• 한국기계가공학회지
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• 제18권9호
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• pp.72-80
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• 2019

In this task, the tool dynamometer design and manufacture, and the Ansys S/W structural analysis program for tool attachment that satisfies the cutting force measurement requirements of the tool dynamometer system are used to determine the cutting force generated by metal cutting using 3-axis static structural analysis and the LabVIEW system. The cutting power in a cutting process using a milling tool for processing metals provides useful information for understanding the processing, optimization, tool status monitoring, and tool design. Thus, various methods of measuring cutting power have been proposed. The device consists of a strain-gauge-based sensor fitted to a new design force sensing element, which is then placed in a force reduction. The force-sensing element is designed as a symmetrical cross beam with four arms of a rectangular parallel line. Furthermore, data duplication is eliminated by the appropriate setting the strain gauge attachment position and the construction of a suitable Wheatstone full-bridge circuit. This device is intended for use with rotating spindles such as milling tools. Verification and machining tests were performed to determine the static and dynamic characteristics of the tool dynamometer. The verification tests were performed by analyzing the difference between strain data measured by weight and that derived by theoretical calculations. Processing test was performed by attaching a tool dynamometer to the MCT to analyze data generated by the measuring equipment during machining. To maintain high productivity and precision, the system monitors and suppresses process disturbances such as chatter vibration, imbalances, overload, collision, forced vibration due to tool failure, and excessive tool wear; additionally, a tool dynamometer with a high signal-to-noise ratio is provided.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.793-799
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• 2018

CCD카메라는 방사선에 쉽게 열화되어 고방사선구역에서는 촬상관을 이용한 일체화된 카메라가 사용되고 있다. 이를 방사선에 강한 전자부품을 사용한 카메라헤드부와 방사선에 약한 TR, IC등을 사용한 원격제어부로 분리제작한 내 방사선 카메라시스템을 구현하였다. 실험결과 전자부품 중 가장 먼저 손상된 것은 수평 및 수직 동기 발생 IC이었으며 $2{\times}10^5{\sim}10^6rad$의 방사선이 누적되면 정상적인 기능이 상실됨을 확인하였다. 또한 원격화를 위한 신호전송 케이블은 입출력 버퍼회로를 부가하고 쉴드와 케이블의 폐루프면적을 감소시켜 신호 손실보정 및 노이즈를 제거하였다. 따라서 전체의 시스템을 교체하는 것이 아니라 카메라 헤드부분만을 교체하여 사용할 수 있으므로 실용적이며 관리 유지비용이 많이 절감 될 것으로 기대된다.

• BioChip Journal
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• 제12권4호
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• pp.332-339
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• 2018

The future neuro-prosthetic devices would be required spikes data monitoring through sub-nanoscale transistors that enables to neuroscientists and clinicals for scalable, wireless and implantable applications. This research investigates the spikes monitoring through integrated CNT front-end amplifier for neuro-prosthetic diagnosis. The proposed carbon nanotube-based architecture consists of front-end amplifier (FEA), integrate fire neuron and pseudo resistor technique that observed high electrical performance through neural activity. A pseudo resistor technique ensures large input impedance for integrated FEA by compensating the input leakage current. While carbon nanotube based FEA provides low-voltage operation with directly impacts on the power consumption and also give detector size that demonstrates fidelity of the neural signals. The observed neural activity shows amplitude of spiking in terms of action potential up to $80{\mu}V$ while local field potentials up to 40 mV by using proposed architecture. This fully integrated architecture is implemented in Analog cadence virtuoso using design kit of CNT process. The fabricated chip consumes less power consumption of $2{\mu}W$ under the supply voltage of 0.7 V. The experimental and simulated results of the integrated FEA achieves $60G{\Omega}$ of input impedance and input referred noise of $8.5nv/{\sqrt{Hz}}$ over the wide bandwidth. Moreover, measured gain of the amplifier achieves 75 dB midband from range of 1 KHz to 35 KHz. The proposed research provides refreshing neural recording data through nanotube integrated circuit and which could be beneficial for the next generation neuroscientists.

• 센서학회지
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• 제27권6호
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• pp.397-402
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• 2018

Proper seat design is critical to the safety, comfort, and ergonomics of automotive driver's seats. To ensure effective seat design, quantitative methods should be used to evaluate the characteristics of automotive seats. This paper presents a system that is capable of simultaneously monitoring body pressure distribution and surface deformation in a textile material. In this study, a textile-based capacitive sensor was used to detect the body pressure distribution in an automotive seat. In addition, a strain gauge sensor was used to detect the degree of curvature deformation due to high-pressure points. The textile-based capacitive sensor was fabricated from the conductive fabric and a polyurethane insulator with a high signal-to-noise ratio. The strain gauge sensor was attached on the guiding film to maximize the effect of its deformation due to bending. Ten pressure sensors were placed symmetrically in the hip area and six strain gauge sensors were distributed on both sides of the seat cushion. A readout circuit monitored the absolute and relative values from the sensors in realtime, and the results were displayed as a color map. Moreover, we verified the proposed system for quantifying the body pressure and fabric deformation by studying 18 participants who performed three predefined postures. The proposed system showed desirable results and is expected to improve seat safety and comfort when applied to the design of various seat types. Moreover, the proposed system will provide analytical criteria in the design and durability testing of automotive seats.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.954-961
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• 2019

본 논문에서는 트랜지스터의 문턱전압 보다 낮은 초저전압 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는 8T SRAM에 대해 기술하였다. 제안한 메모리 셀은 대칭적인 8개의 트랜지스터로 구성되며, 셀 내부의 데이터 저장 래치는 열 방향의 보조라인을 통해 제어된다. 읽기동작 시, 데이터 저장노드와 비트라인이 동적으로 분리되어 비트라인으로부터 교란을 받지 않는다. 또한, 노이즈에 민감한 '0'-노드 전압상승이 낮아 dummy-read 안정도가 높다. 아울러, 제안한 셀은 쓰기능력을 높이기 위해 boosting 전압을 사용한다. 상용화된 8T SRAM 셀과 비교했을 때, 제안한 셀의 dummy-read 마진과 쓰기마진이 0.4 V 전원 전압에서 각각 65%, 3.7배 향상된 안정성을 보이며, 공정변화에 따른 안정도의 내성이 더 우수하다. 활용 예시를 위해 산업체에서 제공하는 180 nm CMOS 공정으로 SRAM 회로를 설계하여 그 동작 및 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.87-92
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• 2019

본 논문은 집단보호장비에 들어가는 회로카드조립체의 고장 원인 분석 및 품질 개선에 관한 연구이다. 해당 장비는 현재 운용중인 무기체계의 구성품으로 냉난방 기능뿐만 아니라, 화생 방어 역할을 한다. 그런데 군에서 운용중에 응축부조립체의 팬이 동작하지 않는 현상이 다수 발생되었다. 이에 따라 고장 원인을 분석하였고 특정 회로카드조립체가 소손됨을 확인하였다. 고온의 환경조건에서 지속적인 냉방가동에 따라 부품이 가열되고 이에 따라 고온에 노출된 전자부품이 열화되어 소손됨을 알 수 있었다. 따라서 본 논문은 이를 해결하기 위해 방열판을 적용하여 과온 동작에 의한 고장빈도를 낮추고 회로카드조립체의 수명을 연장한 품질 개선에 관한 연구이다. 개선된 회로카드조립체는 실험을 통해 방열성능을 확인하였다. 뿐만 아니라 체계 호환성 검사, 양압유지, 소음 시험, 작동시험 등을 통해 성능검사를 마쳤으며 현재 개선된 제품을 적용중이다. 이번 개선을 통해 현재까지 해당 회로카드조립체에서 발생한 고장은 없으며 해당 장비의 품질이 향상됨을 확인하였다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.417-426
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• 2018

압전션트는 구조물의 진동을 저감할 수 있는 전기적인 형태의 댐퍼이다. 구조물의 고유진동수에서 발생한 진동은 구조물에 부착된 압전재료를 통해 전기에너지로 변환된다. 전기에너지는 인덕터와 저항으로 구성된 압전션트를 이용하여 열에너지로 소산시켜 진동을 저감할 수 있다. 본 논문에서는 외팔보의 진동을 저감하기 위하여 필요한 최적 인덕턴스에 대한 수식을 검토하고 유한요소해석과 실험을 이용하여 알루미늄 외팔보의 진동을 저감하였다. 유한요소해석에서는 모드형상과 스트레인에너지 분포를 계산하여 부착위치를 검토하고, 인덕턴스와 저항의 회로값을 조절하여 외팔보의 진동저감량을 계산하였다. 또한, 실험에서는 가변인덕터 모듈을 사용하여 외팔보의 특정주파수에서 발생하는 진동을 저감하였다. 결국, 유한요소해석과 실험의 결과를 토대로 압전션트가 외팔보의 진동을 효과적으로 저감할 수 있음을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.107-114
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• 2021

본 논문에서는 새롭게 제안되는 L-형 모노폴 슬롯 공진기를 이용한 X-band용 평면형 트랜지스터 발진기를 제안하였다. 평면형 설계를 위해 끝이 개방된 L자형 모노폴 슬롯을 트랜지스터 발진기의 공진기로 사용하였다. 3단계를 통한 공진기의 모의 실험 설계 결과 1169.84의 높은 Q 값과 49.934 dB의 높은 삽입 손실을 확인하였다. 최종 설계 및 제작된 발진기의 측정결과 7 dBm 이상의 발진 출력과 100 kHz 오프셋에서 - 58 dBc/Hz의 양호한 위상 잡음 특성을 가지는 것을 확인하였다. 제안된 발진기는 평면형으로 마이크로파 집적회로 기술에 직접 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 DRO(유전체 공진 발진기)의 경우처럼 3D 구조의 금속 공동, 튜닝 스크류 등 추가 기기 없이 마이크로스트립 형태로만 구현할 수 있어 크기를 줄일 수 있다는 장점도 있다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권2호
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• pp.1-8
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• 2021

In this work, a circuit with a hydraulic power unit is formulated as a means of predicting the behavior of the prefill valve in the future. The behavior of the prefill valve can be examined by the measurements of the configured power unit, and the performance is determined by using hydraulic pumps, relief valves, and hydraulic hoses that make up the power unit. In particular, pressure/flow pulsation generated by hydraulic pumps can cause instability in the prefill valve and cause noise-induced degradation of the overall performance and reliability of the hydraulic system containing the prefill valve. Therefore, to study the behavior and performance of the prefill valve in a relatively accurate manner, the prediction of the characteristics of the hydraulic power unit driving the prefill valve is very important. In this study, the pulsation characteristics of the hydraulic pump were analyzed to theoretically demonstrate its relationship with different settings of the power unit, such as relief valve pressure settings and the presence/absence of the hose.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.345-352
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• 2022

도심지 터널 건설에서 발파공법은 민원이 제기되는 문제점이 있어 적용에 제약받고 있다. 이에 대한 대안으로 TBM 및 기계굴착 공법 적용이 필수적으로 검토되고 있다. 이 중 쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine)은 굴진과 세그먼트 체결이 번갈아 반복되며 굴진하는 공정을 가지고 있는데, 세그먼트 체결 동안 굴진을 멈추게 된다. 이러한 가동 정지시간을 최소화하고자 세그먼트 체결 중에도 가동할 수 있는 연속굴착형 TBM 기술이 개발되고 있다. 나선형 세그먼트의 굴진 반력을 확보하기 위해 추진잭을 개조하고 신뢰성을 확보하는 연구가 진행 중이다. 또한 체결 중 세그먼트를 제외한 나머지 부분의 추진잭을 가동하는 유압제어 및 유압시스템 설계기술이 개발될 예정이다. 본 보고는 연속굴착형 TBM 과제 중 부품개조 및 유압제어 기술에 대한 일부 내용을 소개한다.