• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2006.06a
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• pp.585-586
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• 2006

본 논문에서는 MEMS 용량형 변위 센서의 제작과 함께, 미세 변위 측정을 위한 테스트 샘플을 제작하였다. 아래의 그림 1, 2는 각각 스테이지에 장착할 MEMS 용량형 변위 센서 및 미세 변위 측정을 위한 테스트 샘플의 개념도를 보여주고 있다. 테스트 샘플의 감지 부분은 스테이지에 장착할 센서와 정확히 일치를 시켰으며, 미세 변위를 주기 위해서 comb-drive actuator 형태의 운동부를 두었다. 운동부에서는 DC 및 AC 전압을 인가함으로써 미세 변위를 얻을 수 있었으며, 사용된 DC 전압은 20V였으며, 1.4kHz의 AC 전압을 크기를 변화시키며 인가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.2
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• pp.254-259
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• 2002

A variable air-gap type system is widely used for inductive precision position measurement systems. This type transducer has high sensitivity but lacks a linear measurement range due to structural nonlinearity. Furthermore, as measurement range increases, linearity error is also increased. The alternative is a variable overlap-area type system. The sensitivity of this type is determined by the initial air-gap dimension, keeps the original value and does not deteriorate linearity in spite of the variations of the measuring range.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.2
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• pp.152-160
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• 1993

이 글에서는 현재 반도체 생산과 연계된 길이측정 기술을 변위측정과 표면측정으로 대별하여 이에 이용되고 있는 대표적인 방법들의 기본 원리와 장단점을 기술하였다. 반도체 분야의 길이 측정은 1나노미터 수준의 초정밀 분해능을 요구하고 있어 이를 구현하기 위해 광학과 물리학의 기본원리들이 측정에 실제적으로 폭넓게 적용되고 있다. 또한 측정의 고속화와 측정결과의 효 율적인 처리를 위해 컴퓨터의 활용이 활발히 진행되고 있음을 알 수 있다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.19 no.6
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• pp.169-174
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• 2019

Flexure joints are recently used in the ultra-precision mechanism for a telecommunication mirror stage. Flexure joints have several advantages coming from their monolithic characteristics. They can be used to reduce the size of manipulators or to increase the precision of motion. In our research, 6 dof(degree of freedom) mechanism is suggested for micrometer repeatability using a flexure mechanism. To design the 6-dof motion, the 2-dof planar mechanism are designed and assembled to make the 6-dof motion. To achieve a certain performance, it is necessary to define the performance of mechanism that quantifies the characteristics of flexure joints. This paper addresses the analysis and design of the 6-dof parallel manipulator with a flexure joint using a finite element analysis tool. To obtain experimental result, CCD laser displacement sensor is used for the total displacement and the stiffness for the 6-dof flexure mechanism.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.65-72
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• 2002

Generally, there are laser operating equipments( aligner, stepper) and electronic microscope( SEM, TEM) as a high precision manufacturing and inspection equipment in semiconductor production companies, precision examination and measuring laboratories. Mostly, these equipments are characterized by projection and target part. The relative displacements between projection and target part are dominant roles in vibrational problem in these precision equipments. These relative displacements are determined by the position of incoming vibration and the difference of vibration response in projection and target part. In this study, the allowable vibrational limits are suggested and the vibrational reduction plans are proposed by measurement and analysis of vibration phenomenon in the Clean Room in PDP(plasma display panel) production building. The vibration performance is evaluated by comparison relative displacements between projection and target part before/after the vibration isolation plan.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.197-197
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• 2021

최근 기후변화와 하천 제방의 노후화로 인해 수재해 위험이 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 기존의 재래적인 하천 제방의 점검은 많은 인력과 예산 소모로 비효율적이며 제방 전구간 점검의 한계, 객관성의 한계 등 많은 한계점들이 존재하여 효과적인 홍수 대응을 위해 새로운 모니터링과 예/경보 시스템의 구축이 반드시 필요한 상황이다. 따라서 본 연구는 인공위성을 이용한 하천 제방 변위 산출과 수문학적 요인과의 관계 분석을 통해 하천 제방 건강상태 모니터링 시스템 방안을 제안하고자 한다. Sentinel-1 SAR 영상과 유럽 우주국(ESA)의 위성 영상 전처리 도구인 SNAP을 이용하여 2020년 여름 붕괴된 남원시의 금곡교 제방의 봄(4~5월), 여름(7~8월)의 변위를 산출하였고, 제방의 위험도 산정을 위해 토양수분관계를 분석하였다. 선행 연구(김상우,2019)에서는 농촌진흥청에서 제공하는 TDR(Time Domain Reflectrometry) 관측값과 Sentinel-1 SAR의 후방 산란계수의 토양수분관계가 일치하는 경향을 제시하여, 본 연구에서는 이를 이용하여 제방 후 방산란계수를 산출하고 변위와 토양수분도의 상관관계를 분석하여 변위 추세와 토양수분도의 추세가 일치하는 경향을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 향후에는 위성을 이용하여 산출한 제방의 변위와 토양수분도의 불확실성을 보완하고 기온, 수위, 토양도, 지하수위와 같은 수문기상학적 데이터의 분석을 통해 초정밀, 자동화 하천 제방 건강상태 모니터링 시스템이 구현 가능할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1903-1905
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• 2003

전자기력을 이용하여 탐침형 정보저장장치의 미디어를 제어할 수 있는 초정밀 구동기를 제작하였다. 탐침형 정보저장장치는 데이터 비트의 크기가 10nm 수준이고, 단일 캔틸레버가 점유하는 영역의 크기가 수십 ${\mu}m$${\times}$수십${\mu}m$ 수준이므로, 미디인 구동기는 수 nm의 위치 정확도 및 수십 ${\mu}m$ 수준의 변위 그리고 100Hz이상의 공진 주파수를 확보하여야한다. 본 연구에서 제작한 탐침형 정보저장장치의 미디어 구동기는 고저항 Si wafer 표면을 Deep RIE로 patterning한 후 그 내부를 도금으로 채워 구리 코일을 형성하고 이를 영구자석과 결합시킨 후, 구리 코일에 전류를 흘려 미디어를 구동하는 방식이다. 사용된 영구자석은 SmCo 자석이며 코일의 폭은 $100{\mu}m$이고 간격은 $20{\mu}m$, 높이는 $70{\mu}m$로 결정하였으며, 100Hz 이상의 공진 주파수를 확보하기 위하여 스프링 재질은 구리보다 상대적으로 stiff한 Si을 사용하였다. 미디어의 크기는 $20{\times}20mm^2$, 전체 구동기의 크기는 $30{\times}30mm^2$이며 측정결과 최대변위는 140mA 인가 시 약 ${\pm}127{\mu}m$이다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.22 no.12 s.177
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• pp.42-50
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• 2005

This paper presents an ultra precision machining system using a high sensitive force sensing module to measure machining forces and penetration displacement in a tip-based nanopatterning. The force sensing module utilizes a leaf spring mechanism and a capacitive displacement sensor and it has been designed to provide a measuring range from 80 ${\mu}N$ to 8 N. This force sensing module is mounted on a PZT driven in-feed motion stage with 1 nm resolution. The sample can be moved by X-Y scanning motion stage with 5 nm resolution. In nano indentation experiments and patterning experiments, the machining forces were controlled and monitored by the force sensing module. Then, the patterned samples were measured by AFM. Experimental results demonstrated that the developed system can be used as an effective device in nano indentation and nanopatterning operation.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10a
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• pp.290-292
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• 2003

탐침형 고밀도 정보저장장치의 구현에 필수적인 초정밀 구동기의 성능을 개선하기 위해 단순화된 모형을 설정하고 각 설계 변수들이 구동 특성에 미치는 영향을 분석하여 이를 통해 원하는 사양의 구동기를 설계하고 실제 제작을 통해 그 모형의 타당성을 검증하였다. 전자기력을 이용한 구동기는 변위, 공진 주파수 등 여러 조건을 동시에 만족시켜야하나 전자기-기계가 복합적으로 결합된 시스템이므로 그 특성의 이해와 설계를 위해서는 보다 단순화된 모형의 도입이 필요하다. 본 논문에서는 코일부를 단순화하고 자석으로부터 인가되는 평균자기장을 통해 구동 특성을 분석하였으며 이는 실제 제작 결과와 잘 일치하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.2 s.95
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• pp.74-81
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• 1999

The integrated chip of optical micro-encoder was fabricated and the feasibility as displacement measurement device was confirmed. The geometry of micro-encoder was designed to utilize the optical interference effect on the second order of diffracted beams. The hybrid-type micro-encoder consisted with light emitting diode, photodiode, polyimide wave-guide and micro-lens provides stable micro-encoding results for high speed displacements. The measurement shows the resolution of displacement of 1.00 +/- 0.02 ${\mu}m$ for the grating with scale pitch of 2.0${\mu}m$.