• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.397-400
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• 2000

초음파 영상의 3차원 구성은 기존의 2차원 영상에서는 얻을 수 없었던 결함의 깊이, 방향성 등의 정보를 획득할 수 있기 때문에 최근에 이에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 SAM(Scanning Acoustic Micro-scope)의 각 스펙트럼(angular spectrum) 접근법을 사용하여 물체에서의 3차원 영상 구현 이론에 대해서 연구하였다. 이러한 방법은 초음파 트랜스듀서를 디포커싱 시키면서 얻어진 2차원영상 정보를 이용하여 3차원으로 구성하는 방법이다. 실험에서는 알루미늄 원형 시료를 사용하였고, V(z)이론을 이용하여 산란된 신호에서의 영상을 구현하는 데 초점을 두었다. 모의 실험을 통하여 피사체 중심에 대해서 $70^\circ$ 범위 내에서 반사형 초음파 현미경으로 영상을 얻어낼 수 있음을 확인하였다. 중심주파수가 5MHz이고 대역폭이 $35\%$인 트랜스듀서를 사용하여 원형 시료의 중심부에서의 영상을 얻어내었다

• 한국가시화정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.31-37
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• 2010

In this study, a novel hybrid micro/nano PIV system combining defocusing and TIRFM technique has been developed for the multiscale flow measurement. With the developed system, both far and near field velocity fields have been measured simultaneously in a 2D straight microchannel and the particle trajectories were extracted by the nearest tracking algorithm. The shear rate values taken from experimental results have been estimated by comparing with the analytical solution of 2D Poiseuille flow and it is confirmed that the result shows good agreement with the theoretical value.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.559-564
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• 1994

Recently, a visual servoing for an eye-in-hand robot has become an interesting problem. A distance between a camera and a task object is very useful information for visual servoing. In the previous works for visual servoing, the distance can be obtained from the difference between a reference and a measured feature value of the object such as area on image plane. However, since this feature depends on the object, the reference feature value must be changed when other task object is taken. To overcome this difficulty, this paper presents a novel method for visual servoing. In the proposed method, a blur is used to obtain the distance. The blur, one of the most important features, depends on the focal length of camera. Since it is not affected by the change of object, the reference feature value is not changed although other task object is taken. In this paper, we show a relationship between the distance and the blur, and define the feature jacobian matrix based on camera defocusing to operate the robot. A series of experiments is performed to verify the proposed method.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.792-798
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• 2012

This study shows the vibration characteristics of an actuator with six wire-suspensions, used in optical pickups of optical disc drives (ODDs). In this paper, the vibration characteristics of this beam structure is induced mathematically. To obtain vibration modes of focusing direction, the vibration analysis is achieved in lateral and longitudinal directions of the structure. The accuracy of induced vibration characteristics is proved by comparing mode frequencies with a finite element analysis. Finally, it is shown that mode shapes can be modified by changing design parameters in mathematical expressions.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.1128-1136
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• 2012

This paper analyzes the vibration characteristics of an optical pickup actuator, which has six wire-suspensions and is used in optical disc drives(ODDs). The vibration characteristics of the actuator is mathematically described by analyzing its beam configuration and motion condition confined to lateral and longitudinal directions of the beams. The accuracy of the vibration characteristics is proved by comparing mode frequencies with a finite element analysis. Finally, it is shown that mode frequencies and shapes can be modified by changing design parameters in mathematical expressions.

• 한국안광학회지
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• 제14권4호
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• pp.39-44
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• 2009

목적: 홍채학에 사용되는 소형 홍채 촬영용 광학계 설계. 방법: 소형 홍채 촬영용 광학계를 설계하기 위해 Sigma 2000 광학 설계 프로그램을 사용하였다. 결과: 마이크로 액츄에이터를 오토 포커싱에 사용하는 CCD에 적합한 홍채 촬영용 광학계를 설계하였는데, TCL이 30 mm이고, 배율이 -0.65배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 8.0 mm, 경통 최대 구경 11 mm, 스톱의 유효구경이 약 1 mm인 특성을 가지는 광학계가 되었다. 또한 분해선폭은 30% MTF 값 기준으로 92 lps/mm인 특성을 보여준다. 결론: TCL이 30 mm이고, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈 까지의 거리가 약 8.0 mm, 경통 최대 구경 11 mm이고, MTF 30% 기준에서 분해능 선폭이 $5.4{\mu}m$에 이르는 광학계를 설계하여 홍채 촬영용 광학계를 소형화 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2017

알지네이트 하이드로 젤은 해조류에서 추출되는 천연 고분자인 알지네이트가 칼슘 또는 마그네슘 양이온과 이온가교(Ioninc cross linking)를 형성할 때 알지네이트의 고분자 구조가 칼슘, 마그네슘 양이온을 감싸면서 형성되는 고분자이다. 알지네이트 하이드로 젤은 높은 생체적합성(Biocompatibility)으로 인해 세포 재생을 위한 조직공학 및 재생의학, 약물전달 등의 제약 관련 분야에 광범위하게 적용될 수 있는 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 마이크로 플루이딕 칩을 이용하여 알지네이트 튜브를 제조하였다. 먼저 유동 포커싱 방식(flow focussing)을 유도할 수 있는 PDMS(Polydimethylsiloxane) 마이크로 플루이딕 칩을 제조하였다. 마이크로 플루이딕 칩은 CNC(Computer Numeric Control) milling machine을 이용한 template를 만들고 NOA mold를 이용하여 최종 PDMS 칩을 제작하였다. 튜브를 만들기 위한 마이크로 채널은 내부 채널 ($200{\times}200um$), 중간 채널 ($200{\times}200um$) 및 외부 채널 ($200{\times}200um$)로 구성되며 내부, 중간, 외부의 유체가 합류하는 수집채널은 폭 500 um, 깊이 200 um로 구성되었다. 운반체로는 5%의 acetic acid를 함유한 mineral oil를 이용하였으며 내부의 core flow는 $H_2O$로 하였다. 중간 유체인 2% 알지네이트 프리폴리머는 칼슘 이온의 존재 하에서 젤화 과정이 매우 빠르기 때문에 마이크로 채널 내부에서의 반응을 제어하고 막힘을 방지하기 위해 수용성 복합 칼슘-에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)을 사용하였다. 본 마이크로 플루이딕 칩에 각각의 유체를 이동시켰을 때, 운반체인 oil phase의 수소이온은 중간 유체인 알지네이트 프리폴리머와의 계면을 통해 확산되어 Ca-EDTA 복합체로부터 칼슘 양이온의 방출을 유발하게 된다. 방출된 칼슘 양이온은 알지네이트 고분자와의 이온 가교를 통해 알지네이트 하이드로 젤을 형성하여, 각 유체의 flow에 따라 알지네이트 튜브를 쉽고 빠르게 제조 가능하였다. 본 연구에서 제조된 알지네이트 튜브는 인체 내 장기간 약물 전달을 위한 나노섬유로 활용하거나 인공혈관을 구성하는 extracellular matrix로 활용될 잠재력을 가지고 있어 추후 활발한 연구개발이 진행될 예정이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.156-156
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• 2013

대기압 저온 플라즈마는 간단한 구조 및 제작, 쉬운 조작성, 낮은 온도 특성, 높은 화학적 반응성과 같은 많은 장점에도 불구하고, 플라즈마의 에너지가 낮아 다양한 산업적 응용에 제약을 받아왔다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 대기압에서 저온 플라즈마의 에너지를 높이는 여러 시도가 있었으며, 그 중 가까이 인접해 있는 둘 이상의 플라즈마 젯들의 결합 현상(plasma jet-to-jet coupling)을 이용하여 플라즈마 강도를 높이려는 시도가 보고되었다. 본 연구에서는 플라즈마를 발생시키는 유리관을 서로 모아 벌집모양의 배열을 갖는 플라즈마 젯 어레이 장치를 만들어 플라즈마 젯 사이에 상호결합을 유도하여 강한 플라즈마 발광을 발생시켰다. 플라즈마 젯 어레이 장치 중 가운데 위치한 플라즈마 젯은 대기압 플라즈마 젯의 형태를 구현하는 역할을 하고, 가운데를 둘러싼 주변의 여러 플라즈마 젯들은 중앙의 플라즈마 젯에 많은 하전입자를 제공하여 플라즈마 젯의 발광강도를 높이는 역할을 하는 것을 확인했다. 헬륨기체를 사용한 이 플라즈마 젯은 $100^{\circ}C$ 이하의 온도임에도 불구하고 ITO 유리의 유리면을 식각할 만큼 높은 에너지를 가졌다. 이러한 대기압 저온플라즈마 장치에서 플라즈마의 강도를 더 높이기 위해서는 플라즈마 젯 간 결합이 더 많이 일어나는 것이 중요하므로, 이를 위해 주변의 플라즈마 젯의 개수를 높이는 시도를 하였다. 플라즈마 젯 어레이 소자의 중심에 위치한 유리관의 크기를 크게 하고, 주변부의 유리관의 크기를 상대적으로 작게 하여 벌집형태의 배열보다 더 많은 유리관을 주변부에 위치시킨 후 플라즈마를 발생시키고 전기 광학적 특성을 측정하였다. 그 결과, 실험조건에 따라 가운데 플라즈마 젯에서 3배에서 5배 이상 높은 플라즈마의 발광강도를 얻었으며, 플라즈마 젯도 더 안정적으로 발생하였다. 주변부의 유리관의 개수가 증가하면 더 많은 양의 하전 입자들이 플라즈마 결합 과정에 참여하게 되고 결과적으로 더 큰 플라즈마의 발광강도를 나타내는 것이다. 본 실험은 하전입자의 상호작용에 의해 발생하는 서로 인접한 플라즈마 젯 간의 결합이 대기압 저온 플라즈마 젯의 플라즈마 발광강도를 높이는 좋은 방법임을 보였다. 이러한 플라즈마 젯 간의 결합은 대기압 저온 플라즈마의 에너지를 높일 수 있는 쉽고 간단한 방법이며, 이 방법을 이용하여 대기압 저온 플라즈마를 표면처리, 표면개질은 물론, 식각 및 증착, 나아가서는 의료/바이오 분석 기술 등 다양한 학문적, 산업적 응용에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.263.1-263.1
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• 2013

탄소나노튜브(CNT)를 이용한 초소형 X선 튜브는 근접 암치료, 비파괴 X선 영상 장치, 휴대용 X선 분광계 등에서 X선 발생소스로 많이 연구되고 있다. 2극형 CNT 에미터의 경우 구조가 단순하여 초소형 X선 튜브에 쉽게 장착할 수 있지만 아노드의 전압과 전류가 연동되기 때문에 튜브의 조작성이 제한적이다. 3극형은 상대적으로 복잡한 구조이고, CNT에서 방출된 전자가 게이트 전극으로 흐르는 누설 전류 그리고 절연체와 충돌하여 차징을 발생시킬 수 있기 때문에 직경이 좁은 초소형 X선 튜브에 구현하기가 쉽지 않다. 하지만 초소형 X선 튜브를 다양한 X선 장치에 응용하기 위해서는 아노드 전압과 전류의 독립된 조작이 가능한 3극형 CNT 에미터가 반드시 구현되어야 한다. 본 발표에서는 전자빔의 아노드 집속을 강화하고 절연체에서의 차징을 줄이는 포커싱 기능의 게이트(FFG) 구조를 제안하였고. 이를 적용하여 초소형 X선 튜브들을 제작하고, 분석하였다. FFG 구조가 성공적으로 적용된 초소형 X선 튜브는 게이트 누설 전류 없이 뛰어난 전류 및 X선 방출 특성을 보였다. 이와는 달리, 몇몇 초소형 X선 튜브들에서는 게이트 누설 전류가 나타났고, 아노드 전압에 의한 게이트 전압 상승이 발생하여 불안정한 구동 특성을 보였다. 초소형 X선 튜브를 밀봉하지 않고 진공 챔버에서 실험한 결과, 유도된 게이트 전압은 상당한 시간이 흐르거나 진공챔버에 공기를 주입하고 다시 진공상태로 만들면 유도전압이 제거되는 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 CNT에서 방출된 전자빔이 정상궤도를 벗어나 게이트 누설전류와 차징에 의한 게이트 유도전압을 발생시키면 초소형 X선 튜브가 불안정한 구동을 하고, 결국 튜브의 심각한 결함으로 나타나게 된다. 즉, 게이트 누설 전류와 유도된 게이트 전압은 3극형 CNT 에미터가 장착된 초소형 X선 튜브의 디자인과 제작에 있어서 성공 기준이 될 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.399-402
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• 2004

착탈식의 플라스틱 디스크와 부상형 광헤드를 사용하는 광드라이브에서 부상형 광헤드의 부상안정성 문제는 고밀도 표면기록의 신뢰성 확보를 위해 매우 중요한 요소로 고려되어야 한다. 플라스틱 디스크와 광헤드의 포커싱 제어를 위해 부상형광헤드의 광학적 조립오차와 플라스틱디스크의 보호층의 오차를 보상해주는 추가적인 엑츄에이터의 몇 가지 설계방안에 대해 검토한다. 또한 본 논문에서는 부상형 광헤드의 부상안정성을 위하여 디스크의 굴곡에 대한 부상특성과 안정성을 해석하고, 특히 로드/언로드 시의 부상안정성에 대해서도 검토해 본다.