• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권3호
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• pp.1-8
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• 2006

인쇄회로기판이나 플라스틱 패키지 등 다양한 전자소자 부품내 배선간 간격이 갈수록 좁아짐에 따라 최근 많이 발생하고 있는 electrochemical migration(ECM) 현상은 양극에서 이온화된 금속에 의한 conductive anodic filament(CAF) 및 덴드라이트와 같은 전도성 필라멘트의 성장으로 인해 전자부품의 절연파괴를 일으키고 있다. 본 연구에서는 공정조성 Sn-37Pb솔더 합금의 ECM 거동과 부식특성 사이의 연관성 평가를 통해 ECM 우세원소를 파악하기 위해 D.I Water 및 NaCl 용액에서 Water Drop Test(WDT)와 분극실험을 실시하여 서로 비교하였다. WDT 실시 결과 공정조성 Sn-37Pb 솔더 합금에서 Pb-rich 상이 Sn-rich 상보다 우선적으로 양극 패드에서 녹아나서 상대적으로 ECM 저항성이 낮았으며, 음극패드에서 자라난 덴드라이트에도 Pb가 훨씬 많이 존재하였다. NaCl에서의 분극실험 결과 전기화학적으로 부동태 피막을 형성하는 Sn에 비해 Pb의 부식속도가 크게 나타났으며, WDT의 결과와 같은 경향을 보였다. 따라서 공정조성 SnPb 솔더 합금의 부식저항성과 ECM 저항성 사이에는 좋은 상관관계가 존재한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1037-1044
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• 2010

본 논문에서는 한 쌍의 동위상 및 역위상 전이 구조로 이루어진 초광대역 위상 역전 전이 구조를 이용하여 소형화된 크기와 광대역 특성을 갖는 새로운 구조의 링 하이브리드를 제안하고, 그 응용의 예로서, 단일 평형 주파수 체배기를 구현한 예를 보여주고 있다. 제안된 링 하이브리드는 기존의 링 하이브리드 대비 65 % 축소된 크기를 가지며, $\sum$ 단자와 $\Delta$ 단자에서 각각 92.5 %와 81.3 %의 대역폭을 갖는다. 또한, 동작 주파수 대역에서 균일한 크기 및 위상의 평형도를 가지므로, 다양한 평형 소자에 응용될 수 있다. 새로운 구조의 링 하이브리드를 이용하여 제작된 주파수 체배기는 회로 시뮬레이션 결과와 유사한 특성을 가지며, 15 dBm의 입력 신호를 인가 할 경우 4~12 GHz 대역에서 평균 10.5 dB 변환 손실과 28 dB 이상의 입력 주파수 신호 억압도를 나타낸다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권4호
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• pp.350-357
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• 2017

Purpose: In-situ monitoring of water quality is fundamental to most environmental applications. The high cost and long delays of conventional laboratory methods used to determine water quality, including on-site sampling and chemical analysis, have limited their use in efficiently managing water sources while preventing environmental pollution. The objective of this study was to develop an on-site water monitoring system consisting mainly of an Arduino board and a sensor array of multiple ion selective electrodes (ISEs) to measure the concentration of $NO_3$ ions. Methods: The developed system includes a combination of three ISEs, double-junction reference electrode, solution container, sampling system consisting of three pumps and solenoid valves, signal processing circuit, and an Arduino board for data acquisition and system control. Prior to each sample measurement, a two-point normalization method was applied for a sensitivity adjustment followed by an offset adjustment to minimize the potential drift that could occur during continuous measurement and standardize the response of multiple electrodes. To investigate its utility in on-site nitrate monitoring, the prototype was tested in a facility where drinking water was collected from a water supply source. Results: Differences in the electric potentials of the $NO_3$ ISEs between 10 and $100mg{\cdot}L^{-1}$ $NO_3$ concentration levels were nearly constant with negative sensitivities of 58 to 62 mV during the period of sample measurement, which is representative of a stable electrode response. The $NO_3$ concentrations determined by the ISEs were almost comparable to those obtained with standard instruments within 15% relative errors. Conclusions: The use of the developed on-site nitrate monitoring system based on automatic sampling and two-point normalization was feasible for detecting abrupt changes in nitrate concentration at various water supply sites, showing a maximum difference of $4.2mg{\cdot}L^{-1}$ from an actual concentration of $14mg{\cdot}L^{-1}$.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.10-18
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• 2018

본 연구는 시멘트 모르타르속에 매입된 철근주위가 건조될 때 불안정한 전류분포의 영향을 측정하고, 교류 임피던스 특성변화에 대한 영향을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 건조과정중 철근의 전기화학적 반응을 측정하기 위해, 두 개의 철근이 매입된 3개의 시멘트 모르타르가 실험을 위해 준비되었다. 주요 변수는 20mm 모르타르 두께를 동일하게 가지도록 하여, 두 철근사이의 간격이 10, 20과 30mm가 되도록 하였다. 해양환경에서 콘크리트 구조물속의 철근 부식속도를 가정하기 위해서, 3개의 모르타르 시험체는 15 사이클의 침지-건조환경(해수에서 24시간 침지와 48시간 실온 건조)에 노출되었다. 부식전위의 변화는 건조중에 용존산소의 확산속도 증가로 인해 귀한 방향으로 이동하는 것이 관찰되었다. 침지-건조환경에서 교류 임피던스는 100kHz에서 1mHz까지 측정되었다. 철근과 모르타르사이의 계면상태를 설명하기 위해 이론적 모델이 제안되었으며, 그것은 용액저항, 전하이동저항과 CPE로 구성된 등가회로를 사용하였다. 철근의 부식이 진행됨에 따라, 저주파수 영역에서 확산 임피던스가 나타났다. 침지-건조 환경중 건조과정에서 이송차가 $45^{\circ}$에 가까워지는 현상으로써 전류분포가 불균일해지는 경향을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.1104-1109
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• 2005

본 논문에서는 주파수 채배기 이론에 근거하여 단일 능동소자로 입력된 기본 LO 주파수($f_{LO}$)의 3차 고조파 성분($3f_{LO}$)의 진폭이 최대가 되는 바이어스 전압을 선택하여 두 입력신호($f_{RF}$, $f_{LO}$)에 대해서 고차 출력신호성분($f_{RF}{\pm}3f_{LO}$)이 최대가 되는 고조파 먹서(harmonic mixer)를 설계 및 제작하였다. 제안된 설계 방법에 의해서 제작된 고조파 먹서는 플라스틱(Plastic) 패키지의 MESFET 소자를 사용하여 기존 Ka-대역에서 동작하는 믹서 회로들이 나타내는 높은 부품 가격, 생산성 및 회로의 복잡도 문제를 해결할 수 있었으며 RF 주파수신호($f_{RF}$=33.5GHz)에 대해서 LO 주파수 신호($f_{LO}$=11.5 GHz)의 3차 고조파 신호($3f_{LO}$=34.5 GHz)가 최대가 되는 게이트 바이어스 전압을 선택하여 중간주파수($3f_{LO}-f_{RF}$=1.0GHz)에서 -10 dB의 낮은 변환 손실 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.53-61
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• 2014

본 논문에서는 고조파 정합 기법을 이용하여 고효율 GaN HEMT 전력 증폭기를 설계 및 제작하고, 그 특성을 측정하였다. 고효율 특성을 얻기 위해 고조파 로드풀 시뮬레이션을 활용하였다. 즉, 기본 주파수뿐만 아니라 2차, 3차 등의 고조파에서 최적의 부하 임피던스를 찾아내었다. 이러한 고조파 로드풀 시뮬레이션 결과를 바탕으로 출력 정합 회로를 설계하였다. 제작한 전력 증폭기는 중심 주파수 1.85 GHz에서 선형 전력 이득 20 dB 및 33.7 dBm의 $P_{1dB}$(1 dB gain compression point) 특성을 보였다. 그리고, 출력 전력 38.6 dBm에서 80.9 %의 최대 전력 부가 효율(Power Added Efficiency: PAE)을 나타냈으며, 이는 기존에 설계된 고효율 전력 증폭기와 비교했을 때 아주 우수한 효율 특성이다. 또한, W-CDMA 신호입력에 대한 측정 결과, 28.4 dBm의 평균 출력 전력에서 27.8 %의 PAE와 5 MHz offset 주파수에서 -38.8 dBc의 ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)을 보였다. 그리고, 다항식 맞춤 방식의 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion: DPD) 선형화 알고리듬을 구현하여 제작된 전력 증폭기의 ACLR을 6.2 dB 정도 향상시킬 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.89-118
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• 2016

본 연구의 목적은 피지컬 컴퓨팅 플랫폼인 아두이노와 앱 인벤터를 대한민국의 자랑스런 전통 과학기술의 유산이자 세계 최초의 돌격용 철갑전선(鐵甲戰船)으로 평가되는 거북선의 모형과 융합하여, 공업계열 특성화고 학생들이 실제적인 경험을 통해 과학기술적인 지식뿐만 아니라, 그와 더불어 역사 문화유산에 대한 인식과 가치 또한 제고해 볼 수 있는 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선을 개발하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 아두이노 기반의 메인 컨트롤러 설계 및 제작은 전기 전자 제어와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 지식을 익히고, 아두이노와 전기전자 부품간의 기본적인 상호특성과 성능을 확인하는데 도움이 된다. 둘째, 회로도 및 패턴도 설계, 기술적 프로그래밍, 모바일 앱 개발 등의 과정을 통해 회로 설계 능력, 논리적 사고력과 문제해결력을 향상시키는데 효율적이다. 셋째, 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선 개발을 통해 과학기술과 인문학적 소양을 통합적으로 함양할 수 있는 기초적인 토대를 마련하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.92-103
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• 2022

본 연구의 목적은 농어촌 소규모 중학교의 교육과정 편성·운영 개선방안을 도출하고자 하는 것이다. 이를 위해 교사·학생 면담과 수업관찰을 통하여 교육과정 편성·운영 실태와 요구를 분석하였다. 전국을 5개 권역으로 나누어 권역별 2개교 씩 총10개 농어촌 소규모 중학교의 사례를 분석하였다. 연구결과 교육과정 측면에서 통합운영학교의 학교(급) 간 교육과정 연계 미흡, 지역사회 측면에서 농어촌 지역 내 교육 시설 및 문화 공간 부족, 교사 수급 측면에서 농어촌 소규모 중학교 교사 수급 문제에 대한 근본적인 해결책 마련 필요와 같은 쟁점을 도출 할 수 있었다. 논의된 쟁점을 중심으로 다음과 같은 교육과정 편성·운영 개선방안을 도출할 수 있었다. 첫째, 교육과정 측면에서 내실 있는 학교(급) 간 통합운영학교 및 공동 교육과정 운영을 위해서는 농어촌 소규모 중학교의 교육과정 편성·운영의 자율권을 대폭 확대할 필요가 있다. 둘째, 지역사회 측면에서 농어촌 지역 내 교육 시설 및 문화 공간 부족에 대한 개선방안으로 교육 및 문화 중심지로서의 학교 공간 혁신과 학생 교육활동 안전 및 편의성 증진을 위한 교통 시스템 구축을 제안하였다. 마지막으로 교사 측면에서 순회교사 운영의 어려움을 개선하기 위해서는 교육청 수준에서 교·강사 인력풀의 체계적인 확대 및 운영 등을 제안하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.651-662
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• 2022

이 연구에서는 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 개시, 전파 및 이로 인한 콘크리트의 손상을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 먼저, 직경 25mm, 높이 70mm 원주형 콘크리트 실험체 중심에 지름 5mm의 탄소강봉을 매입한 실험체를 제작하였다. 실험체에 사용된 콘크리트는 물-시멘트 비 0.4, 0.5, 0.6을 갖는 세 가지 배합을 제작하였다. 촉진부식시험을 수행하여 위하여 철근 콘크리트 실험체는 0.5M NaCl 수용액에 침지한 후 0C, 13C, 65C, 130C의 네 가지 수준의 전하량을 인가하였다. 이 연구에서는 부식촉진 및 이 과정에서 EIS의 주기적 모니터링을 자동화하여 실험의 효율을 향상시켰다. 이 연구의 실험 결과를 통하여 EIS 주요 특성인자를 활용하여 콘크리트 속 철근의 부식상태를 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 전하이동저항(R_c)값은 전하인가량이 0C에서 13C로 증가함에 따라 급격히 감소하여 대략 10kΩcm² 값을 나타내었다. 하지만 부식개시 이후 전하인가량을 13C에서 130C로 증가하였을 때 R_c값의 민감도는 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 한편 이중층용량값(C_dl)값은 전하인가량이 0C에서 130C로 증가함에 따라 대략 50×10^-6μF/cm² 에서 250×10^-6μF/cm² 수준으로 선형비례관계를 보였다. 이러한 결과는 C_dl 모니터링을 통하여 부식물질에 팽창에 따라 유발된 콘크리트 내부 손상의 진전을 효과적으로 평가할 수 있음을 보여준다. 이 연구의 결과는 EIS를 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 확산 및 이에 따른 콘크리트 손상의 실시간 모니터링을 위한 매입형 센서 및 EIS 신호 분석방법의 고도화를 위한 기본 데이터를 제공하는데 의미가 있다.