• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.246-252
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• 2014

본논문은 150마력급 선내형 소형 워터제트 추진시스템 개발에 대한 연구이다. 워터제트는 흡입부, 임펠러, 디퓨저(공기확산기), 후진부와 메인 샤프트로 구성되어 있다. 워터제트의 구성품은 사형 주조후 정밀가공을 거쳐 개발하였다. 워터제트 추진기관의 개발은 각각의 부품에 대한 설계-제작-검사의 과정을 거쳐 최종 완성하였으며, 육상 시험 풀에서는 선체의 이동 없이 워터제트의 펌프 특성을 확인한 결과, 최대 37m/s의 유속과 0.29m3/s의 유량을 배출할 수 있는 성능을 확보하였다. 본 연구에서 개발된 워터제트 추진장치를 설치한 21ft 시험선을 사용하여 실증 연구를 수행하였다. 그 결과, 국내 연안에서 시험시 선체무게와 엔진등 기타 부수적인 무게가 대략 1.2ton 가량 이였으며 이 상태에서 엔진회전수 3,700rpm에서 최대시속 45km/h의 운항속도를 기록하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.383-387
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• 2001

본 논문은 여러 형태의 해저 침전물인 뻘, 모래, 자갈, 패류 등을 초음파를 이용하여 구별하는 것인데, 이는 해저목표물에 대한 신호패턴 데이터베이스를 구축한 후, 기존 어군탐지기로부터 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이 신호를 컴퓨터에서 가공하여 정확한 목표물 인식이 가능하도록 하는 판독시스템을 개발하는 것이다. 지금까지 연구한 결과를 바탕으로 많은 실험을 거친 후(수조 및 현장 실험 등) 침전물의 데이터를 정밀 분석하면 해저목표물을 알아낼 수 있다. 수중에서 어종별로 어체에서 반사되는 초음파 특성과, 해저면에서 뻘과 딱딱한 패류 껍질, 모래 자판 등에서 반사되는 초음파 특성 등을 분석한 값을 데이터베이스화하여 저장해 두고, 실제 측정시 해저 목표물로부터 반사 되어오는 값과 비교하여 침전물과 어·패류의 서식 상태 현황을 파악하는데, 이런 어·패류 판독용 초음파 탐지기는 된 연구를 통하여 개발 할 수 있다. 중점적으로 추후 연구해야 할 분야는 초음파의 특성을 더욱더 세밀히 샘플링 하는 것과 초음파가 해저 목표물의 여러 형태에 따라 산란 특성을 가지고 있는데 이들에 대한 문제점을 연구하는 것이다.

• 한국벤처창업학회:학술대회논문집
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• 한국벤처창업학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.71-74
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• 2017

본 연구에서는 농업벤처기업의 활성화를 위해 경영현황 및 애로사항, 지원 우선순위 등에 대해 조사하고 분석하였다. 이를 위해 국내 농업벤처기업 103개소를 대상으로 벤처기업협회에서 실시한 설문조사 결과를 분석하였으며, 일반벤처기업 2,098개소, 농림어업 벤처기업 67개소를 대상으로 실시한 벤처기업정밀실태조사 자료를 토대로 비교 분석 연구를 수행하여 다음과 같은 주요 결과를 도출하였다. 첫째, 일반벤처 대비 높은 금융비용과 부채비율, 신규자금에 대한 높은 정부 의존도, 자금조달의 어려움과 벤처 투자 유치 실적이 저조함으로 인해 농업벤처기업의 재정 여건은 매우 열악한 환경에 있는 것으로 나타났다. 이를 극복하기 위한 방안으로 농산물 중부가가치가 높고 수출 가능한 품목을 선별하여 육성하는 투자 방안이 필요하며, 정부 보조금과 지원금 매칭 펀드 방식의 혼합 지원 및 크라우드 펀딩의 활용 검토가 필요하다. 둘째, 농업벤처는 일반벤처에 비해 R&D투자보다는 설비투자 비중이 높으나 연구개발 자금지원을 가장 필요한 방안 1순위로 꼽고 있으며, 자가 기술을 활용하여 비즈니스 모델화하는 데 어려움이 많은 것으로 파악되었다. 또한 제조업 기업 비중이 63.2%를 차지하고 있어 사업 분야의 편중이 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 고려하여 해외시장을 고려한 제품 연구개발 및 생산원가 경쟁력 확보, 그리고 관련 분야 투자유치와 고용 창출이 필요하다. 또한 개발된 기술의 사업화 지원을 위해 투자 기반 사업화 추진과 제조업 외 다양한 분야의 육성이 필요하다. 셋째, 사업규모가 적고 기업이 안정화되지 못해 신규인력 확보 및 유지에 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 인력확보의 활성화를 위한 방안으로는 지속적인 농업 인력 감소에 대응하여 스마트농업 가능 인력의 양성이 필요하며, 농업벤처 지원 교육의 체계화와 효율화를 위한 컨트롤타워가 필요하다. 넷째, 국내외 판로개척에 대한 애로사항이 가장 높은 것으로 나타났다. 이를 위한 지원 방안으로 관 주도의 수출지원정책에서 민간참여 위주로 정책 방향 변경이 필요하며, 수출대상국에 적합한 전략적 농산물 및 가공식품 생산이 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.237-237
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• 2011

효율적인 지하수 관리를 위해서는 시공간적인 변동성을 고려한 지하수 함양률의 정량적 산정이 필수적이다. 본 연구에서는 지표수-지하수 연동해석이 가능하며 토지이용 특성과 국내 토양특성을 가장 잘 표현할 수 있는 한국형 장기 유출 모형 SWAT-K를 이용하여 진천지역의 분포형 지하수 함양량을 산정하였다. 행정경계와 수자원단위지도에서 제시하는 표준단위유역을 기준으로 하여 진천군을 포함하는 미호천유역을 SWAT-K 구동을 위한 모델영역으로 설정하여 주하도를 따라 34개의 소유역으로 구분하였다. SWAT-K를 구동하기 위해서는 기상 및 수문자료를 구축해야 하는데 강우량을 비롯하여 기온, 풍속, 일사량, 상대습도 등의 기상자료가 요구된다. 본 연구에서는 대상유역 내에 위치한 청주, 충주, 대전, 이천, 보은, 천안 기상관측소의 자료를 이용하여 기상자료를 구축하였으며, 모형의 계산시간, 모형결과의 정확도 등을 판단하여 30m 공간해상도를 가지는 DEM을 300m 공간 해상도로 가공하여 사용하였다. 토지이용도는 모의시 다양한 토지이용상태를 반영할 수 있도록 중분류(1:25,000) 토지이용도를 사용하였다. 토양도는 국립농업과학원에서 토양도 전산화 사업을 통해 구축된 1:25,000 축척의 정밀토양도를 사용하였다. SWAT-K를 이용하여 진천군을 포함한 미호천 전체유역에 대해 지표수-지하수 통합 물수지 분석 결과(2004년~2009년) 연평균 강수량 대비 유출률은 66.6%, 증발산률은 34.6%, 함양률은 20.8%로 나타났다. 지표수 유출과정과 지하수위 변동을 동시에 고려하여 산정한 소유역별 연간 함양량 결과를 산정하였고, 총 34개의 소유역별 연간 지하수 함양량을 제시하였다. 또한 SWAT-K 모형을 이용한 모델 영역중 진천군에 속하는 행정구역별, 표준권역별 연평균 함양량을 산출하였으며, 그 분석 결과 진천군 평균 함양률은 20.5%로 산정되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.39-43
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• 2012

점대점 통신용의 60GHz 대역 무선 송수신기를 NRD(Non-Radiative Dielectric) 도파관 구조로 제작하였다. NRD 도파관을 구성하는 유전체 선로의 경우 재질이 무르기 때문에 정밀 가공이 쉽지 않고, 또 온도에 따른 수축팽창이 심해 공진 특성이 중요한 소자에 사용하기에 는 적합하지 않았다. 또한 NRD 도파관 구조로 증폭모듈을 구성하는 것이 어려웠는데, 본 논문에서는 위에서 언급된 문제를 극복 하고자 다음과 같은 방법으로 송수신기를 제작하였다. 기본적으로 NRD 도파관 구조를 유지하되, 공진특성이 중요하지 않은 소자들은 NRD 도파관 하이브리드 IC로, 공진특성이 중요한 소자들은 도파관으로 제작하고, 증폭기는 MMIC를 패키징하여 모듈화한 후에 NRD 도파관 내에 장착되도록 하였다. 제작된 송수신기는 FDD(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 통신하며, 10dBm의 송신출력과 -60dBm의 최소 수신감도를 갖고 있다.

• Design & Manufacturing
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• 제2권1호
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• pp.33-38
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• 2008

As consumer in optics, electronics, aerospace and electronics industry grow, the demand for ultra precision aspherical surface lens increases higher. Precision turning with single-diamond tools has a long history of development for fabrication of optical quality surfaces since the advent of aerostatic rotary spindles and precise linear motion guide ways. To enhance the precision and productivity of ultra precision aspherical surface micro lens, the following specification of ultra precision grinding system is required: the highest rotational speed of the grinder is 100,000rpm and its turning accuracy is $0.1{\mu}m$, positioning accuracy is $0.1{\mu}m$. The development process of the grinding system for the ultra precision aspherical surface micro lens for optoelectronics industry is introduced. In the work reported in this paper, an intelligent grinding system for ultra precision aspherical surface machining was designed by considering the factors affecting the surface roughness and profiles accuracy. An aerostatic form was adopted to build the spindle of the workpiece and the spindle of grinder and ultra precision LM guide way was adopted in this system. And this paper deals with mirror grinding of an aspheric surface micro lens by resin bonded diamond wheel and spherical lens of BK7. It results was that a form accuracy of $0.6{\mu}m$ P-V and a surface roughness of $0.006{\mu}m$ Rmax.

• 공학교육연구
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• 제4권2호
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• pp.11-19
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• 2001

기존의 유압실험장치는 단순히 유압회로도만을 구성하도록 되어 있기 때문에 수업시 학생들의 흥미를 유발시키지 못하면서 강의 효과를 떨어뜨리고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 기계공학실험중 유압실험에 관한 공학교육의 효과를 높이기 위해 학생들이 눈으로 쉽게 유동을 파악할 수 있는 유압시스템을 개발하였다. 이를 위하여 유압구성품은 아크릴로 정밀가공을 하여 투명성을 유지시켜 주었고, 기존의 불투명한 관은 투명하면서 유연한 관으로 교체하였다. 유체의 흐름을 눈으로 확인할 수 있도록 적색의 오일을 사용하였다. 더 나아가 제작된 유압장치를 이용하여 이론수업시 OHP와 함께 사용한다면 밸브의 구조를 명확히 이해할 수 있는 장점을 가지고 있다. 개발된 비주얼 유압 시스템을 이용한다면 유압 분야의 기본 이론이나 원리를 쉽게 이해시킬 수 있어 학생들의 학습증진에 기여할 수 있고 교과목의 목적을 충분히 구현할 수 있어 그 교육 효과가 매우 클 것으로 기대된다.

• Design & Manufacturing
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• 제14권3호
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• pp.63-70
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• 2020

As the consumer market in the VR(virtual reality) and the head-up display industry grows, the demand for 5-axis machines and grooving machines using on a ultra-precision machining increasing. In this paper, ultra-precision diamond tools satisfying the cutting edge width of 500 nm were developed through the process research of a focused ion beam. The material used in the experiment was a single-crystal diamond tool (SCD), and the equipment for machining the SCD used a focused ion beam. In order to reduce the influence of the Gaussian beam emitted from the focused ion beam, the lift-off process technology used in the semiconductor process was used. 2.9 ㎛ of Pt was coated on the surface of the diamond tool. The sub-micron tool with a cutting edge of 492.19 nm was manufactured through focused ion beam machining technology. Toshiba ULG-100C(H3) equipment was used to process fine-pattern using the manufactured ultra-precision diamond tool. The ultra-precision machining experiment was conducted according to the machining direction, and fine burrs were generated in the pattern in the forward direction. However, no burr occurred during reverse machining. The width of the processed pattern was 480 nm and the price of the pitch was confirmed to be 1 ㎛ As a result of machining.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.146-146
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• 2016

최근 국민 소득향상과 더불어, 여가시간 증가에 따라 해양레저에 대한 관심이 크게 높아지고 있으며, 그에 따라 레저용 선박 수요도 증가하고 있다. 기존 국내 소형 선박의 경우 FRP(fiber-reinforced plastic)재료로 선박을 건조해 왔다. 그러나 해양환경 규제 강화로 FRP 선박의 건조가 감소하고 있으며, 친환경 선박에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 FRP재료를 대체하는 선박용 재료로 친환경적이고 가벼운 소재인 알루미늄 합금 재료가 선박건조 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 5000계열 Al-Mg 합금은 가공성과 용접성이 우수하여 주로 구조용으로 많이 사용되고 있으나 경량화에 따른 빠른 선속이 유체충격을 증가시켜 선체에 캐비테이션 손상을 일으킬 수 있다. Al-Mg 합금의 경우에 부식성이 대단히 큰 해양환경에서 부식과 캐비테이션 침식이 복합적으로 일어나면 손상이 빠르게 증가되는 경향을 나타내어 선박의 수명을 현저히 단축시켜 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 해수 내에서 Al-Mg 합금의 캐비테이션 저항성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 표면에 내식성 뿐만 아니라 경도 및 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 산화피막을 형성시키는 양극산화 기술을 적용하고, 다양한 봉공처리(sealing)방법에 따른 캐비테이션 특성을 평가하였다. 캐비테이션 실험은 압전(piezoelectric) 효과를 이용한 진동발생 장치를 사용하여 $30{\mu}m$ 진폭으로 일정하게 유지하였으며, 시편과 혼 팁 사이의 간격은 1mm로 하였다. 캐비테이션 실험 후에는 시편을 초음파 세척하여 진공 건조기에서 24시간 이상 건조한 후 정밀저울로 무게를 측정하였으며, 표면 손상 형상을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM)과 3D현미경을 이용하여 관찰하였다.