• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.161-162
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• 2015

본 논문은 수중음향센서용 전력증폭기를 위한 멀티레벨 가변 출력전압 AC/DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 AC/DC 컨버터는 멀티레벨 가변출력전압을 얻기 위해 2개의 flying-capacitor 3-level converters와 하나의 다이오드 브리지 회로로 구성되어 있다. 또한 본 논문에서는 제안하는 AC/DC 컨버터의 상세 회로도와 설계 가이드라인을 제시하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제16권1호
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• pp.42-45
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• 2011

The present work studies a nondestructive evaluation of the degradation of modified 9Cr-1Mo steel using a magnetic method based on the existence of the peaks of reversible permeability (RP) in the differential magnetization around the coercive force. The apparatus is based on detection of the voltage induced in a coil using a lock-in amplifier tuned to the frequency of the AC perturbing field. Results obtained for the reversible permeability and Vickers hardness on the aged samples showed the peak interval of reversible permeability (PIRP) and Vickers hardness decrease as aging time increased. The correlation between Vickes hardness and the PIRP could be used to evaluate degradation of modified 9Cr-1Mo steel.

• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.38-48
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• 2014

본 논문은 Piezo Resistive Type(PRT) 압력 센서용 신호 처리 아날로그 전단부 IC 설계를 주제로 한다. 센서의 출력 전압을 개선을 하기 위해 센서의 전류를 보상하는 Gauge Factor Calibration 회로, 같은 센서와의 오차가 있더라도 적용이 가능하도록 설계한 Programmable Gain Amplifier (PGA), 클록 생성기에서 발생하는 EMI를 감소시키기 위한 확산 스펙트럼 클록 생성기, 압력 센서의 분해능을 향상시키기 위한 10Bit ADC와 14Bit DAC 그리고 기존 아날로그 방식으로 처리하던 방식과는 달리 디지털 신호처리 방식을 이용한 Calibration Microcontroller (CMC)를 설계하였다. $0.35{\mu}m$ CMOS Process를 이용하여 설계 하였으며, 설계된 IC의 공급 전압은 5V와 3.3V의 전원 분리를 통하여 아날로그 회로는 5V를 사용하고 디지털 회로는 LDO로부터 3.3V를 공급 받도록 구성하였다. Gauge Factor Calibration 회로는 3.75uA부터 120uA까지 보상이 가능하며 PGA는 30dB부터 45dB까지 제어가 가능하고 확산 스펙트럼 클록 생성기는 2.13dB에서 -5.94dB로의 EMI를 감소시킬 수 있다. 공급전압에 대한 ASIC 보호 회로는 800mV부터 6.4V를 제외한 나머지 전압은 차단이 가능하고 14Bit DAC는 0.305mV의 해상도를 가지고 있다. 총 전류 5.32mA를 소모하고 있으며, Die 크기는 $1.94mm{\times}1.94mm$의 면적을 갖는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6247-6253
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• 2015

본 논문은 병렬 오차 증폭기 구조를 적용하여 과도응답특성 개선한 LDO 레귤레이터를 제안한다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 고 이득, 좁은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A1)와, 저 이득, 넓은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A2)로 이루어지며, 두 오차증폭기를 병렬 구조로 설계해서 과도응답특성을 개선한다. 또한 슬루율을 높여주는 회로를 추가하여 회로의 과도응답특성을 개선하였다. 극점 불할 기법을 사용하여 외부 보상 커패시터를 온 칩 화하여 IC 칩 면적을 줄여 휴대기기 응용에 있어서도 적합하게 설계 하였다. 제안된 LDO 레귤레이터는 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 회로설계 하였고 칩은 $500{\mu}m{\times}150{\mu}m$ 크기로 레이아웃을 실시하였다. 모의실험을 한 결과, 2.7 V ~ 3.3 V의 입력 전압을 받아서 2.5 V의 전압을 출력하고 최대 100 mA의 부하 전류를 출력한다. 레귤레이션 특성은 100 mA ~ 0 mA에서 26.1 mV의 전압변동과 510 ns의 정착시간을 확인하였으며, 0 mA에서 100 mA의 부하 변동 시 42.8 mV의 전압 변동과 408 ns의 정착 시간을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제18권1호
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• pp.24-30
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• 2006

Three liquid cooling heat exchangers for cooling of telecommunication equipment were designed and their cooling performances were tested. The liquid cooling heat exchangers had twelve rectangular channels $(5\times3 mm)$ with different flow paths of 1, 4, and 12. Silicon rubber heaters were used to provide heat flux to the test section. Heat input was varied from 75 to 400 W, while flow rate and inlet temperature of working fluid were altered from 1.2 to 4.0 liter/fin and from 15 to 3$30^{\circ}C$, respectively. The 4-path heat exchanger showed lower and more uniform average inner temperatures between heaters and the surface of heat exchanger than those of the others. To obtain optimal distribution of working fluid to each channels of liquid cooling heat exchangers, 2-3-2 and 4-3 type tube distributors were designed, and their distribution performances of working fluid were numerically and experimentally investigated. The distributor of the 2-3-2 type showed superior distribution performance compared with those of the 4-3 type distributor.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1509-1514
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• 2011

IT 제품의 핵심 전자부품에는 MLCC, chip inductors, chip Varistors 등이 있다. chip의 전기적 특성을 검사하기 위해 리노핀을 이용한 접촉검사 방식이 사용되고 있다. 리노핀을 이용한 칩 검사에 고속으로 구동할 수 있는 Actuator가 필요하다. 그 중 PZT Actuator는 압전소자를 이용한 마이크로 Actuator의 하나로 높은 분해능 및 좋은 응답성 그리고 큰 힘을 낼 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 진동변위가 매우 작다는 단점이 있다. 그래서 이러한 단점을 극복하기 위하여 변위 증폭구조를 설계하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 유연힌지를 이용한 지레구조 증폭기구를 설계하였으며, 반도체칩 검사장비 산업분야에서 성능검사 및 전기적 특성을 측정할 수 있는 리노핀용 고속구동 Actuator 시스템을 개발하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.731-748
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• 2010

Impact detection and health monitoring are very important tasks for civil infrastructures, such as bridges. Piezoceramic based transducers are widely researched for these tasks due to the piezoceramic material's inherent advantages of dual sensing and actuation ability, which enables the active sensing method for structural health monitoring with a network of piezoceramic transducers. Wireless sensor networks, which are easy for deployment, have great potential in health monitoring systems for large civil infrastructures to identify early-age damages. However, most commercial wireless sensor networks are general purpose and may not be optimized for a network of piezoceramic based transducers. Wireless networks of piezoceramic transducers for active sensing have special requirements, such as relatively high sampling rate (at a few-thousand Hz), incorporation of an amplifier for the piezoceramic element for actuation, and low energy consumption for actuation. In this paper, a wireless network is specially designed for piezoceramic transducers to implement impact detection and active sensing for structural health monitoring. A power efficient embedded system is designed to form the wireless sensor network that is capable of high sampling rate. A 32 bit RISC wireless microcontroller is chosen as the main processor. Detailed design of the hardware system and software system of the wireless sensor network is presented in this paper. To verify the functionality of the wireless sensor network, it is deployed on a two-story concrete frame with embedded piezoceramic transducers, and the active sensing property of piezoceramic material is used to detect the damage in the structure. Experimental results show that the wireless sensor network can effectively implement active sensing and impact detection with high sampling rate while maintaining low power consumption by performing offline data processing and minimizing wireless communication.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.429-438
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• 1997

기계식 판막은 매몰식 인공장기에 널리 사용돼 왔으며, 판막의 이상은 환자의 죽음으르 의미한다. 판막의 이상에 영향을 미치는 것은 많은 요소들이 있는데 대표적으로 기계적인 고장과 혈전현상이 있다. 그래서 비침습적으로 이것들을 발견하는 것이 필요하게 된 것이다. 이 논문의 목적은 스펙트럼의 해석과 인공신경망을 이용하여 혈전현상을 발견하는데 있다. 신호의 측정은 공압식 좌심실 보조장치에 장착한 기계식 판막으로부터 마이크로폰과 증폭기를 이용하였다. 디스크 위의 모의 혈전현상과 봉합링의 주위에 혈전현상, 20%, 40% 60%로 자라나는 혈전현상은 펠레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 기초 성능 평가를 위해 1KHz 정현파를 인가하여 시스템을 평가하였으며, 정상적인 판막과 5 종류의 혈전현상의 스펙트럼은 혈전현상의 정보를 지닌 개폐시 peak의 신호 파형에서 구하였다. 데이터의 정량적인 해석을 위해 7,000개의 입력 노드와 20개의 은닉층과 1개의 출력층으로 이루어진 인공신경망을 사용하였다. 결론적으로 훈련된 인공신경망을 사용한 결과 정상 판막과 비정상 판막을 판단하는데 90%의 판단능력을 보였다. 이상의 실험을 통해 판막의 이상유무를 신호의 스펙트럼 해석과 인공신경망을 통해 평가할수 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과는 앞으로 인공장기를 몸속에 지니고 있는 환자에게서 장기의 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1612-1614
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• 2004

The piezoelectric ceramics for AE-sensor are desired large electromechanical coupling factor, high mechanical quality factor and good characteristic resonance frequency. In this study, the empirical formula of specimens is used 0.9Pb$(Zr_xTi_{1-x})O_3-0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$ (PZT-PMNS). The piezoelectric and dielectric characteristic are investigated by sintering temperature and value of x as functions of $Ti^{2+},\;Zi^{2+}$ moi rate. MPB(morphotropic phase boundary) is defned in the x=0.522. Because it is appeared to the best piezoelectric and dielectric characteristic in the x=0.522, it can be application of AE sensor. PZT-PMNS ceramics without pre-amplifier and filter are tested for AE-signal of PD and arc detecting. The detection characteristic is evaluated wave form, frequency distribution.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.119-122
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• 2000

스페클 패턴은 광섬유의 모드 간섭 때문에 발생하는 현상으로, 광섬유에 인가된 미세 외압으로 인해서 발생하는 스페클 패턴의 변화를 이용해 외부압력의 인가여부 및 그 크기를 알 수 있다. 이를 이용하여 본 연구에서는 미세 압력을 외부에서 인가하며 스페클 패턴의 변화에 따른 광 강도의 변화를 측정하였으며, 그 신호는 증폭기와 필터를 거쳐 오실로스코프로 관찰하였다. 그 결과 우리는 이 신호를 관찰하여 부하인가에 대한 응답특성을 실시간에 정확히 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제작된 센서는 기존의 센서에 비해 매우 높은 감도를 가지고 넓은 영역을 실시간에 감시할 수 있으며, 저 비용으로 센서를 설계·제작이 가능하므로 범용의 방재용 센서 및 침입 센서에 응용 가능할 것으로 기대된다.