• Journal of Welding and Joining
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• 제18권2호
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• pp.213-213
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• 2000

This study was performed to investigate types and formation mechanism of cracks in two Al alloy welds, A5083 and A7NO1 spot-welded by pulse Nd: YAG laser, using SEM, EPMA and Micro-XRD. In the weld zone, three types of crack were observed: center line crack($C_{C}$), diagonal crack($C_{D}$), and U shape crack($C_{U}$). Also, HAZ crack($C_{H}$), was observed in the HAZ region, furthermore, mixing crack($C_{M}$), consisting of diagonal crack and HAZ crack was observed.White film was formed at the hot crack region in the fractured surface after it was immersed to 10%NaOH water. In the case of A5083 alloy, white films in C crack and $C_D crack region were composed of low melting phases, Fe₂Si$Al_8$ and eutectic phases, Mg₂Al₃ and Mg₂Si. Such films observed near HAZ crack were also consist of eutectic Mg₂Al₃. In the case of A7N01 alloy, eutectic phases of CuAl₂, $Mg_{32}$ (Al,Zn) ₃, MgZn₂, Al₂CuMg and Mg₂Si were observed in the whitely etched films near $C_{C}$ crack and $C_{D}$ crack regions. The formation of liquid films was due to the segregation of Mg, Si, Fe in the case of A5083 alloy and Zn, Mg, Cu, Si in the case of A7N01 aooly, respectively.The $C_{D}$ and $C_{C}$ cracks were regarded as a result of the occurrence of tensile strain during the welding process. The formation of $C_{M}$ crack is likely to be due to the presence of liquid film at the grain boundary near the fusion line in the base metal as well as in the weld fusion zone during solidification. The $C_{U}$ crack is considered a result of the collapsed keyhole through incomplete closure during rapid solidification. (Received October 7, 1999)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.176-176
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• 2019

Thailand had issued a national strategic development master plan with issues related to water resources and water security in the entire water management. Water resources are an important factor of living and development of the country's socio-economy to be stable, prosperous and sustainable. Therefore, water management in both multidimensional and multi-sectoral systems is important and will supports socio-economic and environmental development. The direction of national development in accordance with the national strategic framework for 20 years that requires the country to level up security level in terms of water, energy and food. To response to the proposed goals, there is a subplan to increase water productivity of the entire water system for economical development use by evaluating use value and to create more value added from water use to meet international standard level. This study aims to evaluate the water productivity of Thailand in each basin and all sectors such as agricultural sector, service and industrial sectors by using the water use data from water account analysis and GDP data from NESDB during the past 10 years (1996-2015). The comparison of water productivity with other countries will also be conducted and in addition, the measures to improve water productivity in next 20 years will be explored to response to the National Strategic Master Plan goals. Water productivity is defined as output per unit of water depleted. The simplest way to compare water productivity across different enterprises is in monetary terms. World Bank presents water productivity as an indication of the efficiency by which each country uses its water resources. There are two data sets used for water productivity analyses, i.e., the first is water use data at end users and the second is Gross Domestic Product. The water use at end users are estimated by water account method based on the System of Environmental-Economic Accounting for Water (SEEA-Water) concept of United Nations. The water account shows the analyses of the water balance between the use and supply of each water resource in physical terms. The water supply and use linkage in the water account analyses separated into each phases, i.e., water sources, water managers, water service providers, water user at end user under water regulators of all kinds of water use activities such as household, industrial, agricultural, tourism, hydropower, and ecological conservation uses. The Gross Domestic Product (GDP), a well- known measuring method of the national economic growth is not actually a comprehensive approach to describe all aspects of national economic status, since GDP does not take into account the costs of the negative impacts to natural resources that result from the overexploitation of development projects, however, at present, integrating the environment with the economy of a country to measure its economic growth with GDP is acceptable worldwide. The study results will show the water use at each basin, use types at end users, water productivity in each sector from 1996-2015 compared with other countries, Besides the productivity improvement measures will be explored and proposed for the National Strategic Master Plan.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.27-38
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• 2021

본 연구에서는 가스보일러 가동 중 배기통이 이탈하는 상황이 발생했을 때, 시스템적으로 인지하고 자동으로 보일러 가동을 중지하여 일산화탄소를 포함한 유해 배기가스가 실내로 유입되는 상황을 근원적으로 차단하는 방안을 제시하였다: (1) 연소에 필요한 공기량을 제어하기 위해 설치된 풍압센서(APS : Air Pressure Sensor)의 출력전압을 측정하여 배기통의 정상상태와 이탈상태를 감시하는 기능을 추가한다. (2) 배기통이 이탈하면 APS의 출력전압이 상시 운전범위에서 일시적으로 상승하게 된다. 보일러 제어부인 PCB가 이 상태를 배기통 이탈로 간주하여 보일러 가동을 멈추면서 배기통 이탈 상태를 실내온도 조절기에 표시하도록 한다. 또한 국토교통부령으로 정한 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」에서 명시한 공동주택 및 다중이용시설의 환기시설 기준에 따라, 실내공기 교환횟수에 맞는 풍량을 적용하여 실내공기를 환기하는 실험을 실시하였다. 이 실험 결과 실제 일산화탄소가 실내에 누출된 최악의 상태에서, 중독사고 예방이 가능하다는 것을 확인하였다. 다만, 동 규칙에서 정의한 시간당 실내공기 교환횟수를 기존 0.7회에서 0.5회로 2013년부터 완화하여 운영하고 있는데, 실험결과 8시간 가중평균 노출기준인 TWA 30 ppm을 초과하는 농도가 측정되어 기준을 강화할 필요성이 있다. 본 연구 결과에 기초하여 가스보일러 배기압력의 기계적 인지를 통해 배기통 이탈을 감지하는 기술과 일산화탄소 경보기와 연동된 실내공기 환기시스템 기술을 도입한다면 일산화탄소 중독사고가 크게 감소될 것으로 판단된다. 제조 및 검사단계의 문제점을 보완하고, 올바른 설치 및 수리, 사용자의 배기통 이탈에 대한 관심이 더해졌을 때, 일산화탄소 중독으로 인한 인명사고를 예방하는데 효과적인 대책이 될 것으로 사료된다.

• 전기학회논문지
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• 제67권12호
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• pp.1626-1632
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• 2018

In this paper, we describe the fabrication and characterization of a hydrogen peroxide ($H_2O_2$) sensor based on palladium and copper (PdCu) electroplated laser induced graphene (LIG) electrodes. $CO_2$ laser was used to form LIG electrodes on a PI film. This fabrication method allows simple control of the LIG electrode size and shape. The PdCu was electrochemically deposited on the LIG electrodes to improve the electrocatalytic reaction with $H_2O_2$. The electrochemical performance of this sensor was evaluated in terms of selectivity, sensitivity, and linearity. The physical characterization of this sensor was conducted using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), which confirmed that PdCu was formed on the laser induced graphene electrode. In order to increase the sensor sensitivity, the Pd:Cu ratio of the electroplated PdCu was varied to five different values and the condition of highest amperometric current at an identical of $H_2O_2$ concentration was chosen among them. The resulting amperometric current was highest when the ratio of Pd:Cu was 7:3 and this Pd;Cu ratio was employed in the sensor fabrication. The fabricated PdCu/LIG electrode based $H_2O_2$ sensor exhibited a sensitivity of $139.4{\mu}A/mM{\cdot}cm^2$, a broad linear range between 0 mM and 16 mM of $H_2O_2$ concentrations at applied potential of -0.15 V, and high reproducibility (RSD = 2.6%). The selectivity of the fabricated sensors was also evaluated by applying ascorbic acid, glucose, and lactose separately onto the sensor in order to see if the sensor ourput is affected by one of them and the sensor output was not affected. In conclusion, the proposed PdCu/LIG electrode based $H_2O_2$ sensor seems to be suitable $H_2O_2$ sensor in various applications.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.727-734
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• 2019

본 논문은 인간의 의지가 뇌로부터 전달되는 과정에서 근육의 움직임이나 동작이 뇌의 특정 부위에서 유의미한 특징을 나타내는 신호를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적으로 뇌파의 발생은 특정한 동작을 유발하고 유발된 동작으로부터 신호를 받아 변화를 보인다. 이러한 신호는 불확실성이 높으며 육안으로 판별하기엔 그 차이를 파악하기 어렵다. 따라서 분류에 앞서 어떤 신호를 분석할 것인지 정의하는 과정이 필요하다. 뇌파 혹은 뇌전도의 형태는 주파수 대역별로 분류하였을 경우, 알파, 베타, 델타, 쎄타, 감마의 영역으로 나눌 수가 있다. 뇌파의 측정 부위에 따라 활성화되는 주파수의 대역이나 에너지의 차이가 다르기 때문에 이들 신호의 특정한 크기가 정확한 동작이나 의지를 표현한다고 할 수는 없지만, 특정한 영역에서 다른 동작을 했을 경우의 뇌파 활성도를 기준으로 동작을 분류하거나, 동작에 영향을 미치는 뇌파의 경향성을 판단할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 1차적으로 근육의 좌우 이두근의 근전도가 활성화 되는 시점을 기준으로 뇌파의 발현형태를 관찰하고, 이후 좌완과 우완의 근육 활성화에 따른 뇌파의 유의미한 차이를 뇌파를 통해 유추할 수 있는지를 검증한다. 근전도의 좌우활성화에 따른 뇌파의 분류기준을 찾을 수 있다면, 뇌로부터 발현된 신호가 각각의 근육에 전달되는 과정에서 전이된 신호의 형태를 파악하는데 도움을 줄 수 있으며, 향후 더욱 복잡한 뇌신호의 발생 유형을 통해 알려지지 않은 많은 뇌파의 정보를 활용할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.499-506
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• 2019

본 논문은 SiC Hybrid module를 적용한 7kW 인버터의 동작 안정성에 관한 것으로 손실 방정식과 시뮬레이션 결과를 비교하여 시뮬레이션 결과의 유효성을 검증하였으며, 시뮬레이션을 통해 Si module과 SiC Hybrid module의 스위치 손실과 다이오드 손실을 비교하였다. 손실 방정식 계산을 통하여 SiC Hybrid module의 도통 손실은 168W, 스위칭 손실은 9.3W, 다이오드 손실은 10.5nW의 결과를 나타내었으며, 시뮬레이션 결과와 비교하였을 때 유사한 값을 나타내었다. 이를 바탕으로 Si module과 SiC Hybrid module의 시뮬레이션 결과 값 비교 결과, Si module의 총 소자 손실값은 246.2W, SiC Hybrid module의 총 소자 손실 값은 189.9W를 나타내었으며, 손실 차이 값은 56.3W로써 약 0.8W의 효율 차이를 보였다. 이로 인하여 SiC SBD의 Reverse recovery 특성을 검증하였다. 또한 고온 포화상태에서 SiC Hybrid module 및 Si module의 안정성을 확인하기 위하여 온도 포화 테스트를 진행하였으며, Si module의 경우, 출력전력 4kW에서 동작을 멈추었고, SiC Hybrid module은 7kW까지 동작을 확인하였다. 이를 바탕으로, 효율 그래프와 온도 그래프를 제시하였으며, Si module은 4kW까지, SiC Hybrid module은 7kW까지 그래프로 나타내었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.243-250
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• 2021

이온화된 기체인 플라즈마의 의료분야에서 적용은 현재 주로 살균분야에 국한되어 적용되고 있지만 바이오플라즈마기술의 등장으로 그 응용범위가 확대되고 있는 실정이다. 또한, 인체에 직접 조사하거나 비열처리하는 경우에는 정교한 시술을 위해 핸드헬드가 가능한 고밀도 소형화가 요구된다. 변압기로 인한 전자기파 영향이 없고 소형으로 구현이 가능한 형태의 로젠형 압전변압기는 압전효과를 이용한 전기-기계 커플링을 통해 전압변환을 달성하며 상대적으로 에너지밀도를 높일 수 있는 장점으로 휴대용 플라즈마 발생장치에 이용되고 있다. 본 논문에서는 로젠형 압전변압기의 등가회로를 이용한 모델링을 수행하고, 의료용으로 적용가능한 형태의 플라즈마 발생장치를 설계 및 제작하였다. 이를 위해 플라즈마 발생 모듈은 12V 입력전원으로 5.8kV의 출력전압을 발생시키도록 하프브리지 커버터 토폴로지 전력변환장치를 적용하여 고전압 동작하도록 설계하였다. 설계를 통해 제작된 프로토타입을 통해 의료용합형 플라즈마 기기로의 활용가능성에 대해 확인하였고, 이러한 연구결과를 통해 플라즈마 제트 또는 직접조사용 등의 다양한 의료기기로서의 역할을 확보할 것으로 사료된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.566-572
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• 2020

무선 전력전송기에서 두 유도 코일 사이의 무선 전력전송 특성과 영향에 대해서 알아보고, 무선 전력전송 기술을 이용한 전력변환기 회로와 배터리 충·방전기 회로를 제안한다. 무선 전력전송기 및 무선 충전기의 장점은 기존의 플러그인 탑재형 유선 충전기(OBC; on-board charger) 대신 무선으로 전력을 전송하여 배터리에 전력 충전 시 사용자가 외부에서 전원을 연결 시키지 않고 무선으로 충전할 수 있는 점이다. 또한 무선충전의 이점은 2차 측 정류기의 회로와 수신 코일을 사용하여 에너지 효율 향상 효과를 가져올 수 있으나, 대용량의 원거리 무선충전 방식은 전송거리에 대한 한계가 있어 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 비 접촉 방식의 전력 전송기의 전력을 전송 할 수 있는 송신부 인 1차측 코일과 수신부인 2차측 코일 및 하프브리지(half bridge) 직렬공진 컨버터를 적용한 무선 전력전송장치의 송신부 회로와 수신부 회로의 연구를 목적으로 무선충전시스템의 전력전송거리 향상을 위한 새로운 토폴로지를 적용하고, 각각의 거리에 따른 실험을 통해 8 cm 전송거리에서 출력 3 kW 일 때, 최대 효율(95.8%)을 확인 할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제25권2호
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• pp.34-41
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• 2021

국내에서 사용되는 천연가스가 저열량화 되면서 발생할 수 있는 문제점에 대응하기 위해서는 국내 산업용 가스기기에 미칠 수 있는 문제점을 사전에 파악하고, 이를 기반으로 에너지의 효율적인 사용을 위한 대응방안이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 EURO-6 규제를 대응하는 희박연소방식의 천연가스 엔진을 이용할 경우, 저열량 가스의 도입으로 인한 엔진 출력성능과 효율의 저하 문제를 해결하기 위해, 실험을 토대로 한 구체적인 제어방안과 결과를 제시하고자 하였다. 전부하 운전조건인 1,400 rpm의 엔진 회전수에서 스로틀이 전부 개방된 전부하 조건과 정격운전조건의 엔진회전수인 2,100 rpm, 450 Nm의 토크 조건에서 점화시기로 대표되는 제어변수에 의한 개선효과 확인을 위해, 각 가스연료에 대해서 점화시기를 변경하여 열효율 및 배출가스특성을 파악하고 최적화하였다. 전부하조건에서 토크를 기준으로 가장 낮은 값을 보이는 순수메탄의 경우 기준 조건에서 약 2 CAD 정도 점화시기를 진각하면 NOx 배출의 큰 증가 없이 토크를 보상할 수 있다.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.378-393
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• 2022

마찰전기 나노발전기(이하 TENG)의 새로운 발전 기술은 에너지 수집 및 자가 전력 공급 감지 응용 분야의 긍정적 전망으로 인해 점점 더 많은 관심을 받고 있다. 또한 최근 소프트로봇의 부상은 플렉시블과 소프트센서, 액추에이터 개발에 대한 폭넓은 관심을 불러 일으키고 있다. TENG는 액추에이터와 자가 전력 공급 센서를 구동하는 유망한 전원으로 간주되어 소프트웨어 로봇, 소프트 센서 및 액추에이터 개발을 위한 독창적인 방법을 제공한다. 이 리뷰에서는 TENG를 기반으로 다양한 형태와 기능을 가진 소프트웨어 로봇을 소개하려 한다. 그 중 자연계의 구조, 표면 형태, 재료 특성과 센싱/발전 메커니즘을 모방한 바이오닉 소프트 로봇의 설계는 TENG 성능 향상에 큰 도움이 되었다. 또한 다양한 바이오닉 소프트 로봇은 TENG의 간단한 구조, 자체 전력 공급 특성 및 조정 가능한 출력으로 인해 이전 구동 방식보다 향상되었다. 그리하여 이 리뷰에서는 TENG가 활성화한 소프트 로봇 응용의 특정 핵심 영역에서 다양한 연구를 종합적으로 검토하려 한다. 리뷰를 요약하자면 먼저 최근 개발된 다양한 TENG 기반 소프트웨어 로봇을 정리하고 다양한 장비 구조, 표면 형태 및 자연적으로 영감을 받은 재료를 비교 분석하여 그에 따른 TENG 성능 개선을 수행한다. 자연계에 사용되는 다양한 유비쿼터스 감지 원리와 발전 메커니즘 및 유사한 인공 TENG 설계가 확인되었고 촉각 디스플레이 및 웨어러블 기기, 인공 전자 피부 등의 기기에 TENG를 활성화하는 바이오닉 응용에 대해 논의한다. 마지막으로 TENG 기반 센서 및 구동 장비의 로봇 실제 적용에 대한 발전 기회, 도전 및 미래 전망을 분석한다.