농업비점오염에 의한 수질문제 해결을 위하여 인공습지 조성이 늘어나고 있으나 긴 체류시간과 긴 일조량 등으로 인하여 습지 내 조류 발생 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구는 농업 비점오염원관리를 위하여 조성된 인공습지의 효율을 평가하여 자연기반 능력이 향상된 고도화된 인공습지 개선방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지의 성능평가는 구성성분(물, 퇴적물 및 식물)의 모니터링을 통해 구성성분이 시스템의 처리 성능에 주는 기여도 평가를 통해 수행되었다. 건기시에는 식물성 플랑크톤의 과다성장, 긴 체류시간 및 일조량 과다로 습지내 탁도 및 미립자 농도가 각각 80~197 % 및 10~87 %정도 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 강우시에는 습지내 적절한 물 순환과 지속적인 물 흐름으로 미립자, 유기물 및 영양분의 농도가 43 ~ 70 %, 22 ~ 49 %, 15 ~ 69 % 정도 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과로 볼 때 인공습지가 가진 문제해결을 위해서는 자연습지가 가진 안정적 물 흐름이 필요하다는 것을 알수 있다. 그러나 일정수심을 유지하도록 되어있는 인공습지 설계기준은 건기와 강우기가 뚜렷하게 나타나는 한국적 기후상황에 타당하지 않다. 따라서 본 연구에서는 인공습지가 가진 문제를 해결하고 홍수관리, 수질 관리 및 환경 기능을 지속적으로 유지할 수 있도록 다기능 설계기법을 개념화하였다.
기존의 LED 패키지가 갖는 온도에 따른 광 특성 변화 문제를 해결하기 위하여 온도센서가 집적된 LED 패키지 시스템을 제안하였다. 패키지의 온도를 실시간으로 측정하기 위하여 정확도가 우수하며 온도에 따른 저항의 변화가 선형적인 특징을 갖는 온도센서(RTD 형)를 설계하였으며, 장기간의 안정성을 보장하기 위하여 안정된 박막의 증착조건을 결정하고 이를 바탕으로 $1.560{\Omega}/^{\circ}C$의 민감도를 갖는 온도센서를 패키지 내부에 제작하였다. 제작된 패키지를 이용하여 온도에 무관하게 일정한 광량을 나타내는 시스템의 구현을 위하여 변환 회로부와 제어 회로부를 제작하고 이들을 결합함으로써, 패키지의 온도 변화에 따라 PWM duty ratio의 변화를 통해 광 출력을 보상해 주는 시스템을 제안하고 제작하였다. LED의 동작온도인 $0^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$ 범위에서 PWM duty ratio를 관측한 결과 제안했던 일정한 광량을 위한 PWM duty ratio에 매우 근접한 출력 신호를 발생시키는 것을 확인할 수 있었다.
International journal of advanced smart convergence
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제4권1호
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pp.54-63
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2015
Increasing air pollution levels and the global oil crisis has become a major hindrance in the growth of our automobile sector. Traditional Internal Combustion engines running on non-renewable fuels are proving to be the major culprit for the harmful effects on environment. With few modifications and also with assistance of few additional components current small SI engines can be modified into a pneumatic engine (commonly known as Compressed Air Engines) without much technical complications where the working fluid is compressed air. The working principle is very basic as adiabatic expansion of the compressed air takes place inside the cylinder pushing the piston downwards creating enough MEP to run the crank shaft at decent RPM. With the assistance of new research and development on pneumatic engines can explore the potential of pneumatic engines as a viable option over IC engines. The paper deals with analysis on RPM variation with corresponding compressed air injection at different crank angles from TDC keeping constant injection time period. Similarly RPM variation can also be observed at different injection pressures with similar injection angle variation. A setup employing a combination of magnetic switch (reed switch), magnets and solenoid valve is used in order to injection timing control. A conclusive data is obtained after detailed analysis of RPM variation that can be employed in newly modified pneumatic engines in order to enhance the running performance. With a number of benefits offered by pneumatic engine over IC engines such as no emissions, better efficiency, low running cost, light weight accompanied by optimized injection conditions can cause a significant development in pneumatic engines without any major alteration.
In this paper, we describe the development of a non-enzymatic glucose sensor based on copper nanocubes(Cu NCs) electroplated laser induced graphene(LIG) electrodes which can detect a certain range of glucose concentrations. $CO_2$ laser equipment was used to form LIG electrodes on the PI film. This fabrication method allows easy control of the LIG electrode size and shape. The Cu NCs were electrochemically deposited on the LIG electrodes to improve electron transfer rates and thus enhancing electrocatalytic reaction with glucose. The average sheet resistances before and after electroplating were $15.6{\Omega}/{\Box}$ and $19.6{\Omega}/{\Box}$, respectively, which confirmed that copper nanocubes were formed on the laser induced graphene electrodes. The prepared electrode was used to measure the current according to glucose concentration using an electrochemical method. The LIG electrodes with Cu NCs demonstrated a high degree of sensitivity ($1643.31{\mu}A/mM{\cdot}cm^2$), good stability with a linear response to glucose ranging from 0.05 mM to 1 mM concentration, and a limit of detection of 0.05 mM. In order to verify that these electrodes can be used as flexible devices, the electrodes were bent to $30^{\circ}$, $90^{\circ}$, and $180^{\circ}$ and cyclic voltammetry measurements were taken while the electrodes were bent. The measured data showed that the peak voltage was almost constant at 0.42 V and the signal was stable even in the flexed condition. Therefore, it is concluded that these electrodes can be used in flexible sensors for detecting glucose in the physiological sample like saliva, tear or sweat.
Kim, J.H.;Jang, W.Y.;Kim, S.S.;Son, J.M.;Park, G.C.;Kim, Y.J.;Jeon, G.R.
센서학회지
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제23권6호
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pp.368-376
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2014
In order to measure the segmental impedance of the body, a bioelectrical impedance measurement system (BIMS) using multi-frequency applying method and two-electrode method was implemented in this study. The BIMS was composed of constant current source, automatic gain control, and multi-frequency generation units. Three experiments were performed using the BIMS and a commercial impedance analyzer (CIA). First, in order to evaluate the performance of the BIMS, four RC circuits connected with a resistor and capacitor in serial and/or parallel were composed. Bioelectrical impedance (BI) was measured by applying multi-frequencies -5, 10, 50, 100, 150, 200, 300, 400, and 500 KHz - to each circuit. BI values measured by the BIMS were in good agreement with those obtained by the CIA for four RC circuits. Second, after measuring BI at each frequency by applying multi-frequency to the left and right forearm and the popliteal region of the body, BI values measured by the BIMS were compared to those acquired by the CIA. Third, when the distance between electrodes was changed to 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, and 15 cm, BI by the BIMS was also compared to BI from the CIA. In addition, BI of extracellular fluid (ECF) was measured at each frequency ranging from 10 to 500 KHz. BI of intracellular fluid (ICF) was calculated by subtracting BI of ECF measured at 500 kHZ from BI measured at seven frequencies ranging from 50 to 500 KHz. BI of ICF and ECF decreased as the frequency increased. BI of ICF sharply decreased at frequencies above 300 KHz.
대용량 전력변환기기인 멀티-레벨 컨버터는 전동기구동시스템 및 유연송전시스템 등에 널리 사용되고 있다. 이중 H-Bridge 컨버터는 캐스캐이드 형태를 사용하여 멀티-레벨로의 확장이 용이한 장점으로 인해 shunt형 기기로 점차 응용이 확대되고 있다. 정상 상태에서 대략 0.7∼0.8의 변조지수 범위에서 작동한다. 고변조지수에서는 부스트 벡터인 zero vector가 인가되지 않아도 DC-link 전압은 일정하게 유지된다. 이것은 3-레벨 컨버터의 여러 벡터 중 zero vector 이외에도 또 다른 boost vector가 존재한다는 것을 의미한다. 본 논문은 boost vector의 원리를 살펴보고 3레벨 컨버터에서 zero vector와 또 다른 boost vector와의 차이점을 고찰하였다. 또한 본 논문은 두 토폴로지의 충전 전류와 커패시터 전압을 해석하고 비교한다 이 전압과 전류는 스위칭 상태와 기준전압과 관련되어 있고 이것을 이용하여 각 커패시터의 충전전류와 전압리플에 대한 계산 방법을 제안하였고 다양한 DC-Link 전압제어 방법을 시뮬레이션을 통해 비교하였다.
Total 12 units of high power klystron-modulator systems as microwave source are under operation for 2.5 GeV electron linear accelerator in Pohang Light Source (PLS) linac. The klystron-modulator system has an important role for the stable operation to improve an availability statistics of overall system performance of klystron-modulator system. RF power and beam power of klystron are precisely measured for the effective control of electron beam. A precise measurement and measurement equipment with good response characteristics are demanded for this. Input power of klystron is calculated from the applied voltage and the current on its cathode. Tiny measurement error severely effects RF output power value of klystron. Therefore, special care is needed to measure precise beam voltage. Capacitive voltage divider (CVD), which divides input voltage as capacitance ratio, is intended for the measurement of a beam voltage of 400 kV generated from the klystron-modulator system. Main parameter to determine standard capacitance in the high arm of CVD is dielectric constant of insulation oil. Therefore CVD should be designed to have a minimum capacitance variation due to voltage, frequency and temperature in the measurement range. This paper will be present and discuss the design concept and analysis of capacitive voltage divider for a pulsed high-voltage measurement, and the empirical relations between capacitance effects and oil temperature variation.
헌혈원에서 현재 헌혈원 혈액백에 부착된 바코드를 하나씩 스캔하여 관리하는 것을, 관리의 효율성을 높이고 정확성을 높이기 위해 UHF RFID 혈액관리시스템 BIS(Blood information system)을 구현하였고, 고유전율인 혈액이 들어있는 헌혈용 혈액백 (blood bag)에 부착 가능한 UHF RFID Tag 안테나를 설계하였다. RFID Tag 안테나는 부착된 물체의 전기적인 특성으로 인하여 영향을 받으므로, 고유전율인 혈액에 근접 시 태그 안테나의 임피던스 성분이 변하게 되어 태그의 반사손실 및 대역폭에 영향을 주게 된다. 고유전율에 부착된 일반 태그가 냉장고 안에서 인식률이 20%도 미치지 못한다. 그래서 이러한 영향을 고려하여 일반 다이폴 형태의 태그에 반사판을 사용하여 설계하였다. 반사판이 있을 때와 없을 때, 반사판과 다이폴 태그와의 간격, 다이폴 안테나에 T 매칭 구조의 존재에 따라 임피던스를 조절하여 칩과의 정합 회로를 구성하여 최적화된 태그를 설계 및 제작하였으며 제작된 태그의 특성과 인식거리 패턴을 측정 비교하였다. 또한 본 태그를 사용하여 BIS를 구현하여 혈액관리가 실시간으로 되도록 하였다.
중수소 처리된 3 nm 두께의 게이트 산화막을 갖는 MOSFET를 제조하여 정전압 스트레스 동안의 게이트 산화막의 열화를 조사하였다. 중수소 처리는 열처리와 이온 주입법을 사용하여 각각 이루어졌다. 열처리 공정을 통해서는 게이트 산화막내 중수소의 농도를 조절하기가 힘들었다. 게이트 산화막내에 존재하는 과잉 중수소 결합은 열화를 가속시키기 때문에, 열처리 공정을 행한 소자에서 신뢰성이 표준공정에 의한 소자에 비해 저하되고 있음을 확인하였다. 그러나 중수소 이온 주입 방법을 통해서는 소자의 신뢰성이 개선됨을 확인하였다. 스트레스에 의한 게이트 누설 전류 변화 및 구동 특성 변화는 게이트 산화막내의 중수소 농도와 관련이 있으며, 이러한 특성은 적절한 공정 조건을 갖는 이온 주입법을 통해 개선할 수 있었다. 특히, 큰 스트레스 전압의 PMOSFET에서 중수소의 효과가 뚜렷하게 나타났으며, 이는 "hot" 정공과 중수소의 반응과 관련이 있는 것으로 판단된다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제6권1호
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pp.52-58
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2006
Single-electron transistor (SET)-based logic cells and SET/FET hybrid integrated circuits have been fabricated on SOI chips. The input-output voltage transfer characteristic of the SET-based complementary logic cell shows an inverting behavior where the output voltage gain is estimated to be about 1.2 at 4.2K. The SET/FET output driver, consisting of one SET and three FETs, yields a high voltage gain of 13 and power amplification with a wide-range output window for driving next circuit. Finally, the SET/FET literal gate for a multi-valued logic cell, comprising of an SET, an FET and a constant-current load, displays a periodic voltage output of high/low level multiple switching with a swing as high as 200mV. The multiple switching functionality of all the fabricated logic circuits could be enhanced by utilizing a side gate incorporated to each SET component to enable the phase control of Coulomb oscillations, which is one of the unique characteristics of the SET-based logic circuits.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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