• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.51-51
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• 2009

Thin Cross 초음파모터의 구조는 그림 1(a)와 같이 크로스형태의 얇은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이다. 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타 점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 최적설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메타, 토크 게이지를 이용하여 구동시스템을 구성하였다. 그림 1(b)는 마이크로컨트롤러(ATmega)를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개 의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동 전원으로 사용한다. 피드백 회로인 맨코더와 AD 컨버터는 정속도 운전을 위해서 사용되었다. 제안된 구동드라이버를 이용하여 측정한 결과, 기존의 제품화된 드라이버와 비교하여도 특성의 큰 차이를 보이지 않았으며 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 비교적 안정화 시킬 수 있었다. 입력전압을 증가시킬수록 속도는 선형적인 증가를 보였고 토크는 이와 반대로 감소하는 특성을 보였다. 피드백 제어회로가 없는 경우에는 프리로드 변화에 따른 극심한 속도 변화를 보였고, 피드백 제어를 하였을 경우에는 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능함을 확인하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적인 특성을 보였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제14권2호
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• pp.8-12
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• 2011

As the aged population grows around the world, many medical instruments and devices have been developed recently. Among the devices, a drug delivery stent is a medical device which requires precision machining. Conventional drug delivery stent has problems of residual polymer and decoating because the drug is coated on the surface of stent with the polymer. If the drug is impregnated in micro hole array on the surface of the stent, the problem can be solved. Micro sized holes are generally fabricated by laser machining; however, the fabricated holes do not have an enough aspect ratio to contain the drug or a good surface finish to deliver it to blood vessel tissue. To overcome these problems, we propose a vibration-assisted machining mechanism with PZT (Piezoelectric Transducers) for the fabrication of micro sized holes. If the mechanism vibrates the eyepiece of the laser machining head, the laser spot on the workpiece will vibrate vertically because objective lens in the eyepiece shakes by the mechanism's vibration. According to the former researches, the vibrating frequency over 20kHz and amplitude over 500nm are preferable. The vibration mechanism has cylindrical guide, hollowed PZT and supports. In the cylinder, the eyepiece is mounted. The cylindrical guide has upper and low plates and side wall. The shape of plates and side wall are designed to have high resonating frequency and large amplitude of motion. The PZT also is selected to have high actuating force and high speed of motion. The support has symmetrical and rigid characteristics.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권2호
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• pp.44-48
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• 2007

In recent years, the size of plane substrates and semiconductor wafers has increased. As conventional contact transportation systems composed of, for example, carrier rollers, belt conveyers, and robot hands carry these longer and wider substrates, the increased weight results in increased potential for fracture. A noncontact transportation system is required to solve this problem. We propose a new noncontact transportation system combining acoustic viscous and aerostatic forces to provide damage-free transport. In this system, substrates are supported by aerostatic force and transported by acoustic viscous streaming induced by traveling wave deformation of a disk-type stator. A ring-type piezoelectric transducer bonded on the stator excites vibration. A stator with a high Q piezoelectric transducer can generate traveling vibrations with amplitude of $3.2{\mu}m$. Prior to constructing a carrying road for substrates, we clarified the basic properties of this technique and stator vibration characteristics experimentally. We constructed the experimental equipment using a rotational disk with a 95-mm diameter. Electric power was 70 W at an input voltage of 200 Vpp. A rotational torque of $8.5\times10^{-5}Nm$ was obtained when clearance between the stator and disk was $120{\mu}m$. Finally, we constructed a noncontact transport apparatus for polycrystalline silicon wafers $(150(W)\times150(L)\times0.3(t))$, producing a carrying speed of 59.2 mm/s at a clearance of 0.3 mm between the stator and wafer. The carrying force when four stators acted on the wafer was $2\times10^{-3}N$. Thus, the new noncontact transportation system was demonstrated to be effective.

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-8
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• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 연소시키는 버너의 연소장을 가시화시키기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 화염형상 및 연소장 이미지를 획득하였으며, 후처리를 통해 화염과 연소장의 구조 및 거동을 면밀히 분석하였다. 수송기체 유량이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소영역이 신장되고, 반응온도가 증가하였다. 또한, 시간에 따른 가시화염과 IR 연소장의 거동변화를 비교분석하여 화염의 진동특성을 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1-10
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• 2018

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너에서 생성되는 화염의 거동을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 slit-jet 버너에서 생성된 화염과 연소장 이미지를 획득하였으며, 후처리 과정을 통해 화염과 연소장의 구조변이를 면밀히 분석하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소반응영역이 신장되고, 반응온도가 증가하였다. 또한, 시간 변화에 따른 가시화염과 IR 연소장의 거동변화 비교를 통해 화염의 진동원인을 고찰하였으며, 화염면적의 FFT분석을 통해 생성화염의 진동주파수도 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권1호
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• pp.25-30
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• 2021

The surface texture produced via surface texturing is an important approach for controlling the tribological behavior of friction behavior of mechanical devices. The purpose of this study is to investigate the effect of grooves generated via ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) technology on the tribological performance of AISI 4150 steel against stainless steel 316L. In the study, tribological tests are performed under two different regimes, namely mixed and hydrodynamic lubrication, by varying the applied normal load and reciprocating speed during the tests. According to the test results, the friction coefficient decreases as static load (10 N, 30 N, and 50 N) of UNSM technology increases in the mixed lubrication regime. Conversely, the friction coefficient increases as the static load (10 N, 30 N, and 50 N) of UNSM technology increases in the hydrodynamic lubrication regime. Hence, the results indicate that micro-grooves generate hydrodynamic pressure in the outlet, which increases the oil film thickness between the two mating surfaces. This potentially leads to a reduction in friction in the mixed lubrication regime due to the prevention of contact of asperities and debris. However, the results indicate an adverse effect in the hydrodynamic lubrication regime. In this regard, additional experiments should be performed to investigate the effect of grooves generated by UNSM technology at varying conditions on the friction behavior of AISI 4150 steel, which in turn can be controlled by the generated pressure and oil film thickness at the contact interface.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제53권4호
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• pp.269-282
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• 2023

Purpose: Dental fear hinders patients from receiving appropriate dental treatment. In particular, the noise generated by high-speed air turbines and ultrasonic scalers can adversely affect patients. Many efforts have been made to reduce the discomfort caused by noise, but no methods are definitively recommended. The purpose of this study was to determine the efficacy of active noise-canceling (ANC) headphones in reducing the pain and discomfort associated with dental scaling. Methods: Fifty-five patients requiring scaling and root planing, aged ≥19 years and showing no auditory problems, were included. Scaling was performed for the bilateral maxillary molars and premolars while patients wore headphones, with ANC turned either on or off. The degree of noise and pain reduction in the on and off conditions were surveyed using a visual analog scale (VAS). The Wilcoxon signed-rank test was performed to compare noise-and pain-related discomfort with ANC turned on and off. Results: The sample included 28 men and 27 women with a mean age of 45.45±13.12 years. The average noise-related discomfort score was 3.84±2.12 and 2.95±1.99 when noise-canceling was turned off and on, respectively, with a statistically significant difference (P<0.05). Similarly, the average pain-related discomfort score was 3.78h±2.00 and 3.09±1.96 when noise-canceling was turned off and on, respectively, which was a statistically significant difference (P<0.05). Conclusions: The use of ANC headphones seems to reduce the discomfort caused by noise and pain in patients undergoing scaling.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.382-393
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• 2024

유체 디스펜싱(fluid dispensing) 방식인 Microplotter 시스템은 압전 소자를 통한 초음파 펌핑(pumpin)을 기반으로 유체를 분사한다. 이 기법은 넓은 범위의 점도를 가진 다양한 물질들이 마이크로 사이즈로 프린팅 되는 것을 가능하게 한다. 본 논문에서는 디스펜서 프린팅 기술에 대해 소개하고 장비를 이용한 다양한 공정을 이해 및 응용에 목적을 두고 있다. 또한, 분사 강도, 분사 시 팁의 높이, 분사 속도와 같은 매개변수들을 조절하여 장비의 최적화 방법에 대해 설명하고자 한다. 금속 나노 입자, 탄소나노튜브, DNA, 단백질 등 광범위한 유체와 호환된다는 Microplotter의 장점을 이용함으로써 인쇄전자, 생명공학, 화학공학 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권4호
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• pp.492-502
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• 1995

공사 소음이 공사장 주변의 양식 가물치 (체장 44cm)의 유영행동에 어떠한 영향을 미치는지 조사하기 위하여 1993년 9월 12일 경기도 평택시 신대리의 아산호 부근에 위치한 육상 양어장에서 파일작업전과 파일작업중의 소음 레벨과 진동을 측정하고, 바이오 텔레메트리 기법을 사용하여 유영행동을 측정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1) 파일작업중 소음원으로 부터 약 90m의 거리에서 측정한 수중 소음 레벨, 공중 소음 레벨 및 진동 변위는 파일 작업전에 비하여 각각 36.5dB$(re\;l{\mu}Pa)$, 23dB$(re\;0.0002{\mu}bar)$ 및 $5.9{\mu}m$로 증가하였다. 2) 유영속도의 변화 폭은 자극을 가한 초기에 크고, 자극이 계속되면 그 변동폭은 감소하는 경향을 보였다. 활동량은 야간 보다 주간이 많고, 심한 자극을 받으면 상하운동을 많이 하며 양어장 바닥의 진흙 속으로 도피하는 경우도 있음을 알 수 있었다. 3) 파일작업중의 평균 유영속도는 0.50m/sec (체장대비 1.1배), 파일작업이 없을 때의 평균 유영속도는 0.36m/sec (체장대비 0.8배)이었으며, 파일작업중의 가물치의 평균 속도가 파일작업이 없을 때에 비하여 약 1.4배 빠른 것으로 나타났다. 이러한 소음이나 진동으로 인한 자극은 가물치의 생태에 상당한 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.165-170
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• 2013

초고온가스로 핵연료 구형 UCO (uranium oxycarbide) 입자 제조과정 중 중간화합물 제조에서 적용하고 있는 내부겔화공정을 대체하기 위해 외부겔화공정을 도입하는 연구가 진행 중에 있다. 외부겔화공정을 이용해서 구형 UCO입자를 제조하기 위한 사전실험으로, 중간화합물인 ADU (ammonium di-uranate) 겔 입자를 제조하기 위한 원료용액인 모사 broth 용액을 제조하여 카본블랙 입자를 분산시키는 실험이 수행되었다. 다양한 종류의 카본블랙 입자를 사용해서 모사 broth 용액에 분산실험을 수행한 결과, Cabot G 제품이 용액상에서 분산안정성과 균일한 분산상태를 나타내고 있어서, 본 연구의 카본블랙으로 선정되었다. 또한 나노크기 입자로 응집된 카본블랙 입자를 고점성 액상물질에 효율적으로 분산시키기 위해서는, 금속염용액에 카본블랙 입자를 투입하고 ultrasonic force를 이용해서 응집입자를 해체한 다음, 고점성 물질인 PVA (poly vinyl alcohol)를 투입하여 강력한 기계식혼합기를 이용해서 6000 rpm으로 2차 분산 혼합시키는 경우, ultrasonic force에 의한 broth 용액의 물성이 유지되면서 카본블랙 입자의 분산안정성과 분산상태가 양호한 broth용액을 얻을 수 있었다.