• Advances in materials Research
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• 제12권3호
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• pp.243-261
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• 2023

This study aims to analyze the mechanical buckling behavior of a single-walled carbon nanotube (SWCNT) integrated with a one-parameter elastic medium and modeled as a Kerr-type foundation under a longitudinal magnetic field. The structure is considered homogeneous and therefore modeled utilizing the nonlocal first shear deformation theory (NL-FSDT). This model targets thin and thick structures and considers the effect of the transverse shear deformation and small-scale effect. The Kerr model describes the elastic matrix, which takes into account the transverse shear strain and normal pressure. Using the nonlocal elastic theory and taking into account the Lorentz magnetic force acquired from Maxwell relations, the stability equation for buckling analysis of a simply supported SWCNT under a longitudinal magnetic field is obtained. Moreover, the mechanical buckling load behavior with respect to the impacts of the magnetic field and the elastic medium parameters considering the nonlocal parameter, the rotary inertia, and transverse shear deformation was examined and discussed. This study showed useful results that can be used for the design of nano-transistors that use the buckling properties of single-wall carbon nanotubes(CNTs) due to the creation of the magnetic field effect.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.145-151
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• 2009

아키텍처 유닛 단위의 프로세서 온도 시뮬레이션은 신뢰성 있는 프로세서 개발이 중요해진 오늘날에 반드시 필요한 실험이다. 프로세서 공정이 미세화하고 회로 집적이 고밀도화하면서 기존의 냉각 기법으로 효과적인 해결이 어려운 열섬(hotspot) 현상이 발생하고 있기 때문이다. 그러나 지금까지 제안되었거나 개발되어있는 온도 시뮬레이션 도구들은 시뮬레이션 시간이 너무 오래 걸리거나 정밀도가 떨어지는 등의 제약으로 인하여 실제 시스템을 모델링하기에 부족한 점이 있었다. 본 논문에서는 성능계수기를 이용한 실시간 온도 추적 도구의 정밀도를 높이는 방법을 제시하고, 이를 구현하는 것을 목표로 한다. 그 결과, 동적 전압 및 주파수 조절(Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS)과 같은 온도 제어 기술을 실제 프로세서에 적용시켰을 때 일어나는 온도 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 기반환경이 조성되었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권2호
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• pp.227-236
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA: quantum-dot cellular automata)는 나노 규모의 크기와 낮은 전력 소비로 각광받고 있으며, CMOS 기술 규모의 한계를 극복할 수 있는 대체 기술로 떠오르고 있다. 다양한 QCA 회로들이 연구되고 있고, 그 중 카운터와 상태 제어에 필요한 래치는 순차 회로의 구성 요소로서 제안되어 왔다. 래치는 이전 상태를 유지하기 위한 피드백 구조의 형태를 가지고 있으며, 이를 QCA 상에서 구현하기 위해 4 클럭을 소모하는 사각형 형태의 루프 구조를 사용한다. 기존의 QCA 상에서 제안된 래치는 동일 평면상에서 제안되었으며, 피드백 구조를 구현하기 위해 많은 셀과 클럭이 소모되었다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 다층 구조를 이용한 새로운 형태의 SR 래치와 D 래치를 제안한다. 제안한 3차원 루프 구조는 다층 구조 기반의 설계이며 총 3개의 층으로 구성한다. 각 층의 배선은 다른 층과 영향을 받지 않도록 인접한 배선 간 2 클럭 차이를 주어 설계한다. 설계된 래치 구조는 시뮬레이션을 수행하고 기존의 래치와 비교 및 분석한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권10호
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• pp.895-903
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA)는 CMOS의 근본적인 한계에 대한 대체 해결책으로 제안된 기술 중 하나이다. QCA는 최근 실험 결과와 함께 다양한 연구가 진행해오고 있으며 나노 규모의 크기와 낮은 전력 소비로 각광 받고 있다. 기존 논문에서 제안된 XOR 게이트는 최소한의 면적과 셀의 개수를 이용하여 설계 할 수 있음에도 불구하고 안정성 및 결과의 정확성 때문에 추가된 셀의 개수가 많았다. 본 논문에서는 기존의 XOR 게이트의 단점을 보완한 게이트를 제안한다. 본 논문의 XOR 게이트는 정사각형 구조로 AND 게이트와 OR게이트를 배치함으로써 셀 배선의 개수를 줄인다. 그리고 제안한 XOR 게이트를 이용하여 단순 인버터 역할을 하는 셀 2개를 추가해 반가산기를 제안한다. 또한 본 논문은 입력과 결과의 정확성을 위해 QCADesginer을 이용한다. 따라서 제안한 반가산기는 기존의 반가산기에 비해 더 적은 수의 셀, 전체 면적으로 구성됨으로 큰 회로에 사용할 때 혹은 작은 면적에 반가산기가 필요할 때 효율적이다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권3호
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• pp.301-310
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA: quantum-dot cellular automata)는 나노 크기의 셀을 이용하여 다양한 연산을 수행하며, 매우 빠른 연산속도와 적은 전력손실로 차세대 기술로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 QCA 상에서 새로운 유니버셜 게이트(universal gate)를 제안한다. 또한, 유니버셜 게이트를 이용하여 시공간 효율성 측면에서 우수한 XOR 게이트를 제안한다. 유니버셜 게이트는 자기 자신으로 모든 기본 논리 게이트를 만들어 낼 수 있는 게이트이다. 한편, 제안된 유니버셜 게이트는 기본 셀과 회전된 셀을 활용하여 설계한다. 제안된 유니버셜 게이트의 회전된 셀은 3-입력 다수결게이트 구조의 중앙부에 위치한다. 3-입력 다수결 게이트를 이용하여 XOR 게이트를 설계할 때는 5개 이상의 3-입력 다수결 게이트가 사용되지만, 본 논문에서는 3개의 유니버셜 게이트를 사용하여 XOR 게이트를 제안한다. 제안하는 XOR 게이트는 기존의 XOR 게이트보다 사용된 게이트 수가 줄었으며 설계 면적이나 소요 클럭면에서 우수함을 확인할 수 있다.

• Advances in nano research
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• 제15권5호
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• pp.441-449
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• 2023

Heavy metals, widely present in the environment, have become significant pollutants due to their excessive use in industries and technology. Their non-degradable nature poses a persistent environmental problem, leading to potential acute or chronic poisoning from prolonged exposure. Recent research has focused on separating heavy metals, particularly from industrial and mining sources. Industries such as metal plating, mining operations, tanning, wood and chipboard production, industrial paint and textile manufacturing, as well as oil refining, are major contributors of heavy metals in water sources. Therefore, removing heavy metals from water is crucial, especially for safe water supply in swimming and water sports. Iron oxide nanoparticles have proven to be highly effective adsorbents for water contaminants, and efforts have been made to enhance their efficiency and absorption capabilities through surface modifications. Nanoparticles synthesized using plant extracts can effectively bind with heavy metal ions by modifying the nanoparticle surface with plant components, thereby increasing the efficiency of heavy metal removal. This study focuses on removing lead from industrial wastewater using environmentally friendly, cost-effective iron nanoparticles synthesized with Genovese basil extract. The synthesis of nanoparticles is confirmed through analysis using Transmission Electron Microscope (TEM) and X-ray diffraction, validating their spherical shape and nanometer-scale dimensions. The method used in this study has a low detection limit of 0.031 ppm for measuring lead concentration, making it suitable for ensuring water safety in swimming and water sports.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.21-28
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• 2024

최근 뉴스페이스 시대라고 불릴 만큼 우주 산업 분야는 점점 커져가고 있으며, 초소형 위성의 중요성도 또한 커지는 추세이다. 초소형 위성은 주로 COTS 부품을 사용하며 우주급 부품에 비해 낮은 신뢰도를 가지고 있지만 개발 기간, 비용, 성능 측면에서 장점을 가지고 있어 사용성이 확대되고 있다. COTS(Commercial Off-The-Shelf)는 상용으로 판매되는 제품을 가리키며, 이는 특정 조직이나 프로젝트에서 직접 제작하는 대신 시장에서 구입하여 사용되는 것을 의미한다. 위성은 발사되는 순간부터 수리가 불가능 하기 때문에 신뢰도 예측의 중요성은 크게 작용한다. 근래에는 신뢰도 예측 시 부품에 대한 인자 뿐만 아니라 시스템 level에서의 신뢰도를 예측하는 것이 더 중요하게 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 신뢰도 예측 규격인 MIL-HDBK-217F와 업데이트된 RiAC-HDBK-217Plus와 FIDES를 비교해 본다. 그리고 FIDES 예측 기준에서 다양한 산업 분야에 적용될 수 있도록 구성한 제조업체의 품질 보증 요소를 세분화하여 우주 산업에 적합한 점수가 반영될 수 있도록 하였다.

• Advances in nano research
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• 제16권3호
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• pp.231-249
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• 2024

When the amplitude of the vibrations is equivalent to that clearance, the vibrations for small amplitudes will really be significantly nonlinear. Nonlinearities will not be significant for amplitudes that are rather modest. Finally, nonlinearities will become crucial once again for big amplitudes. Therefore, the concrete panel system may experience a big amplitude in this work as a result of the high temperature. Based on the 3D modeling of the shell theory, the current work shows the influences of the von Kármán strain-displacement kinematic nonlinearity on the constitutive laws of the structure. The system's governing Equations in the nonlinear form are solved using Kronecker and Hadamard products, the discretization of Equations on the space domain, and Duffing-type Equations. Thermo-elasticity Equations. are used to represent the system's temperature. The harmonic solution technique for the displacement domain and the multiple-scale approach for the time domain are both covered in the section on solution procedures for solving nonlinear Equations. An effective data-driven solution is often utilized to predict how different systems would behave. The number of hidden layers and the learning rate are two hyperparameters for the network that are often chosen manually when required. Additionally, the data-driven method is offered for addressing the nonlinear vibration issue in order to reduce the computing cost of the current study. The conclusions of the present study may be validated by contrasting them with those of data-driven solutions and other published articles. The findings show that certain physical and geometrical characteristics have a significant effect on the existing concrete panel structure's susceptibility to temperature change and GPL weight fraction. For building construction industries, several useful recommendations for improving the thermo-mechanics' behavior of structural concrete panels are presented.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권6호
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• pp.557-570
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• 2024

Due to interfacial ageing, chemical action and interfacial damage, the interface debonding may appear in the interfaces of composite laminates. Particularly, the laminates display a side-dependent effect at small scale. In this work, a three-dimensional (3D) and anisotropic thick nanoplate model is proposed to investigate the effects of imperfect interface and nonlocal parameter on the bending deformation, vibrational response and buckling stability of one-dimensional (1D) hexagonal quasicrystal (QC) layered nanoplates. By combining the linear spring model with the transferring matrix method, exact solutions of phonon and phason displacements, phonon and phason stresses of bending deformation, the natural frequencies of vibration and the critical buckling loads of 1D hexagonal QC layered nanoplates are derived with imperfect interfaces and nonlocal effects. Numerical examples are illustrated to demonstrate the effects of the imperfect interface parameter, aspect ratio, thickness, nonlocal parameter, and stacking sequence on the bending deformation, the vibrational response and the critical buckling load of 1D hexagonal QC layered nanoplate. The results indicate that both the interface debonding and nonlocal effect can reduce the stiffness and stability of layered nanoplates. Increasing thickness of QC coatings can enhance the stability of sandwich nanoplates with the perfect interfaces, while it can reduce first and then enhance the stability of sandwich nanoplates with the imperfect interfaces. The biaxial compression easily results in an instability of the QC layered nanoplates compared to uniaxial compression. QC material is suitable for surface layers in layered structures. The mechanical behavior of QC layered nanoplates can be optimized by imposing imperfect interfaces and controlling the stacking sequence artificially. The present solutions are helpful for the various numerical methods, thin nanoplate theories and the optimal design of QC nano-composites in engineering practice with interfacial debonding.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.199-204
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• 2012

유기 박막 트랜지스터 (organic thin-film transistors; OTFTs)는 유기 반도체 그리고 디스플레이와 같은 분야에 그들의 잠재적인 응용 가능성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 하지만 급격한 산화 혹은 낮은 전기 이동도와 같은 단점으로 인하여 n-형 물질은 p-형 물질에 비해서 상대적으로 많은 연구가 진행되지 못한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 n-형 반도체 물질인 [6,6]-phenyl-C61-butyricacidmethylester (PCBM)과 Poly(4-vinylphenol) (PVP)을 유기 절연막으로 이용하여 o-dichlorobenzene, toluene and chloroform과 같은 다양한 유기 용매를 사용한 플라스틱 기판에 유기트랜지스터를 제작하였고 유기 용매가 ODCB 경우 전계 효과 이동도는 약 0.034 $cm^2/Vs$ 그리고 점멸비(on/off ratio)는 ${\sim}1.3{\times}10^5$ 으로 향상 되었다. 다양한 유기 용매의 휘발성에 따라서 PCBM TFT의 전기적 특성에 미치는 영향을 규명하였다.