• Title/Summary/Keyword: Advanced manufacturing

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동축 가속형 파력 발전장치의 전력량 예측을 위한 실험 연구 (An Experimental Study for Predicting the Electric Power of the Coaxial Accelerator Type Wave Power Generator)

  • 정재호;신동민;김윤철;문병영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.19-24
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    • 2020
  • 화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지에 관한 관심이 증가하고 있다. 특히, 예측가능성이 높고 이용 가능한 양이 풍부한 파력에너지 (Wave Power Energy)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에 사용된 동축 가속형 파력 발전장치 (Coaxial Accelerator Type Wave Power Generator)는 양방향 선형 운동을 회전력으로 변환함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서는 해양공학수조에서 파를 생성 한 후, 파주기 및 파고에 따른 케이스 실험을 수행하였다. 실험 연구의 결과는 주파수 응답과 관련된 이론적인 방법을 통해 검증하였으며, 전반적인 경향이 일치하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 제작 전 설계 단계에서 파력 발전기의 전력을 예측하고 파력에너지의 효율을 개선하기 위한 매개 변수를 연구하는데 유용할 것으로 예상된다. 또한 제조업체는 본 연구의 결과를 통해 파력 발전기의 파력 에너지 효율을 예측하여 시행착오방지를 통해 개발 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

영상처리를 이용한 사이징 제거 상태 측정 알고리즘과 전자파 차폐 성능을 갖는 탄소 섬유 개발 (Measurement Algorithms of Sizing removed state using Image Process And Development of Carbon fibers with Electromagnetic shielding Performance)

  • 조준호;전관구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.95-101
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    • 2017
  • 본 논문에서는 복합재료로 만들기 위한 전처리 단계에서 수행한 사이징 제거 상태를 영상처리 알고리즘을 적용하여 수치적으로 나타내었고, 전자파 차폐 성능을 높이기 위해서 건식 공정 방식으로 니켈도금 탄소섬유를 제작하였다. 탄소섬유 제조에서 폴리머 종류로 감싸져 나온 사이징은 건식 코팅을 위해서는 제거해야 한다. 사이징이 제거된 상태를 주사 전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 촬영한 이미지에서 탄소 섬유의 규칙적인 패턴, 즉 상관성을 구함으로써 수치적인 값으로 나타낼 수 있다. 사이징의 제거 방식은 용액, 압축 공기와 용액과 압축공기(하이브리드)로 제거한 SEM 영상에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과 하이브리드 방식이 우수함을 확인 할 수 있었다. 그리고 사이징이 제거된 스프레딩 탄소 섬유 롤을 롤투롤 스퍼터 방식으로 니켈도금 탄소 섬유를 제작할 수 있었다. 제작된 30um, 40um과 100um 니켈코팅 탄소섬유에 대해서 전자파 차폐 성능을 측정하였다. 한국산업기술시험원에서 100um 니켈코팅 탄소섬유의 전자파 차폐 성능을 평가한 결과 최저 66.7(dB)에서 최고 73.2(dB)의 전자파 차폐 성능을 보였다. 이것은 구리의 전자파 차폐율과 유사하여 EV/HEV자동차의 케이블로 사용될 수 있다.

강유전체 박막 형성방법에 따른 용액 공정 기반 강유전체 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성 의존성 (Dependence of Ferroelectric Film Formation Method on Electrical Characteristics in Solution-processed Ferroelectric Field Effect Transistor)

  • 김우영;배진혁
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.102-108
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    • 2013
  • 용액 공정 기반으로 유기 전자소자를 제작할 시, 회전 도포 방법을 이용하는데 이 방법의 단점 중의 하나는 후속 회전 도포할 때 용액 속의 용매에 의해 이미 제작된 유기 박막을 물리적 또는 화학적인 손상을 입힐 수 있다는 것이다. 이러한 문제들로 인해 후속적인 박막 제조에 사용될 수 있는 용매의 종류는 매우 제한적일 수 밖에 없다. 본 논문에서는 기존에 알려진 용매들의 적절한 조합으로 인해 다층 박막 제작이 가능함을 보이고, 이를 이용하여 용액 공정 기반 유기 트랜지스터를 제작하여 성능의 향상을 보일 것이다. 트랜지스터의 구조는 하부 게이트 하부 접촉 (bottom gate, bottom contact) 구조로 제작되었고 게이트 절연체는 강유전체 고분자로 제작되었는데 한 번의 회전 도포 방법과 두 번의 회전 도포 방법으로 동일 두께를 형성하여 두 트랜지스터를 제작, 드레인 전압에 따른 소스-드레인 전류를 비교하였다. 그 결과 소스-게이트 누설 전류 감소 효과가 있었고, ON 상태에서의 소스-드레인 전류의 상승효과도 관찰되었다. 전류-전압 그래프로부터 계산된 이동도는 약 2.7배 증가되었다. 그러므로 용액 공정 기반 전계효과 트랜지스터를 제작할 시, 게이트 절연체를 다층 구조로 제작하면 성능 향상에 이점이 많다는 것을 알 수 있었다.

국내 일부 다중벽탄소나노튜브의 직업노출기준 추정 (Estimation of an Occupational Exposure Limit for Multi-Walled Carbon Nanotubes Manufactured in Korea)

  • 김종범;김경환;최병길;송경석;배귀남
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.505-516
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    • 2016
  • With the development of nanotechnology, nanomaterials are used in various fields. Therefore, the interest regarding the safety of nanomaterial use is increasing and much effort is diverted toward establishment of exposure assessment and management methods. Occupational exposure limits (OELs) are effectively used to protect the health of workers in various industrial workplaces. This study aimed to propose an OEL for domestic multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) based on animal inhalation toxicity test. Basic procedure for development of OELs was examined. For OEL estimation, epidemiological study and quantitative risk assessment are generally performed based on toxicity data. In addition, inhalation toxicity data-based no observed adverse effect level (NOAEL) and benchmark dose (BMD) are estimated to obtain the OEL. Three different estimation processes (NEDO in Japan, NIOSH in USA, and Baytubes in Germany) of OELs for carbon nanotubes (CNTs) were intensively reviewed. From the rat inhalation toxicity test for MWCNTs manufactured in Korea, a NOAEL of $0.98mg/m^3$ was derived. Using the simple equation for estimation of OEL suggested by NEDO, the OEL of $142{\mu}g/m^3$ was estimated for the MWCNT manufacturing workplace. Here, we used test rat and Korean human data and adopted 36 as an uncertainty factor. The OEL for MWCNT estimated in this work is higher than those ($2-80{\mu}g/m^3$) suggested by previous investigators. It may be greatly caused by different physicochemical properties of MWCNT and their dispersion method and test rat data. For setting of regulatory OELs in CNT workplaces, further epidemiological studies in addition to animal studies are needed. More advanced technical methods such as CNT dispersion in air and liquid should be also developed.

교랑 공사에 동시공학 적용을 위한 체크리스트 도출 (Checklist for the application of concurrent engineering in bridge construction)

  • 박세만;박태일;김형관
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.3-11
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    • 2013
  • 건설프로젝트가 대형화, 복합화, 그리고 장기화됨에 따라, 혁신적인 신공법의 개발과 건설 프로세스의 첨단화에 대한 건설 시장의 요구도 지속적으로 증가하고 있다. 이에 건설 분야에서는, 빠른 상품 개발과 품질향상을 위하여 산업분야에서 널리 쓰였던 동시공학의 건설프로젝트 적용을 고려하게 되었다. 하지만 동시공학의 개념들은 선진화된 관리시스템의 부재 및 개념의 학술적 정립 미비로 인하여, 실제 건설 현장에 충분히 활용되지 못하였다. 이에 본 연구는 대표적인 장기, 대형 프로젝트인 교량공사를 대상으로 성공적인 동시공학 적용을 위한 체크리스트를 도출하였다. 국내 건설 분야에 동시공학 실제 적용 사례와 문헌고찰을 통해 일차적으로 동시공학의 건설 산업적용을 위한 체크리스트를 도출한 뒤, 교량전문가 인터뷰를 바탕으로 이전 단계에 도출된 체크리스트를 교량공사의 특성에 맞게 수정하고 발전시켜 교량공사에 성공적인 동시공학 적용을 위한 체크리스트를 확정하였다. 또한 188 명의 관련 업무 수행자들의 설문조사를 바탕으로 체크리스트의 유용성을 검증하고 중요도 실행도 분석으로 우선적인 관리가 요구되는 필수요소를 확인하였다. 본 연구를 통하여 도출된 체크리스트는 교량건설 프로젝트의 진행에 있어 체계적인 사전검토와 건설 단계별 프로세스의 종합적 분석을 가능케 하여, 동시공학의 실무 활용성을 증대시킨다는 점에서 그 의의가 높다고 판단된다.

소방에서의 도상훈련 기초자료 영상화작업 매뉴얼 개발 (Development of Video Work Manual for Rock-Drill Data In Fire Service)

  • 조재관;박희진;황인;권혜란
    • 한국응급구조학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.103-128
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    • 2002
  • As a result of trying the various manufacturing methods considering the reality of manpower and equipments with this manual, the following standardized procedures and contents can be suggested. (1) Since tools presenting Rock-Drill data must formalize the order of explanation although explainers are different, it will be valid that it is configured by existing power point method rather than by web document type. Composition of contents are selected on the basis of defence card and survey and then 8 items including initial screen, peripheral conditions, mobilization route, general conditions, use and structure by floor, department of vehicle consideration in activities and end screen are included. (2) Making methods and cautions of data included and used in power point are as follows ; - It was most effective that objects of fire fighting and location of neighboring fire fighting water were expressed by electronic map and drawing of inner building was made by scanning it after paining general architecture drawing(plan by each floor) rather than using drawing tools of EXCEL program or CAD drawing. And it was helpful to simplify contents of architecture drawing to wall, stairs and gate in understanding them. - Photographing of video data should be taken to show available fire fighting facilities in fire, use of planned space and the whole inner structure of each floor from the inside of fire fighting buildings and to display play time between 10 sec. and 1 min, for obstacles to distance from adjacent buildings or passage of special vehicles and fire fighting water from the outside of the building. - File format of video data taken in this way is most suitable to use wmv(window media video) or asf(advanced streaming format) type in consideration of time required for export, screen quality, file capacity and play type in Rock-Drill through network. - Still screen(photo) is more effective to express the department of fire fighting vehicles or other equipments than using video. (3) In configuration work of power point, hyper link was used most and configured to see any part at any situation like web document and then uniformity of presentation order of power point was complemented. (4) In case of sales facilities with the area of $35.557m^2$, the time of 22 hours and 30 minutes for five days was taken with five persons. Therefore, when eight-hour works a day were calculated, the whole process of video work for Rock-Drill can be finished with three day works.

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일회용침 단체표준의 개발과 향후 전망 (Perspective on the Development of the Cooperation Group Standards of Acupuncture Needles for Single Use in Korea)

  • 장인수;김장현;박재현;박종배;박히준;서정철;송호섭;이인환;이향숙;최선미;한창호;구성태
    • 대한한의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.222-226
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    • 2006
  • Objective: The aim of this study was to introduce newly developed cooperation group standards of acupuncture needles for single use and to make a contribution to the future development of Korean Industrial Standards (KS) of acupuncture needles for single use. Results and Conclusion: Quality assurance and quality control with high safety profile is one of the most critical issues in medical device manufacturing. Up to now, proper attention has not been paid to this issue with respect to acupuncture needles for single use and their related devices. We, therefore, organized a committee to make guidelines to produce an acupuncture needle with high quality and safety. In the committee, we reviewed the topic from an historical viewpoint, and investigated the current situation of the standardization of acupuncture needles in other developed countries. Finally, we developed the cooperation group standards in advance of development of KS on the acupuncture needles for single use. The standards are composed of 12 sections describing: Scope, Normative references, Definitions, Materials, Configuration, Appearance and Cleanliness, Quality, Sterilization and Safety, Processing of Surface and Coating Material, Test, Packaging, and Labeling. We hope that the standards would be useful guidelines to produce high quality acupuncture needles and play an important role in the development of KS in the future.

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과불화합물(PFCs) 가스 처리를 위한 고효율 열플라즈마 스크러버 기술 개발 동향 (Highly Efficient Thermal Plasma Scrubber Technology for the Treatment of Perfluorocompounds (PFCs))

  • 박현우;차우병;엄성현
    • 공업화학
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    • 제29권1호
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    • pp.10-17
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    • 2018
  • 반도체 및 디스플레이 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정에서 배출되는 과불화합물(PFCs)를 포함한 폐 가스 처리를 위해서 POU (point of use) 가스 스크러버 시스템을 도입하여 사용하고 있다. 과불화합물은 지구온난화 지수(GWP, global warming potential)와 대기 중 자연분해되는 기간(lifetime)이 $CO_2$에 비해 수천 배 높은 온실가스로 분류되어 있으며, 과불화합물의 열분해를 위해서는 3,000 K 이상의 고온이 요구되는 것이 일반적이다. 이러한 특징 때문에 과불화합물을 효과적으로 제어하기 위한 방법으로 열플라즈마 기술을 도입하고자 하는 노력들이 진행되어 왔으며, POU 가스 스크러버 기술을 개발하여 산업적으로 이용하고자 하였다. 열플라즈마 기술은 플라즈마 토치 기술, 전원공급장치 기술 및 플라즈마 토치-전원공급장치 매칭 기술 최적화를 통해 안정적으로 플라즈마 발생원을 유지시키는 것이 중요하다. 또한, 과불화합물 고효율 처리를 위한 고온의 플라즈마와 폐 가스의 효과적인 혼합이 주요 기술요인으로 확인되었다. 본 논문에서는 반도체 및 디스플레이 공정 폐 가스 처리를 위한 후처리 공정에 대한 기술적 정보를 제공함과 동시에 POU 플라즈마 가스 스크러버에 대한 기술개발 동향을 파악함으로써 향후 연구개발이 요구되는 핵심사항에 대해 논의하고자 한다.

특송소화물 배송완료시간 최소화를 위한 차량경로문제 연구 (Study on Vehicle Routing Problem with Minimum Delivery Completion Time)

  • 이상헌
    • 대한교통학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.107-117
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    • 2004
  • 특송 소화물 수송은 상품의 생산과 소비에 직결되어 있으며 소비자에 대한 원활한 소화물 수송이 경제에 미치는 영향이 지대하므로 그 중요성은 날로 증대하고 있다. 특히, 소비자 중심의 다 빈도 소량 운송시대로의 전환과 택배 등 특송 소화물 운송 산업의 활성화에 대한 화물수송 증가추세에 비해 적절한 계획 및 정책이 결여되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 물류센터(단지)에서 모든 고객에게 수 배송을 가장 빠른 시간 내에 완료하여 고객이 서비스를 받기 위해 대기하는 시간을 최소화하는 차량경로를 결정하는 배송완료시간 최소화를 위한 차량경로모형을 제시한다. 본 연구에서는 마지막으로 방문을 받는 수요자의 대기시간을 최소화하는 개념으로서 생산문제와 비교하면 단위시간당 동일한 비용이 지출된다고 가정 할 때 모든 제품의 생산 및 판매까지의 총 비용을 최소화하는 것이 고전적인 차량경로문제라고 본다면 모든 제품의 생산완료 시점을 최소화하여 납기일을 단축시키는 것이 특징으로 볼 수 있다. 본 수리모형이 고전적인 차량경로문제와 구별되는 개념 중 하나는 각 차량의 마지막 방문수요지에서 물류센터로 복귀하는 시간은 고려하지 않으며 이에 따라 동일한 수요자를 방문하더라도 방문순서에 따라서 이동시간이 상이한 것과 또한 차량들이 방문하는 총 이동시간이 동일하더라도 경로 변경에 따라 모든 수요자 중 가장 마지막에 방문을 받는 수요자의 대기시간을 단축할 수 있다. 일반적으로 이러한 모형은 배송을 완료하는 시점이 중요시 되는 특송 소화물, 신문배송 문제, 신선함을 요하는 상품 또는 퀵 서비스 등 다양한 서비스 문제에 확대 적용할 수 있다. 제시된 모형은 ILOG Cplex 및 Solver를 활용하여 기존 차량경로문제와 비교하여 다양한 고객 및 차량 수에 대하여 최적해에 근접한 해를 쉽게 구할 수 있다.

우주탐사용 나노기술 개발 동향 (Current Status of Nanotechnology Development for Space Exploration)

  • 이호성;채연석
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제6권1호
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    • pp.90-98
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    • 2008
  • 나노기술(NT, Nanotechnology)은 분자 및 원자 수준에서 물질을 제작 및 가공할 수 있는 초극미세기술을 의미하며, 재료, 물리, 전자 등의 기존의 기술 분야들을 융합하여 새로운 기술 영역을 구축하는 학제간 연구(Interdisciplinary)가 필요한 분야이다. 국내에서는 탄소나노튜브가 향후 반도체를 견인할 10대 신성장동력 미래기술로 선정되어 활발한 연구가 이루어지고 있다. 나노기술이 미소과학 분야라면 우주기술(ST, Space Technology)는 거대 복합과학 분야를 대표하는 기술로서 기계, 재료, 전자, 통신 등의 기술을 활용하는 시스템 기술이다. 우리나라의 우주개발은 선진국 보다 비록40년 가량 늦었지만 15년 남짓한 기간에 기술자립화 단계로 나아가는 비약적인 성과를 보여주고 있다. 전남 고흥에 나로우주센터가 완공되면 우리 땅에서, 우리 위성을, 우리 발사체로 발사할 수 있게 된다. 나노기술분야는 나노재료, 나노전자, 나노제조 등 매우 광범위하므로 우주기술 개발을 위한 제한된 자원의 견지에서, 비용 대비 성능이 가장 우수하게 평가되는 나노 기술적 구성요소들에 집중하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 미국 NASA에서 수행중인 나노기술 개발현황과 유럽의 9차 나노포럼에서 보고한 우주항공분야의 나노기술을 기초로, 현재 우주항공선진국에서 수행중인 개발 현황을 정리하였다. 성능 나노기술의 도움으로 이전에는 불가능하였던 우주 기술이 현실로 다가오고 있는바, 우주개발의 경쟁력을 얻기 위해서는 나노기술을 접목해야만 한다는 것을 알 수 있다. 우리나라는 국가우주개발중장기계획에 따라 2025년 달탐사 착륙선을 개발할 계획이므로, 나노기술을 적극적으로 활용하여 선진국수준의 기술을 확보해야 할 것이다.

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