• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.105-110
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• 2011

SQUID sensor-based ultra low-field magnetic resonance apparatus with ${\mu}T$-level measurement field requires a strong prepolarization magnetic field ($B_p$) to magnetize its sample and obtain magnetic resonance signal with a high signal-to-noise ratio. This $B_p$ needs to be ramped down very quickly so that it does not interfere with signal acquisition which must take place before the sample magnetization relaxes off. A MOSFET switch-based $B_p$ coil driver has current ramp-down time ($t_{rd}$) that increases with $B_p$ current, which makes it unsuitable for driving high-field $B_p$ coil made of superconducting material. An energy cycling-type current driver has been developed for such a coil. This driver contains a storage capacitor inside a switch in IGBT-diode bridge configuration, which can manipulate how the capacitor is connected between the $B_p$ coil and its current source. The implemented circuit with 1.2 kV-tolerant devices was capable of driving 32 A current into a thick copper-wire solenoid $B_p$ coil with a 182 mm inner diameter, 0.23 H inductance, and 5.4 mT/A magnetic field-to-current ratio. The measured trd was 7.6 ms with a 160 ${\mu}F$ storage capacitor. trd was dependent only on the inductance of the coil and the capacitance of the driver capacitor. This driver is scalable to significantly higher current of superconducting $B_p$ coils without the $t_{rd}$ becoming unacceptably long with higher $B_p$ current.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.78-89
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• 2022

ANODE-free Li-metal batteries (AFLMBs) operating with Li of cathode material have attracted enormous attention due to their exceptional energy density originating from anode-free structure in the confined cell volume. However, uncontrolled dendritic growth of lithium on a copper current collector can limit its practical application as it causes fatal issues for stable cycling such as dead Li formation, unstable solid electrolyte interphase, electrolyte exhaustion, and internal short-circuit. To overcome this limitation, here, we report a novel dual-salt electrolyte comprising of 0.2 M LiPF₆ + 3.8 M lithium bis(fluorosulfonyl)imide in a carbonate/ester co-solvent with 5 wt% fluoroethylene carbonate, 2 wt% vinylene carbonate, and 0.2 wt% LiNO₃ additives. Because the dual-salt electrolyte facilitates uniform/dense Li deposition on the current collector and can form robust/ionic conductive LiF-based SEI layer on the deposited Li, a Li/Li symmetrical cell exhibits improved cycling performance and low polarization for over 200 h operation. Furthermore, the anode-free LiFePO₄/Cu cells in the carbonate electrolyte shows significantly enhanced cycling stability compared to the counterparts consisting of different salt ratios. This study shows an importance of electrolyte design guiding uniform Li deposition and forming stable SEI layer for AFLMBs.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권3호
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• pp.69-76
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• 2008

본 논문에서는 가속도 센서 및 자이로 센서 등과 같이 고해상도 및 작은 면적과 적은 전력 소모를 동시에 요구하는 센서 인터페이스 응용을 위한 12비트 1kS/s 65uA 0.35um CMOS 알고리즈믹 A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 재순환 기법을 이용한 알고리즈믹 구조를 사용하여 샘플링 속도, 해상도, 전력 소모 및 면적을 최적화하였으며, 일반적인 열린 루프 샘플링 기법을 적용한 버전1과 오프셋 및 플리커 잡음을 제거하여 동적 성능을 향상시키기 위해 닫힌 루프 샘플링 기법을 적용한 버전2로 각각 제작되었다. 또한 SHA와 MDAC 회로에는 스위치 기반의 전력 최소화 기법과 바이어스 공유 기법이 적용된 2단 증폭기를 사용하여 면적과 전력 소모를 최소화시켰다. 한편, 저전력, 소면적 구현을 위한 개선된 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하였으며, 시스템 응용에 파라 선택적으로 다른 크기의 기준 전압 값을 외부에서 인가할 수 있도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.35um 2P4M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 0.78LSB, 2.24LSB의 수준을 보이며, 동적 성능으로는 1kS/s의 동작 속도에서 버전1, 버전2 각각 최대 60dB, 63dB 수준의 SNDR과 70dB, 75dB 수준의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 버전1, 버전2 각각 $0.78mm^2,\;0.81mm^2$ 이며 전력 소모는 2.5V 전원 전압과 1kS/s의 동작 속도에서 각각 0.163mW, 0.176mw이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2003

장시간 운전을 하는 동안 운전자는 외부상황을 계속해서 주시하고 경계하게 하므로 운전자에게는 정신적 부하로 작용하게 되며 이로 인해 발생하는 운전피로는 자동차 사고의 원인이 될 수 있다. 본 연구에서는 심박변동신호를 분석하여 운전시간의 증가에 따른 발생하는 운전피로도를 알아보았다. 심박변동신호의 분석방법에는 이전 연구들에서 널리 사용되어져 왔던 선형분석방법들과 함께 ApEn, Poincare Plot등을 이용한 비선형 분석방법들을 이용하였다. 3년 이상의 운전경력을 가진 5명의 실험자가 참가하였으며 모든 실험자는 4대의 승용차를 2번씩 운전하여 총 40회의 실험을 실시하였다. 운전구간은 고속도로 300km구간을 왕복해서 주행하도록 하였으며 약 3시간 정도가 소요되었다. 운전하는 동안 30분 간격으로 심전도 데이터를 측정하였다. 측정된 심전도 신호로부터 유도된 심박변동신호(HRV : heart rate variability)로부터 시간영역 변수, 주파수 영역변수, 비선형 특성 등을 구한다음, 안정 상태의 데이터라 비교하여 통계석 유의성을 살펴보았다. 분석결과 시간영역의 변수인 평균심박동수는 운전시간의 증가에 따라 계속적으로 감소하였으며 심박동율의 표준편차와 연속적인 RR간격의 차이는 90분 이후로는 일정 수준을 유지하였다. 주파수 영역에서 구한 L $F_{norm}$, LF/HF는 운전시간에 따라 증가함을 보였다. 비선형 특성을 알아보기 위해서 ApEn, Poincare plot을 이용하였는데 모두 시간에 따라 감소함을 나타내었다. 대부분의 변수에서 통계적 유의성은 1시간 이후부터 나타남을 볼 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권6호
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• pp.495-503
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• 1999

배경: 본 연구에서 저자 등은 태아양 모델을 이용하여 태아 심폐우회술의 기술적인 측면에서의 가능성을 실험하고 심폐우회술과 관계된 태아의 혈역학과 태반기능에 관한 기초자료를 얻고자 하였다. 대상 및 방법: 제태기간 120~150일 되는 11마리의 태아양을 이용하여 정중흉골절개하에 주폐동맥과 우심이에 각각 12 G, 14~18 F 크기의 도관을 삽관하여 30분 동안 심폐우회술을 시행하였다. 어미양은 케타민 정주를 이용한 전신마취를 시행하였고 태아양에 대하여는 근육이완제만을 사용하였다. 실험군을 롤러펌프와 인공 막성산화기(Micro-safe, Polystan 회사제, 덴마아크)를 이용한 군(8마리, 산화기군)과 바이오펌프(Bio-pump, Bio-Medicus 회사제, 미국)와 태반을 산화기로 이용한 군(3마리, 태반군)으로 이분하여 혈류, 태아 혈역학 및 태반기능을 관찰하였다. 결과: 태아양의 평균체중은 3.6$\pm$1.3(1.9~5.2) kg이었다. 산화기군에서 심폐기 가동 중에는 평균동맥압 69.8~82.6 mmHg, 평균동맥혈산소분압치 201.7~220.9 mmHg, 평균심방압 4.1~4.3 mmHg, 평균심박동수 169~182 /min, 평균혈류 140.3~164.0 ml/kg/min로 유지되었으나 체외순환을 정지하는 순간부터 급격한 심기능 및 가스소견의 악화가 관찰되어 평균동맥압 29.0~57.4 mmHg, 평균동맥혈이산화탄소분압치 61.9~77.1 mmHg 등이었다. 태반군에서는 심폐우회 시작 직후 평균 44.7 mmHg에서 14.4 mmHg로 급격한 혈압 강하가 관찰되었고 이때 혈류는 평균 74.3~97.0 ml/kg/min 였다. 가스소견 역시 평균동맥혈이산화탄소분압치와 pH가 각각 평균 61.9~129.6 mmHg, 6.7~6.8이었으며 체외순환 정지후에는 심실세동으로 혈역학 측정이 불가능하였다. 결론: 연구자 등은 본 연구를 통하여, 비록 태아의 장기생존을 위한 태아 혈역학의 유지 및 태반혈류의 확보에는 어려움을 겪었으나 양모델을 이용한 실험적 태아 심폐우회술을 시도하여 태아 심장수술의 기술적인 측면에서의 가능성을 확인하였다. 향후 프로스타글란딘 억제제의 추가, 태아에 전척추마취의 적용, 펌프의 개선 및 순환회로의 축소화 등의 수정된 태아 체외순환에 관한 연구가 계속되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권6호
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• pp.67-74
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• 2005

본 논문에서는 branch line coupler과 $\lambda$/4 전송라인을 이용하여 W-band MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) single-balanced 믹서를 설계 및 제작하였다. Single-balanced 믹서의 설계를 위해 branch line coupler와 $\lambda$/4 전송라인 이용한 94 GHz 발룬 회로를 설계하였으며, 시뮬레이션 결과 94 GHz에서 반사계수는 -27.9 dB를 얻었으며, coupling은 4.26 dB, thru 특성은 -3.77 dB의 결과를 얻었다. 격리도와 위상차는 94 GHz에서 각각 23.5 dB 및 $180.2^{\circ}$의 결과를 얻었다. MIMIC single-balanced 믹서는 0.1 $\mu$m InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor) 다이 오드를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 fT는 189 GHz, fmax는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC single-balanced 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 94 GHz에서 23.1 dB의 특성을 나타내었으며, 입력 Pl dB는 10 dBm, 출력 Pl dB는 -13.9 dBm의 결과를 얻었다. Single-balanced 믹서의 LO-RF 격리도는 94.19 GHz에서 45.5 dB의 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다. 본 논문에서 설계 및 제작된 W-band MIMIC Single-balanced 믹서는 기존의 밀리미터파 대역 믹서와 비교하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권12호
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• pp.676-680
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• 2010

Most TCOs such as ITO, AZO(Al-doped ZnO), FTO(F-doped $SnO_2$) etc., which have been widely used in LCD, touch panel, solar cell, and organic LEDs etc. as transparent electrode material reveal n-type conductivity. But in order to realize transparent circuit, transparent p-n junction, and introduction of transparent p-type materials are prerequisite. Additional prerequisite condition is optical transparency in visible spectral region. Oxide based materials usually have a wide optical bandgap more than ~3.0 eV. In this study, single-phase transparent semiconductor of $SrCu_2O_2$, which shows p-type conductivity, have been synthesized by 2-step solid state reaction at $950^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and single-phase $SrCu_2O_2$ thin films of p-type TCOs have been deposited by RF magnetron sputtering on alkali-free glass substrate from single-phase target at $500^{\circ}C$, 1% $H_2$/(Ar + $H_2$) atmosphere. 3% $H_2$/(Ar + $H_2$) resulted in formation of second phases. Hall measurements confirmed the p-type nature of the fabricated $SrCu_2O_2$ thin films. The electrical conductivity, mobility of carrier and carrier density $5.27{\times}10^{-2}S/cm$, $2.2cm^2$/Vs, $1.53{\times}10^{17}/cm^3$ a room temperature, respectively. Transmittance and optical band-gap of the $SrCu_2O_2$ thin films revealed 62% at 550 nm and 3.28 eV. The electrical and optical properties of the obtained $SrCu_2O_2$ thin films deposited by RF magnetron sputtering were compared with those deposited by PLD and e-beam.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.62-62
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• 2008

As micro-system move toward higher speed and miniaturization, requirements for embedding the passive components into printed circuit boards (PCBs) grow consistently. They should be fabricated in smaller size with maintaining and even improving the overall performance. Miniaturization potential steps from the replacement of surface-mount components and the subsequent reduction of the required wiring-board real estate. Among the embedded passive components, capacitors are most widely studied because they are the major components in terms of size and number. Embedding of passive components such as capacitors into polymer-based PCB is becoming an important strategy for electronics miniaturization, device reliability, and manufacturing cost reduction Now days, the dielectric films deposited directly on the polymer substrate are also studied widely. The processing temperature below $200^{\circ}C$ is required for polymer substrates. For a low temperature deposition, bismuth-based pyrochlore materials are known as promising candidate for capacitor $B_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ ($B_2MN$) multi layers were deposited on Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si substrates by radio frequency magnetron sputtering system at room temperature. The physical and structural properties of them are investigated by SEM, AFM, TEM, XPS. The dielectric properties of MIM structured capacitors were evaluated by impedance analyzer (Agilent HP4194A). The leakage current characteristics of MIM structured capacitor were measured by semiconductor parameter analysis (Agilent HP4145B). 200 nm-thick $B_2MN$ muti layer were deposited at room temperature had capacitance density about $1{\mu}F/cm^2$ at 100kHz, dissipation factor of < 1% and dielectric constant of > 100 at 100kHz.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.759-769
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• 2013

기동중인 헬리콥터는 공기역학적인 현상에 의하여 발생하는 불규칙 진동과 회전날개의 작동으로 인한 정현파 진동이 합성되어 발생하는 진동, 작업 및 착륙 시 발생하는 충격, 그리고 갑작스런 기동 시 발생하는 가속도와 같은 동적 하중에 노출 된다. 이때 발생하는 진동과 같은 동적 하중은 기체내부로 전달되어 헬리콥터운용에 필요한 전자장비를 가진 한다. 과거에 이러한 현상을 최소화하기 위하여 진동크기 감쇠시키기 위한 완충기를 전자장비의 장착대에 적용하여 왔다. 그러나 헬리콥터의 경우, 저주파에서 정현파 가진이 발생하므로 완충기 적용은 오히려 장착 플레이트 및 전자장비 부품의 파손을 발생시킬 수 있다. 이 연구에서는 완충기를 제거한 장착대를 동적 하중에 강건하며 전자장비에 전달되는 진동크기를 최소화 하도록 설계하였다. 완충기를 제거한 장착 대를 적용 시, 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있으며 전자장비를 기체에 체결하는 나사 수가 적어짐에 따라 체결작업에 필요한 시간이 감소되는 장점을 갖는다. 최적화 해석에 적용되는 동적 하중을 선정하기 위하여 진동, 충격, 가속도하중을 비교 분석하여 가장 결정적인 동적 하중인 진동에 의한 하중을 선정하였다. 전체모델 유한요소 해석을 통하여 전자장비의 동적 거동을 분석하고 최적화 해석에 필요한 단순화 모델을 구축하였으며, 모달 테스트를 통해서 동특성을 검증하였다. 위상 최적화를 적용하여 강성대비 체적비가 큰 장착대의 형상을 도출한 후 고유진동수, 응력을 제약조건으로 무게가 최소화 되도록 하는 파라미터 최적화를 수행하여 장착대의 최종 형상 및 치수를 결정하였다. 개선모델은 체적 및 질량이 약 13 % 감소하였으며 사용시간은 규격대비 9.2배 증가하였다. 마지막으로 최적화된 장착대를 운용중인 실제 장비에 적용하여 진동환경에 대한 안정성을 평가하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권1호
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• pp.11-18
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• 2004

배경: 태아심장수술이 가능하려면 심폐우회술 시 태반혈류의 유지가 가장 중요하다. 태반 혈관의 수축으로 인한 혈류 감소는 태아에 심한 저산소성 손상을 초래한다. 본 연구에서는 태반혈관 수축 억제를 위한 인도메타신과 완전 척추 마취가 태반 혈류에 미치는 영향을 테스트하였다. 대상 및 방법: 제태기간 120∼150일 되는 20마리의 태아양을 정중흉골절개하에 주폐동맥과 우심방에 각각 12 G, 14∼18 F 크기의 도관을 삽관하여 30분 동안 심폐우회술을 시행하였다 어미양은 케타민 정주를 이용한 전신마취를 시행하였고 태아양에 대하여는 근육이완제만을 사용하였다. 심페우회술은 바이오펌프(Bio-pump, Bio-Medicus 회사제, 미국)와 태반을 산화기로 이용하여 시행하였다. 대조군은 태반을 산화기로 사용하여 체외순환만을 시행하였고(10마리), 실험군은 완전 척추 마취와 인도메타신을 전처치한 후 같은 방법으로 체외순환을 시행하였다 시간 경과에 따른 태아혈역학 및 동맥혈가스소견, 태반혈류 변화를 측정하였다. 결과: 태아양의 평균체중은 3.5 $\pm$ 1.3 (2.2 ∼ 5.2) kg이었다. 대조군에서는 심폐우회 시작 직후 평균 44.7 mmHg에서 14.4 mmHg로 급격한 혈압 강하가 관찰되었고 이때 측정한 혈류는 74.3∼97.0 $m\ell$/kg/min 였다. 동맥혈 가스 소견 역시 동맥혈 이산화탄소분압치가 61.9∼129.6 mmHg이었으며 체외순환 정지 후에는 심실세동으로 혈역학 측정이 불가능하였다. 실험군에서는 심폐우회 시작 직후 혈압이 30∼45.8 mmHg로 의미있게 높게 유지되었다. 태반 혈류는 78.8∼120.2 $m\ell$/kg/min로 대조군보다 높았다. 같은 시간대에 측정한 동맥혈 이산화탄소 분압치는 평균 59.1∼92.3 mmHg였으며 체외순환 정지 후에는 대조군보다 덜 급격하게 심기능 저하를 보여 평균동맥압이 27.3 mmHg였다. 결론: 연구자 등은 본 연구를 통하여, 30분간 심폐우회술을 실시하면서 인도메타신 전처치와 완전 척추 마취군에서 의미있는 태반혈류개선을 관찰하였으나 임상적용이 가능한 태반혈류의 유지에는 어려움을 겪었다. 향후 태아심폐우회술과 관련된 기술적인 측면에서의 개선, 인도메타신 용량의 조절, 순환회로의 최소화, 체외순환을 위한 우회펌프의 개선 등 태아 체외순환의 수정에 관한 지속적인 연구가 요구된다.