• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.153-159
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• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권1호
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• pp.9-15
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• 2017

Recently, flexible cages have been introduced in an attempt to absorb and reduce the abnormal load transfer along the anterior parts of the spine. They are designed to be used with the pedicle screw systems to allow some mobility at the index level while containing ROM at the adjacent level. In this study, a finite element (FE) study was performed to assess biomechanical efficacies of the flexible cage when combined with pedicle screws with flexible rods. The post-operated models were constructed by modifying the L4-5 of a previously-validated 3-D FE model of the intact lumbar spine (L2-S1): (1) Type 1, flexible cage only; (2) Type 2, pedicle screws with flexible rods; (3) Type 3, interbody fusion cage plus pedicle screws with rigid rods; (4) Type 4, interbody fusion cage plus Type 2; (5) Type 5, Type 1 plus Type 2. Flexion/extension of 10 Nm with a compressive follower load of 400N was applied. As compared to the Type 3 (62~65%) and Type 4 (59~62%), Type 5 (53~55%) was able to limit the motion at the operated level effectively, despite moderate reduction at the adjacent level. It was also able to shift the load back to the anterior portions of the spine thus relieving excessively high posterior load transfer and to reduce stress on the endplate by absorbing the load with its flexible shape design features. The likelihood of component failure of flexble cage remained less than 30% regardless of loading conditions when combined with pedicle screws with flexible rods. Our study demonstrated that flexible cages when combined with posterior dynamic system may help reduce subsidence of cage and degeneration process at the adjacent levels while effectively providing stability at the operated level.

• 한국음향학회지
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• 제22권3호
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• pp.217-223
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• 2003

30 ㎑의 초음파 (ultrasonic wave)의 미세 진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)에 의한 공기대류를 이용한 새로운 냉각방법을 소개한다. 초음파 진동은 압전소자 (piezoelectric device)에 의해서 얻어지며 50 m 정도의 진동진폭을 얻기 위해 기계적 진동 증폭자인 혼 (horn)을 추가하여 전체 진동 시스템이 공진하도록 구성된다. 음향유동에 의한 열전달 효과의 상승을 측정하기 위해 열원 (heat source) 및 열원 주위의 대기의 온도변화를 실시간으로 측정하였다. 초음파 진동 시작 후 시간지연 없이 음향유동이 유도되어 진동자 주위의 대량의 공기유동으로 인한 급격한 온도감소가 관찰되었다. 또한 열원과 진동자와의 거리가 방사 (radiation)되는 음파 (sound wave)의 반파장 (half wave length)의 정배수가 될 때 열원의 냉각효과가 극대화됨을 실험적으로 관찰하였다. 이는 음파의 공진현상에 기인한 것으로 이론적 고찰을 통한 검증 또한 수행되었다. 음향유동을 이용한 냉각법의 장점은 초음파 진동을 이용하기 때문에 무소음이며 이동 형태의 부품이 없기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 기존의 전기모터를 이용한 냉각팬 (cooling fan)으로는 냉각이 어려운 초소형 기전시스템 (MEMS)의 냉각법으로 사용될 수 있는 첨단 냉각방법이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.203-209
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• 2013

Digital Radiography(DR)는 film/screen(F/S)과 비교하여 넓은 계조와 높은 Detective Quantum Efficiency(DQE), Modulation Transfer function(MTF)를 바탕으로 화질의 개선과 저 선량으로 검사가 가능할 것으로 예상됐지만 기대와는 다르게 과노출이 Signal to Noise Ratio(SNR)향상을 가져 오면서 환자 피폭선량의 증가를 가져오게 되었으며 이는 Dose Creep이라는 개념으로 설명 된다. DR에서의 선량 증가 이유는 F/S의 촬영에서 사용했던 관전압(kVp)을 고정 적용하여 Auto Exposure Control(AEC)를 사용하기 때문에 과노출을 유발 할 수 있다. 이에 본 논문은 DR에서 적합한 일반촬영 방법을 제안하고자 관전압이 대조도에 주는 영향, 관전류(mA)변화에 따른 MTF 측정, 머리 모형을 촬영한 영상의 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR) 측정을 통해 정량적 평가를 시행 하였다. 그 결과 관전압에 의한 대조도 변화는 후보정 이후 개선이 가능하며, 관전류에 의한 MTF 측정 결과 50%영역은 1.41~1.39 lp/mm, 10% 영역은 3.19~2.8 lp/mm로 관전류 변화에 따른 초점크기 변화는 영상의 해상력에 영향을 주지 않는다. 영상의 PSNR측정 결과는 관전압과 관전류가 증가 하여도 90kVp를 제외하고 30dB 이상으로 시각에 의한 영상의 차이를 인지하기 어렵다. 실험결과를 바탕으로 디지털 일반촬영에서 관전압은 80kVp 이상 100kVp이하, 관전류는 선예도와 상관 관계가 없으므로 선량과 조사시간을 단축 시킬 수 있는 방향으로 사용하기를 제안한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.84-93
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• 2011

교통연계 환승센터를 이용하는 보행자에게 다양한 정보의 수집 및 가공을 통한 실시간 맞춤형 정보를 제공하기 위해 테스트베드(김포공항)의 통신환경 설계 및 효율적인 보행자 위치측위의 보정기술을 연구하였다. 통신환경 구축을 위한 설계는 환승 센터 구역에서 이용자에게 신뢰성이 보장된 데이터 전송이 가능하여야 한다. 또한, 위치 측위를 위해 고려 되어야 할 사항도 병행하여 검토해야 한다. 따라서 우리는 데이터 통신과 위치 측위 효율을 동시에 만족하는 통신환경 설계를 수행하였다. 그리고 효율적인 위치 측위 기술 적용을 위해 상용기술 기반의 실시간 위치 인식에 관련한 문제를 판단하고 문제를 해결하고자 새로운 접근 방법을 고안하여 테스트베드에 적용 및 분석하였다. 본 논문에서 전자지도상에 실제 건물이 가지고 있는 특성(구조물)을 인가하여 실제 환경과 최대한 흡사한 상황에서 무선접속점(AP: Access Point)을 위치시켰으며, 각각의 위치에서 특정한 조건을 만족하도록 통신환경 구축 설계를 수행하였다. 또한, 교통연계 환승 서비스에서 보행자 위치측위를 필요로 하는 주요지점(POI:Point Of Interest)을 기준점으로 설정하고 해당 지점을 표출할 수 있도록 하는 방법을 고안하였다. 그 설정방법과 알고리즘에 대해서 테스트베드에서의 실험을 통해 얻어진 원시데이터를 바탕으로 시뮬레이션 수행하고 그 결과에 대해서 소개하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.135-141
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• 2020

2015년 바레인에서 귀국한 한국인이 처음으로 메르스 확진 판정을 받으면서 대한민국 메르스 유입이 확인되었다. 최초 메르스 확진 판정 후 감염자가 병원으로 후송 된 후 2차 감염자가 늘어났고 그 이후 대한민국은 메르스 공포에 떨어야 했다. 이 때 격리구급차 도입이 이루어지고 있었으나 들것 이송 중 오염에 대해서는 뾰족한 방법이 없었고 격리구급차 도입이 제한적으로만 이루어지고 있었기에 서울대학교 병원과 서울시립대학교에서는 이송용 격리 이송 장치 및 공기정화장치(양·음압기)를 개발하였다. 하지만 메르스 사태가 발생한지 4년이 지난 현재까지도 격리이송장치 및 공기정화장치에 대한 성능평가 시험법이 미흡한바 본 연구에서는 시뮬레이션 및 시험을 통하여 도출된 차압, 공기의 흐름에 따른 결과를 통하여 소형격리장비 내부와 외부의 차압을 측정하여 바이러스의 외부유출 및 내부밀폐가 가능한 최소 수치를 제안 하였으며, 이를 통하여 소형격리이송장비의 성능평가 및 시험법에 대하여 제안하였다. 해당 소형격리이송장비의 중요 기능을 정의하고 이를 평가항목으로 선정하여 현실과 유사한 상황을 모사하여 성능평가를 수행하였다. 그 결과 격리이송장치 내부의 양압과 음압의 적절한 압력 구성과 헤파필터의 명확한 기준이 명시되어 격리이송장치 및 공기정화장치의 성능기준을 명확하게 규정해야 함을 도출하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.108-117
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• 2016

본 논문에서는 MRV 규제 대응을 위해 선박 운항효율데이터 수집 및 검증 시스템을 구축하고 이를 활용하여 해운선사 업무지원과 국가 온실가스 인벤토리 산정이 가능한 국제해운 에너지효율 포탈 시스템을 설계하였다. 시스템 요구조건을 도출하기 위하여 EU MRV 법안과 IMO MRV 논의사항, 해운선사의 선박에너지효율과 온실가스규제 대응 및 국제해운 온실가스 통계 현황에 대하여 분석하고 선박 에너지효율과 온실가스 배출량 데이터 수집을 위하여 선내 장비, 에너지효율 측정 장비, 운항보고서를 활용한 데이터 수집 모듈과 선박에서 수집된 데이터를 육상으로 전송하기 위해 관리가 용이하고 사용량이 최소화된 데이터베이스기반 전송 모듈을 설계하였다. 수집된 데이터의 표준보고양식 변환, 모니터링, 통계 및 분석, 검증, 보고서 자동생성과 국가 온실가스 인벤토리 지원이 가능한 국제해운 에너지 포탈시스템을 설계하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.194-201
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• 2012

뜸은 질병에 대한 면역력을 높이고 질병을 치유하는데 효과적인 반면 뜸의 열 자극 세기를 조절하기 힘들어 피부에 고통을 유발시키며 화상을 입히는 부작용이 발생된다. 이런 한계점을 극복하기 위해 자극 조절이 가능한 고주파 열 자극 시스템을 개발하였으며, 동물에게 뜸질을 할 경우 얻어지는 온도분포와 유사한 자극 프로토콜을 개발하였다. 자극을 위한 시스템은 2MHz, 200W의 고주파유전가열장치, 절연프로브, 절연플레이트, 음압 발생부 및 온도측정부로 구성되어있다. 자극 프로토콜 설계를 위해서 일차적으로 토끼의 대퇴부에 뜸질시 표피, 피하 5mm와 피하10mm에서 온도분포를 획득하였다. 획득된 뜸질의 온도분포와 유사한 온도분포로 자극하기 위해서 자극펄스의 duty ratio와 반복회수 및 출력을 제어하였다. 뜸질과 고주파 자극시 피하의 온도분포를 비교해본 결과 피하 5mm와 10mm 부위에서의 상관관계는 각각 95%와 91%로 일치함을 보여주었다. 또한, 고주파 자극시 표피에서의 온도분포는 뜸에 비해 현저하게 낮게 나옴을 확인하였다. 이를 통해 고주파 열 자극 시스템은 뜸질의 문제점인 화농, 물집과 같은 부작용을 유발시키지 않으면서 피하에 뜸질과 유사한 열 자극이 가능함을 보여주었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권2호
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• pp.84-89
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• 2006

레이저 초음파 검사 장치는 레이저빔을 이용하여 초음파 신호를 발생시키고 측정하는 비접촉식 결함 검사 장치이다. 이 장치는 펄스 레이저빔을 이용하여 광대역 주파수 범위를 갖는 초음파 신호를 발생시키고 작은 점으로 집속된 측정용 레이저빔을 이용하여 초음파 신호를 측정하므로 우수한 측정 분해능을 제공한다. 본 논문에서는 레이저 초음파의 표면파를 이용하여 표면 결함의 깊이를 측정하는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 표면 결함은 깊이가 깊어질수록 차단 주파수 값이 작아지는 저주파 통과 필터 역할을 한다. 그리고 결함을 통과한 초음파 신호의 중심 주파수 값은 결함의 깊이에 따라 반비례적으로 작아진다. 본 논문에서는 표면 결함의 정규화 된 전달함수를 구한 다음 주파수 감쇠 성분을 이용하여 표면 결함의 깊이 정보를 추출하였고 표면 결함을 통과한 레이저 초음파 신호의 중심 주파수 값을 이용하여 결함의 릴이 정보를 추출하였다. 제안된 표면 결함 깊이 측정 방법은 초음파의 진폭 변화에 의한 결함 깊이 측정법보다 더욱 정밀한 정보를 제공하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2015

본 논문에서는 초광각 무선 내시경을 제안하고 구현하였다. 내시경은 초광각 카메라 모듈과 무선전송 모듈로 구성된다. 162도의 초광광 렌즈와 이미지 센서 및 카메라 프로세서가 $3{\times}3{\times}9cm3$ 크기의 케이스에 함께 패키지 된다. 무선전송 모듈로 UWB 기반 및 WiFi 기반의 플랫폼을 각각 구현한다. UWB 기반 모듈은 의 고화질 영상을 MJPEG로 압축하여, $2048{\times}1536$ (QXGA)의 해상도에서 15 fps의 속도로 영상을 전송하며, 최대 데이터 전송속도는 41.2 Mbps에 달한다. 구현된 내시경은 의료용 내시경의 화각과 해상도 수준을 가지며, 상용 고성능 WiFi 내시경과 비교할 때 ~3X의 화각과 16X의 해상도를 갖는다. WiFi 기반의 모듈은 $640{\times}480$ (VGA)의 해상도에서 30 fps의 속도로 영상을 스마트 기기로 스트리밍 하며, 최대 1.5 Mbps의 데이터 전송속도를 보여준다. 구현된 모듈은 저가격의 의료용 무선 전자 내시경의 구현 가능성을 보여주며, U-헬스케어, 응급처치, 가정의료, 원격진료 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.