• Imaging Science in Dentistry
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• 제51권2호
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• pp.107-115
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• 2021

Purpose: This study aimed to demonstrate the presence of dental caries through a photoacoustic imaging system with visible and near-infrared wavelengths, highlighting the differences between the 2 spectral regions. The depth at which carious tissue could be detected was also verified. Materials and Methods: Fifteen permanent molars were selected and classified as being sound or having incipient or advanced caries by visual inspection, radiography, and optical coherence tomography analysis prior to photoacoustic scanning. A photoacoustic imaging system operating with a nanosecond pulsed laser as the light excitation source at either 532 nm or 1064 nm and an acoustic transducer at 5 MHz was developed, characterized, and used. En-face and lateral(depth) photoacoustic signals were detected. Results: The results confirmed the potential of the photoacoustic method to detect caries. At both wavelengths, photoacoustic imaging effectively detected incipient and advanced caries. The reconstructed photoacoustic images confirmed that a higher intensity of the photoacoustic signal could be observed in regions with lesions, while sound surfaces showed much less photoacoustic signal. Photoacoustic signals at depths up to 4 mm at both 532 nm and 1064 nm were measured. Conclusion: The results presented here are promising and corroborate that photoacoustic imaging can be applied as a diagnostic tool in caries research. New studies should focus on developing a clinical model of photoacoustic imaging applications in dentistry, including soft tissues. The use of inexpensive light-emitting diodes together with a miniaturized detector will make photoacoustic imaging systems more flexible, user-friendly, and technologically viable.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.43-50
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• 2019

본 논문에서는 수직 분할 링 공진기(VSRR, Vertical Split Ring Resonator)를 적용하여 전기적 크기를 축소시킨 발진기를 제안하였다. VSRR은 유전체 기판의 상면과 하면에 일렬로 놓인 마이크로스트립 라인간에 발생하는 커패시턴스와 인덕턴스에 의해서 공진기로 동작하는 분리형 링 공진기(Split Ring Resonator)형태이며, 마이크로스트립 라인을 이용한 일반적인 hairpin 형태 또는 평면형 링 공진기에 비해 공진 회로의 전기적 크기를 축소할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 S-band에서 동작하는 VSRR을 설계하고, 이를 공진회로로 사용한 발진기를 설계 및 구현한 결과를 제시하였다. 제안된 발진기는 2.4GHz에서 5.9dBm의 출력을 나타내었으며, 오프셋 주파수 100kHz에서 -112.58dBc@Hz, 1MHz에서 -137.36dBc@Hz의 위상잡음 특성을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.616-622
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• 2020

최근 IoT 기술의 발전과 함께 전력 절감에 대한 관심이 증가하면서 소형화되고 있는 스마트 디바이스들의 전력 절감에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 IoT 기반 스마트 디바이스들의 다양화와 개인 보급률의 증가로 인해 사용하지 않는 동안에도 발생하는 대기전력에 대한 이슈도 증가하고 있다. 그러나 실질적으로 대기전력을 절감하기 위해서는 물리적으로 콘센트를 뽑거나, 전원을 Off 해야 한다는 단점이 있으며, 기존 IP 기반이 아닌 Zigbee를 활용하기 때문에 인터넷 네트워크를 기반으로 하는 IoT 표준 프로토콜로 변경할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 Zigbee 기술에 IoT 표준 프로토콜인 CoAP을 적용한 대기전력 절감 시스템을 설계 및 구현하였다. 기존 시스템과 평가 결과 평균 약 8.4Wh의 대기전력이 절감된 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.601-606
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• 2020

본 논문에서는 연안 선박에서 사용 가능한 무선매체 중 Wimax/LTE 5G 시스템에 적용 가능한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4 (er=4.3)이고 크기는 22 mm × 30 mm이며 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 단순한 구조로 구성함으로서 Wimax/LTE 5G의 대역인 2.4 GHz와 3.5 GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 2.4 GHz일 때 2.41 dB, 3.5일 때 3.96 dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10 dB (VSWR 2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 소형화된 안테나를 설계하여 안테나를 휴대폰이나 전자기기에서 사용할 수 있도록 하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권4호
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• pp.83-94
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• 2021

본 논문에서는 GBAS의 VDB 시스템에 사용되는 4각 배열 다이폴 안테나를 하나의 안테나로 대체할 수 있는 3중 폴디드 무지향성 마이크로스트립 안테나(중심주파수 118 MHz)를 제안하였다. 먼저 λ/2 마이크로스트립 안테나에서 무지향성 방사 패턴을 얻기 위해 λ/4로 폴디드된 안테나를 제작하였으며, 또한 섭동 효과를 이용하여 3중 폴디드 형태의 소형화된 안테나로 변형시켰다. 그 결과, 중심주파수 118MHz 대역에서 S₁₁은 -13.91 dB, -10 dB 대역폭은 1.5 MHz(1.27%)의 특성을 얻었다. 또한, yz-plane, xy-plane에서 E_θ 성분이 전방향성 방사 패턴을 나타내며, 안테나의 크기는 기준안테나 대비 64.2% 소형화를 얻어, 최종적으로 제안된 하나의 안테나로써 GBAS의 VDB용 안테나로써 적합함을 확인하였다.

• 신재생에너지
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• 제17권2호
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• pp.50-58
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• 2021

We proposed an MEA development methodology that accurately measures intrinsic MEA performance while considering the uneven reaction environments formed inside a large-area BP. To facilitate measurement of the inherent MEA performance, we miniaturized the active area of the MEA to 3 cm², and prepared two MEAs with different ionomer contents of 0.65 and 0.80 (I/C). By simulating the operating conditions of a 100 cm² BP at the inlet (I), center (C), and outlet (O), the oxygen concentration and relative humidity were determined to be 20.7, 13.8, 11.7%, and 50, 66.1, and 70.1% respectively. We measured the performance and electrochemical analysis of the prepared MEAs under the three simulated conditions. Based on the results of statistical analysis of the evaluated MEA performance data, I/C 0.65 MEA had a higher average performance and lower performance deviation than I/C 0.80 MEA. Hence, it can be concluded that an I/C 0.65 MEA is a more effective MEA for large-area BP. Based on the above research process, we confirmed the effectiveness of the proposed MEA development methodology.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2564-2571
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• 2022

SiPMs are generally coupled into whole columns in gamma energy spectrum measurement, but the relationship between the distribution of whole SiPM columns and the energy resolution of the measured energy spectra is rarely reported. In this work, ∅ 3 × 3 inch NaI scintillator is placed on an 8 × 8 SiPM array, and the energy resolution of the ¹³⁷Cs peak at 662 keV corresponding to the γ-ray is selected as a reference. Each SiPM is switched to explore the influence of the number of SiPM arrays, distribution position, and reflective layer on the energy resolution of SiPMs. Results show that without coupling, the energy resolution is greatly improved when the number of SiPMs ranges from 4 to 32. However, after 32 slices (the area covered by SiPMs relative to the scintillator reaches 25.9%), the improvement in energy resolution and total pulse count is not obvious. In addition, the position of SiPMs relative to the scintillator does not exert much impact on the energy resolution. Results also indicate that by adding a reflective film (ESR), the energy resolution of the tested group increases by 10.38% on average. This work can provide a reference for the design and application of miniaturized SiPM gamma spectrometers.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.36-52
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• 2021

뉴 스페이스 시대를 맞아 군집 초소형 위성의 활용이 전 세계적으로 증가함에 따라, 위성의 정밀제어를 위한 추력기가 필수적으로 요구되고 있다. 전계방출 전기추진(Field Emission Electric Propulsion, FEEP) 추력기는 추진제로 액체 금속을 사용하는데, 강한 전기장에 의해 이온화된 액체금속을 가속시키는 방식의 추력기이다. FEEP 추력기는 1 µN급에서 1 mN급까지의 추력 범위와 10,000 s 수준에 이르는 큰 비추력을 가지며, 구조가 단순하고 소형화가 가능하여 초소형 위성의 다양한 자세 및 궤도 제어 임무에 적합하다. 본 논문에서는 FEEP 추력기의 개요를 소개하고, 연구개발 현황에 대해서 살펴보고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.35-41
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• 2022

5G 시대를 맞아, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 자율주행 차량, 스마트 제조 등의 기술 소요가 증가하고 있다. 전자기기의 고효율을 위해 고집적회로 및 패키징 연구는 중요하다. 전해도금된 솔더는 범프 조성의 균일성에 한계가 있다. 작은 크기의 솔더 파우더로 구성된 솔더 페이스트는 고집적 패키징에 일반적으로 사용되는 솔더 중 하나이다. 솔더 페이스트에 나노 입자를 첨가하거나 기판 표면 마감 처리를 하여 젖음성을 향상시키고, 금속 패드 계면에서 금속간화합물의 성장을 억제하는 연구가 진행중이다. 본 논문은 나노 입자 첨가를 통한 솔더 페이스트의 젖음성 향상과 계면 금속간화합물의 성장을 억제하는 원리에 대하여 설명한다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.62-67
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• 2022

Liquid hydrogen (LH₂) has a higher density than gaseous hydrogen, so it has high transport efficiency and can be stored at relatively low pressure. In order to use efficient bulk hydrogen in the industry, research for the LH₂ supply system is needed. In the high-pressure hydrogen station based on LH₂ currently being developed in Korea, a heat exchanger is used to heat up supercritical hydrogen at 700 bar and 60 K, which is pressurized by a cryogenic high-pressure pump, to gas hydrogen at 700 bar and 300 K. Accordingly, the heat exchanger used in the hydrogen station should consider the design of high-pressure tubes, miniaturization, and freezing prevention. A helical heat exchanger generates secondary flow due to the curvature characteristics of a curved tube and can be miniaturized compared to a straight one on the same heat transfer length. This paper evaluates the heat transfer performance through parametric study on the distance between coils, guide effect, and anti-icing design of helical heat exchanger. The helical heat exchanger has better heat transfer performance than the straight tube exchanger due to the influence of the secondary flow. When the distance between the coils is uniform, the heat transfer is enhanced. The guide between coils increases the heat transfer performance by increasing the heat transfer length of the shell side fluid. The freezing is observed around the inlet of distribution tube wall, and to solve this problem, an anti-icing structure and a modified operating condition are suggested.