• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.277.2-277.2
• /
• 2014

For next-generation electronic applications, human-machine interface devices have recently been demonstrated such as the wearable computer as well as the electronic skin (e-skin). For integration of those systems, it is essential to develop many kinds of components including displays, energy generators and sensors. In particular, flexible sensing devices to detect some stimuli like strain, pressure, light, temperature, gase and humidity have been investigated for last few decades. Among many condidates, a pressure sensing device based on organic field-effect transistors (OFETs) is one of interesting structure in flexible touch displays, bio-monitoring and e-skin because of their flexibility. In this study, we have investigated a flexible e-skin based on highly sensitive, pressure-responsive OFETs using microstructured ferroelectric gate dielectrics, which simulates both rapidly adapting (RA) and slowly adatping (SA) mechanoreceptors in human skin. In SA-type static pressure, furthermore, we also demonstrate that the FET array can detect thermal stimuli for thermoreception through decoupling of the input signals from simultaneously applied pressure. The microstructured highly crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) possessing piezoelectric-pyroelectric properties in OFETs allowed monitoring RA- and SA-mode responses in dyanamic and static pressurizing conditions, which enables to apply the e-skin to bio-monitoring of human and robotics.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제27권4호
• /
• pp.601-607
• /
• 2003

The column type is used as the sensing element of the load cell to measure the large force in the range of 10$^4$~ 10$^{7}$ N. However. it is not easy to handle the load with large capacity due to its size. It is, therefore, necessary to design a compact load cell with a low aspect ratio. Thus this paper showed the characteristic evaluation of compact load cell with respect to the shape of supporting plate. The supporting plate of the load cell was an annular type with inner(D$_{i}$) and outer(D$_{o}$) diameters. Using the strain distribution obtained from FEM. the supporting plate was designed to get the stable output voltage of the load cell. The three designed supporting plates were manufactured, and the result of characteristic experiment of the load cell, using the 10 MN hydraulic force standard machine, was compared with FEM.M.M.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제25권8호
• /
• pp.1234-1240
• /
• 2015

Heat shock RNA 1 (HSR1) is described as a "eukaryotic heat-sensing noncoding RNA" that regulates heat shock response in human and other eukaryotic cells. Highly conserved HSR1 sequences have been identified from humans, hamsters, Drosophila, Caenorhabditis elegans, and Arabidopsis. In a previous study, however, it was suggested that HSR1 had originated from a bacterial genome. HSR1 showed no detectible nucleotide sequence similarity to any eukaryotic sequences but harbored a protein coding region that showed amino-acid sequence similarity to bacterial voltage-gated chloride channel proteins. The bacterial origin of HSR1 was not convincible because the nucleotide sequence similarity was marginal. In this study, we have found that a genomic contig sequence of Comamonas testosteroni strain JL14 contained a sequence virtually identical to that of HSR1, decisively confirming the bacterial origin of HSR1. Thus, HSR1 is an exogenous RNA, which can ectopically trigger heat shock response in eukaryotes. Therefore, it is no longer appropriate to cite HSR1 as a "eukaryotic functional noncoding RNA."

• 지질공학
• /
• 제19권1호
• /
• pp.63-70
• /
• 2009

한국원자력연구원 내에 위치하는 지하연구시설의 안정적인 운영을 위하여 터널 내 벽면과 주변 사면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유센서케이블의 센서 기능을 활용하여 케이블 전체가 하나의 센서 기능을 하는 분포개념의 온도 및 변형을 측정기법을 이용한 것으로서 기존의 특정지점 계측방법과는 확연하게 차별된다. 이 기법은 구조물의 특성에 따라 선택적으로 탄력적 적용이 가능하여, 최대 매 1 m 간격으로 총연장 30 km까지 하나의 운영체계로 감시할 수 있는 기능을 가지고 있다. 변형특성의 계측 범위는 1 m 당 1 mm 변위 크기까지 계측이 가능하며, 변위 발생 위치와 변위가 진행하는 방향까지 계측 가능하다. 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지며 케이블 종류에 따라 $-160{\sim}600^{\circ}C$까지 계측이 가능하다. 지하연구시설에서 1년 간의 모니터링 결과, 터널 벽면 및 주변 사면에서 뚜렷한 변위 혹은 거동은 확인할 수 없었으나, 지하수 누출에 의해 점진적으로 영향이 미칠 것으로 예상되는 징후를 확인하였다. 이로서 숏크리트로 처리한 터널 벽면의 균열변형 및 붕괴/낙반사고를 사전에 감지하고, 암반 내 지하수위의 등락과 함께 연구 터널내 환기상태를 감시, 관리할 수 있는 시스템을 구축하게 되었다. 이 외에도 이 시스템은 복잡한 구조를 갖는 플랜트의 변형은 물론 장대 구조물과 고층빌딩, 대형선박, 장대 교량, 댐과 송수관로 및 지하철 등의 안전 유지상태 및 누수 등의 감시에도 적용 가능하다. 특히 온도 변화 감시 기능은 목재 건조물에도 효과적으로 이용할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권6호
• /
• pp.675-689
• /
• 2019

자가응력 및 자가손상 감지능력을 모두 가지는 스마트 콘크리트의 개발은 아직까지 손상 감지 능력에 대한 원인 규명이 명확하지 않아 어려운 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 매트릭스 강도, 섬유 형식 및 보강량이 강섬유 보강 시멘트 복합재료의 인발시 전기저항에 미치는 영향을 평가하였다. 실험으로부터 섬유와 매트릭스 사이 계면에서의 탈착으로 전기저항률이 감소한다는 사실을 알 수 있었다. 섬유와 매트릭스 사이 계면 부착강도가 높을수록 더 큰 전기저항률의 감소를 유발하였다. 따라서, 고강도 매트릭스, 황동 도금된 강섬유 그리고 변형된 강섬유를 사용시 높은 계면부착강도를 유발하고 그 결과 더 큰 전기저항률 감소를 유발하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.1097-1102
• /
• 2007

This paper describes the development of 6-axis force/moment sensor for an intelligent robot's foot. In order to walk on uneven terrain safely, the foot should perceive the applied forces Fx, Fy, Fz and moments Mx, My, Mz to itself. The applied forces and moments should be measured from a 6-axis force/moment sensor attached to a humanoid robot's foot(ankle). They in the published paper already have some disadvantage in the size of the sensor, the rated output and so on. The rated output of each component sensor (6-axis force/moment sensor) is very important to design the 6-axis force/moment sensor for precision measurement. Therefore, each sensor should be designed to be gotten similar the rated output under each rated load. So, the sensing elements of the 6-axis force/moment sensor should get lots of design variables. Also, the size of 6- axis force/moment sensor is very important for mounting to robot's foot. In this paper, a 6-axis force/moment sensor for perceiving forces and moments in a humanoid robot's foot was developed using many PPBs (parallel plate-beams). The structure of the sensor was newly modeled, and the sensing elements (plate-beams) of the sensor were designed using FEM (Finite Element Method) analysis. Then, the 6-axis force/moment sensor was fabricated by attaching strain-gages on the sensing elements, and the characteristic test of the developed sensor was carried out. The rated outputs from FEM analysis agree well with that from the characteristic test.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권7호
• /
• pp.17-22
• /
• 2010

본 논문에서는 Mach-Zehnder 광변조기의 양방향 변조를 이용하는 새로운 광섬유격자 센서 검출 방법을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 밝힌다. 제안한 구조는 광대역 광원, 광섬유격자, Mach-Zehnder 광변조기, chirped 광섬유격자, 그리고 광 검출기로 구성된다. 실험을 통하여 제안한 구조의 전달함수를 구하고, 505 MHz에서 525 MHz까지 주파수 영역에서 10개의 다른 파장을 가진 광에 대한 FSR(free spectral range)의 변화로부터 시간지연을 계산한다. 구한 결과로부터 광의 파장 변화에 따른 시간지연이 12.9 ps/0.2 nm 값을 가지면서 매우 선형적임을 알 수 있다. 이러한 결과는 광섬유격자를 이용한 스트레인 또는 온도 센서에 이용할 수 있다.

• Composites Research
• /
• 제16권2호
• /
• pp.62-67
• /
• 2003

Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권3호
• /
• pp.187-192
• /
• 2017

본 논문에서는 탄소나노튜브 전왜성 복합소재(Nano-Carbon Piezoresistive Composite, NCPC)를 기반으로 하며, 3D 프린팅 공정을 활용하여 제작된 압력센서의 개발 진행 연구를 소개하였다. 압력센서의 성능을 향상시키기 위하여 센서전극을 외팔보 형태로 설계하였고 3D 프린팅 공정을 활용하여 소형전극을 제작하였다. 압력을 전기적 저항의 변화로 바꾸는 전왜성 센서의 전극은 2wt%의 다중벽 탄소나노튜브/에폭시 전왜성 복합소재로 제작하였다. 센서는 압력시스템에 용이하게 적용하기 위하여 파이프 플러그 캡에 삽입하여 제작을 하였으며, 실험실 환경에서 압력교정기를 활용하여 실험을 하였다. 외팔보 전극의 압력센서는 16,500kPa까지 선형적인 출력전압 특성을 보였으며, 이는 벌크형 전극의 압력센서 대비 약 200% 압력측정 성능 향상을 보였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제21권5호
• /
• pp.687-694
• /
• 2018

The problem of wheel tread defects has become a major challenge for the health management of high-speed rail as a wheel defect with small radius deviation may suffice to give rise to severe damage on both the train bogie components and the track structure when a train runs at high speeds. It is thus highly desirable to detect the defects soon after their occurrences and then conduct wheel turning for the defective wheelsets. Online wheel condition monitoring using wheel impact load detector (WILD) can be an effective solution, since it can assess the wheel condition and detect potential defects during train passage. This study aims to develop an FBG-based track-side wheel condition monitoring method for the detection of wheel tread defects. The track-side sensing system uses two FBG strain gauge arrays mounted on the rail foot, measuring the dynamic strains of the paired rails excited by passing wheelsets. Each FBG array has a length of about 3 m, slightly longer than the wheel circumference to ensure a full coverage for the detection of any potential defect on the tread. A defect detection algorithm is developed for using the online-monitored rail responses to identify the potential wheel tread defects. This algorithm consists of three steps: 1) strain data pre-processing by using a data smoothing technique to remove the trends; 2) diagnosis of novel responses by outlier analysis for the normalized data; and 3) local defect identification by a refined analysis on the novel responses extracted in Step 2. To verify the proposed method, a field test was conducted using a test train incorporating defective wheels. The train ran at different speeds on an instrumented track with the purpose of wheel condition monitoring. By using the proposed method to process the monitoring data, all the defects were identified and the results agreed well with those from the static inspection of the wheelsets in the depot. A comparison is also drawn for the detection accuracy under different running speeds of the test train, and the results show that the proposed method can achieve a satisfactory accuracy in wheel defect detection when the train runs at a speed higher than 30 kph. Some minor defects with a depth of 0.05 mm~0.06 mm are also successfully detected.