• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제5권3호
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• pp.19-25
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• 2004

Pitch measurements of 150 nm one-dimensional grating standards were carried out using a contact mode atomic force microscopy with a high resolution three-axis laser interferometer. This measurement technique was named as the 'nano-metrological AFM'. In the nano-metrological AFM, three laser interferometers were aligned precisely to the end of an AFM tip. Laser sources of the three-axis laser interferometer in the nano-metrological AFM were calibrated with an I$_2$ stabilized He-Ne laser at a wavelength of 633 nm. Therefore, the Abbe error was minimized and the result of the pitch measurement using the nano-metrological AFM could be used to directly measure the length standard. The uncertainty in the pitch measurement was estimated in accordance with the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). The primary source of uncertainty in the pitch-measurements was derived from the repeatability of the pitch-measurements, and its value was about 0.186 nm. The average pitch value was 146.65 nm and the combined standard uncertainty was less than 0.262 nm. It is suggested that the metrological AFM is a useful tool for the nano-metrological standard calibration.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2445-2450
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• 2003

Recently, biological technology industry shows great development. Instruments and systems related biological technology have been developed actively. In this paper, we developed a new micro end-effector for biological cell manipulation. The existing micro end-effector for biological cell manipulation has not any force sensing mechanism. Usually, excessive contact force occurring when the end-effector and a cell collide might make a damage on the cell. However, unfortunately, user can not notice the condition in case of using the existing end-effector. In order to overcome we proposed the improved micro end-effector having a force sensing mechanism. This paper presents the design concepts of the new micro end-effector. We carried out calibration of the force sensor and tested the performance of the proposed micro end-effector. Through a series of experiments the new micro end-effector shows the possibility of application for precision biological cell manipulation such as DNA operation

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.231-234
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• 2004

Chemical mechanical polishing(CMP) process was studied in terms of tribology in this paper. CMP performed by the down force and the relative motion of pad and wafer with the slurry is typically tribological system composed of friction, wear and lubrication. The piezoelectric quartz sensor for friction force measurement was installed and the friction force was detected during CMP process. Various coefficient of friction was attained and analyzed with the kind of pad, abrasive and the abrasive concentration. The lubrication regime is also classified with ${\eta}v/p(\eta,\;v\;and\;p;$ the viscosity, relative velocity and pressure). Especially, the co-relation not only between the friction force and the removal per unit distance but also between the coefficient of friction and within-wafer-nonuniformity was estimated.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.115-123
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• 2024

응력은 비가시 물리량이므로, 지반 내부에서 이를 측정하기 위해서는 토압계가 필요하다. 기존의 스트레인 게이지 기반 토압계는 큰 강성을 가지며, 이는 지반 내부 응력을 교란시켜 토압 측정의 정확성에 영향을 준다. 박막형 압전센서는 얇고 유연하므로, 이를 활용할 경우 지반 내부 응력의 교란을 최소화하여 지중응력을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 박막형 압전 센서를 활용하여 지반 내부의 응력을 측정하기 위한 시스템을 구축하였다. 박막형 압전 센서를 교정하기 위한 챔버를 제작하여 사질토 지반 내부에 매설된 박막형 압전 센서의 측정 변동성과 센서의 감지 영역에 부착된 퍽으로 인한 측정 토압의 재현성 향상을 반복실험을 통해 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.237-242
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• 2013

본 논문은 접촉력 보정이 가능한 혈류량 측정기를 제안한다. 기존 혈류량 측정기는 접촉력의 영향을 최소화하기 위해 혈류량 센서를 피부에 고정했으나 이런 점은 전자기기에 적용이 용이하지 않다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 혈류량 센서에 힘 센서를 집적하여 혈류량과 접촉력의 동시 측정을 통해 접촉력에 따른 혈류량 변화 오차를 보정하여 접촉력에 무관한 혈류량 측정이 가능한 소자 및 방법을 제안한다. 제작된 혈류량 측정기의 성능 분석 결과, 접촉력에 따른 혈류량 변화는 31.7%/N 의 선형적 감소경향임을 확인하였고, 이를 이용하여 접촉력에 따른 혈류량 오차를 보정한 결과, 접촉력 1~3N에서 최대 편차가 9.8%로 나타나 다른 접촉력 조건에서도 일정한 혈류량 측정이 가능함을 보였다. 제안한 소자는 접촉력에 무관하게 정확한 혈류량을 측정할 수 있어, 접촉 가능한 전자기기에의 적용이 용이하다.

• 센서학회지
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• 제31권6호
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• pp.411-417
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• 2022

In this paper, we propose a sensor with a C-shaped load cell to detect force change when a person sitting on the chair in an electrical transport-convenience vehicle is pushing ground by both heels. The load cell built in the vehicle is mechanically deformed by the vertical force owing to the human weight and the horizontal force by ground-pushing feet. The deformation rate of the load cell and its distribution are simulated using finite element analysis. In the simulation, the applied loads are preset in the range of 10 kg - 100 kg with a step size of 10 kg, and the ground-pushing force by feet is increased to 40 N with a step size of 5 N with respect to each applied load level. The resistance change of the load cell was observed to be linear in simulation as well as in measurement. the maximum difference between simulation and measurement was 0.89 % when the strain gauge constant was 2.243. The constant has a large influence on the difference. The proposed sensor was fabricated by connecting an instrument amplifier and a microcontroller to a load cell and used to detect the force by ground-pushing feet. To detect foot driving, the reference signal was set to 130% of the load, and the duration of the sensor output signal exceeding the reference signal was set to 0.6 s. In a test of a vehicle built with the proposed sensor, the footpushing force by the worker could be successfully detected even when the worker was working.

• 자동차안전학회지
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• 제9권4호
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• pp.20-25
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• 2017

Dynamo based vehicle inspection device is end of line device for automobile industry. The device is utilized as implementing vehicle functionality inspection such as brake force, cruise control, kick-down acceleration, CAN inspection. As dynamo based inspection device is broadly adopted in automobile industry, the dynamic study is required to verify the vehicle test equipment reliability. This research recommends appropriate dynamic brake force inspection procedure and theoretical background for developed equipment. Dynamic characteristic of brake force implementation to roller is simplified. With simplified characteristics, the indirect brake force measurement strategy is developed and adopted. Comparison of each brake force result, the appropriate brake force inspection criterion is given.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.485-489
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• 2004

Cutting force is important to understand cutting process in milling. To measure cutting force, tool dynamometer is widely used but it is hard to apply in workshop condition. Cutting force measurement which doesn't affect cutting process is needed. Using relations between cutting force and spindle displacement, cutting force can be predicted. Cylindrical capacitive sensor was used to measure spindle displacement during cutting. And signals from tool dynamometer collected to compare with spindle displacement. The result shows spindle displacement has a linear relation with cutting force. Using this result, a simple method to predict cutting force could be applied at workshop condition.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권10호
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• pp.15-22
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• 2015

본 연구에서는 앵커의 장기 거동특성과 인장력 손실을 평가하기 위하여 실제 시공된 인장형 앵커를 대상으로 장기 계측을 실시하고 이를 기존 예측결과와 비교 분석하였다. 영구앵커는 비탈면 안정 혹은 구조물의 부상방지 등을 목적으로 사용되는 보강재로써 가설 앵커와 달리 구조물의 공용기간 동안 기능을 유지해야 한다. 그러나 시간 경과에 따라 앵커의 릴렉세이션 및 크리프가 지속적으로 발생되기 때문에 안정적인 기능발휘를 위해서는 인장력 손실에 대한 관리가 필수적이다. 지금까지 인장력 손실은 탄성론을 이용한 프리스트레스 감소와 인장재 종류에 따른 릴렉세이션을 값을 이용하여 산정하여 왔으며 장기적인 계측결과를 이용한 검증은 제한적인 실정이다. 이에 본 연구에서는 실제 시공된 인장형 앵커를 대상으로 현장조건과 상세 지반조사를 실시하였으며 하중계, 경사계 및 지하수위계를 설치하여 최대 500일 이상의 장기 계측결과를 분석하였다. 또한 측정된 벽체의 변위 및 앵커의 인장력 손실을 기존 해석결과와 비교함으로써 앵커의 장기 거동특성을 평가하였다. 평가결과 대부분의 앵커력 손실은 90일 이내에 발생되며, 앵커력 손실은 예측된 값보다 작게 측정되는 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.749-755
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• 2016

본 연구에서는 고가의 3-D 로드셀을 대체하기 위해 1축 압축 로드셀 배열을 사용한 새로운 픽 커터 3축 절삭력 측정방법을 제안하였다. 제안한 절삭력 측정방법은 4개의 1축 압축 로드셀과 숄더 볼트를 통해 기계적 구속을 만들어 3축 절삭력을 측정할 수 있다. 유한요소해석을 통해 제안한 새로운 절삭력 측정방법을 타당성을 확인하였으며, 최종적으로 실제 선형 암반절삭 시험을 통해 제안한 새로운 측정방법의 3축 힘 측정 정확도를 확인하였다. 시험 결과 새로운 절삭력 측정방법은 상대오차가 약 6% 이내이므로, 기존의 3-D 로드셀을 대체할 수 있음을 확인하였다. 더불어, 기존 고가의 3-D 로드셀 대비 약 20-30%의 비용만으로 구축 가능하므로 절삭력 측정에 사용되는 비용을 크게 줄일 수 있다.