• 제목/요약/키워드: electro-mechanical

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마이크로머시닝 기술을 이용한 새로운 형태의 고주파 저손실 Microstrip 전송선의 제작 (Fabrication of novel micromachined microstrip transmission line for millimeter wave applications)

  • 이한신;김성찬;임병옥;신동훈;김순구;박현창;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권8호
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    • pp.37-44
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RF 부품 수동소자 중 가장 기본적인 요소가 되는 전송선로를 DAML(Dtelectric-supported Airbridge Microstrip Line) 형태의 새로운 구조로 제안하였으며, DAMS(Micro Electro Mechanical System) 기술 중 표면 마이크로머싱닝(surface micromachining) 기법을 이용하여 구현하였다. 제안된 구조는 마이크로스트립 라인(microstrip line)의 응용 형태로서 기존의 신호선(signal line)과 ground 사이에 유전체 지지대(dielectric post)를 사용하였고, 신호선을 공중으로 띄우면서 넓은 범위의 임피던스에서 유전체 손실(dielectric loss)을 최소화하였다. 본 논문에서 제작된 전송선로는 10 ㎛의 신호선의 높이와 10 ㎛ × 10 ㎛의 지지대(Post) 면적과 9 ㎛의 지지대(post)의 높이와 5 mm의 길이로 제작되었다. 50 GHz에서 일반적인 마이크로스티립(microstrip) 전송선의 손실이 약 7.5 dB/cm 이상 되는 것과 비교하여 본 논문에서 제안한 구조에서는 50 GHz에서 전송선의 손실이 약 1.1 dB/cm가 되는 것을 얻었다.

3차원 유한 요소법을 이용한 초고주파 압전 박막 공진기의 공진 모드해석 (Resonant Mode Analysis of Microwave Film Bulk Acoustic Wave Resonator using 3D Finite Element Method)

  • 정재호;송영민;이용현;이정희;고광식;최현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.18-26
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    • 2001
  • 본 논문에서는 압전체를 전기기계 압전파동방정식과 경계조건을 이용하여 고유치 제로 정식화하고, 3차원 유한요소법을 적용하여 초고주파 대역에서 동작하는 압전박막공진기의 공진모드 및 공진특성을 공진기의 입력 임피던스를 통하여 해석하였다. 이를 통하여 1차원 해석에서는 불가능하였던 공진기의 전극형상과 상, 하부 전극의 비대칭 구조에 따른 공진특성과 스퓨리어스특성을 추출하였다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 공진주파수를 Mason 등기모델 해석결과 및 실제 제작한 ZnO 압전박막공진기의 공진 특성과 비교한 결과 정확하게 일치함을 확인하였다. 또한 두께진동모드로 동작하기 위한 최적의 길이와 두께의 비가 20 : 1이고 최소한의 길이와 두께의 비가 5:1 이상임을 알 수 있었다.

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SAW Filter Transmission Characteristics Design with Genetic Algorithm

  • Park, Kyu­-Chil;Kim, Seok­-Jae
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1767-1775
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    • 2003
  • SAW(Surface Acoustic Wave) 필터는 탄성표면파를 응용한 신호처리 기능 소자로, 각종 통신 기기의 고주파 회로의 대역 통과 필터로 이용된다. 기본적인 구성은 압전체 기판의 표면에 전기 신호와 표면파를 서로 교환하기 위한 입/출력 IDT(interdigital transducer) 한 쌍으로 이루어진다. 그 주파수 특성은 입/출력 IDT의 간격과 각각의 길이에 의해 결정되어지며, 대역 통과 필터의 특성을 지닌다. 본 논문은 이런 SAW 필터의 수치 설계 방법론에 관한 것이다. 입력 IDT의 전극의 길이를 변수로 정하고, 중심 주파수, 통과 대역의 폭과 정지 대역의 감소치가 주어졌을 때 적응/최적화 알고리즘을 이용하며 필터를 설계한다. 설계하고자 하는 필터 특성과 임의의 시간에 만들어진 필터와의 오차를 목적 함수로 정하고, 이 목적 함수를 최소화하는 것으로 필터의 설계가 가능하게 된다. SAW 필터의 계산 모델로는 델타 함수 모델과 등가 회로 모델을 사용하였으며, 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘을 사용하였다.

PMW-PNN-PZT계 세라믹스의 유전및 압전특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of PMW-PNN-PZT System Ceramics)

  • 윤광희;류주현;윤현상;박창엽
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.214-219
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    • 2000
  • In this paper the structural dielectric and piezoelectric properties of Pb[(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/)$_{x}$-(N $i_{1}$3//N $b_{2}$3/)$_{0.15-x-(Zr_{0.5})}$ $Ti_{0.5}$)$_{0.85}$$O_3$ (x=0.0~0.10) ceramic were investigated with the substitution of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/) $O_3$. According to the substitution of Pb(M $g_{1}$2//W/1/2/) $O_3$ curie temperatures were slightly decrease due to the decrease of the tetrag-onality of crystal structure and coercive fields were decreased. Up to the substitution of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/) $O_3$ 3mol%,remnant polarization dielectric constant piezoelectric constant were increased. Dielectric constant and electro-mechanical coupling factor( $k_{p}$, $k_{31}$ ) were appeared the highest value of 2230, 0.64, and 0.38 and piezoelectric constant( $d_{33}$ , $d_{31}$ ) was the largest value of 418, 202($\times$10$^{-12}$ /C/N), respectively, when the substitution amount of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/N) respectively, when the substitution amount of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/) $O_3$ was 3mol%.s 3mol%.%.

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초미세 유체 제어 시스템 구현을 위한 마이크로 펌프와 밸브의 집적 (Characterization of Microfluidic system integrated with micropump and microvalve)

  • 유종철;허현정;최영진;강치중;김한수;이경일;신진국;김용상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1645-1646
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    • 2006
  • Micro ElectroMechanical Systems (MEMS) 기술을 이용한 초미세 유체 제어 시스템 (마이크로 펌프, 마이크로 밸브, 마이크로 채널, 마이크로 믹서 등)은 화학, 생명분야의 DNA 분석, 항원-항체 분석, 질병의 진단 등에 사용되는 lab-on-a-chip, micro total analysis system ($\mu$-TAS) 등에서 화학 및 바이오 유체를 제어하는 분석 시스템의 일부분으로서 사용되며 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 이러한 microchip을 구현하기 위해 초미세 유체 제어 소자인 마이크로 펌프와 밸브를 같은 기관 위에 polydimethylsiloxane (PDMS)와 indium tin oxide (ITO)-Glass를 사용하여 동일한 구조로 집적 하였다. 마이크로 펌프의 pumping rate은 인가 직류 펄스 전력의 주파수와 duty 비를 변화시켜 최적화하였다. 직류 펄스 전력 500 mW를 인가하였을 때 주파수 2 Hz, duty 비 7 %에서 약 $1.05{\mu}l/min$의 최대 유량이 측정되었다. 마이크로 밸브는 ITO 히터에 전력을 인가함으로서 유량의 on/off 제어가 잘 됨을 확인할 수 있었고 유체를 closing하기 위해 필요한 전력은 약 300 mW이다.

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약물 투여에 따른 기니피그 대장 운동 측정을 위한 압력센서 개발 (Development of Pressure Sensor for Identifying Guinea Pig's Large Intestinal Motility Caused by Drug)

  • 박재순;박정호;김응보;조성환;장수정;정연호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.23-29
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    • 2016
  • In this paper, in order to quantify the peristalsis occurrence in a guinea pig's large intestine, a miniaturized air-gap capacitive pressure sensor was fabricated through micro-electro-mechanical system (MEMS). The proposed pressure sensor is a two-layered biocompatible polyimide substrate consisting of an air-gap capacitive plates between the substrates. The proposed pressure sensor was designed with a careful consideration of the structure and motility mechanism of the guinea pig's large intestine. Artificial pellets were mounted on a prototype pressure sensor to provide some redundancies in the form of size and shape of the guinea pig feces. Capacitance of a prototype sensor was recorded to be 2.5 ~ 3 pF. This capacitance value was later converted to count value using a lab fabricated data conversion system. Sensitivity of the pressure sensor was recorded to be below 1 mmHg per atmospheric pressure. During in vivo testing, artificial peristalsis caused by drug injection was measured by inserting the prototype pressure sensor into the guinea pig's large intestine and pressure data obtained due to artificial peristalsis was graphed using a labview program. The proposed pressure sensor could measure the pressure changes in the proximal, medial, and distal parts of the large intestine. The results of the experiment confirmed that pressure changes of guinea pig's large intestine was proportional to the degree of drug injection.

TEM 정밀 시편 제작용 몰리브덴 합금 미세 고정 부품의 제작을 위한 절삭 가공 방법에 관한 연구 (A study on machining method about molybdenum alloy micro fixing part for TEM precision specimen.)

  • 김기범;이창우;이해진;함민지;김건희
    • Design & Manufacturing
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    • 제11권3호
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    • pp.19-24
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    • 2017
  • In these days, increase requirement of TEM (Transmission Electro Microscope) in not only scientific field but also industrial field. Because TEM can measure inner-structure of specimen a variety of materials like metal, bio. etc. When use TEM, specimen should be thin about 50nm. So making for thin specimen, use Ion milling device that include specimen holder. The holder generally made of Aluminium Aluminium holder is worn away easily. For this reason, using time of ion milling with aluminum holder is too short. To solve the problem, we replace aluminium holer to molybdenum alloy holder. In this paper, we design molybdenum alloy holer for CAM and modify CAD modeling for effective machining process. So we array a specimen 3 by 4 and setup orientation for one-shot machining process. Next we make a CAM program for machining. we making a decision two machining strategy that chose condition of tool-path method, step-down, step-over. etc. And then conduct machining using CNC milling machining center. To make clear difference between case.1 and case.2, we fixed machining conditions like feed-rate, main spindle rpm, etc. After machining, we confirm the condition of workpiece and analysis the problems case by case. Finally, case.2 work piece that superior than case.1 cutting with WEDM because that method can not ant mechanical effect on workpiece.

동피복 복합선재 제조를 위한 연속주조공정의 최적화 (The Optimization of Continuous Casting Process for Production of Copper Clad Steel Wire)

  • 조훈;김대근;황덕영;조형호;김윤규;김영직
    • 한국주조공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.259-264
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    • 2005
  • The copper clad steel wire is used extensively as lead wires of electronic components such as capacitors, diodes and glass sealing lamp because the wire combines the strength and low thermal expansion characteristic of Fe-Ni steel with the conductivity and corrosion resistance of copper. In order to fabricate the copper clad steel wire, several processes including electro-plating, tubecladding extrusion process and dip forming process have been introduced and applied. The electroplating process for the production of copper clad steel wire shows poor productivity and induces environmental load generation such as electroplating solution. The dip forming process is suitable to mass production of copper clad steel such as trolley wire. and need expensive manufacturing facilities. The present paper describes the improvement of the conventional continuous casting process to fabricate copper clad steel wire, which its core metal is low thermal expansion Fe-Ni alloy and its sheath material is copper. In particular, the formation of intermetallic compound at interface between core and sheath was investigated in order to introduce optimum continuous casting process parameter for fabrication of copper clad steel wire with higher electrical conductivity. The mechanical strength of copper clad steel wire was also investigated through wiredrawing process with of 95% in total reduction ratio.

MEMS 센서기반의 구조물의 안전 모니터링 시스템 (Safety Monitoring System of Structures Using MEMS Sensor)

  • 임재돈;김정집;홍두의;정회경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.1307-1313
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    • 2018
  • 최근 빈번히 발생하고 있는 지진, 구조물의 노후화에 따라 구조물 붕괴 및 기울어짐 사고 등이 자주 발생하고 있으며, 이런 구조물에 대한 재난을 방지하기 위하여 다양한 방법이 제시되고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 IoT(Internet of Things) 기반의 구조물 이상 유무를 실시간으로 모니터링 하여 구조물의 붕괴, 기울어짐, 화재 등에 대한 이상 징후현상을 사전에 제공하는 시스템을 제시한다. MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 센서(Sensor)기반의 기울기 센서, 가속도 센서를 이용, 센서별 검출된 데이터를 서버로 실시간 전송, 데이터를 축적하며, 설정된 임계치를 상위할 경우 대응할 수 있는 서비스를 제공 한다. 구조물의 붕괴, 기울어짐, 화재 등의 현상에 대한 임계치 상위 이벤트 발생 시 경고를 함으로, 구조물의 붕괴 및 기울어짐 현상에 대한 대피, 보수가 가능하여, 구조물에서 발생할 수 있는 재난에 대응할 수 있을 것이라고 사료된다.

맥동파 전자해머 구동시스템의 개발 (Development of Pulsating Type Electromagnetic Hammer Drive Systems)

  • 안동준;남현도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.269-274
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    • 2016
  • 본 연구는 호퍼와 같은 공정에서 필연적으로 발생하는 스케일 또는 막힘 현상을 방지하기 위해 적용할 수 있는 저주파 전자해머 구동 시스템의 개발에 관한 것이다. 전자기계식 hammering 구동 방식은 진동과 충격량을 동시에 발생시키는 방식으로, 본 논문에서는 전자해머의 특성을 고찰하기 위하여 전자해머에 장착된 직/병렬 스프링 상수 해석을 하였고 발생에너지는 E코어에 부착된 스프링 상수가 모두 같을 경우에 계산된 등가 스프링 상수와 E코어와 I코어 사이의 동작 변위의 곱으로 계산할 수 있음을 보였다. 또한 전자해머의 충격량을 최대화하기 위하여 맥동파 구동 알고리즘을 적용하였으며, 이 알고리즘은 논리 AND 연산과 마이크로 콘트롤러(atmega128)의 타이머 인터럽트와 PWM 기능을 사용하여 구현하였다. 전자해머의 구동회로는 IGBT로 구성된 H-브리지 방식으로 설계하였고, 가속도계 측정법으로 개발한 전자 해머 시스템의 성능을 검증하였다. 실험 결과 제안한 시스템이 기계적 에너지를 양호하게 발생시킬 수 있으며, 호퍼와 같은 공정에 적용할 수 있음을 보였다.