• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6446-6451
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• 2014

공압모터는 저렴한 가격, 가벼운 무게, 용이한 조립, 중량대비 힘, 위험한 지역에서도 안전한 내부 구조와 더블어 매우 가혹한 환경에서도 작동하기 때문에 여러 분야의 응용에 매우 매력적이다. 이러한 장점에도 불구하고, 공압모터는 빠르고 정확한 응답을 필요로 하는 용도에 있어서 그 사용을 제한하는 여러 가지 바람직하지 않은 특성을 나타낸다. 이러한 바람직하지 않은 특성은 공기의 높은 압축성과 공압모터 구동시스템에 존재하는 비선형성에 기인한다. 본 논문에서는 공압모터의 회전각 제어시 강성을 높이기 위해 3-루프 기반 슬라이딩 모드 제어기를 제안하였으며 계단 응답과 외란 부하에 대한 응답 특성을 기존 PID 제어기와 비교 하였다. 공압모터 위치제어에 적용하여 본 결과 공압모터의 위치제어 정밀도는 ${\pm}0.05mm$ 이내로 제어할 수 있으며 부하에 대한 강성은 기존 PID제어기 보다 3.5배 향상됨을 보였다.

• Composites Research
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• 제23권2호
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• pp.31-39
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• 2010

본 논문에서는 모자(Hat)형 보강구조를 가진 복합재 패널을 일체성형(Co-curing), 동시접착(Co-bonding), 이차접착(Secondary bonding)의 세 가지 공법으로 제작하였다. 일체성형은 별도의 접착제 없이 프리프레그 상태의 외피와 보강재를 만들어 함께 성형하는 방법으로 다른 제작 공법에 비해 별도의 조립공정이 불필요한 경제적인 공법이다. 동시접착은 외피와 보강재 중 하나를 먼저 성형하고, 나머지는 프리프레그 상태로 먼저 성형된 구조물과 함께 성형하는 방법이며, 이차접착은 복합재 외피와 보강재를 각각 별도로 제작한 후 이를 접착제를 이용하여 별도로 접착하는 방법이다. 일체성형으로 보강 패널을 제작하는 공정에서는 경화 후 내부 금형의 제거를 용이하게 하기 위한 고무금형을 설계, 제작하였고, 경화 온도로 인해 고무금형에서 발생하는 팽창압력에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 제작된 보강 패널은 3-D 측정 장비와 초음파 장비로 치수정밀도 및 내부 결함을 평가하였으며, 직접인장시험(Pull-off test)을 수행하여 기계적 특성을 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.36-36
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• 1999

한국중공업(주)에서 수행한 KSTAR 진공용기 시작품 제작이 완성됨에 따라 제작과 관련된 종합기술을 분석하여 보았다. KSTAR 진공용기 시작품(그림1)은 전체의 1/4섹터인 90도 부분으로서 NBI(Neutral Beam Injection) 포트를 포함하는 45도 섹터와 축소포트(Reduced Port)를 포함하는 45도 섹터를 각각 먼저 제작한 후 두 부분을 용접하여 최종 시작품을 완성하였다. 용접은 SMAW법과 GTAW법 등 두가지 방법을 사용하였으며, 초기 용접시는 용접 면적이 작기 때문에 GTAW법을 이용하였고, 마무리 용접과 같이 용접 면적이 넓고 거친 부분에는 SMAW법을 이용하여 용접하였다. 모든 용접이 완전통과 용접이기 때문에 구조적 안전 면에서 좋으나, 진공측면에서는 다소 미흡한 점이 있다. 시작품은 상하 대칭구조로서 원통부분, 원형부분, 원추부분, 너클부분 (그림2) 등으로 나뉘어 지며 이중 원형품은 금형을 이용하여 성형하였고, 나머지 부분은 굽힘가공 후 절단적업을 하였다. 진공용기 조립은 안쪽과 바깥쪽 내벽부터 용접한 후 폴로이달 리브를 용접하고 외벽을 용접한다. 수평포트와 수직포트를 위해 스터브를 용접한 후 미리 용접해둔 NBI 포트 및 축소포트를 부착시켰다. 용접부위의 누설시험을 위한 방법으로, 용접주위 표면에서 개구하고 있는 홈에 적색 침투액을 침투시켜 침투 후 이 액을 홈의 개구로부터 빨아 내어 용접부위 표면상태에서 실제의 홈의 폭보다 확대한 홈의 지시모양으로 나타내게 하여 누설여부를 알기 쉽게 하는 액체 침투 탐상법을 적용하였다. 지시모양의 크기가 5mm 이상인 부분에 대해서는 재용접을 하였다. 누설 시험으로 초음파 탐상시험이 본제품 제작시 수행되어야 한다. 완성된 시작품에 대해 3군데의 위치에서 각각의 부분들이 용접되기 전과 후에 치수를 각각 측정하여 비교하였다. 또한 포트들에 대해서도 용접 전후 치수를 각각 측정하였다. 이러한 측정은 줄자를 사용하여 측정하였으므로 차 후 3차원 정밀 측정이 수반되어야 한다. 이상과 같이 시작품 제작을 통하여 문제점을 파악하고 개선책을 마련함으로서 향 후 KSTASR 진공용기 본 제품 제작할 때 반영코자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제1권1호
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• pp.46-54
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• 1996

한반도 서해 태안반도 연근 해역에서 춘계동안 부유물 함량분포경향을 분석 하여, 부유물질의 운반 양상을 해석하였다. 특히 비파괴 방식의 SPECTREX 분석 기기를 이용하여 부유물의 입도분포를 정밀 분석하였다. 연구해역의 수괴 특성은 강한 조석전선이 형성되어, 수직적으로 균질한 수괴의 연안역과 수온약층이 뚜렷한 외양역으로 구분되었다. 부유물 함량은 대체로 10 mg/l 이하로 낮지만, 연안역의 저층수와 외양역의 중층수에서는 혼탁한 수괴가 관측되었다. 부유물은 평균입도가 각각 5-6$\mu\textrm{m}$와 8-10$\mu\textrm{m}$에 해당하는 세립질 부유물과 조립질 부유물로 구분되며, 주로 쇄설성 성분이 우세한 것으로 해석되었다. 전반적으로 태안반도 연근해역에서는 강 한 조류에 의해 해저 퇴적물의 재부유작용이 우세하며, 세립 퇴적물의 집적이 제한 되는 것으로 해석된다. 또한 경기만의 초입에 해당하는 북부역으로부터 공급되는 쇄설성 부유 퇴적물이 수온약층의 중층수역을 따라 남쪽 또는 남서쪽 방향으로 우 세하게 운반되는 것으로 해석된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.504-504
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• 2011

최근 디지털 프린팅 기술의 핵심기술로 떠오르고 있는 잉크젯 프린팅 기술은 최근 기존의 문서인쇄 뿐 아니라, 직물 인쇄, 태양전지 등의 다양한 반도체 소자 제조에 널리 활용되고 있으며, 점차 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 thermal 방식의 잉크젯 피린팅 기술은 etching, thin film process, lithography등의 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있기 때문에, 현재 잉크젯 프린팅 기술은 대부분 thermal 방식을 체택하고 있다. 이러한 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화, 대면적 인쇄성 등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 지금까지는 Poly-Si, $HfB_2$, TiN, TaAl, TaN _0.8 등의 물질들이 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질로 연구되거나 실제로 사용되어져 왔으나, 이러한 물질들을 보호층을 제거하는 경우 쉽게 산화되거나, 부식되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 기존 전자저항막의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 자기조립특성을 가져 정밀제어가 가능한 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 이용하여 원자/나노 단위의 미세 구조 컨트롤을 통해 내열 내산화 내부식성 저온도저항계수를 동시에 가지는 다기능성 전자저항막을 설계 및 개발하고자 하였다. 전자저항막 개발을 위하여 우수한 내부식 내산화성을 가지고 결정립 크기에 따른 온도저항계수 조절이 가능한 platinum group metal들과 전기 저항 및 내열성 향상을 위한 물질의 복합구조막을 원자증증착법으로 증착하였다. 또한, 전자저항막 증착시 미세구조와 공정 변수가 내부식성, 내산화성, 그리고 온도저항계수에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여, proto-type의 inkjet printhead를 구현하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.1-6
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• 2002

마이크로 연소실을 장착한 MAV 추진 장치용 단기통 MEMS 엔진을 제작하였다. 본연구에서는 MEMS 크기의 왕복운동 내연기관의 타당성을 검증하고 실용화를 위한 설계 및 가공데이터를 축적하고자 하였다. 엔진 블록은 가공의 정밀도와 내열성등을 고려하여 감광유리 웨이퍼를 사용하였으며, 점화 전극은 베이스 플레이트 위에 니켈 도금으로 제작하였다. 감광유리판은 등방성 에칭의 특성이 탁월하여 마이크로 엔진의 실린더와 피스톤과 같이 비교적 깊은 식각이 가능함을 확인하였다. 전체 엔진은 세 개의 별도 가공된 레이어를 접착하여 조립한다. 본연구의 엔진 연소실은 깊이는 1mn, 폭 2mn이며, 피스턴은 수소-공기 예 혼합 가스의 연소압력에 의하여 구동된다. 가공된 엔진의 연소실험을 통하여, 점화, 화염전파 및 피스턴 구동을 확인하였으며, 실용화를 위한 연구가 요구되고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.5974-5979
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• 2014

압입 방식으로서 경량화된 부품이 매우 균질한 정밀도로 생산이 되며 프레스의 기술이 향상되고 있다. 압입 방식으로 조립하였을 시 핀과 구멍사이에는 압축력에 의한 변형력이 발생되고 접촉면이 손상을 입는다. 따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 통하여 압입 접촉된 평면에서 손상평가를 하였다. 해석결과, 핀이 들어갈 때 PCB판에 작용하는 하중은 약 21.3N인 것으로 확인되었으며, PCB판이 Pin에서 빠져나올 때의 하중은 약 19.24N으로 나타났다. 또한 구조 해석결과, Pin 1이 본 연구 모델의 모든 부품들 중에서 가장 최대응력이 많이 발생하므로, 대표적으로 Pin 1의 최대 등가응력이 192.96MPa로 나타났다. 압입 접촉 손상 특성을 규명하고 본 연구결과를 실제의 압입 공정의 설계에 응용함으로서 그 파손을 방지하고 내구성을 평가할 수 있다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3634-3641
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• 2012

본 논문은 로프리스 엘리베이터의 상용화에 앞서 로프리스 엘리베이터 구동제어기의 요구기술과 개발 시의 문제점 및 개선방향을 제시하기 위한 속도제어 연구를 수행하였다. 특히 본 연구에서는 기존 일반적인 PI제어기의 적용 시 문제점의 도출과 부하옵저버를 사용한 개선된 제어기의 방안에 대해서 중점을 두었으며 연구의 구현을 위하여 로프리스 엘리베이터를 소형시스템으로 제작하고 또한 자체 리니어 속도센서를 제작, 본 시스템에 적용하여 속도제어시험을 통하여 제어 성능의 정도와 리니어 속도센서의 적용가능성도 검토하였다. 본 연구의 수행 결과 로프리스 엘리베이터의 실현 가능성을 확인하였으며 구동제어 기술의 만족할 만한 결과를 얻었다. 그러나 향후 상용화를 위해는 속도센서의 분해능, 승차감을 고려한 추력리플의 저감 문제, 정밀 구조물의 제작 및 조립 등 지속적인 개선연구도 요구되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.26-36
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• 2019

고해상도 지구 관측위성에서는 광학 부품간 정밀한 위치 정렬도가 요구된다. 그러나, 가혹한 위성 발사환경 및 우주환경 같은 외부 요인에 의해 광부품의 정렬오차가 발생한다. 이러한 정렬오차에 의해 저하된 영상품질을 보상하기 위해 포커스 메커니즘이 적용된 위성광학계의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 위성카메라 정렬오차 보상이 가능한 목표광학계의 제작 및 성능 실험에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 설계된 목표광학계를 제작/조립/정렬하였으며, 이 완료된 목표 광학계를 사용하여 영상 촬영 실험을 수행하였다. 영상 촬영 실험은 포커스 메커니즘에 의한 상의 변화를 이미지로 확인하는 실험과 오토콜리메이터를 이용하여 USAF 타깃을 촬영해 MTF를 분석하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 통해 포커스 메커니즘을 통하여 정렬오차를 충분히 보상할 수 있음을 확인하였으며, 궤도상에서 정렬오차를 보상할 수 있는 리포커싱의 기초자료를 확보하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.211-218
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• 2022

본 논문에서는 저궤도 위성 원격측정데이터 신호 수신을 위한 S-대역 위상배열안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 16개의 부배열 조립체, 16개의 능동회로모듈, 수직 급전회로망 및 제어/전원반으로 구성되며 고각 방향으로 빔틸트가 수행된다. 개발된 안테나는 고각 축과 위성 궤적을 일치시키고 개구 중심을 위성 궤적 상의 최대 고각을 바라보도록 하여 정밀한 위성 추적을 수행하였다. 저궤도 위성의 궤적은 위성점 계산을 통하여 정확하게 산출하였다. 위성 추적 시험은 최대 고각을 기준으로 ±30° 범위에서 수행되였다. 위성 추적 시험 결과 최대 고각에서의 S/N비는 16.5 dB이고 Eb/No는 13.3 dB를 얻었다. 수행된 위성 추적 결과는 사전 시스템 분석 결과와 잘 일치함을 확인하였다.