• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.505-510
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• 2004

본 논문에서 우리는 6자유도 원형 체외고정기의 조정을 위한 자동화 시스템에 관한 연구를 진행하였다. 6자유도 원형체외 고정기 자동화시스템은 HCF(Hexapod Circular Fixaotr)라는 체외 고정기를 자동화 한 것으로 HCF의 조정을 위한 소프트웨어와 HCF의 스트럿을 조정해주는 자동화 스트럿으로 구성된다. HCF는 일리자로프 고정기의 한 형태로서, 대표적인 병렬형 로봇인 스튜어트 플랫폼과 유사한 기구적 구조를 갖는다. HCF 조정 소프트웨어는 복잡한 골 변형의 교정을 쉽게 하기위한 소프트웨어로서, X-ray 사진을 이용하여 데이터를 획득한 후, 이 데이터를 HCF 조정 소프트웨어에 입력하여 스트럿의 길이 조정 값을 구한다. 또한 여기서 구한 스트럿 길이 조정 값을 자동화 스트럿 컨트롤러로 입력하여, 자동화 스트럿은 계획된 위치만큼 자동으로 구동된다. 또한 HCF 조정 소프트웨어 데이터는 자동화 스트럿 없이 일반 스트럿을 이용하여 HCF 조정을 위해 사용될 수 있다. 제안된 시스템은 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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• pp.263-268
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• 2001

Two ways of improvement of the strut for the HCF was made in this paper. The strut for the existing HCF is a passive link, which results the posture of the HCF and related bones. The accuracy of the HCF depends on the accuracy of the strut length. A "digital gage" was proposed to increase the accuracy of the strut by presenting the measuring result as figures in manual mode operation. And a "motorized strut system" was designed for the automated HCF operation. A strut was equipped with a motor, "motorized strut" can be operated manually and automatically. In automatic mode, the HCF operating data is generated by the HCF schedule package in PC and is downloaded to the "motorized strut system" controller. By these two improvements, changes in orthopedic equipments like HCF and other Ilizarov fixators are expected.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1642-1647
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• 2004

In this article, we present the development of the automated system for adjusting the 6 D.O.F circular fixator. The system includes scheduling software to adjust the Hexapod Circular Fixator (HCF) and an automated strut system with the ability of the multiple synchronized motion. HCF was designed to control a 6 degree-of-freedom Ilizarove fixator and it's mechanism is known as the Stewart Platform. HCF scheduler evaluates each value of altered length of the HCF struts to correct the complex skeletal deformity by using the X-ray data of the patient. The data of HCF scheduler feed into the automated strut system which be able to provide the scheduled adjustment and the automated strut is synchronized by input data.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.117-123
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• 2021

수계 아연 이온 전지의 신규 전극 활물질로서 헥사시아노 철산철(Fe4[Fe(CN6)]3, FeHCF)의 전기화학적 특성에 미치는 전해질 농도의 영향에 관하여 조사하였다. FeHCF 전극의 전기화학 반응 및 구조적 안정성에 전해질 농도가 크게 영향을 준다는 것이 전위 주사, 충전-방전 시험, X-선 회절 분석에 의해 확인되었다. 1.0-7.0 mol dm-3의 전해질 용액에서는 농도가 증가함에 따라 FeHCF 전극의 충전 및 방전 용량이 증가하였으나 사이클이 진행됨에 따라 서서히 감소하였다. 반면에 9.0 mol dm-3의 전해질 용액에서는 초기 용량은 상대적으로 작았으나 사이클 특성이 우수하였다. 전자의 전해질 용액에서 5사이클 진행된 FeHCF 전극은 반응 전과 비교하여 결정 구조에 변화가 있었으며, 후자의 경우에는 변화가 없었다. 이것은 FeHCF 전극의 전기화학적 성능이 전해질 용액 중에 존재하는 아연 이온의 수화 구조와 크게 관련이 있음을 시사하는 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1007-1018
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• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권4호
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• pp.1195-1198
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• 2013

Nickel hexacyanoferrate supported palladium nanoparticles (Pd-NiHCF NPs) were synthesized and studied for oxygen reduction reactions in direct methanol fuel cell. The NiHCF support was readily synthesized by a comixing of $Ni(OCOCH_3)_2$ and equimolar $K_3[Fe(CN)_6]$ solution into DI water under rigorous stirring. After the preparation of NiHCF support, Pd NPs were loaded on NiHCF via L-ascorbic acid reduction method at $80^{\circ}C$. Pd-NiHCF NPs were electrochemically active for oxygen reduction reaction in 0.1 M $HClO_4$ solution. X-ray absorption near edge structure analysis was conducted to measure the white line intensity of Pd-NiHCF to verify the OH adsorption. As a comparison, carbon supported Pd NPs exhibited same white line intensity. This study provides a general synthetic approach to easily load Pd NPs on porous coordination polymers such as NiHCF and can provide further light to load Pd based alloy NPs on NiHCF framework.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.401-401
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• 2022

우리나라 대규모 하수처리장에 상용화되어있는 응집공정의 운영상 난점을 극복하고자 대체공정으로 고안된 인 결정여과공정(HCF, Hydroxyapatite Crystallization-Filtration process)의 pilot plant를 구축하고 부산슬러지의 자원화를 위해 그 특성을 검토하였다. 기존의 hydroxyapatite(HAP) 결정화공정 내 탈탄산(decarbonation) 단계를 생략하는 HCF공정의 경우에 고농도의 Ca²⁺ 주입과 처리수내 탄산염으로 인해 HAP을 포함하는 석회계 슬러지가 발생하는데, 이는 산성화된 토양의 개량제(중화제)로 널리 사용될 수 있다. 본 연구를 위해 경기도 I하수처리장 2차침전지 후단에 구축된 처리용량 27.1 - 135.6 m³/day HCF pilot plant의 전처리 조건은 pH 10.0 - 11.0, Ca²⁺ 농도 80 mg/L이었다. 결정여과조는 선속도 1.0 - 5.0 m/hr, 상향류로 운전되며, 여재는 2.0 - 3.0 mm의 석회석 모래를 충전하였다. 역세척은 중앙에 Air lifting pipe를 설치하여 역세척수가 처리수와 분리배출되도록 설계하였고, 침전시켜 역세척 슬러지를 회수하였다. 처리수의 평균 T-P, PO₄-P 및 SS는 각각 0.05, 0.04, 1.1 mg/L으로 모든 항목에서 방류수 수질기준 이하로 안정적으로 유출되었다. 회수된 HCF 슬러지는 SEM-EDX, XRD, FT-IR을 활용하여 그 특성을 분석하였다. SEM-EDX로 분석된 슬러지의 원자분율은 CaCO₃ 또는 HAP으로 추측되었다. 또한, XRD spectrum 분석결과, 슬러지의 주요 구성성분은 calcite, HAP, phosphoric acid(H₃PO₄) 및 brusite로 나타났다. FT-IR 분석결과, 슬러지는 대부분 인산염 및 탄산염의 무기물로 구성되어 있으며, 유입수의 인 농도가 높을수록 슬러지 내 HAP의 함량이 calcite보다 높은 것으로 나타났다. 고농도의 Ca²⁺을 주입하여 탈탄산단계를 생략한 HCF의 부산슬러지는 HAP 이외에도 CaCO₃와 칼슘-인 화합물로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 하수 인 고도처리를 위한 HCF공정의 하수처리시설 인 고도처리 적용이 검증되었으며, 부산슬러지를 산성화된 토양의 개량제(중화제) 또는 비료로서의 재활용 및 자원화 가능성이 시사되었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제56권12호
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• pp.845-853
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• 2018

To understand the effect of microstructural factors (i.e., the size of ${\alpha}$ phase, equiaxed vs bimodal structure) on high cycle fatigue (HCF) and fatigue crack propagation (FCP) behaviors of mill-annealed Ti-6Al-4V (Ti64) alloy, three specimens of EQ (equiaxed)-8 (8 indicates the size of ${\alpha}$ grain), BM (bimodal)-8, and BM-16 were studied. The uniaxial HCF and FCP tests were conducted at an R ratio of 0.1 under sinusoidal fatigue loading. The microstructural influence (i.e., EQ vs BM) was not significant on the tensile properties of mill-annealed Ti64 alloy, and showed an increase in tensile strength and elongation with decreasing gauge thickness from 50 mm to 1.3 mm. The microstructure, on the other hand, affected the resistance to HCF substantially. It was found that the EQ structure in mill-annealed Ti64 has better resistance to HCF than the BM structure, as a result of different crack initiation mechanism. Unlike HCF behavior, the effect of microstructural features on the FCP behavior of mill-annealed Ti64 was not significant. Among the three specimens, BM-16 specimen showed the highest near-threshold ΔK value, probably because it had the greatest slip reversibility with large ${\alpha}$ grains. The effect of microstructural factors on the HCF and FCP behaviors of mill-annealed Ti64 alloy are discussed based on fractographic and micrographic observations.

• Metals and materials international
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• 제24권6호
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• pp.1412-1421
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• 2018

Cold-expanded austenitic high nitrogen steel (HNS) was subjected to investigate the effects of grain size on the stress-controlled high cycle fatigue (HCF) as well as the strain-controlled low cycle fatigue (LCF) properties. The austenitic HNSs with two different grain sizes (160 and $292{\mu}m$) were fabricated by the different hot forging strain. The fine-grained (FG) specimen exhibited longer LCF life and higher HCF limit than those of the coarse-grained (CG) specimen. Fatigue crack growth testing showed that crack propagation rate in the FG specimen was the same as that in the CG specimen, implying that crack propagation rate did not affect the discrepancy of LCF life and HCF limit between two cold-expanded HNSs. Therefore, it was estimated that superior LCF and HCF properties in the FG specimen resulted from the retardation of the fatigue crack initiation as compared with the CG specimen. Transmission electron microscopy showed that the effective grain size including twin boundaries are much finer in the FG specimen than that in the CG specimen, which can give favorable contributions to strengthening.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권2호
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• pp.143-150
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• 2022

Anti-resonant hollow-core photonic crystal fiber (AR-HCF) has unique advantages, such as low nonlinearity and high damage threshold, which make it a promising candidate for high-power laser delivery at distances of tens of meters. However, due to the special structure, optical properties such as mode-field profile and bending loss of hollow-core fibers are different from those of solid-core fibers. These differences have limited the widespread use of AR-HCF in practice. In this paper we conduct numerical analysis of AR-HCFs with different structural parameters, to analyze their influences on an AR-HCF's optical properties. The simulation results show that with a 23-㎛ air-core diameter, the fundamental mode profile of an AR-HCF can well match that of the widely used Nufern's 20/400 fiber, for nearly-single-mode power delivery applications. Moreover, with the ratio of cladding capillary diameter to air-core diameter ranging from 0.6 to 0.7, the AR-HCF shows excellent optical characteristics, including low bending sensitivity while maintaining single-mode transmission at the same time. We believe these results lay the foundation for the application of AR-HCFs in the power delivery of high power fiber laser systems.