• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.4
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• pp.375-382
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• 2015

The dome and neck part of a vessel is generally formed by a hot spinning process with a seamless tube. However, as studies on and design data from the hot spinning process are insufficient, this process has been performed based on trial and error and the experiences of field engineers. Changes in the inner diameter from the bottom to the top of the neck have occurred mainly because of the characteristics of the hot spinning process due to the high-speed rotation of the rollers. In this study, a theoretical and finite element analysis of the vessel is conducted with different material(Cr-13)-supplemented screw threads for tapping and to reduce shape errors. Based on the results, tne structural safety under the operating conditions is evaluated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.3
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• pp.241-250
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• 2011

The new gerotor developed in this paper has an inner rotor in which a circular arc is inserted between the hypocycloid and epicycloid curves, whereas the outer rotor is designed using the simulation results for the rotor and a modification method. The new gerotor has no cusps and loops and no limit on the eccentricity. We increase the average flow rate by adding a new design parameter, $\gamma$, which is the inclined angle of the inner rotor at the intersection of the hypocycloid and the circular arc. A calculation method to calculate the chamber area is also developed. This method can also be used to calculate the flow rate and flow rate irregularity when the contact points are unknown. The control of eccentricity and $\gamma$ is expected to lead to an efficient rotor.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.21 no.1
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• pp.125-130
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• 2007

Single-phase is used widely power of field of appliance because can use commercialized power directly without power transform. Specially, because condenser nu-drive style single-phase induction motor efficiency is excellent, and most suitable in embodiment as economical. It is established true that method by crossing self-discipline and method by revolving magnetic field are interpretation of net single-phase induction motor, but method to calculate electric motor inside proper move in existent theory or method is some complex. That arbor in the law of circuit constant that combine equivalent circuit law with numerical analysis law according to development of the latest computer or microprocessor is suggested and does the calculation processing fast and correct. In this paper, measurement wishes to present method that calculate after calculate digital measurement that measures correctly and measures impossible the first and the second leakage reactance and no-load test locked-rotor test, DC test and resistance measurement of stator winding in circuit parameter calculation program that is had for MatLab program individually in single-phase power.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.11a
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• pp.985-988
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• 2008

A linear analysis method using reduced secant stiffness was developed for inelastic earthquake design of reinforced concrete structures. In the proposed method, the beam-column element and plane element, which are the same as used in conventional elastic analysis, are used for structural modeling. Based on the structural plastic mechanism intended by engineer, the distribution of inelastic members is determined. The secant stiffness of the inelastic members is determined based on the target ductility of the structure. Inelastic strengths of the members are calculated by using linear analysis on the structure modeled with secant stiffness. Plastic rotations in the inelastic members are calculated with the nodal rotations resulting from the secant stiffness analysis. For verification, the proposed method was applied to the inelastic earthquake designs of a moment-resisting frame and a dual system of two dimensions, and also a dual system of three dimensions.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.35 no.2
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• pp.128-133
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• 2015

This paper describes the construction of a static 3D ultrasonography image by tracking the radiation beam position during the handy operation of a 1D array probe to enable point-of-care use. The theoretical model of the transformation from the translational and rotational information of the sensor mounted on the probe to the reference Cartesian coordinate system was given. The signal amplification and serial communication interface module was made using a commercially available sensor. A test phantom was also made using silicone putty in a donut shape. During the movement of the hand-held probe, B-mode movie and sensor signals were recorded. B-mode images were periodically selected from the movie, and the gray levels of the pixels for each image were converted to the gray levels of 3D voxels. 3D and 2D images of arbitrary cross-section of the B-mode type were also constructed from the voxel data, and agreed well with the shape of the test phantom.

• Membrane Journal
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• v.14 no.1
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• pp.57-65
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• 2004

The effect of porous support layer resistance and PDMS (polydimethylsiloxane) coating thickness on ethylene/nitrogen separation of composite membranes was studied with the model of Pinnau and Wijmans〔1〕. To control the support resistance (or permeance), PES porous membranes were prepared by phase inversion process with various PES/NMP dope concentrations. The thickness of selective PDMS top layer was controlled by using a spin coater. Its cross-section and coating thickness were observed by scanning electron microscope (SEM). Pure gas permeation test was done with ethylene and nitrogen, respectively. The experimental result for olefin/nitrogen separation process matched well with theoretical result from the model used. The result shows that optimization between PDMS coating thickness and support resistance is important to get PDMS composite membranes with best performance.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.199-199
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• 2013

최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.219-222
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• 1996

수열법은 밀폐용기중에서 10$0^{\circ}C$이상의 가열, 가압된 수용액이 반응에 관여하는 것으로써, 수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4 등과 같은 단결정의 육성 뿐만 아니라 균일분산계로부터 균일한 결정성의 미립자 합성에도 폭넓게 이용되고 있다. 세라믹분말의 합성에 있어서, 이 방법은 특히 형상, 입자크기의 제어가 용이할 뿐만 아니라 고상법, 졸-겔법, 공침법에서와 같은 열처리, 분쇄과정이 필요없기 때문에 고순도의 초미립자를 얻을 수 있는 장점이 있다. 근년 미국, 일본에서는 수열법을 이용한 유전, 압전체 등 세라믹분말의 일부가 공업적인 규모로 대량 생산되고 있다. 그러나 이에 대한 국내 기술은 아직 초기단계에 이르고 있는 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 수열법에 의한 단결정 육성 (예; 자수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4, KTP, Emerald 등), 박막제조 (예; GaP, PbTiO3, BaTiO3 등), 정제 (고령토, 장석, 도석 등), 원석처리 (진주, 인공 emerald, 비취 등) 그리고 각종 세라믹분말의 합성 등과 같은 다양한 기반기술의 축적과 동시에 공업화에 대응한 수열장치를 위하여 반응용기의 대형화, 엄밀한 밀폐방식, 실용적인 수열조건 등을 개발해 오고 있다. 본 발표에서는 현재까지의 연구개발 내용 중에서 결정성 미립자에 관련한 세라믹분말의 합성에 대한 일부의 결과들을 보고한다. 일반적으로 수열장치는 전기로, 반응용기, 온도 및 압력제어계 등을 기본으로 하고 있으며 시판용의 대부분이 교반기가 부착된 수직형 (vertical type)이다. 이와 같은 방식에 있어서는 엄밀한 밀폐가 곤란, 반응온도의 한계성 (25$0^{\circ}C$ 이하), 증진율의 한계성 (소량생산) 등과 같은 점이 있기 때문에 본 연구실에서는 개폐식 전기로내에 엄밀한 밀폐가 가능한 수평식(horizontal type)의 반응용기를 채택한 뒤 이를 회전 또는 시이소(seesaw)식으로 움직일 수 있도록 하여 연속공정화, 온도구배의 자율조절 그리고 보다 저온에서도 인위적인 이온의 확산을 효율적으로 유도할 수 있도록 하였다. 이와 같은 방식은 기존의 방식과 비교하여 반응용기 내에 응집현상과 미반응물이 존재하지 않으며 또한 단분산으로 결정성 미립자를 대량적으로 얻을 수 있는 장점이 있었다. 다음은 이상과 같이 본 연구실에서 자체 개발한 수열장치를 이용하여 PbTiO3, (Pb,La)TiO3Mn, BaTiO3, ZnSiO4:Mn, CaWO4 등과 같은 세라믹분말에 대한 합성 실험의 결과이다. 압전성, 초전성이 우수한 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 분말의 수열합성은 PbO, TiO2, La2O3 등의 분말을 출발원료로 하여 합성도도 25$0^{\circ}C$부근의 알카리성 용액중에서 결정성 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 미립자를 단상으로 얻었으며 입자의 형상 및 크기는 합성온도와 수열용매의 종류에 의존하였다. 유전체로서 폭넓게 응용되고 있는 BaTiO3 분말은 Ba(OH)2.8H2O, TiO2와 같은 최적의 출발원료를 선택함으로써 15$0^{\circ}C$ 부근의 저온영역에서도 용이하게 합성할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 수용성인 Ba(OH)2.8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한 결과 녹색, 청색 발광용 형광체로서 우수한 형광특성을 나타내었다. 천연에서 소량 산출되고 있는 고가의 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말은 도자기의 전사지용 청색안료로써 이용되고 있다. 본 연구실에서는 LiOH.H2O, Al(OH)3, MnO2 등의 분말을 출발원료로 하고 24$0^{\circ}C$ 온도 부근 그리고 물을 수열용매로 하여 천연산에 필적하는 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말을 인공적으로 합성하였다.

• Progress in Medical Physics
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• v.14 no.3
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• pp.189-195
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• 2003

The comparative analysis of a portal image and a simulation image is a very important process in radiotherapy for verifying the accuracy of an actual treatment field. In this study, we applied a chamfer-matching algorithm to compare a portal image with a simulation image and verified the accuracy of the algorithm to analyze the field matching error in the portal image. We also developed an analysis program that could analyze the two images more effectively with a chamfer-matching method and demonstrated its efficacy through a feasibility study. With virtual portal images, the accuracy of the analysis algorithm were acceptable considering the average error of shift (0.64 mm), rotation (0.32$^{\circ}$), and scale (1.61%). When the portal images of a head and neck phantom were analyzed, the accuracy and suitability of the developed analysis program was proven considering the acceptable average error of shift (1.55 mm), rotation (0.80$^{\circ}$), and scale (1.72%). We verified the applicability of a chamfer-matching algorithm to the comparative analysis of a portal image with a simulation image. The analysis program developed in this study was a practical tool to calculate the quantitative error of the treatment field in a portal image.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.1 no.2
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• pp.183-194
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• 1992

Some silicon micromechanical structures useful in sensors and actuators have been fabricated by electropolishing or porous silicon formation technique by anodic reaction in HF solution. The microstructures were lightly doped single crystal silicon and the formation was isotropic independent of crystal directions. Porous silicon layer(PSL) was formed selectively in $n^{+}$ region of $n^{+}/n$ silicon structure by anodic reaction in concentrated HF(20-48%) solution. Characteristics of the formed PSL were investigated along with change of the reaction voltage, HF concentration and the reaction time. PSL was formed only in $n^{+}$ region. The porosity of the PSL was decreased with the increase of HF concentration and independent of reaction voltage. For the case of $n/n^{+}/n$ structures, the etched surface of silicon was fairly smooth and a cusp was not found. The thickness of the microstructures was the same as that of the epitaxial n-Si layer and good uniformity. We have fabricated acceleration sensors by anodic reaction in HF solution(5 wt%) and planar technology. The process was compatible with conventional It fabrication technique. Various micromechanical structures, such as rotors of motor, gears and linear actuator, were also fabricated by the technique and examined by SEM photographs.