• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.244-247
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• 2002

The performance of the precision micro-positioning 4-dof stage is presented. The compact design utilizes the monolithic mechanism to achieve the translation in the Z axis and rotation in the $\theta$ z, $\theta$ x and $\theta$ y axes with high stiffness and high damping. Hysteresis, nonlinearity, and drift of the piezoelectric effects are improved by incorporating the sensors in a feedback control. Experiments demonstrate that the micro-positioning stage is capable of 2nm resolution over the travel range of 25$\mu\textrm$ m in the Z axis, 0.0l7 $\mu\textrm$ rad resolution over the 170$\mu\textrm$ rad in the $\theta$ z and 0.011 $\mu\textrm$ rad resolution over the $\mu\textrm$ rad in the $\theta$ x and $\theta$ y axes. The cross-axis interferences among the axes are at a noise range. This stage is available for positioning error compensation of the XY stage with large stroke.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.255-260
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• 2014

최근에 열화상 카메라는 수 변전 설비의 열화 상태를 진단하는데 많이 사용하고 있다. 그러나 자장이 높은 곳에서는 열화상 카메라의 전자부가 높은 자장으로 인하여 제대로 동작하지 못하는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위해 일반적으로 반사경을 사용할 수 있으나 반사경의 휨 등에 의해 반사 성능이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 아크릴 판에 알루미늄을 코팅하여 설계한 후 이를 제작하여 측정의 오차를 줄이고 측정 효율을 높이는 방법을 제시한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권1호
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• pp.97-103
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• 2013

A new precision positioning mechanism for stage was been developed by Displacement Magnification Device(DMD) in this paper. The DMD was composed of the beam and multilayer piezoelectric actuators. The theoretical and experimental analysis of DMD to enlarge displacement more then 50times were discussed. And the 2-axis stage by using displacement amplification apparatus was added in the new DMD, and it was able to do it through finite element analysis and experiment. As the results, the magnification of DMD can be obtained about $100{mu}m$ displacement to the 10V input voltage($1.5{mu}m$). And the about 50nm of linearity error in the $30{mu}m$ measurement range and 20times of the amplification in displacement can be measured. In addition, the experimental results are confirmed the possibility of millimeter displacement characteristics and correspond to finite element analysis results.

• Computers and Concrete
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• 제16권3호
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• pp.399-414
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• 2015

Nowadays, fiber reinforced polymer (FRP) composites are widely used for rehabilitation, repair and strengthening of reinforced concrete (RC) structures. Also, recent advances in concrete technology have led to the production of high strength concrete, HSC. Such concrete due to its very high compression strength is less ductile; so in seismic areas, ductility is an important factor in design of HSC members (especially FRP strengthened members) under flexure. In this study, the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and multiple regression analysis are used to predict the curvature ductility factor of FRP strengthened reinforced HSC (RHSC) beams. Also, the effects of concrete strength, steel reinforcement ratio and externally reinforcement (FRP) stiffness on the complete moment-curvature behavior and the curvature ductility factor of the FRP strengthened RHSC beams are evaluated using the analytical approach. Results indicate that the predictions of ANFIS and multiple regression models for the curvature ductility factor are accurate to within -0.22% and 1.87% error for practical applications respectively. Finally, the effects of height to wide ratio (h/b) of the cross section on the proposed models are investigated.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.36-41
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• 2009

This paper presents the development of a micro punching system with modified cymbal mechanism. To realize the micro punching, we introduced the hybrid system with a macro moving part and micro punching part. The macro moving part consists of a ball screw, a linear guide and the micro step motor and micro punching part includes the PZT actuators and displacement amplification device with modified cymbal mechanism. The PZT actuator is capable of producing very large force, but they provide only limited displacements which are several micro meters. Thus the displacement amplification device is necessary to make those actuators more efficient and useful. For this purpose, a cymbal mechanism in series is proposed. The finite element method was used to design the cymbal mechanism and to analyze the mode shape of the one. The displacement and mode shape error between the FEM results and experiments are within 10%. A considerable design effort has been focused on optimizing the flexure hinge to increase the output displacement and punching force.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.9-17
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• 2018

지구 관측용 소형 위성카메라의 경우, 중대형 위성에 비해 상대적으로 약한 구조 안정성으로 인해 열악한 발사환경 및 우주환경에서 광부품의 정렬오차가 발생하기 쉽다. 발생한 정렬오차는 위성카메라의 광학 성능 저하를 유발시킨다. 본 연구에서는 소형 위성 카메라의 정렬오차를 보상하기 위하여 3축 포커스 메커니즘을 제안하였다. 이 메커니즘은 3개의 압전 작동기로 구성되어 x-축, y-축 틸트 및 디스페이스(De-space) 보정을 수행할 수 있다. 포커스 메커니즘의 설계 요구조건은 슈미트-카세그레인(Schmidt-Cassegrain) 타입의 목표 광학계 설계에서 도출되었다. 부경 정렬오차 보상을 위하여 부 반사경의 뒤에 포커스 메커니즘을 부착하여 부경의 3축 운동을 제어하였다. 이 때 파면오차로 인한 광학 성능 저하를 최소화하기 위한 플렉셔를 Box-Behnken 실험계획법을 통하여 설계하였으며, ANSYS를 이용하여 파면오차 해석을 수행하였다. 제작된 포커스 메커니즘은 작동기의 수학적 모델링, PID 제어기 설계, 서보 제어실험을 통해 서보성능을 검증하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권2호
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• pp.86-92
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• 2011

본 연구는 최근 생체내선량측정에서 유용성을 재평가 받고 있는 광자극발광선량계(optically stimulated luminescence dosimeters. OSLDs)와 다이오드 검출기를 병행하여 직장암 방사선치료 환자의 피부선량을 측정하고 치료계획시스템 에서 계산 선량과 측정 선량을 비교하여 OSL 선량계의 임상적 유용성을 평가하고자 하였다. 각 OSL 선량계의 고유한 교정상수를 측정하고 10 명의 직장암 환자를 대상으로 3 부위를 설정하여 측정하였다. 기준 흡수선량 100 cGy에 대하여 OSL 선량계의 교정상수는 6 MV X-선의 경우 1.17, 10 MV X-선의 경우 1.28 이었다. 또한 직장암 환자들의 피부선량은 측정 부위별로 치료계획시스템에서 계산 선량과 비교하여 다이오드 검출기는 1.16 ~ 2.83%의 선량증가를 보였고 OSL 선량계는 1.36 ~ 2.17%의 선량증가를 보였다. 특히 피부면의 굴곡이 심한 회음부(perineum)에서 계산된 선량과 전달 선량간 차이가 증가되었으며 다이오드 검출기보다 OSL 선량계가 측정값의 변화가 상대적으로 작았다. 따라서 OSL 선량계는 기존에 사용하던 이온함 및 다이오드 검출기를 대신하여 방사선량학적 오차의 검증 및 생체내선량측정에서 임상적으로 적용이 가능하였으며 직장암 환자의 굴곡이 심한 회음부 주변의 선량 평가에 대한 연구가 계속되어야 할 것으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제9D권5호
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• pp.925-930
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• 2002

워터마킹은 DRM(digital rights management)의 요소 기술로서 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 3D 신속 조형 기술(RP : rapid proto-typing)에 적용된 연구는 찾아보기 어렵다. 대부분의 연구가 텍스트 문서, 2D 이미지, 동영상, 음악 등의 컨텐츠에 한정되어 있다. RP 시스템은 다품종 소량 생산에 적합하고, 시제품을 제작하여 제품개발 초기 단계에서 설계상의 오류나 부적합한 요인을 조기에 발견하는 것이 가능한 까닭에 산업 현장에 많이 사용되고 있다. 본 논문은 3D 형상 모델을 가지고 있는 STL(stereolithography) 파일에 워터마크를 삽입하는 방법에 관한 연구이다. 제안된 알고리즘은 3D 형상 데이터의 법선 영역과 패싯 뒷면 영역에 워터마크를 삽입한다. 이런 까닭에 3D 형상에는 어떠한 왜곡도 발생하지 않으며 워터마크의 비가시성(invisibility)을 충족한다. 제안된 알고리즘으로 3D 형상 데이터의 법선 영역과 패싯 뒷면 영역에 워터마크 데이터의 삽입과 추출이 가능함을 보여주었으며, 본 연구의 실험 결과는 fragile 워터마킹과 robust 워터마킹과의 이용가능성을 제시하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.75-82
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• 2004

A metrological atomic force microscope (M-AFM) was developed fur the length measurements of nanometer range, through the modification of a commercial AFM. To eliminate nonlinearity and crosstalk of the PZT tube scanner of the commercial AFM, a two-axis flexure hinge scanner employing built-in capacitive sensors is used for X-Y motion instead of PZT tube scanner. Then two-dimensional displacement of the scanner is measured using two-axis heterodyne laser interferometer to ensure the meter-traceability. Through the measurements of several specimens, we could verify the elimination of nonlinearity and crosstalk. The uncertainty of length measurements was estimated according to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Among several sources of uncertainty, the primary one is the drift of laser interferometer output, which occurs mainly from the variation of refractive index of air and the thermal stability. The Abbe error, which is proportional to the measured length, is another primary uncertainty source coming from the parasitic motion of the scanner. The expanded uncertainty (k =2) of length measurements using the M-AFM is √(4.26)$^2$+(2.84${\times}$10$^{-4}$ ${\times}$L)$^2$(nm), where f is the measured length in nm. We also measured the pitch of one-dimensional grating and compared the results with those obtained by optical diffractometry. The relative difference between these results is less than 0.01 %.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.78-86
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• 2014

본 논문에서는 질량-스프링 구조를 이용한 새로운 광세기 기반 광섬유 진동센서를 제안하고 시뮬레이션과 부분 실험을 통하여 그 실현 가능성을 제시한다. 제안한 광세기 기반 광섬유 진동센서는 네 개의 구불구불하게 휘어지는 스프링과 질량체 안의 사각형 개구면(aperture)으로 구성된 질량-스프링 구조를 가진다. 광시준기(optical collimator)는 질량체 안의 사각형 개구면의 변위에 의해서 변조되는 광을 넓히는 데 이용된다. 제안한 광섬유 진동센서를 광학적인 면과 기계적인 면에서 해석하고 설계한다. 기계적인 부분의 설계는 이론적인 해석, 수학적인 모델링 및 3 차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용한다. 기계적인 진동이 가해질 때 개구면의 상대적인 변위관계를 3차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용하여 구하고, 개구면의 상대적인 변위에 따른 출력값을 실험을 통하여 측정한다. 이를 이용하여 진동에 따른 출력 특성을 파악한 결과 센서 민감도 $15.731{\mu}W/G$, 감지영역 ${\pm}6.087G$를 얻었다. 그리고 입력광원의 파워가 10 dB까지 변하더라도 참조광을 이용하여 0.75%의 상대오차를 보이는 매우 안정된 출력광 파워를 얻었다. 제안한 광섬유 진동센서는 간단한 구조, 저비용 및 다지점 측정 가능의 특징을 가지면서, MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) 기술을 이용하여 소형으로 간편하게 제작할 수 있는 잠재력을 가진다.