• Composites Research
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• 제27권2호
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• pp.66-71
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• 2014

본 연구는 GFRP 복합재료로 구성된 기둥 구조에 대하여 마이크로 역학 접근방법에 의한 섬유의 함침비율 변화에 따라 탄성계수를 예측하고 매크로 역학 기반으로 고유진동 특성을 분석하였다. 본 연구에서 제시하는 멀티 스케일 접근법에 의한 유한요소 모델은 해석의 정확성과 재료들 간의 상관관계를 상세하고 정확이 보여준다는 장점이 있다. 수치해석은 적층 갯수, 적층배열, 섬유함침비율의 변화에 따라서 고유진동의 변화를 분석하는데 중점을 두고 있다. 수치예제로부터 섬유와 모재의 재료비율은 거시적 동역학적 특성에 중요한 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 고유진동에 영향을 미치는 최적의 섬유와 모재 재료비율을 상세 분석하였으며, 해석 결과는 건설용으로서의 복합소재 기둥구조가 경제적이면서 우수한 동적 구조 성능을 만족하도록 설계하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.57-63
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• 2004

본 연구에서는 저압용 누전차단기 접속단자에서의 접촉압력에 따른 발열특성을 조사하고 차단기 단자와 전선에 접촉 불량이 발생했을 때의 전압, 전류파형과 산화물 증식 등을 분석하였다. 차단기 단자와 전선에 접촉압력이 가해지지 않았을 때는 접촉저항증가로 열이 발생하고 금속표면에 산화 막이 형성되었다. 이때 단자 외부 절연물의 온도는 접촉 불량에 의해 급격하게 상승하며 단자내부에서 미세한 불꽃과 연속적인 방전음이 발생하였다. 단자내부도체와 접속전선 접촉면에서 기계적 진동에 의한 접촉 불량이 발생했을 때, 접촉면에서 산화물이 증식되고 발열온도는 869℃이상으로 상승하여 전기재해의 위험이 높음을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권10호
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• pp.331-338
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• 2016

본 논문에서는 모션 센서를 이용한 군대 수신호 전송 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 분대장 디바이스와 분대원 디바이스, 서버로 구성된다. 분대장 디바이스와 분대원 디바이스는 마이크로 아두이노와 가속도 센서, 자이로스코프 센서로 구현되었으며, 서버는 라즈베리파이3을 사용하여 구현되었다. 분대장 디바이스와 분대원 디바이스는 밴드 형태로 제작되었기 때문에 가볍고 휴대성이 좋다. 또한, 제안 시스템은 시야가 확보되지 않는 상황에서 진동을 통해 수신호를 전송할 수 있다. 제안 시스템에서 구현된 디바이스는 4가지의 수신호를 인식할 수 있으며, 실험을 통해 88.82%의 인식 성공률을 보였다. 본 연구의 결과물을 통해 군 작전의 효율성과 병사의 생존율을 높일 것을 기대한다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권2호
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• pp.205-229
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• 2018

Energy induced by minor earthquake and micro vibration cannot be dissipated by traditional buckling-restrained braces (BRBs). To solve this problem, a new type of hybrid passive control device, named as VE-BRB, which is configured by a BRB with high-damping viscoelastic (VE) layers, is developed and studied. Theoretical analysis, performance tests, numerical simulation and case analysis are conducted to study the seismic behavior of VE-BRBs. The results indicate that the combination of hysteretic and damping devices lead to a multi-phased nature and good performance. VE-BRB's working state can be divided into three phases: before yielding of the steel core, VE layers provide sufficient damping ratio to mitigate minor vibrations; after yielding of the steel core, the steel's hysteretic deformations provide supplemental dissipative capacity for structures; after rupture of the steel core, VE layers are still able to work normally and provide multiple security assurance for structures. The simulation results agreed well with the experimental results, validating the finite element analysis method, constitutive models and the identified parameters. The comparison of the time history analysis on a 6-story frame with VE-BRBs and BRBs verified the advantages of VE-BRB for seismic protection of structures compared with traditional BRB. In general, VE-BRB had the potential to provide better control effect on structural displacement and shear in all stages than BRB as expected.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.62-67
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• 2012

Owing to the rapid growth of mobile and electronic equipment miniaturization technology, the supply of micro mobile computing machine has been fast raised. Accordingly they have performed many researches on energy harvesting technology to provide promising power supply equipment to substitute existing batteries. In this paper, in order to have low resonance frequency for piezoelectric energy harvester, we have tried to make it larger than before by adopting nickel that has much higher density than silicon. We have applied it for our energy harvesting actuator instead of the existing silicon based actuator. Through such new concept and approach, we have designed energy harvesting device and made it personally by making with micromachining process. The energy harvester structure has a cantilever type and has a dimension of $10{\times}2.5{\times}0.1\;mm^3$ for length, width and thickness respectively. Its electrode type is formed by using Au/Ti of interdigitate d33 mode. The pattern size and gap size is 50 ${\mu}m$. Based on the measurement of the nickel-based piezoelectric energy harvester, it is found to have 778 Hz for a resonant frequency with no proof mass. In that resonance frequency we could get a maximum output power of 76 ${\mu}W$ at 4.8 $M{\Omega}$ being applied with 1 g acceleration.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.160-165
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• 2014

본 연구에서는 MEMS 기반 3축 가속도 센서 모듈을 제작하여 성능 시험을 수행하였고, 지진 모니터링 시스템을 구성하였다. 3축 가속도 센서 모듈의 성능 향상을 위하여 데이터 수집장치를 24bit ADC (Analog to Digital Converter)가 내장된 NI-9239를 사용하였고, 잡음을 줄이기 위해 100Hz LPF (Low Pass Filter)를 통과시킨 데이터를 사용하였다. 또한 지진 모니터링 소프트웨어를 개발하여 구조물에 유의한 진동을 감지하는데 초점을 맞추었다. 진동을 감지하기 위한 방법으로 각 축의 가속도 크기 뿐만 아니라 3축 가속도의 벡터 합을 구하여 이 벡터 합이 미리 설정한 값을 초과할 때의 수치를 별도로 표시하고 이를 파일로 저장하는 알고리즘을 사용하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술회의 초록집
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• pp.7-7
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• 2010

Energy harvesting from the environment has been of great interest as a standalone power source of wireless sensor nodes for Ubiquitous Sensor Networks(USN). In particular, the piezoelectric energy harvesting from ambient vibration sources has intensively researched because it has a relatively high power density comparing with other energy scavenging methods. Through recent advances in low power consumption RF transmitters and sensors, it is possible to adopt a micro-power energy harvesting system realized by MEMS technology for the system-on-chip. However, the MEMS energy harvesting system has some drawbacks such as a high natural frequency over 300 Hz and a small power generation due to a small dimension. To overcome these limitations, we devised a novel power generator with a spiral spring structure as shown in the figure. The natural frequency of a cantilever could be decreased to the usable frequency region (under 300 Hz) because the natural frequency depends on the length of a cantilever. In this study, the natural frequency of the energy harvester was a lower than a normal cantilever structure and sufficiently controllable in 50 - 200 Hz frequency region as adjusting weight of a proof mass. Moreover, the MEMS energy harvester had a high energy conversion efficiency using a shear mode ($d_{15}$) is much larger than a 33 mode ($d_{33}$) and the energy conversion efficiency is proportional to the piezoelectric constant (d). We expect the spiral type MEMS power generator would be a good candidate for a standalone power generator for USN.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권2호
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• pp.46-58
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• 2018

고해상도 관측위성의 대용량 영상 데이터 송신용인 2축 짐벌식 X-밴드 안테나는 궤도 임무수행 중 안테나 구동에 따라 미소진동을 유발하며, 이는 관측위성의 영상 품질을 저하시키는 요인 중 하나이기 때문에 반드시 절연되어야 할 대상이다. 본 논문에서는 상기 X-밴드 안테나의 방위각 구동에 따른 미소진동절연과 동시에 기존에 제안된 티타늄 블레이드 기어가 소성변형에 취약한 문제점을 보완하기 위해 초탄성 형상기억합금 (SMA)을 활용한 메쉬 와셔 기어를 제안하였다. 상기 SMA 메쉬 와셔 기어의 기본 특성을 파악하기 위해 SMA 메쉬 와셔 두께방향 정하중 시험과 SMA 메쉬 와셔 기어 수준의 회전방향정하중 시험을 실시하였다. 아울러 안테나 조립체 수준의 미소진동 측정시험을 통해 제안된 SMA 메쉬와셔 기어의 진동절연이 효과적임을 입증하였다.

• 한국광학회지
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• 제11권5호
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• pp.306-311
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• 2000

본 논문에서는 초음파영역에서 진동하는 물체의 진동주파수와 크기를 측정할 수 있는 레이저 도플러 진동계(Laser Doppler Vibrometer, 이하 LDV)를 설계, 제작하였다. LDV의 광원으로는 파장이 632.8 nm인 He-Ne 레이저를 사용하였으며 Bragg셀에 의해 주파수가 천이되도록 한 마이켈슨형 간섭게 (Michelson interferometer)로 구성하였다. PIN다이오드의 출력은 중심주파수가 40 MHz인 주파수 변조된 신호이며, 이 신호를 증폭하고 주파수를 2.5MHz로 낮춘 후 디지털로 변환하였다. Digital Phase Locked Loop(이하 DPLL)를 사용하여 진동하는 표면의 속도에 비례하는 전압출력을 얻었으며, 이 신호로부터 진동주파수와 크기를 추출하고 주파수특성을 보상하기 위하여 마이크로프로세서를 사용하였다. 그 결과 300 kHz까지의 진동을 측정할 수 있었으며 300 kHz로 진동하는 경우 측정 가능한 최소진폭은 1 nm이었다. 본 연구에서 개발된 LDV는 대용량 전기기기의 부분방전에 의해 발생되는 초음파진동으로부터 최소형 전기 기기의 미세진동까지 측정하는 비접촉식 진동 측정에 사용할 수 있다고 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.18-26
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• 2001

본 논문에서는 압전체를 전기기계 압전파동방정식과 경계조건을 이용하여 고유치 제로 정식화하고, 3차원 유한요소법을 적용하여 초고주파 대역에서 동작하는 압전박막공진기의 공진모드 및 공진특성을 공진기의 입력 임피던스를 통하여 해석하였다. 이를 통하여 1차원 해석에서는 불가능하였던 공진기의 전극형상과 상, 하부 전극의 비대칭 구조에 따른 공진특성과 스퓨리어스특성을 추출하였다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 공진주파수를 Mason 등기모델 해석결과 및 실제 제작한 ZnO 압전박막공진기의 공진 특성과 비교한 결과 정확하게 일치함을 확인하였다. 또한 두께진동모드로 동작하기 위한 최적의 길이와 두께의 비가 20 : 1이고 최소한의 길이와 두께의 비가 5:1 이상임을 알 수 있었다.