포항제철에 압연 강판에 사용되는 냉각수를 대상으로 자기분리 처리에 대한 효과를 실험하였다. 또한, 자기분리에 대한 특성을 평가하기 위해 강자성의 $Fe_3O_4$ 미세자성분말을 첨가하여 처리수내의 들어있는 유기물질에 대해 자기분리 자장 및 유속에 대한 처리효율을 미치는 영향을 조사하였다. 자기분리 처리는 1~6 Tesla에서 자기필터는 디스크 형태로 다층으로 연속적으로 적층하였으며, 처리유속은 1~4 l/min으로 하였다. 고농도인 처리폐수를 자가분리 인가 자장에 따라 처리하여 고농도에서는 70%, 저농도에서는 98 %까지 처리되었다. 또한, 자기분리용 필터는 SUS 430 재질의 mesh 망을 사용하였으며 인가자장 및 유속변화에 대한 실험 결과 탁도 및 농도는 필터 크기의 영향은 거의 차이가 없었으며 단지 인가자장 및 유속에 따라서 지수적으로 감소하였다. 자기분리된 용액 내 $Fe_3O_4$ 입도 분석 결과 자기분리 이전에 분포하던 $10\sim20\;{\mu}m$의 입자는 거의 제거되었으며 2 ${\mu}m$ 이하의 입자들은 실험 횟수에 따라 점점 직경이 작은 쪽으로 분포가 좁아졌으며, 마그네타이트의 자화율을 분석한 결과 약 0.8 Tesla에서 포화 되었으며 처리수의 탁도 및 농도가 자장에 따라 감소하는 것으 알 수 있었다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.21 no.12
• /
• pp.1380-1393
• /
• 2010

This paper presents a design, fabrication and the test results of planar active electronically scanned array(AESA) radar prototype for airborne fighter applications using transmit/receive(T/R) module hybrid technology. LIG Nex1 developed a AESA radar prototype to obtain key technologies for airborne fighter's radar. The AESA radar prototype consists of a radiating array, T/R modules, a RF manifold, distributed power supplies, beam controllers, compact receivers with ADC(Analog-to-Digital Converter), a liquid-cooling unit, and an appropriate structure. The AESA antenna has a 590 mm-diameter, active-element area capable of containing 536 T/R modules. Each module is located to provide a triangle grid with $14.7\;mm{\times}19.5\;mm$ spacing among T/R modules. The array dissipates 1,554 watts, with a DC input of 2,310 watts when operated at the maximum transmit duty factor. The AESA radar prototype was tested on near-field chamber and the results become equal in expected beam pattern, providing the accurate and flexible control of antenna beam steering and beam shaping.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.20-20
• /
• 2008

최근 LEDs가 동일 효율의 전구에 비해 에너지 절감 효과 크며 신뢰성이 뛰어나다기 때문에 기존 광원을 빠르게 대체해 나가고 있다. 특히 자외선 파장을 가지는 LEDs는 발열이 낮아 냉각장치가 필요 없으며, 수명이 길어 기존 UV lamp에 비해 많은 장점을 가지고 있기 때문에 많은 관심을 밭고 있다. 그럼에도 불구하고 자외선 LEDs는 제조 단가가 높고 power가 낮아 소요량이 많은 등 아직 해결해야 할 부분이 많기 때문에 이를 해결하기 위해 여러가지 재료와 다양한 구조가 고려되고 있다. 그 중 ZnO는 II-VI족 화합물 반도체로써 UV영역의 넓은 밴드갭(3.37eV)을 가지는 투명한 재료이다. 특히 ZnO는 60meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가지며, 가시광 영역에서 높은 투과율을 가지고, 상온에서 물리적, 화학적으로 안정하기 때문에 UV sensor, UV laser, UV converter, UV LEDs 등 광소자 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO가 광소자의 발광재료로써 높은 효율을 얻기 위해서는 결정성을 높여 내부 결함을 감소시키며, 발광 면적을 높일 수 있는 구조가 요구된다. 특히 MOCVD 법으로 성장한 나노막대는 에피성장되어 높은 결정성을 기대할 수 있으며, 성장 조건을 조절함으로써 나노막대의 aspect ratio와 밀도 제어할 수 있기 때문에 표면적을 효과적으로 넓혀 높은 발광효율을 얻을 수 있다. 본 실험에서는 MOCVD 법으로 실리콘과 사파이어 기판 위에 다양한 성장 온도를 가진 나노구조를 성장 시키고 온도에 따른 형상 변화와 특성을 평가하였다. ZnO 의 성장온도가 약 $360^{\circ}C$ 일 때, 밀도가 조밀하고 기판에 수직 배열한 균일한 나노막대가 성장되었으며 우수한 결정성, 광학적 특성이 나타남을 SEM, TEM, PL, XRD를 사용하여 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.38 no.11
• /
• pp.915-924
• /
• 2014

In an aero gas-turbine engine, a surface air-oil heat exchanger (SAOHE) is used to cool the oil system for the gearboxes and electric generators. The SAOHE is installed inside the fan casing of the engine in order to dissipate the heat from the oil system into the bypass duct stream. The purpose of this study was to develop an effective numerical method for designing an SAOHE for an aero gas-turbine engine. A two-dimensional model using a porous medium was developed to evaluate the aero-thermal performance of the fins of the heat exchanger, and a one-dimensional flow and thermal network program was developed to save time and cost in the evaluation of the heat exchanger performance. Using this network program, the pressure drop and heat transfer performance of the heat exchanger were predicted, and the results were compared with two-dimensional computational fluid dynamics results and experiment data for validation.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.421-429
• /
• 2018

Hydrazine based reductive dissolution applied on magnetite oxide was investigated. Dissolution of Fe(II) and Fe(III) from magnetite takes place either by protonation, surface complexation, or reduction. Solution containing hydrazine and sulfuric acid provides hydrogen to break bonds between Fe and oxygen by protonation and electrons for the reduction of insoluble Fe(III) to soluble Fe(II) in acidic solution of pH 3. In terms of dissolution rate, numerous transition metal ions were examined and Cu(II) ion was found to be the most effective to speed up the dissolution. During the cycle of Cu(I) ions to Cu(II) ions, the released electron promoted the reduction of Fe(III) and Cu(II) ions returned to Cu(I) ion due to the oxidation of hydrazine. In the experimental results, the addition of a very low amount of cupric ion (about 0.5 mM) to the solution increased the dissolution rate about 40% on average and up to 70% for certain specific conditions. It is confirmed that even though the coordination structure of copper ions with hydrazine is not clear, the $Cu(II)/H^+/N_2H_4$ system is acceptable regarding the dissolution performance as a decontamination reagent.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.272-278
• /
• 2023

Attention, an important element of human cognitive function, is an important cognitive function that focuses only on necessary stimuli from various stimuli through sensory systems. Although various studies have shown that environmental conditions may affect the level of attention, the effect on attention by applying cooling directly to the skin has not been studied much. Differences in attention depending on when and whether cryotherapy was applied during learning and relaxation activities were examined among 36 subjects. The FAIR attention test, a visual attention evaluation tool, was used, and statistical analysis was conducted on the results of the sub-index of FAIR: Performance index, Quality index, and Continuity index. Among participants who performed rest activities, the application of cryotherapy appeared to have no effect on any subindex. Among the participants who performed learning activities, the group that applied pre-cryotherapy (P=469.0, C=435.4)) and the group that applied post-cryotherapy (P=457.4, C=425.4) showed higher Performance index and Continuity index than the group that did not apply cryotherapy (P=335.8, C=301.7). From these results, it can be concluded that cryotherapy maintains the level of alertness and awakens attention, albeit to a limited extent.