• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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• v.35S no.12
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• pp.17-26
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• 1998

Ultrasonic sensors are widely used in various applications due to advantages of low cost, simplicity in construction, mechanical robustness, and little environmental restriction in usage. But for the application of object recognition, ultrasonic sensors exhibit several shortcomings of poor directionality which results in low spatial resolution of objects, and specularity which gives frequent erroneous range readings. The time-of-flight(TOF) method generally used for distance measurement can not distinguish small object patterns of plane, corner or edge. To resolve the problem, an increased number of the sensors in the forms of a linear array or 2-dimensional array of the sensors has been used. Also better resolution has been obtained by shifting the array in several steps using mechanical actuators. Also simple patterns are classified based on analyzing signal reflections. In this paper we propose a method of a sensor array system with improved capability in pattern distinction using electronic circuits accompanying the sensor array, and intelligent algorithm based on neuro-fuzzy processing of data fusion. The circuit changes transmitter output voltages of array elements in several steps. A set of different return signals from neighborhood sensors is manipulated to provide enhanced pattern recognition in the aspects of inclination angle, size and shift as well as distance of objects. The results show improved resolution of the measurements for smaller targets.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.2
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• pp.245-253
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• 2010

The reliability problems of flip chip packages subjected to temperature change during the packaging process mainly occur due to mismatches in the coefficients of thermal expansion as well as features with time-dependent material properties. Resin molding compounds like glass fiber reinforced epoxy composites used as the dielectric layer in printed circuit boards (PCB) strongly exhibit viscoelastic behavior, which causes their Young's moduli to not only be temperature-dependent but also time-dependent. In this study, the stress relaxation and creep tests were used to characterize the viscoelastic properties of the glass fiber reinforced epoxy composite. Using the viscoelastic properties, finite element analysis (FEA) was employed to simulate thermal loading in the pre-baking process and predict thermal warpage. Furthermore, the effect of viscoelastic features for the major polymeric material on the dielectric layer in the PCB (the glass fiber reinforced epoxy composite) was investigated using FEA.

• Fire Science and Engineering
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• v.24 no.6
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• pp.61-68
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• 2010

In this paper, a research and development result for the implementation of single station fixed temperature detector for residential fire prevention is described. The detector was developed for the certification in Japanese market because of very low domestic market situation. It is in the situation that there is no other regulation especially for residential detectors in Korea, Japanese case has been reviewed. Investigation of domestic legal circumstances and a comparative study for the test standard owned by KFI (Korea Institute of Fire Industry & Technology) and JFEII (Japan Fire Equipment Inspection Institute) respectively are also indicated. The detector alarms with a buzzer and an indicating LED. In the implementation ultra low power MCU(Micro Controller Unit) is applied to control the sleeping state and the monitoring state properly with low current consumption. To sense the temperature fast response thermistor is adopted in the design of fixed temperature residential detector. Automatic test function and alarm stop function are also considered in the design. The major factors which influence to current consumption are explained for the purpose of design reference. Main electronics circuit parts related to it's characteristics of the detector are described. It is explained that the measured current and experimental result of the battery discharge can be met over 10 years operation.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.35 no.2
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• pp.141-149
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• 2015

In the fabrication of electronic circuits used in electronic products, molybdenum thin films are deposited on semiconductors to prevent oxidation. During the deposition, the presence of a particle or dust at the interface between the thin film and substrate causes the decrease of adhesion, performance, and life cycle. In this study, a damage measurement targeting two kinds of glass substrate, with and without particles, was performed in order to measure the change in the molybdenum thin film deposition area in the presence of a particle. Clean and dirty molybdenum thin film specimens were fabricated and directly deposited on a substrate using the sputtering method, and a reflection-type digital holographic interferometer was configured for measuring the damage. Reflection-type digital holography has several advantages; e.g., the configuration of the interferometer is simple, the measurement range can be varied depending on the magnification of a microscopic lens, and the measuring time is short. The results confirm that reflection-type digital holography is useful for the measurement of the damage and defects of thin films.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.109-110
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• 2014

주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy: SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기기로서 최근에 판매되고 있는 고분해능 SEM은 수 나노미터의 분해능을 가지고 있다. 그리고 SEM의 초점심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료 nnnnnnnnn와 유가공 제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다(Fig. 1). 입사된 전자빔이 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 할 때 2차 전자(secondary electron)외에 후방산란전자(back scattered electron), X선, 음극형광 등이 발생하게 되는 이것을 통하여 topography (시료의 표면 형상), morphology(시료의 구성입자의 형상), composition(시료의 구성원소), crystallography (시료의 원자배열상태)등의 정보를 얻을 수 있다. SEM은 2차 전자를 이용하여 시료의 표면형상을 측정하고 그 외에는 SEM을 플랫폼으로 하여 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS (Wave Dispersive X-ray Spectroscope), EPMA (Electron Probe X-ray Micro Analyzer), FIB (Focus Ion Beam), EBIC (Electron Beam Induced Current), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer) 등의 많은 분석장치들이 SEM에 부가적으로 장착되어 다양한 시료의 측정이 이루어진다. 이 중 결정구조, 조성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게 하는 X선 분석장치인 EDS를 SEM에 일체화시킨 장비와 EDS 및 PBMS를 SEM에 장착하여 반도체 공정 중 발생하는 나노입자의 형상, 성분, 크기분포를 측정하는 PCDS(Particle Characteristic Diagnosis System)에 대해 소개하고자 한다. - EDS와 통합된 SEM 시스템 기본적으로 SEM과 EDS는 상호보완적인 기능을 통하여 매우 밀접하게 사용되고 있으나 제조사와 기술적 근간의 차이로 인해 전혀 다른 방식으로 운영되고 있다. 일반적으로 SEM과 EDS는 별개의 시스템으로 스캔회로와 이미지 프로세싱 회로가 개별적으로 구현되어 있지만 로렌츠힘에 의해 발생하는 전자빔의 왜곡을 보정을 위해 EDS 시스템은 SEM 시스템과 연동되어 운영될 수 밖에 없다. 따라서, 각각의 시스템에서는 필요하지만 전체 시스템에서 보면 중복된 기능을 가지는 전자회로들이 존재하게 되고 이로 인해 SEM과 EDS에서 보는 시료의 이미지의 차이로 인한 측정오차가 발생한다(Fig. 2). EDS와 통합된 SEM 시스템은 중복된 기능인 스캔을 담당하는 scanning generation circuit과 이미지 프로세싱을 담당하는 FPGA circuit 및 응용프로그램을 SEM의 회로와 프로그램을 사용하게 함으로 SEM과 EDS가 보는 시료의 이미지가 정확히 일치함으로 이미지 캘리브레이션이 필요없고 측정오차가 제거된 EDS 측정이 가능하다. - PCDS 공정 중 발생하는 입자는 반도체 생산 수율에 가장 큰 영향을 끼치는 원인으로 파악되고 있으며, 생산수율을 저하시키는 원인 중 70% 가량이 이와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 반도체 공정 중이나 반도체 공정 장비에서 발생하는 입자는 제어가 되고 있지 않은 실정이며 대부분의 반도체 공정은 저압환경에서 이루어지기에 이 때 발생하는 입자를 제어하기 위해서는 저압환경에서 측정할 수 있는 측정시스템이 필요하다. 최근 국내에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 시스템 내 파이프내벽에서의 오염입자 침착은 심각한 문제점으로 인식되고 있다(Fig. 3). PCDS (Particle Characteristic Diagnosis System)는 오염입자의 형상을 측정할 수 있는 SEM, 오염입자의 성분을 측정할 수 있는 EDS, 저압환경에서 기체에 포함된 입자를 빔 형태로 집속, 가속, 포화상태에 이르게 대전시켜 오염입자의 크기분포를 측정할 수 있는 PBMS가 일체화 되어 반도체 공정 중 발생하는 나노입자 대해 실시간으로 대처와 조치가 가능하게 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.1-2
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• 1999

시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.17 no.2
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• pp.101-110
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• 2014

High-frequency is sound produced in non-audible area, which couldn't be heard in daily life. The frequency range above 22Khz is called 'high-frequency' and its components are called 'HFC(High-Frequency Components)'. It is known that ocean wave sound is rich in HFC, because it brings serenity and causes ${\alpha}$-waves in human mind. When this natural sound is combined with high-frequency, it seems to give a pleasurable feeling, indicated by an ${\alpha}$-wave increase and a ${\beta}$-wave decrease. We call this phenomena "the hypersonic effects". In this experiment, subjects listened to the ocean wave sound simultaneously with corresponding frequencies similar to ocean wave frequency components created artificially in a electric circuit. Brain waves were measured by an EEG system with 8 channels using 8 electrodes on Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, O1, and O2. The results showed that ${\alpha}$-wave increase and ${\beta}$-wave decrease were statistically significant while subjects were listening to the ocean wave sound along with the high frequency components, reflecting the hypersonic effect.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.12 no.1
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• pp.1-16
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• 1996

Korea Aerospace Research Institute(KARI) is developing a Korea Multi-Purpose Satellite I(KOMPSAT-I) which accommodates Electro-Optical Camera(EOC), Ocean Color Imager(OCI), Space Physics Sensor(SPS) for cartography, ocean color monitoring, and space environment monitoring respectively. The satellite has the weight of about 500 kg and is operated on the sun synchronized orbit with the altitude of 685km, the orbit period of 98 minutes, and the orbit revisit time of 28days. The satellite will be launched in the third quarter of 1999 and its lifetime is more than 3 years. EOC has cartography mission to provide images for the production of scale maps, including digital elevation models, of Korea from a remote earth view in the KOMPSAT orbit. EOC collects panchromatic imagery with the ground sample distance(GSD) of 6.6m and the swath width of 15km at nadir through the visible spectral band of 510-730 nm. EOC scans the ground track of 800km per orbit by push-broom and body pointed method. OCI mission is worldwide ocean color monitoring for the study of biological oceanography. OCI is a multispectral imager generating 6 color ocean images with and <1km GSD by whisk-broom scanning method. OCI is designed to provide on-orbit spectral band selectability in the spectral range from 400nm to 900nm. The color images are collected through 6 primary spectral bands centered at 443, 490, 510, 555, 670, 865nm or 6 spectral bands selected in the spectral range via ground commands after launch. SPS consists of High Energy Particle Detector(HEPD) and Ionosphere Measurement Sensor(IMS). HEPD has mission to characterize the low altitude high energy particle environment and to study the effects of radiation environment on microelectronics. IMS measures densities and temperature of electrons in the ionosphere and monitors the ionospheric irregularities in KOMPSAT orbit.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2021.10a
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• pp.630-633
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• 2021

Microphones can convert received voice signals to electric signals. They have been widely used in various industries such as radios, smart devices and vehicles. Recently, the demands for small size and high sensitive microphones are increased according to the minimization of wireless earphone with the development of smart phone. A MEMS system is a good candidate for an ultra-small size microphone of a next generation and a read out IC for high sensitive MEMS sensor is researched from many industries and academies. Since the microphone system has a high sensitivity from environment noise and electric system noise, the system requires a low noise power supply and some low noise design techniques. In this paper, a low noise LDO is presented for small size MEMS microphone systems. The input supply voltage of the LDO is 1.5-3.6V, and the output voltage is 1.3V. Then, it can support to 5mA in the light load condition. The integrated output noise of proposed LDO form 20Hz to 20kHz is about 1.9uV. These post layout simulation results are performed with TSMC 0.18um CMOS technology and the size of layout is 325㎛ × 165㎛.

• Journal of Internet of Things and Convergence
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• v.9 no.6
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• pp.93-98
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• 2023

In paddy rice farming, water management is a critical task. To suppress weed emergence during the early stages of growth, fields are deeply flooded, and after transplantation, the water level is reduced to promote rooting and stimulate stem generation. Later, water is drained to prevent the production of sterile tillers. The adequacy of water supply is influenced by various factors such as field location, irrigation channels, soil conditions, and weather, requiring farmers to frequently check water levels and control the ingress and egress of water. This effort increases if the fields are scattered in remote locations. Automated irrigation systems have been considered to reduce labor and improve productivity. However, the net income from rice production in 2022 was about KRW 320,000/10a on average, making it financially unfeasible to implement high-cost devices or construct new infrastructure. This study focused on developing an IoT-Based irrigation valve that can be easily integrated into existing agricultural infrastructure without additional construction. The research was carried out in three main areas: Firstly, an irrigation valve was designed for quick and easy installation on existing agricultural pipes. Secondly, a power circuit was developed to connect a low-power Cat M1 communication modem with an Arduino Nano board for remote operation. Thirdly, a cloud-based platform was used to set up a server and database environment and create a web interface that users can easily access.