• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.31-40
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• 2002

스위칭 동작 유도 영역, 소멸비 조절 영역과 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기 스위치를 제안하였다. 스위칭 동작 유도 영역에서는 코어 한 개의 굴절율 값을 변화시키어 크로스 상태 (cross state)와 바 상태 (bar state)의 스위칭 동작을 유도하였으며, 소멸비 향상 영역에서의 코어 굴절율의 비대칭을 조절하여 소자의 끝단에서 30㏈ 이상의 소멸비를 가지는 크로스 상태와 바 상태를 얻을 수 있었다. 두 코어의 굴절율 값이 같은 대칭형 결합기의 소멸비 조절 영역를 진행하면서 스위칭 동작 유도 영역의 끝단에서 다른 크로스 상태와 바 상태의 소멸비는 소멸비 조절 영역의 끝단에서 같은 값이되어 소멸비 향상 영역에서 최대 소멸비를 가지기 위한 코어 굴절율의 비대칭 값과 소멸비 향상 영역의 길이가 같게된다. 또한 여러 코어 굴절율 값과 안쪽 클래딩의 두께에 따른 크로스 상태와 바 상태의 소멸비 계산 결과의 분석을 통하여 30 ㏈ 이상의 높은 소멸비를 보이며 큰 제작 공차를 얻기 위한 비대칭 수직 방향성 결합 스위치의 설계 지침을 제시하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권2호
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• pp.30-37
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• 2020

We propose a practical method for increasing formability of a sheet metal plate using laser heat treatment (LHT) and cladding process. In this work, two kinds of process such as laser-induced heat treatment and cladding were utilized to evaluate the effect on formability of SUS316 sheets with different thickness of 1 and 3 mm. By using a vertically line-patterned tensile specimen that was LHTed or cladded on its surface, the process parameters of each surface treating method were studied and optimized. Through the basic test, we knew that the laser power of 900 W and scanning speed of 500 mm/min was the best condition for increase of formability. As the treatment results, ultimate tensile strength and elongation were increased as approximately 2.1 and 7.0%, respectively. To verify the usefulness of this work in industrial cases, we conducted a bulging test using with and without LHTed SUS316 sheet metal blanks. The results show that the bulging height of LHTed sheet was increased by 73% compared to that of the original one.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.88-98
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• 1999

레이저의 종축방향으로 회절격자층을 형성하는 위쪽 클래딩 층의 가운데 부분의 굴절률을 양 옆부분과 다르게 하여 유효위상천이 효과를 넓은 영역에서 얻는 refractive index midulated (RIM) DFB 레이저를 제안한다.RIM-DFB 레이저는 SHB 효과를 줄이기 위하여 기존에 제안되었던 회절격자의 주기를 변화시켜 넓은 영역에 걸쳐서 유효 위상 천이를 주는 corrugation pitch modualtion (CPM) 방법과 레이저의 종축 방향으로 결합계수를 달리하여 주는 distributed coupling coefficients (DCC) 방법의 효과를 동시에 얻을 수 있는 실현 가능한 구조이다. 급격한 위상천이가 없기 때문에 광자밀도분포가 균일해져 SHB 효과가 줄어 들게 되며 레이저 공진기 가운데 부분의 결합계수가 양 옆 부분의 결합계수보다 커서 분포결합계수의 효과를 주기 때문에λ/4 위상천이 레이저와 CPM-DFB 레이저에 비해 고출력에서 좋은 단일 모드 특성을 보인다. 그리고, 굴절률이 다른 가운데 부분의 길이가 RIM-DFB 레이저의 동작특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-59
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• 2006

본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제27권5호
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• pp.174-180
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• 2016

튜닝 가능한 광 신호 지연기를 설계, 제작 및 특성 측정을 하였다. 광 신호 지연기는 네 개의 폴리머 링 공진기 add/drop 필터들과 그 사이에 배치된 지연 도파로들로 구성되었다. 폴리머 도파로는 한변의 길이가 $1.8{\mu}m$ 인 정사각형 매립 구조이고, 코어와 클래딩의 굴절율은 각각 1.48과 1.37이다. 이와 같은 도파 구조로 인하여 매우 작은 반경의 곡선도파로를 활용함으로써, 콤팩트한 소자를 실현할 수 있다. 각각의 add/drop 필터의 링 공진기 상에 전극을 형성하여 열 광학 효과에 의한 튜닝이 가능하도록 하였다. 측정 결과, 각각의 add/drop 필터를 튜닝함으로써 지연 도파로의 수에 비례하는 지연 시간인 110 ps, 225 ps, and 330 ps를 확인할 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.365-371
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• 2019

본 연구에서 SiO₂ 증착용 확산 화염 버너의 연료와 산소의 비율 변화에 따른 화염의 온도 분포를 전산 유체 해석을 수행하였다. 이는 친환경 원료물질을 이용한 광섬유 제조용 SiO₂ 프리폼 증착 공정을 시뮬레이션하기 위한 전단계에 해당한다. 예혼합 연소를 모델링하기 위해서 열 유동, 대류 및 화학 반응을 고려하였고 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식과 k-ω 모델을 사용하였으며, 실제 화염의 온도 분포와 형상을 비교하여 연소 모델링의 적절성을 확인하였다. 결과적으로 화염의 온도 분포는 보조 산소의 유량이 증가하면 노즐 표면으로부터 최고 온도까지의 거리가 증가하는 경향성을 보였다. 또한 혼합 가스의 당량비가 큰 연소 반응에서 불완전 연소로 인한 온도 분포의 폭이 크게 나타나는 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제13권5호
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• pp.1-9
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• 2000

광강도형 광섬유 진동센서를 이용한 구조물의 진동감지 및 판에서의 충격위치 검출에 관한 연구가 수행되었다. 광섬유 진동센서는 유리 모세관의 내부에 광섬유의 클래딩 부분이 서로 마주보게 하여 제작되며 그 중 한 쪽은 외팔보 형태이다. 진동이 센서에 가해지면 센서 내부의 외팔보가 진동하게 되고 그에 따라 맞은편 광섬유로 전해지는 빛의 강도가 변화하게 된다. 진동감지 실험을 위해 광섬유 진동센서를 복합재료 보의 표면에 부착하고 자유 진동 및 강제 진동에 대한 신호를 취득하였다. 충격 위치 검출에 관한 실험은 아크릴 판에 대하여 알려진 위치에 네 개의 센서를 표면에 부착하고 진동의 도달 시간을 FFT를 이용하여 측정하였다. 충격위치는 이러한 시간차이를 이용하여 계산되어졌다. 광섬유 진동센서는 상용센서인 갭센서와 동일하게 구조물의 진동을 감지하였으며 판에서의 충격위치를 비교적 정확히 측정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권7호
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• pp.1139-1146
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• 2001

The reactor pressure vessel(RPV) is usually cladded with stainless steel to prevent corrosion and radiation embrittlement, and a number of subclad cracks have been found during an in-service-inspection. These subclad cracks should be assured for a safe operation under normal conditions and faulted conditions such as pressurized thermal shock(PTS). Currently available integrity assessment procedure for an RPV, ASME Code Sec. XI, are built on the basis of linear fracture mechanics (LEFM). In PTS condition, however, thermal stress and mechanical stress give rise to high tensile stress at the cladding and elastic-plastic behavior is expected in this area. Therfore, ASME Code Sec. XI is overly conservative in assessing the structural integrity under PTS condition. In this paper, the fracture parameter (stress intensity factor, K, and RT(sub)NDT) from elastic analysis using ASME Sec. XI and finite element method were validated against 3-D elastic-plastic finite element analyses. The difference between elastic and elastic-plastic analysis became significant with increasing crack depth. Therfore, it is recommended to perform elastic-plastic analysis for the accurate assessment of subclad cracks under TPS which causes plastic deformation at the cladding.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.389-389
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• 2011

최근 생체분자 구조 연구가 의료진단, 생명 현상 규명 및 의약품 개발 등 다양한 분야에 응용되고 있으나 대부분의 분석방법이 제한적이어서 새로운 기술 개발의 필요성이 증대하고 있다. 종래의 DNA 등의 생체분자의 분석은 형광염료를 이용한 방법이 주로 이용되었다. 형광염료는 단백질을 포함한 여러 물질들에 대해 반응하지 않기 때문에 분석에 제한이 있으며, 이와 같은 단점을 보완하는 방법으로 SPR (surface plasmon resonance) 분석법이 연구되었다. SPR은 형광염료 분석에 필수적인 레이블링(labeling) 등의 전처리 과정 없이 높은 민감도로 분석이 가능한 장점이 있다. 한편, 그래핀은 뛰어난 전자기적 성질과 기계적 성질 을 가지는 반금속(semimetal)으로, 실험실 규모에서 안정적인 합성이 실현되면서 그 응용 분야에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 그래핀은 큰 표면적 대 부피비를 가지며, 이는 검출물질과의 반응성이 좋아야 하는 센서기술에 있어서 장점으로 작용한다. 특히, 비금속성을 띠는 단층 그래핀을 여러 장 겹치면 금속성을 갖게 되기 때문에 SPR 센서의 금속 필름으로 응용이 가능하다. 본 연구에서는 SPR 현상을 이용하는 광섬유 센서의 감도와 정확도를 증진시키기 위해 광섬유 표면에 그래핀을 적용하였다. 광섬유는 상부 피복과 클래딩을 제거하여 코어를 노출시킨 후, 다층 그래핀 필름을 코팅함으로써 검출부를 구성한다. 그 후, DNA-biotin 용액, DNA-biotin 용액, 그리고 Streptavidin 단백질 복합 용액에 대한 검출기 신호를 분석하였다. 구성된 센서에 각 용액을 1 ${\mu}{\ell}$ 씩 반응시켜 분광계로 파장에 따른 광강도를 측정하는 실험을 수행했으며, 450 nm에서 460 nm 범위의 푸른빛의 광원을 사용하였다. 그래핀 필름의 유무에 따라 확연히 구분되는 경향을 보이는 결과를 얻었고 그래핀 필름이 기존 SPR 센서의 금속박막을 대체 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권5호
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• pp.370-376
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• 2017

In this study we manufacture a Ni-Cr-B-Si +WC/12Co composite coating layer on a Cu base material using a laser cladding (LC) process, and investigate the microstructural and mechanical properties of the LC coating and Ni electroplating layers (reference material). The initial powder used for the LC coating layer is a powder feedstock with an average particle size of $125{\mu}m$. To identify the microstructural and mechanical properties, OM, SEM, XRD, room and high temperature hardness, and wear tests are implemented. Microstructural observation of the initial powder and LC coating layer confirm the layer is composed mainly of ${\gamma}-Ni$ phases and WC and $Cr_{23}C_6$ carbides. The measured hardness of the LC coating and Ni electroplating layers are 653 and 154 Hv, respectively. The hardness measurement from room up to high temperatures of $700^{\circ}C$ result in a hardness decrease as the temperature increases, but the hardness of the LC coating layer is higher for all temperature conditions. Room temperature wear results show that the wear loss of the LC coating layer is 1/12 of the wear level of the Ni electroplating layer. The measured bond strength is also greater in the LC coating than the Ni electroplating.