• Laser Solutions
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• v.9 no.1
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• pp.1-7
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• 2006

In order to increase the productivity of conventional microstereolithography (MSL), digital micromirror device($DMD^{TM}$) based MSL is proposed and the feasibility of 3D rnicrocomponents fabrication is demonstrated in two ways; free surface and constrained surface techniques. The clearness of optical images at the exposure plane was confirmed for the fabrication of an accurate 3D structure by controlling the dynamic viscosity of FA1260T and the shape accuracy of a structure fabricated with epoxy-based resin ($Somos^{\circledR}$ 10120) was analyzed to determine the optimum curing conditions. After finding the appropriate process variables, the feasibility of multiple microstructures is then demonstrated. Due to the high productivity, MSL using $DMD^{TM}$ showed the potential to replace the existing focused laser beam MSL.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.10a
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• pp.514-517
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• 2005

Microstereolithography(MSL) has evolved from the stereolithography technique, and is also based on a light-induced layer-stacking fabrication. Although integral MSL allows the manufacture of a complete layer by one irradiation only, there is a problem related with shape precision due to the light-intensity distribution of focused image. In this study, we developed the integral MSL apparatus using Digital Micromirror Device ($DMD^{TM})$, Texas Instruments) as dynamic pattern generator. It is composed of Xenon-Mecury lamp, optical devices, pattern generator, precision stage, controllers and the control program. Also, we have studied curing depth and width of photocurable resin according to the change of exposure energy.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.29-29
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• 1997

ZSM-5계 제올라이트는 직경이 약 6${\AA}$인 균일한 3차원 채널 형태의 기공을 형성하므로 이를 이용한 기체 분리막은 분자체가름(molecular sieving)이나 미세기공확산(micropore diffusion) 및 표면확산(surface diffusion) 메커니즘에 의해 최근 지구 온난화의 주범으로 지목되고 있는 CO$_2$ 기체에 대해 높은 분리 효율을 기대할 수 있으므로 ZSM-5 복합분리막의 제조 및 기체 투과 특성과 CO$_2$ 분리 특성에 대해 연구하였으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 콜로이달 실리카 졸에 질산 알루미늄, 수산화 나트륨 및 TPABr을 첨가한 혼합졸과 물유리를 증류수로 희석한 후 TPBr을 첨가한 용액을 각각 150~180${\AA}$의 온도 범위의 오토클레이브에서 수열 처리하여 ZSM-5와 실리카라이트를 합성하였다. 합성 제올라이트의 결정 구조는 사방정이었으나 450${\AA}$에서 하소하였을 때에는 단사정으로 전이됨과 동시에 채널 속을 채우고 있던 TPABr이 제거되면서 제올라이트의 3차원 채널 형태의 기공 구조가 생성되었다. 제올라이트 결정의 형상과 크기는 실리카 공급원과 반응용액/졸의 농도에 따라 매우 민감하게 변화되었다. 하소 제올라이트의 비표면적은 약 360 m$^2$/g 이었다. 합성 제올라이트의 표면은 소수성인 반면에 높은 CO$_2$ 흡착능을 갖고 있어서 CO$_2$ 분리용 막의 재료로써 적합하였다.

• Membrane Journal
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• v.8 no.4
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• pp.177-190
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• 1998

화학산업이 발전함에 따라 많은 양의 에너지가 요구되면서 전세계적으로 에너지 고갈문제가 급부상하였다. 그에 따라 최근에는 효율적으로 에너지를 활용 할 수 있는 경제적으로 선택적인 화학공정을 필요로 하고 있으며, 높은 전환율과 선택적인 화학공정의 도입으로 에너지 효율을 증대시켜 에너지를 절약하고 부산물이 적은 보다 청결한 화학공정으로의 전환을 필요로 하고 있다. 이러한 목적을 위해 무기막의 분리 능력과 촉매의 활성을 결합하여 촉매반응과 반응물 및 생성물의 분리기능을 동시에 수행할 수 있는 무기막 촉매 기술이 최근 들어 광범위하게 연구되고 있다. 이와 함께 3차원의 미세세공 세공구조를 갖는 결정성 제올라이트를 무기막 형태의 필름으로 제조해 제올라이트의 분자체로서의 기능과 함게 소재로서 활용하고자 하은 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 본 고찰에서는 최근에 연구가 활발히 진행되고 있는 제올라이트 막과 필름의 제조, 그리고 분리막 및 촉매로서의 응용 기술의 연구 현황을 살펴보고 향후 연구방향의 토대를 마련하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.12
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• pp.6980-6985
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• 2014

A micro-conductive pattern was fabricated on an insulating substrate ($SiO_2$) surface using a laser direct writing method. In the LIFT process, when the laser beam irradiates a thin metal film, the photon energy is absorbed by the film and converted to thermal energy, and the thermal decomposition reaction produced by the resulting heat conduction forms a deposit on the substrate. The resistivity of the micro-electrodes deposited through LIFT process with and without polymer coating was measured. The results showed that the electric conductivity of the micro-pattern and micro-structure can be increased approximatly two times when the deposited micropattern is fabricated through a LIFT process with a polymer coating, compared to the case without a polymer coating.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.251-251
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• 2021

최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.1865-1868
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• 2003

This paper provides a new method for hybrid machining, particularly suited to micro fabrication applications such as micro point, micro line, micro structure, micro partition and so on. Developed micro fabrication process by electrical discharge machining (EDM) and electrical discharge deposition (EDD) with metal powder (Ti, Fe) has been studied to build TiC or FeC structure. Titanium powder or iron powder is supplied from working fluid (kerosene or de-ionized water with powder) and adheres on a workpiece by the heat and electric power caused by the electrical discharge. The use of a tool electrode is expected to keep powder concentration high in the gap between a workpiece and a tool electrode and to accrete powder material on the workpiece. The deposition is tried under various electrical conditions (workpiece. tool electrode, working fluid, discharge current, voltage and powder etc.). On the other hand. using electrical discharge machining (EDM) with the same tool electrode, it can be used as a removal process (cutting) by electro erosion at the same time. Therefore. this new method can do a hybrid machining to build up and down a structure with the workpiece.

• Composites Research
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• v.35 no.4
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• pp.269-276
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• 2022

In this paper, a composite stiffened panel was fabricated using a three-dimensional weaving method that can reduce the risk of delamination, and mechanical properties such as buckling load and natural frequency were investigated. The preform of the stringer and skin of the stiffened panel were fabricated in one piece using T800 grade carbon fiber and then, resin (EP2400) was injected into the preform. The compression test and natural frequency measurement were performed for the stiffened panel, and the results were compared with the finite element analyses. In order to compare the performance of 3D weaving structures, the stiffened panels with the same configuration were fabricated using UD and 2D plain weave (fabric) prepregs. Compared to the tested buckling load of the 3D woven panel, the buckling loads of the stiffened panels of UD prepreg and 2D plain weave exhibited +20% and -3% differences, respectively. From this study, it was confirmed that the buckling load of the stiffened panel manufactured by 3D weaving method was lower than that of the UD prepreg panel, but showed a slightly higher value than that of the 2D plain weave panel.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.30 no.6
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• pp.243-248
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• 2019

The respiratory tract is an essential part of the respiratory system involved in the process of respiration. However, if stenosis occurs, it interferes with breathing and can even lead to death. Asthma is a typical example of a reversible cause of airway narrowing, and the number of patients suffering from acute exacerbation is steadily increasing. Therefore, it is important to detect airway narrowing early and prevent the patient's condition from worsening. Optical coherence tomography (OCT), which has high resolution, is suitable for observing the microstructure of tissues. In this study we developed an endoscopic OCT system. We combined a 1300-nm OCT system with a servo motor, which can rotate at a high speed. A catheter was pulled back using a linear stage while imaging with 360° rotation by the motor. The motor was selected considering various requirements, such as torque, rotational speed, and gear ratio of pulleys. An ex vivo rabbit tracheal model was used as a sample, and the sample and catheter were immobilized by acrylic structures. The OCT images provided information about the structures of the mucosa and submucosa. The difference between normal and stenosed parts in the trachea was confirmed by OCT. Furthermore, through a three-dimensional (3-D) reconstruction process, it was possible to identify and diagnose the stenosis in the 3-D image of the airway, as well as the cross-sectional image. This study would be useful not only for diagnosing airway stenosis, but also for realizing 3-D imaging.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.248-248
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• 2003

층상이중수화물(Layered Double Hydroxides, LDH)은 층 사이에 무기물 음이온이 있는 2차원 충상구조물로서 이들 층 사이의 공간에 이동 가능한 수화된 음이온의 존재로 전하균형을 이룬다. 층 사이의 음이온은 교환이 가능하며, 나머지의 공간은 물분자로 채워져 있다. 이러한 특성을 응용하여 LDH는 촉매, 음이온 교환제, 흡착제, 담체로 사용가능하며, 특히 음이온 교환능이 있는 소재로 고분자에 적용되고 있으며, 층간에 염료를 삽입한 복합체의 제조 둥에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이의 적용에서 LDH의 입도는 결정적인 한계 요인으로 작용하기도 한다. 본 실험에서는 Mg-Al-NO$_3$ 층상이중수산화물(Mg-Al-NO$_3$-LDH)을 공침전법으로 합성하고, 양이온의 농도와 공침시 pH 및 교반조건의 변화가 생성된 LDH의 결정상, 형상, 입도, 및 양이온교환능에 미치는 영향을 알아보았다. 특히 초음파 분산법을 적용하는 경우 생성되는 LDH 입자크기의 미세화에 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.