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진동하중 하에서 거친 암석 절리면의 동력 마찰거동 (Dynamic Frictional Behavior of Artificial Rough Rock Joints under Dynamic Loading)

  • 전석원;박병기
    • 터널과지하공간
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    • 제16권2호
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    • pp.166-178
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    • 2006
  • 암반구조물의 대형, 대단면화에 따라 자유면에 노출된 암반블록의 거동특성 평가가 더욱 중요해지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 절리의 거동특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 거친 절리면의 동적 마찰거동 특성 파악을 위해 인공 인장절리시료를 제작하고 3차원 표면거칠기 측정을 통해 인장절리면의 거칠기 특성을 분석하였으며, 다양한 조건에서 진동대 시험을 수행하였다. 절리면이 맞물린 조건에서 경사시험을 통해 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적 마찰각이 평균 $2.7^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 엇물린 상태에서 진동하중에 의해 미끄러지는 암석블록의 가속도 및 변위 계측결과를 블록거동 프로그램에 의한 결과와 비교하여 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 평균 $1.8^{\circ}$ 감소하는 결과를 얻었다. 미끄러짐 변위패턴을 4가지로 분류하였으며 이는 절리면의 1차 거칠기와 관련있는 것으로 나타났다. 절리면이 맞물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 정적 마찰각은 2차 거칠기를 표현하는 파라미터인 평균 거 각과 상관성을 가지는 것으로 보이나, 엇물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 동적 마찰각은 거칠기 파라미터와 특별한 상관성을 파악할 수 없었다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 마찰각 결과보다 작게 산정되었다.

사파이어 단결정의 Kyropoulos 성장시 도가니 형상에 따른 유동장 및 결정성장 거동의 CFD 해석 (CFD analysis for effects of the crucible geometry on melt convection and growth behavior during sapphire single crystal growth by Kyropoulos process)

  • 류진호;이욱진;이영철;조형호;박용호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.115-121
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    • 2012
  • 사파이어 단결정은 GaN계 화합물 증착이 용이하여 고휘도의 청색을 구현하기 위한 LED(Light Emitting Diode)용 기판으로 크게 각광받고 있다. 공업용 사파이어의 제조 방법으로는 Kyropoulos법, Czochralski법 HEM(Heat Exchager Method)등 다양한 방법이 시도되고 있으며, 그 중 Kyropoulos법은 고품질의 대구경 사파이어 단결정 성장이 가능한 대표적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 Kyropoulos 공정의 특성상 결정성장로 내에서 용융 사파이어의 유동장이 단결정의 최종 품질을 결정하는데, 유동장의 변화와 이에 따르는 결정성장 거동을 관찰하기가 어렵다는 단점이 있다. 대구경화와 동시에 고품질의 사파이어 단결정을 생산하기 위해서는 성장로내의 유동장 해석을 통해 결정 성장조건을 최적화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 기반으로 한 전산유동해석을 통해 Kyropoulos 성장로 내의 도가니 형상의 종횡비(h/d)에 따른 용융 사파이어의 대류거동을 관찰하여 도가니의 형상이 단결정 성장에 미치는 영향을 분석하였으며, 성장로의 설계시 도가니의 종횡비를 작게 고려하면 용융 사파이어의 대류속도를 늦추고 계면의 convexity를 줄여 사파이어 단결정의 품질향상에 도움이 된다는 결과를 얻었다.

용액 공정을 통한 그래핀 양자점 삽입형 유/무기 하이브리드 태양전지 제작 (Graphene Quantum Dot Interfacial Layer for Organic/Inorganic Hybrid Photovoltaics Prepared by a Facile Solution Process)

  • 김영준;박병남
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.646-651
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    • 2018
  • 최근 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 완충 층으로 삽입하여 광 전환 효율을 향상시킨 많은 연구 결과들이 보고되었다. 그래핀 양자점은 그래핀 단일 층이 여러 겹 쌓여서 구성된 수 나노미터 크기의 물질로, 양자 제한 효과에 의한 밴드갭 조절이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 대부분의 그래핀 양자점을 활용한 연구에서 레이저 분쇄나 수열 처리 등과 같은 복잡하고 접근성이 떨어지는 용액 공정들이 박막 형성에 사용되고 있다. 본 연구에서는 Indium tin oxide(ITO)/$TiO_2$/Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)/Al 구조로 구성된 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 단순한 초음파 처리를 통해 용매에 분산시켜 박막 공정에 사용하였음에도 불구하고, 단락 전류를 $1.26{\times}10^{-5}A/cm^2$에서 $7.46{\times}10^{-5}A/cm^2$으로, 곡선인자(Fill factor)를 0.27에서 0.42로 향상된 결과를 확인하였다. 이러한 결과를 트랜지스터 구조의 소자를 활용한 전기적 성질 확인과 순환 전압-전류법을 통한 에너지 레벨 분석 및 가시광 흡수 스펙트럼 분석 등을 통하여 고찰하였다. 본 연구 결과를 통해 그래핀 양자점 용액 공정이 복잡한 처리 공정 없이도, 보다 폭넓게 활용 가능할 것으로 예상된다.

LiDAR 데이터와 RANSAC 알고리즘을 이용한 철도 전력선 자동탐지에 관한 연구 (A Study on the Automatic Detection of Railroad Power Lines Using LiDAR Data and RANSAC Algorithm)

  • 전왕규;최병길
    • 한국측량학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.331-339
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    • 2013
  • LiDAR 측량은 고밀도로 정확하게 거리를 측정하는 장점 때문에 지표면과 지표면 위의 객체를 3D 모델링하는데 사용되는 주요기술 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 고밀도 LiDAR 데이터와 RANSAC 알고리즘을 이용하여 자동으로 철도전력선을 탐지하고 모델링하는 방법을 개발하는데 있다. 철도전력선을 탐지하기 위하여 레이저 데이터의 다중반사 특성과 철도전력선에 대한 형상정보를 이용한다. 이를 위한 프로세스는 최초 단위라인을 찾기 위한 직육면체 분석과 라인 추적, 연결 그리고 색인 작업으로 구성되며, 반복 RANSAC과 라인 파라미터를 구하기 위한 최소제곱법이 모델링을 위하여 사용된다. 철도전력선의 경우에는 정확도 확인을 위한 실측자료를 구하는 것이 매우 힘들어서 정량적인 정확도 평가가 어려우나 모델에 대한 레이저점군의 표준편차는 x-y 및 z 좌표 각각 8cm와 5cm로 양호하였고, 육안 검사에 의한 완성도면에서도 원 데이터와 비교할 때 모든 철도전력선 라인이 탐지 및 모델링된 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시하는 방법의 모든 과정은 완전히 자동화하였으며, 특히 다수의 전력선이 복잡하게 설치된 지역에서도 적용될 수 있도록 개발하였다.

물리치료에 따른 근육의 경도와 탄성도 비교 (Muscle Stiffness and Elasticity Related to Physical Therapeutic Modalities)

  • 김성환;김미은
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제32권3호
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    • pp.319-328
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    • 2007
  • 본 연구는 근육의 경도와 탄성도를 측정하여 교근 피로에 대한 물리치료의 효과를 정량적으로 평가하고자 하였으며, 측두하악장애 치료에 가장 흔히 사용되는 물리치료이면서 작용기전은 서로 다른 세 가지 치료법인 전기침자극치료(EAST), 극초단파(Microwave diathermy), 저수준레이저치료(LLLT)의 효과를 비교하였다. 실험을 위하여 건강한 20대 지원자 10명을 선정하여, 교근의 전부와 하부의 근육 경도와 탄성도를 촉각센서로 측정하였다. 실험적으로 교근 피로를 유발하기 위해 피검자가 VAS (0 to 10) 5 이상의 통증을 느낄 때까지 껌을 씹게 하여 근육 변화를 조사하였으며 치료 없이 15분간의 휴식을 준 다음 다시 검사하여 물리치료 후의 효과 비교를 위한 대조군으로 사용하였다. 하루 간격으로 사흘에 걸쳐 동일한 시간 동안 껌을 씹게 한 다음, 물리치료 한 가지씩을 매일 시행하였으며 3가지 물리치료법의 적용 순서는 무작위로 하였다. 껌 저작 전, 직후, 15분 후, 각각의 물리치료 시행 후에 근육 경도와 탄성도 측정과 함께 피검자들이 느끼는 근육의 피로도를 VAS로 평가 하도록 조사하였다. 실험 결과, 저작측에서만 껌 저작 직후와 15분 후에 근육경도의 증가와 탄성도의 감소가 관찰되었으며 (p<0.05) 비저작측에서는 유의한 차이가 없었으나 VAS는 저작측과 비저작측 모두에서 증가하였다(p<0.05). 껌 저작으로 인해 변화되었던 근육경도와 탄성도는 전기침자극치료나 극초단파 치료 후에 효과적으로 회복되고 VAS가 감소했으나(p<0.05) 저수준레이저 치료 후에는 유의한 변화를 보여주지 않았다. 이상의 결과로 보아, 편측 저작은 저작측 근육의 경도를 증가시키고 탄성도는 감소시키는 반면, 비저작측에서는 변화가 없는 것을 알 수 있다. 또한 전기침자극치료와 극초단파치료는 모두 근육의 경도를 감소시키고 탄성도를 증가시켜 근육의 피로를 감소시키는데 효과적인 치료법인데 반해 저수준레이저치료의 효과는 미약한 것으로 판단된다.

주사전자현미경과 공촛점 레이저 주사현미경을 이용한 치과용 수복레진의 부식에 관한 연구 (SEM AND CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPIC STUDY ON THE CORROSION OF DENTAL RESTORATIVE RESINS)

  • 양규호;박은혜;정병초
    • 대한소아치과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.430-438
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    • 2002
  • 본 연구에서는 Prodigy(Kerr, USA), Vitalescence(Ultradent, USA), Z 250(3M, USA), Filtek flow(3M, USA)의 4종의 복합레진을 사용하여 각 제품의 분해저항성을 평가하고자 하였다. 무게손실, 표면하 분해층 깊이, 용출된 Si 농도를 기준으로 각 레진의 분해저항성을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무게손실량은 Prodigy와 Vitalescence사이, Z 250과 Filtek flow사이에는 차이를 보이지 않았으며 전후 제품군 간에는 차이를 보였다(p<0.05). 2. 분해층 깊이는 Z 250, Filtek flow, Prodigy, Vitalescence순으로 감소하였으며, 네가지 제품간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 3. Si 용출량은 Filtek flow, Z 250, Prodigy, Vitalescence 순으로 감소하였으며, 각 제품 간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 4. 각 제품의 무게손실과 분해층 깊이 사이(r=0.714, p<0.05), 무게손실과 Si 용출량 사이(r=0.770, p<0.05), 분해층 깊이와 Si 용출량 사이 (r=0.930, p<0.05)에는 높은 상관관계를 보였다. 5. 주사전자현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 레진 기질과 필러 사이의 결합의 파괴를 관찰할 수 있었다. 6. 공촛점 레이저 현미경 관찰시 NaOH용액에 보관한 후 레진의 분해층 깊이를 관찰할 수 있었다.

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전기수력학 프린팅 기술을 이용한 미세전극 패턴의 리페어 공정 적용에 관한 연구 (A Study on Micro-Electrode Pattern of Repair Process Using Electrohydrodynamic Printing System)

  • 양영진;김수완;김현범;양형찬;임종환;최경현
    • 청정기술
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    • 제22권4호
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    • pp.232-240
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    • 2016
  • 최근 디스플레이 대형화 및 유연화로 인한 기존 ITO (indium tin oxide) 기반 TSP (touch screen panel)의 구현에 한계로 인한 대체 소재에 대한 다양한 연구가 진행 중이다. 기존 기술의 대체 소재로 메탈메쉬(Metal mesh) 방식에 대한 연구가 진행되고 상용화 수준까지 진행되었다. 그러나 시인성 및 모아레(Moire) 현상으로 인하여 $5{\mu}m$ 이하의 미세 전극 패턴이 필요하나 공정 중 패턴이 탈락하는 등의 문제로 낮은 수율의 문제가 있다. 기존의 레이저 CVD 리페어 공정에서 $10{\mu}m$ 이하의 패턴 형성의 한계, 위성액적 등의 문제로 인해 안정적인 미세전극 패턴 형성에는 어려움이 있었다. 본 연구에서는 $5{\mu}m$ 이하의 안정적인 패턴 형성을 위해서 다양한 점도에서 미세액적 토출이 가능한 전기수력학 프린팅 기술을 적용하였다. $5{\mu}m$ 이하의 안정적인 미세 전극 패턴 형성을 위해 주요 변수의 변화에 따른 최적 공정 조건을 도출하였고 최적 공정 조건을 입력하여 리페어 공정 적용 가능성을 확인하였다.

Benzodiazepine 계열 약물 복용 환자의 수면다원검사에서 도출된 EEG유형 분석 (Polysomnography Analysis of Electroencephalography in Patients Expending Benzodiazepine Drugs)

  • 장다준;임동규;김재경
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.333-341
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    • 2021
  • 벤조디아제핀은 GABAA 수용체에 작용하고 신경 억제제로 작용하며 불안, 불면증 및 공황 장애를 치료하는 데 사용되는 약물 그룹이다. 우리는 연령, 벤조디아제핀 사용 여부 및 사용 기간에 따라 수면 중 뇌파 소견에 차이가 있는지 관찰하기 위해 30명의 개인의 데이터를 분석했다. 수면다원검사를 통해 얻은 뇌파 소견을 이용하여 벤조디아제핀 복용군과 비복용군, 단기 및 장기복용, 노인과 비 노인군, 고령 단기복용 및 고령 장기복용군을 비교했다. 평가된 항목은 수면 잠복기, 수면 효율, 수면 단계별 백분율, sleep spindle의 개수 및 평균 주파수로 설정하였다. 복용군과 비복용군의 비교에서 sleep stage와 sleep spindle의 평균 주파수 항목에서 유의미하였다. 장기복용과 단기복용군의 비교에서 sleep efficiency 항목에서 유의미하였다. 노인군과 비 노인군과의 비교에서 sleep efficiency, sleep stage 항목에서 유의미하였다. 전반적으로 이 연구 결과를 바탕으로 벤조디아제핀의 사용은 느린 주파수 수면을 억제하고 수면 방추파의 주파수와 빈도를 증가시킨다는 결론을 내릴 수 있다.

경기 남부 일개 병원에 입원한 코로나 19 환자들의 신기능 현황 (Status of Kidney Function in Hospitalised COVID-19 Patients in the Southern Gyeonggi Province, South Korea)

  • 김선규;성현호
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.208-216
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    • 2021
  • 코로나바이러스 감염증 19는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2의 명칭에서 명명되었다. 이 연구는 코로나바이러스 감염증 19 환자의 신기능 상태를 조사하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구는 경기도 남부 한 병원에서 코로나바이러스 감염증 19로 입원한 649명 환자를 대상으로 하였다. 이번 연구에서 검토한 코로나바이러스 감염증 19 환자의 혈액요소질소와 크레아티닌은 증가된 패턴을 보였다. 본 연구의 대상자 중 남성의 혈액요소질소는 정상 범위보다 높았다. 특히 60대, 80대 이상에서 높게 나타났고, 크레아티닌 수치도 비슷하게 나타났다. 이 연구에서 환자의 전해질 검사는 정상 범위에서 벗어나는 결과는 관찰되지 않았다. 이 연구의 대상에서 80세 이상의 남성은 60 mL/min/1.73 m2 이하의 만성신장질환 역학협력 사구체여과율을 나타냈다. 최근 연구에 따르면 COVID-19의 일부 심각한 사례는 코로나바이러스에 감염되기 전에 기저 신기능의 문제가 없었던 사람들에게도 콩팥 손상의 징후를 보이고 있다. 따라서 여러 지표 평가의 신기능 검사는 검사결과의 검토는 코로나19 환자의 비정상 신기능 발견에 도움이 될 수 있다.

인공지능(AI)을 활용한 미세패턴 불량도 자동화 검사 시스템 (Automated Inspection System for Micro-pattern Defection Using Artificial Intelligence)

  • 이관수;김재우;조수찬;신보성
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.729-735
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    • 2021
  • Recently Artificial Intelligence(AI) has been developed and used in various fields. Especially AI recognition technology can perceive and distinguish images so it should plays a significant role in quality inspection process. For stability of autonomous driving technology, semiconductors inside automobiles must be protected from external electromagnetic wave(EM wave). As a shield film, a thin polymeric material with hole shaped micro-patterns created by a laser processing could be used for the protection. The shielding efficiency of the film can be increased by the hole structure with appropriate pitch and size. However, since the sensitivity of micro-machining for some parameters, the shape of every single hole can not be same, even it is possible to make defective patterns during process. And it is absolutely time consuming way to inspect all patterns by just using optical microscope. In this paper, we introduce a AI inspection system which is based on web site AI tool. And we evaluate the usefulness of AI model by calculate Area Under ROC curve(Receiver Operating Characteristics). The AI system can classify the micro-patterns into normal or abnormal ones displaying the text of the result on real-time images and save them as image files respectively. Furthermore, pressing the running button, the Hardware of robot arm with two Arduino motors move the film on the optical microscopy stage in order for raster scanning. So this AI system can inspect the entire micro-patterns of a film automatically. If our system could collect much more identified data, it is believed that this system should be a more precise and accurate process for the efficiency of the AI inspection. Also this one could be applied to image-based inspection process of other products.