• 한국정밀공학회지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.174-181
• /
• 2004

Ultra precision positioning mechanism has widely been used on semiconductor manufacturing equipments, optical spectrum analyzer and cell manipulations. Ultra precision positioning mechanism is consisted of several actuators, sensors, guides and control systems. Its efficiency depends on each performance of components. The object of this study is to design, analysis and manufacture all of the inchworm linear motor system, which is one of the equipments embodied in ultra precision positioning mechanism. Inchworm linear motor system is consisted of a controller system and an inchworm linear motor, and its driving form is similar to a motion of spanworm. A design and manufacture of inchworm linear motor, which is consisted of three PZT actuators, a rod, two columns and a guide plate, are performed. Minimizing the von-Mises stress of the hinge using Taguchi method and simulation by FEM software optimizes the structural design in a column of flexure hinge. The designed columns and guide plates are manufactured by a W-EDM and NC-milling. A controller system, which is an apparatus to drive inchworm linear motor, can easily adjust driving conditions by varying resonance frequency and input-output voltage of actuators and amplifiers. The performance of manufactured inchworm linear motor system is verified and valuated. In the future, inchworm linear motor system will be used to make a more precision positioning by reinforcing a sensor and feedback system.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.432-439
• /
• 2018

본 논문에서는 플렉시블 솔라셀의 수광면을 원통형으로 만들어 수평면상에서 균일한 수광패턴을 가지는 전방향 가시광 검출기를 개발하였다. 이 솔라셀 광검출기는 서로 다른 위치에서 입사하는 여러 개의 신호광을 동시에 검출하며, 수신부의 ASK복조기에 전력을 공급한다. 실험에서는 시분할 전송 방식을 사용하여 서로 다른 방향으로부터 입사하는 3개 신호광을 솔라셀 광검출기로 수신하였다. 각 신호광은 40 kHz의 캐리어를 사용하여 ASK 변조하였으며, 시분할 전송에 필요한 동기펄스는 실내의 조명램프에 포함된 120 Hz의 AC 신호를 Cds셀로 검출하여 같은 주기로 생성하였다. 이러한 수신구조는 가시광통신에서 $N{\times}1$ 광연결을 구성하는 데에 적합하다.

• 한국음향학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.435-440
• /
• 2020

음향집게는 마이크론 단위의 미세입자를 비접촉 방식으로 조작할 수 있어 다양한 생체공학 응용에 사용되고 있다. 현재까지 음향집게는 in vitro 실험을 목적으로 개발되어 임의파형 발생기와 전력 증폭기와 같은 부피가 큰 고가의 장비를 사용하여 구현하였다. 따라서 이러한 시스템은 이동이 불편하여 한정된 공간에서만 사용이 가능하기 때문에 향후 in vivo 및 임상 실험에 적합하지 않은 구조를 가진다. 따라서 본 논문에서는 이동이 가능한 휴대용 음향집게를 개발하고 그 성능을 평가하였다. 개발한 휴대용 음향집게 시스템은 하나의 Field Programmable Gate Array(FPGA)와 2 개의 펄서로 구현되었으며, Universal Serial Bus(USB) 통신을 이용하여 Personal Computer(PC)에서 송신 주파수 및 펄스 길이 등을 실시간으로 조절이 가능하도록 설계하였다. 개발한 시스템은 최대 20 MHz의 중심 주파수 까지 송신이 가능하며, 미세입자 및 세포를 포획할 수 있는 충분한 힘을 생성할 수 있었다. 개발한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 40 ㎛와 90 ㎛ 크기의 폴리스티렌 입자를 포획 및 조정하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.276-282
• /
• 2011

펨토초 펄스형 자발적 매개하향변환에서 생성된 1.5 ${\mu}m$ 통신파장대역 광자쌍의 진동수 얽힘상태를 구현하고, 광섬유 기반 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용하여 양자간섭 실험을 수행하였다. 각진동수 ${\omega}_1$과 ${\omega}_2$에 대응하는 두 광자의 파장은 저밀도 파장분할다중화(coarse wavelength division multiplexing, CWDM) 필터를 이용하여 선택하였고, 간섭계에서 경로차에 따른 두 검출기의 동시계수 측정에서 높은 선명도를 갖는 공간적인 맥놀이 형태의 간섭무늬를 관측하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.318-323
• /
• 2007

양성자가 결합된 티로신-알라닌 펩타이드 이온(YAH+)의 전자전이 광분해 스펙트럼을 이 이온의 가 장 낮은 에너지의 전자전이가 관측되는 34500~36700 cm-1 영역에서 얻었다. YAH+ 이온은 전자분무 이온화법 을 이용하여 기체상에서 생성하였고 생성된 이온의 저장 및 검출은 4중극자 이온 트랩과 반사판 비행시간 질 량분석기가 결합된 혼성 질량분석기를 이용하였다. 이온 트랩에 저장된 YAH+ 이온에 레이저 펄스를 쪼여주어 광분해 반응을 유발한 후 그 광분해 정도를 레이저 파장에 따라 측정함으로써 전자전이 광분해 스펙트럼을 얻 었다. 이 스펙트럼에는 두 개의 넓은 폭을 가진 피크가 관측되었으며 시간-의존 밀도함수 법(Time-dependent density functional method, TD-DFT)을 이용한 계산을 통해 각각 YAH+의 S1과 S2 전이로 지정하였다. 관측된 피 크들의 넓은 폭은 상온에서 존재 가능한 YAH+의 여러 이형태체들의 전자전이 간 겹침과 또한, 상온에서 형성 된 이온의 들뜬 진동에너지 준위로부터의 전자전이 즉, 뜨거운 띠(hot band)들 때문인 것으로 설명하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권5호
• /
• pp.71-79
• /
• 2010

본 논문은 LLC 공진 제어 IC(Integrated Circuit) 설계에 관한 것이다. LLC 공진 제어 IC는 DC/DC 변환하기 위해서 외부의 공진 회로에 입력되는 주파수를 조정하여 트랜스포머를 통해서 2차 측의 출력 전압을 조정한다. 공진회로에 펄스를 공급하기 위한 클럭 생성기가 내장되어 있고, 클럭 주파수는 외부 저항을 사용하여 튜닝이 가능하다. 또한 외부 피드백 입력되는 전압을 이용해 주파수 조정이 가능하도록 VCO(Voltage Controlled Oscillator) 기능을 내장하였다. 동작의 신뢰성을 높이고 회로를 보호하기 위해서 UVLO(Under Voltage Lock Out), brown out, fault detector의 보호회로를 내장하였고, 입력 커패시턴스가 큰 용량의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 구동하기 위해서 높은 전압, 전류의 제공이 가능한 HVG(High Side Driver), LVG(Low Side Driver) 드라이버 회로를 내장하였다. LLC 공진 제어 회로를 하나의 칩으로 구현하여 LLC 공진 회로를 제어하는데 있어 필요한 회로들을 설계하였다. 설계한 LLC 공진 제어 IC는 0.35 um 2P3M BCD 공정으로 제작하였다. 칩의 면적은 $1400um{\times}1450um$ 이고, 5V, 15V 두 가지의 전원 전압을 사용한다.

• 대한화학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.558-567
• /
• 1989

여러가지 조성비로 만든 Cu/ZnO계 촉매로 이산화탄소를 수소화시켜 메탄올을 합성하였다. 촉매제조시 각 성분의 조성비가 촉매활성에 미치는 영향을 조사하고 반응촉매에 대하여 표면적 측정(BET), 주사전자현미경 측정(SEM), X선회절분석(XRD), X선광전자분석(XPS) 등을 실시하여, 각 촉매의 촉매특성을 조사하고 촉매활성과의 연관성을 연구하였다. 반응생성물은 메탄올과 일산화탄소 뿐이었는데 메탄올의 생성은 CuO의 함량이 증가하면 그에 따라 점차 증가하였으나 CuO:ZnO의 조성비율이 30:70일 경우에 최대이었고, CuO가 70 이상이면 급격하게 감소하였다. 촉매에 대한 SEM 측정과 BET 측정결과에서 확인된 바와 같이 이점은 미세결정크기가 증가되고 표면적이 감소하는 점과 일치되었다. 또 XPS 측정결과에서 촉매표면상에서의 Cu의 농도는 Cu/Cu+Zn(atomic ratio)을 비교할 때 CuO의 함량이 50% 이상인 경우에서 현저히 감소하였다. 그리고 각 촉매들의 $Cu(2P^3)$에 대한 결합에너지의 수치상의 값은 거의 같았으나 환원된 상태의 $Cu(2P^3)$의 결합에너지는 소성된 상태의 것과 비교하여 낮아졌고, 표면에 분포된 Cu 는 대부분 $Cu^{\circ}$로 확인되었으며 CuO:ZnO의 조성이 30:70인 경우에서 최대가 되었다. 이것은 또한 CuO의 조성비율이 30인 때에 메탄올생성이 최대라는 실험결과와도 잘 일치하였다. 그리고 환원된 각각의 촉매로 펄스(pulse)형태의 반응기에서 이소프로판올을 분해시킨 결과 아세톤의 생성율이 프로필렌보다 컸음으로 이들은 염기성이 상대적으로 강한 촉매라고 추측하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.16-23
• /
• 2020

고강도 집중 초음파(High-Intensity Focused Ultrasound, HIFU) 치료에서 HIFU 초점의 효과적인 위치 파악은 안전한 치료 계획을 개발하는 데 중요하다. 자기 공명 영상 유도 HIFU(Magnetic Resonance Imaging guided HIFU, MRIgHIFU)는 HIFU 초점을 영상화하여 치료 중에 초음파 경로를 시각화 할 수 있지만 초음파 이미징 유도 HIFU(Ultrasound imaging guided HIFU, USIgHIFU)에서는 어려움이 있다. 본 연구에서는 USIgHIFU에 대해 HIFU 초점을 영상화할 수 있는 실시간 초음파 빔 시각화 기법을 제시 하였다. 제안 된 방법에서, 음향 강도(Ispta < 720 mW/㎠) 아래의 이미징 초음파 변환자의 동일한 중심 주파수를 갖는 짧은 펄스가 HIFU 변환기를 통해 전송되고, HIFU 빔 경로를 시각화하기 위해 수신 신호는 동적 수신 포커싱 및 후속 에코 처리를 거쳤다. 소 혈청 알부민 젤 팬텀을 이용한 생체외 실험으로부터, HIFU 빔 경로는 낮은 음향 강도 (Ispta = 94.8 mW/㎠)에서도 명확히 영상화 할 수 있었고 HIFU 초점은 손상이 생성되기 전에 성공적으로 시각화하였다. 이 결과는 제안 된 초음파 빔 경로 시각화 방법이 USIgHIFU 치료에서 원치 않는 조직 손상을 최소화하면서 실시간으로 HIFU 초점을 영상화하는 데 사용될 수 있음을 나타낸다.

• 대한화학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.26-36
• /
• 2002

$MoO_3$와 H-SAPO-34의 고체상 반응은 상자기성의 Mo(V) 화학종을 띤다. 탈수하면 Mo(V) 화학 종이 약하게 나타나지만 계속적으로 활성화 시키면 ESR로 규명할 수 있는 $Mo(V)_{5c}$와 $Mo(V)_{6c}$와 같은 Mo(V) 화학종이 생성된다. ESR과 ESEM 자료들은 $(MoO_2)^+$나 $(MoO)^{3+}$ 같은 옥소-몰리브덴 화학 종을 보여준다. $(MoO_2)^+$ 화학 종이 다음과 같이 더 합리적인 것 같이 보여진다. H-SAPO-34는 낮은 골격전하를 갖기 때문에 높은 양전하를 갖는 $(MoO)^{3+}$는 쉽게 안정화 되지 못한다. 소성된 H-SAPO-34와 도데카몰리브덴 규산 용액 사이의 용액 상태 반응은 단지 $MoO^{2+}$ 화학 종만을 발생한다. 마름모형 ESR 신호는 $D_2O$, $CD_3OH$, $CH_3CH_2OD$와 $ND_3$를 흡착할 때 관측되었다. Mo(V) 화학 종의 배위구조와 위치는 트리 펄스 전자 스핀반향 자료로 측정하였다. MoH-SAPO-34에 메탄올, 에틸렌 암모니아와 물이 흡착될 때 3분자, 1분자, 1분자와 1분자가 $(MoO_2)^+$에 각각 직접 배위하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제50권5호
• /
• pp.341-352
• /
• 2017

Cs-137 (반감기 : 30.17년)과 더불어 중요한 원자력발전소 주변 환경감시대상 방사성 핵종 가운데 하나인 순수한 베타방출체인 Sr-90 (반감기 : 28.8년)에 대한 신속하고 용이한 모니터링 방법을 연구하였다. 스트론튬은 칼슘과 같은 2족 알칼리 토금속에 속해 있어서 전자배치나 크기가 비슷하며 최외각전자를 2개 가지고 있기 때문에 화학적으로 칼슘과 치환될 수 있다. 이러한 유사한 화학적 성질로 인해서 환경으로 유출시 물, 토양 및 농작물을 통한 먹이사슬을 거쳐서 인체로 쉽게 유입될 수 있으며, 인체 유입 시 뼈에 쉽게 침적되어 장기간 (생물학적 반감기 : 약 50년) 동안 독성을 유발한다. 스트론튬은 매우 환원성이 있고 특이 반응으로 습식분석이 어려우며, 특히 원자력발전소에서 감시하고 있는 방사성 스트론튬은 복잡한 분석절차, 고가의 분석 장비 사용 및 화학 전처리약품 다량 사용 등으로 분석의 정확도 저하는 물론 고비용에 따른 문제를 안고 있다. 따라서 펄스에너지를 사용하여 시료에 플라즈마를 생성시켜 고유 스펙트럼을 이용해 시료내 원소를 분석하는 Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) 분석기법을 도입하여 전처리 과정 없이 수 초 내에 분석이 가능하고 현장에서 실시간으로 측정 가능한 스트론튬 원소의 정량분석 방법을 도출하였다. 다양한 분석에 필요한 시료기판을 개발하여 레이저, 파장 및 시간분해능의 최적화로 분석 감도를 향상시키고 방해이온에 대한 영향 평가로 액체시료의 정량분석을 가능하게 하여 신속한 모니터링 체계를 구축하게 하였다. 이는 원자력발전소로부터 방출되고 있는 방사성 폐수의 실시간 모니터링에 효과적으로 적용될 수 있으며, 더 나아가 후쿠시마 원전사고와 같은 비상시 모니터링 수단으로 적용 될 수 있다.