• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.111-117
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• 2018

마이크로 추력기의 성능평가를 위해 MEMS 추력 측정 시스템을 설계하였으며, 시스템의 성능 예측에 관한 연구를 수행하였다. 추력 측정 시스템은 빔, 박막, 압저항 센서로 구성된다. 시스템의 안정성 검증과 빔의 응력 변화를 확인하고 압저항 센서의 크기 및 위치 선정을 위해 FEM 해석을 수행하였다. 재료의 허용응력과 최대응력을 비교하여 설계한 시스템들의 안정성을 검증할 수 있었다. 압저항 센서는 높은 게이지 계수를 확보하기 위해 빔의 길이의 20%로 설계 하였으며, 기준형상의 박막과 빔의 크기는 각각 $15mm{\times}15mm$, $500{\mu}m{\times}500{\mu}m$로 설계하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제44권1호
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• pp.6-9
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• 2007

본 연구는 마이크로 스펙트로미터 적외선 센서용으로 thermopile 소자 구조를 이용하여 설계, 제작되어 특성을 평가하였다. MEMS 공정기술을 이용하여 열적 고립 구조를 갖는 Low-stress SiNx 멤브레인상에서 마이크로 thermopile 적외선 센서를 제작하고 특성을 평가하였다. 마이크로 thermopile 적외선 센서를 측정한 결과 열전대 길이, 개수, 멤브레인 넓이에 기전력이 비례하여 출력되고 열전대 물질의 선폭에는 반비례하는 것으로 나타났다. 5가지 요소를 독립적으로 변화시켜 측정한 결과 마이크로 thermopile 적외선 센서는 멤브레인 넓이가 다른 요소에 비해 더 큰 영향을 미쳤다. 이러한 결과로 미루어 본 연구에서 제작된 마이크로 thermopile 적외선 센서는 마이크로 스펙트로미터용 적외선 센서로서 활용이 가능할 것으로 생각되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.73-81
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• 1977

It is well known fact that there is a theoretical analogous relation ship in terms of differential equation between the stress distribution of a bar under pure torsional moment and the deflection of a membrane subjected to a uniform pressure. This relationship has been applied to the experimental determination of torsional stresses with troublesome and elaborative measuring procedure since Griffith's invention of the soap-film apparatus. In this paper, the soap-film was replaced by a highly polished steel plate and whole visualable deflectional contour-line-map was able to obtain by using Michelson Interferometer with Ne-He Gas Laser lignt source enabling to determine the stress distribution in the vicnity of the symmetrical inner-boundary in a section. Experimental results were satisfactory and the margin of error in the measurement was lower than 1%.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.401-408
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• 2014

분리막 생물반응기에서 산기량 제어는 반응기 내 유체흐름과 특히 막표면 근방에서의 전단응력을 변화시켜 막오염 감소 및 에너지 절약을 구현하는 중요 독립변수 중 하나이다. 본 연구에서는 원통형 생물 반응기 중심에 침지형 평막을 장착하고 하부에서 공기가 공급되는 3차원적 시스템에 대하여 "COMSOL"프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 용액의 점도, 온도는 일정하다고 가정했으며 투과액 부피와 산기량의 비인 $SAD_p$를 변수로 사용하였다. 유속센서, 동영상 이미지분석으로 측정한 유속과 수치해석 결과는 11% 이내에서 일치함을 확인하였다. 반응기 내 유체의 흐름은 산기관과 막모듈 구간에서 급격하게 증가하였으나 막모듈을 지나면서 감소하였으며 반응조 벽에서 중심축 방향으로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 막 표면에서 계산된 전단응력은 하단 중앙부가 가장 크게 나타났으며 산기량이 증가할수록 전단응력이 증가하였다. 특히 산기량을 0.15에서 0.25 L/min로 증가할 경우 크게 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.95-103
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• 2019

대표적인 치주질환인 치주염은 출혈, 통증 및 치아 손실을 초래하며, 산화적 스트레스는 치주염의 주요 원인으로 알려져 있다. 본 연구는 지방조직 유래 무막줄기세포추출물의 $H_2O_2$ 유도 산화적 손상에 대한 치주염 보호 효과를 확인하고자, 치주인대 섬유모세포(human periodontal ligament fibroblasts; HPLF)를 이용하여 세포 생존율, 염증 및 세포 사멸 관련 단백질 발현을 측정하였다. $H_2O_2$로 산화적 스트레스를 유도한 HPLF 세포에 무막줄기세포추출물 처리 시, $H_2O_2$만을 처리한 control군에 비해 유의적으로 세포 생존율이 증가함을 통해 산화적 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인하였다. 또한, 무막줄기세포추출물은 nuclear factor kappa light chain enhancer of activated B cells, inducible nitric oxide synthase 및 interleukin-6와 같은 염증 관련 단백질 발현을 감소시켜 $H_2O_2$로 유도된 염증반응 보호 효과를 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, 무막줄기세포추출물 처리 군은 caspase-9, -3, poly (ADP-ribose) polymerase 단백질 발현 감소와 B-cell lymphoma 2 (Bcl-2)-associated X protein/Bcl-2 비율을 저하시켜 $H_2O_2$ 유도 산화적 손상에 대한 세포사멸 보호 효과를 보였다. 따라서 지방조직 유래 무막줄기세포추출물은 $H_2O_2$ 유도 산화적 손상에 대한 HPLF 세포의 염증반응 및 세포사멸을 저해함으로써 치주염으로부터 보호 효과가 있어, 치주질환 치료용 소재로써의 활용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.882-890
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• 1996

Mechanical properties, including Young's modulus, residual stress and rupture strength, of a thermally evaporated gold film have been measured form a blister test. In a theoretical study, the priniple of minimum potential energy and that of virtual work have been applied to the pressurized circular membrane problem, and load-deflection relations have been derived for typical membrane deflection mode of spheroidal shape. In an experimental study, circular gold membranes of 4800 A-thickness and 3.5mm diameter were fabricated by the silicon electropolishing technique. Mecahnical properties of the thin gold films were deduced from the load-deflection curves obtained by the blister test, Young's moduli, obtianed from blister test, have been in the range of 45-70 GPa, while those of bulk gold have been in the range of 78-80 GPa. Residual stresses in the evaporated gold films have been measured as 28-110MPa in tension, The rupture strength of the gold film has turned out to be almost equal to that of dental gold alloy (310-380MPa). It has been demonstrated that the present specimen fabrication method and blister test apparatus have been effective for simultaneous measurement of Young's modulus, residual stress and repture strength of thin solid films. Especially, the electropolishing technique employed here has provided a simple and practical way to fabricate thin membranes in a circular or an arbitrary shape, which could not be obtained by the conventional anisotropic silicon mecromachining technique.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3C호
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• pp.201-207
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• 2006

유효응력의 산정을 위해 간극수압의 측정이 필수인 지반공학 분야의 실험에서는 멤브레인을 사용하여 구속압과 간극수압의 계측을 실시하지만 구속압의 변화 등에 의해 멤브레인이 공시체 쪽으로 관입하는 현상이 발생하여 체적변형률과 유효응력의 계측치에는 오차가 포함되게 된다. 본 연구에서는 중공비틀림 전단시험장치를 사용하여 등방제하과정과 반복전단과정 및 액상화 후의 재압밀 과정에 있어서의 멤브레인 관입량 및 관입 보정식에 대한 고찰을 실시하였다. 실험 결과, 반복전단에 의해 모래의 유효응력이 20kPa 이하의 낮은 유효응력 조건에서는 보정식에 의한 멤브레인 보정량이 과대평가 되고 있음을 알 수 있으며, 이러한 보정식의 한계는 유효응력이 0에 가까워질 수록 보정량이 급격히 증가하는 것이 원인이다. 본 연구에서는 이러한 점을 감안하여 보정량의 급증을 방지하기 위한 상수의 도입에 대해서도 검토하였다. 이와 더불어 초기 상대밀도가 높거나 액상화 후의 입자 재배열 등의 밀도 변화가 일어나는 경우에도 보정식의 적용에 대한 신중한 검토가 필요하다는 점도 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권6호
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• pp.775-784
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• 1997

A unified theory is presented for the shape analysis of curved surface with a single layer structure composed by frame, membrane or shell. The shapes produced by the theory have no shear stress in elements, and the stress states in the whole shape are as uniform as possible under an ordinary load. The theory starts from defining an element potential function expressed by the measurement of the element length or the element area. Therefore, the shape analysis can produce various forms according to the definition of the potential function, and each of those form or the cable net form with the potential function of the second power of element length is simply gotten by the linear analysis. The form in tensile stress is mechanically equal to an isotropic tension form.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.19-25
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• 2013

본 연구에서는 벌지 실험을 이용하여 티타늄 박막의 기계적 물성을 측정하였다. 벌지 실험은 외적 지지구조를 가지지 않는 박막 시편의 한 면에 일정한 압력을 가하여 박막의 변위를 측정, 압력과 변위의 관계를 이용하여 박막의 기계적 물성을 측정하는 실험이다. 스퍼터링을 이용해 증착된 티타늄 박막의 두께는 1.0, 1.5, $2.0{\mu}m$ 이고, 물성의 열처리 시간에 대한 영향을 알아보기 위해 증착된 시편은 $600^{\circ}C$에서 각각 150, 300, 600 초 동안 열처리 되었다. 박막의 탄성 계수, 잔류 응력, 항복 응력이 벌지 실험을 통해 측정되었고, 실험 결과 항복 응력은 열처리 시간에 의존하는 특성을 확인하였다. 또한 시편 두께가 감소할수록 강도가 증가하는 크기효과를 관찰하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권6호
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• pp.573-580
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• 2004

본 연구는 cMUT 제작을 위한 미세공정기술을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 외국의 관련 제조공정 연구결과들을 분석하였다. cMUT 제작의 주요 공정인 미소 진동 박막 형성, 희생층 형성, 식각 공정에 대한 실험을 수행하여 적절한 공정조건을 찾고자 하였다. 각 제작 공정조건들을 변화시켜 가면서 증착된 실리콘 질화막의 두께, 균일도, 잔류응력을 측정하였다. 희생층으로서 실리콘 산화막의 공정조건을 변화시켜 가면서 산화막의 성장률을 분석하였다. 마지막으로 희생층 식각을 위한 최적 식각공정을 얻기 위한 실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 주요 미세공정 조건은 추후 cMUT 제작에 적용될 예정이다.