• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.131-132
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• 2006

This paper presents a micro-positioning platform based on the unique parallel mechanism recently developed by the authors. The platform has a meso-scale rectangular shape whose size is $20{\times}23m$. The stroke is 5 mm for both the x- and y-axis and 100 degrees for the ${\alpha}$-axis(the rotational axis along the x-axis). The platform is actuated by the three sets of two-stage linear actuators: a linear motor for rough positioning and a piezo actuator for fine positioning. The platform is already assembled. Experimental results of the positioning measurements and control performance are presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1521-1527
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• 2013

본 논문에서는 마스터 조정자인 인간의 근육강도과 관절변위를 측정하여 슬레이브장치가 외부환경에 맞는 작업능력을 발휘할 수 있는 마스터/슬레이브 원격조정시스템을 제안한다. 외골격형 기구부와 경량의 관성센서를 사용하여 마스터 착용자의 편리성을 높였으며 인간의 근육과 동일한 운동특성을 가진 공압인공근육으로 슬레이브 기구장치를 구성하여 운동의 모사능력을 향상시켰다. 실험을 통해서 단순히 마스터의 위치정보만 전달하는 원격조정에 비해서 제안된 마스터는 인간 조정자가 근력의 세기를 조절함으로써 슬레이브에 작용하는 가반하중의 변화에 관계없이 균일한 제어성능을 가질 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.420-426
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• 2020

본 논문에서는 휴대용 인공호흡기 보조기구를 개발하였다. 응급상황 발생 시 약 4분이 지나면 환자는 심각한 뇌 손상을 입는다. 따라서, 이를 방지하기 위해 응급구조사는 환자에게 적합한 산소 주머니를 통해 환자가 병원으로 인계될 때까지 지속해서 인공호흡을 실시하여야 한다. 이 과정에서 응급구조사들은 전완근의 반복적인 운동으로 인해 적지 않은 피로감을 느끼게 된다. 이는 손이 작거나 근력이 부족한 응급구조사들에게 더욱 큰 부담으로 작용할 수 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 제품이 제작되었지만, 부피와 크기 그리고 사용 방법 등과 같은 실용성이 부족하여 상용화에 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 제작하였던 인공호흡기 보조기구를 개선하고 사용자에게 가해지는 부담을 효율적으로 줄이는 방법을 고안하였다. 본 연구를 통해 개발한 보조기구는 크게 3가지 부위로 구성된다. 보조기구는 산소 주머니를 매회 균일하고 안정적으로 압박하고 대상에게 알맞은 산소의 양을 각도를 통해 시각적으로 알려주는 머리부, 휴대용 인공호흡기의 산소 흡입구에 결합하여 사용자의 힘을 휴대용 인공호흡기로 전달하는 몸통부, 다양한 자세에서도 효율적으로 힘을 가할 수 있도록 회전이 가능한 손잡이로 구성된다. 실험을 통해 안정적인 수치로 환자에게 산소를 공급할 수 있다는 사실을 확인하였다. 이를 통해 응급구조사는 보조기구를 사용해 피로감 감소뿐만 아니라 환자에게 적합한 양의 산소를 주입해 효율적인 인공호흡을 실시할 수 있을 것으로 판단된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권2호
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• pp.149-158
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• 1996

목적 : 선형가속기의 광자선을 이용한 두개내 소병변의 방사선수술에서 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병용한 방사선 수술방법을 개발하고, 컴퓨터단층영상을 재구성한 방사선수술계획을 통해 선량분포를 비교하여 병변이외 정상조직의 선량을 줄이기 위한 선량변수를 구하였다. 대상 및 방법 : 선형가속기 6 MV 광자선을 이용하여 치료대 각과 선원지지체 회전 및 환자체위변위를 이용한 입체적 다중 및 횡다중회전조사를 조사하여 선량분포를 비교하였다. 입체적 선량분포와 횡단면, 시상면 및 관상면 치료대 영상재구성의 선량분포는 본 대학에서 개발한 방사선수술기구 및 소프트웨어 (Photon Knife)를 통해 이루어졌다. 입체적 다중회전조사에 의해 얻은 선량은 치료대 각이 20, 50, 120, 160 도, 각각의 선원지지체 회전각은 20-160도이며, 다중회전조사의 치료대각 30, 150도와 횡다중회전조사의 치료대각 30, 150도에 선원 회전각 20-160도를 입체조사하여 비교하였다. 결과 : 선형가속기를 이용한 방사선수술선량분포는 동일 콜리메이터에서도 치료대와 선원지지체 각에 따라 크게 변하였다. 입체횡다중회전조사를 시행한 경우 표적을 중심으로 전후방향의 선량분포는 다중회전조사만을 사용한 경우보다 선량기울기가 증가하여 정상뇌조직의 손상을 더 감소시킬 수 있음을 알 수 있었으며, 병변주위의 치명장기 위치에 따라 방사선 회전 방향을 적절히 정할 수 있다. 방사선수술의 입체선량과 주위 장기 및 표적의 On-Target 입체화는 방사선수술의 정확성, 복수개의 표적중심결정과 주위정상장기의 선량포함범위를 비교적 정확하게 보여줌을 알 수 있다. 결론 : 방사선수술선량계획의 입체화는 선량과 표적 및 주위장기의 선량범위를 입체적으로 정할 뿐만 아니라, 표적의 모양이 불규칙형일 때는 복수개의 표적중심결정에 필수적임을 알 수 있었다. 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병합한 방사선수술은 표적주위의 치명정상장기의 손상을 줄이기 위해 총회전각의 변화없이 치명장기에 도달될 선량을 줄일 수 있으며, 25 mm 직경의 콜리메이터를 사용한 선량분포는 $80-50\%$의 간격이 $1.1\~3.0 mm$, $90\~50\%$는 $2.0\~3.0mm$를 나타내었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.63-70
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• 2017

본 연구는 세기변조방사선 치료기술을 이용한 성문암 환자에게 사용되는 두 가지 상이한 열가소성 고정기구 마스크로 인한 환자위치잡이 오차를 비교 평가하고 자 하였다. 치료가 종료된 총 16명의 성문암 환자를 두 그룹으로 나누었고(기존마스크 vs. 변형마스크), 평균, 3D오차, 시스템과 랜덤오차를 구하여 환자위치잡이 오차를 비교하였다. 또한, 치료계획종양체적(PTV)에 대한 여백(margin)을 분석하였다. 3D오차에 대하여 기존 그룹은 $5.2{\pm}1.3mm$고, 변형그룹은 $5.9{\pm}0.7mm$로써, 변형마스크가 변형보다 13.6% 높았다. 시스템오차는 기존그룹(변형그룹)에서 좌표 x, y, z방향은 각각 1.7 mm (1.1 mm), 1.0 mm (1.8 mm), 1.5 mm (2.0 mm)였고, 회전각(roll angle)은 $0.8^{\circ}$ ($0.8^{\circ}$)였다. 랜덤오차는 변형그룹이 기존그룹에 비하여 좌표 x, y, z방향으로 10.9%, 1.7%, 23.1%로 낮았으나, 회전각은 12.4% 높았다. PTV여백에서 변형그룹은 좌표 x방향에 대하여 기존그룹에 비하여 31.8% 낮았으나, 반대로 좌표 y와 z방향에서는 기존그룹보다 각각 52.6%와 21.6%로 높았다. 성문암 세기변조방사선치료에서 변형된 마스크 사용은 고정기구의 변형으로 인한 환자위치잡이 오차는 수치적으로는 영향을 줄 수 있지만, 다양한 관점에서 고정기구 마스크에 대한 연구가 임상적인 측면에서 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.412-418
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• 2009

본 논문에서는 노치형 웨이퍼 20~25개를 일련번호가 같은 위치에 자동으로 정렬이 되도록 하여 반도체 공정 전, 후 감지기에 의해 웨이퍼의 공정상태 파악을 용이하게 하는 시스템 개발 및 정확하게 노치를 정렬하는 보정 알고리즘, 스테핑 모터 제어 알고리즘을 제안하였다. 웨이퍼 회전 시 표면 재질이 적당한 마찰 계수를 가지며 웨이퍼의 회전으로 파티클(Particle)이 발생하지 않는 소재를 사용하여 발생을 최소화 시킬 수 있었다. 또한 미끄럼 방지를 위한 기구설계 기술을 개발하였고, 수학적 검증을 통한 성능평가를 실시하였다. 본 연구 개발 시스템은 반도체 공정 진행 중 웨이퍼의 오염 방지로 반도체 수율을 향상 시킬 수 있으며, 향후 450mm 이상의 대형 웨이퍼 생성 시에도 탄력적으로 적용 할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.118-125
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• 2016

방사능 누출 사고 시 대응이나 핵안보 검증을 위한 핵물질 탐지에 있어서, 방사선을 방출하는 미지의 선원에 대한 위치 정보를 파악하는 것은 중요하다. 그러한 기구 중 하나인 회전 변조 시준기는 미지 선원을 원격 감지하기 위한 장비로서 영상화를 통해 선원의 위치 탐지가 가능하다. 본 논문에서는 Kowash의 연구를 기초로 회전 변조 시준기의 시스템 모델과 그를 영상화하는 알고리즘을 소개한다. 하지만 결과 영상화 이미지는 선원의 방향은 보여줄 수 있으나 선원의 거리를 찾지 못하는 문제점이 있다. 또한 선원의 실제 방향뿐 아니라 $180^{\circ}$ 대칭방향에서도 선원을 추정하는 모호성 문제를 안고 있다. 본 논문에서 우리는 영상화 결과의 방향 대칭적 모호성을 해결하고, 두 대의 RMC를 이용해 거리를 추정하는 방법을 제안한다. 그리고 이를 RMC 시뮬레이션 데이터를 이용하여 성능을 검증한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권10호
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• pp.5-17
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• 1995

기계가공(Machining)중에서 가장 기본적인 것이 선삭(Turning)작업이며, 이 가공은 선반(Lathe)에 의해서 행하여지고 있는 것은 다 아는 사실이다. 공작기계의 발달과 금속 절삭 원리(Principles of metal cutting)는 선반을 중심으로 약 일세기동안 꾸준히 발전해 오고 있으며, 수없이 쏟아져 나온 연구논문들의 대부분이 선반에 의한 가공과 그 공작기계에 의해서 이루어졌으며 앞으로도 계속 보통선반, CNC선반의 토대 위에서 이루어지리라고 보고 있다. 공작기계 중에서 CNC 선반의 발달 과정을 요약해보면 1960년대의 대량 생산시대에는 Programmable control 방식의 자동 터렛트(Turret) 선반이 개발되어 생산 공정이 비교적 간단한 양산 가공기로서 환영을 받게 되었다. 1970년대에 들어서면서 다품종소량생산이 중요시되었고, 그때 NC 선반시대가 시작되었다고 볼 수 있다. 현 싯점에서 볼 때 이것은 중품종중량생산 이라고 말할 수 있으며, Turret 선반의 NC화 즉, Multi-tool에 의한 선반의 복합가공이 가능해졌지만 Tooling에 문제가 발생하였다. 1980년에 들어서 각종 MC 들이 광범위하게 발달, 보급되는 경향에 따라서 NC 선반도 고능률화의 일환으로 고속화와 더불어 회전공구인 End mill. Drill. Tap 등의 복합가공이 가능한 복합선반이 차례로 개발되었고 선삭공구와 회전공구등의 자동공구교환(Automatic Tool. Changing. ATC)이 가능해지고 Y축 보정(Co-mpensation)기구를 부착한 대형 Turning center가 개발되어 보급되게 되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권7호
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• pp.633-641
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• 2015

In this study, we proposed a three-dimensional (3D) scanning system based on laser-vision technique and rotary mechanism for automatic 3D model reconstruction. The proposed scanning system consists of a laser projector, a camera, and a turntable. For laser-camera calibration a new and simple method was proposed. 3D point cloud data of the surface of scanned object was fully collected by integrating extracted laser profiles, which were extracted from laser stripe images, corresponding to rotary angles of the rotary mechanism. The obscured laser profile problem was also solved by adding an addition camera at another viewpoint. From collected 3D point cloud data, the 3D model of the scanned object was reconstructed based on facet-representation. The reconstructed 3D models showed effectiveness and the applicability of the proposed 3D scanning system to 3D model-based applications.

• 대한방사선치료학회지
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• 제7권1호
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• pp.45-53
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• 1995

목적 : 뇌정위 방사선수술은 AVM(ateriovenous malformation)이나 작은 크기의 종양에 1회에 고선량의 방사선을 조사하는 기술이다. 선형가속기를 이용한 방사선 수술을 하기 위하여 최근 본원에 설치한 Philips SL 75-5 선형가속기와 isocentric sub system(ISS)에 의한 뇌정위 방사선 수술에 있어서 표적의 위치선정과, gantry와 couch의 회전시 기하학적 오차가 중요시 되는데 isocentric sub system의 오차를 분석 하였다. 대상 및 방법 : 방사선원으로는 Philips SL 75-5 선형가속기의 5MV 광자선을 사용하였고, 원형의 작은 광자선속을 위하여 isocenter에서의 직경이 26mm인 secondary cone을 gimbal baaring에 삽입하여 사용하였다. 표적의 크기와 좌표를 정하기 위하여 CT나 angio localizer를 이용하고, 표적좌표 선정을 위하여 BRW phantom base와 target pointer를 이용하여 임의의 BRW-coordinator를 바꾸어 가면서 gantry angle와 ISS head 각도를 임의로 바꾸어 가면서 film에 방사선을 조사하였다. 흑화된 film을 view box 위에 놓고 광학판독기구로 film 가장자리의 오차를 scale 확대경으로 측정하여 오차를 분석하였다. 결과 : 표적좌표 선정의 정확도를 확인하기 위하여 임의의 표적좌표에 gantry의 10개각도 ISShead의 10개각도에서 각각 광자선을 조사시켜 film을 이용하여 오차를 측정한 결과 collimator cone의 직경이 26mm일때 전체 평균오차가 0.219+-0.03mm이었다. 결론 : Isocentric sub system은 gantry head와 ISS arm 사이에 gimbal bearing이 있어서 이 부위를 flexible하게 연결함으로 gantry의 회전에 무관하게 정확한 isocenter를 유지시켜 주고 ISS head는 couch와 독립되어 움직이므로 isocentric sub system isocenter의 오차를 최대한 줄일수 있음을 알았다.