• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.135-142
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• 2021

본 연구에서는 기존의 낮은 순환골재 품질을 개선하기 위해 다중 회전 날개 및 가이드 판을 순환골재 파쇄장치에 설치하였다. 신기술의 파쇄 효율을 평가하기 위해 시뮬레이션 분석을 실시한 결과, 가이드판을 설치함에 따라 파쇄 드럼 내부에서 대부분의 투입물이 파쇄되고, 다중 회전 날개 및 가이드판이 파쇄물의 상승 회류를 유도하기 때문에 파쇄 효율이 높은 것으로 나타났다. 이를 통하여, 다중 회전 날개와 가이드 판을 적용한 파쇄장치는 기존 순환골재 파쇄장치보다 파쇄효율 및 경제성이 우수한 것으로 확인되었다. 또한, 신기술로 생산한 순환골재는 기존 순환골재에 비해 골재 표면에 부착된 시멘트 페이스트 및 모르타르의 양이 적었으며, 이를 혼입한 콘크리트에서 역학적 성능 및 탄성계수 저하 현상이 감소하는 것으로 확인되었다. 하지만, 신기술로 생산한 순환골재는 표면에 남아있는 미세 시멘트 페이스트 및 모르타르로 인해 콘크리트의 탄산화 저항성이 천연골재 수준으로 개선되지는 못하였다. 따라서, 순환골재를 혼입한 콘크리트의 내구성 저하 현상을 개선하기 위한 장치 개선 또는 결합재 개발 등의 추가 연구 및 실험이 필요하다고 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.63-70
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• 2016

파이로테크닉 분리장치는 우주시스템과 유도무기의 발사 혹은 임무 중에 다양하게 활용되나, 큰 파이로 충격과 파편을 발생시켜 구조와 전자장비에 치명적인 손상을 야기할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 1960년대부터 다양한 대체 작동기에 대한 연구와 개발이 수행되어왔다. 본 연구에서는 Pyrotechnic Mechanical Device (PMD) 중 하나인 볼 타입 분리볼트에 대해 ANSYS AUTODYN을 사용한 동적 분리거동 해석을 수행하였다. 그 결과를 바탕으로 5단계의 분리단계 모델링을 수행하였으며, 연소모델과 1-D로 단순화된 부품의 상호작용에 대한 연립방정식으로 구성된 수학적 모델을 설립하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.601-605
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• 2014

일반적으로 표면적/부피비가 큰 전도성 다공체는 수퍼캐패시터의 전극이나 흡수제, 유연히터 등의 다양한 분야에 적용되어 왔다. 본 논문에서는 이러한 전도성 다공성 구조의 역학적 전기적 특성을 이용하여 고감도 압력센서를 구현하였다. 탄소나노튜브 용액에 스펀지를 적셔 다공체에 전도성을 부여하였으며, 압력에 따른 전도성 다공체의 저항 변화를 측정하였다. 전도성 스펀지에 압력이 가해졌을때, 각각의 탄소나노튜브들은 서로 맞붙게 되어 저항이 최대 20%까지 줄어듦을 확인하였다. 부드럽고 탄성력이 뛰어난 탄소나노튜브 스폰지는 반복적인 압축실험에도 모양의 변형 없이 매우 빠르게 안정화되고 일정한 저항변화를 확인할 수 있었다. 또한 스펀지 압력소자를 유연소자에 적용하기 위하여 탄소나노튜브 트랜지스터와 연결하여 외부압력에 따른 전기적 특성변화를 측정하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.409-414
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• 2017

본 연구의 목적은 실제 실리콘 박막 트랜지스터 내 포논 전달 특성을 이해하는 것이다. 이를 위해 박막 소자 내 열해석 예측 정확성이 검증된 전자-포논 상호작용 모델을 이용하여 반도체 산업에서 중요한 Silicon-on-Insulator(SOI) 시스템에 대한 다양한 조건에서 전자-포논 산란에 의한 Joule 가열 메커니즘의 고려하여 포논 전달 해석을 수행했다. 소자 장치 전원(device power)과 실리콘 층 두께 변화에 따른 포논의 평균자유행로(mean free path) 스펙트럼에 대한 열적 특성을 조사하여, 실제 SOI 소자 내 포논 전달을 이해했다. 이 결과는 SOI 소자의 신뢰성 설계 및 고효율 열소산(heat dissipation) 설계전략에 필요한 포논 전달 특성 이해에 활용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1785-1791
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• 2010

중합효소 연쇄반응(PCR)을 수행하려면 세포 용해(cell lysis)와 DNA추출(DNA purification)과정이 포함된 시료 전처리 과정을 거쳐야 한다. 종래의 시료 전처리 과정은 계면활성제와 같은 세포용해 버퍼를 이용하거나 열 또는 전기적 방법으로 세포막 파열을 유도하여 세포벽을 깬 후에 잔여물 처리과정을 거쳐 DNA를 추출하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 비드와 PDMS 기둥을 이용한 필터가 있는 시료 전처리용 바이오칩을 설계 및 제작하였다. 또한 제작된 바이오칩을 사용하여 $80^{\circ}C$에서 2분간 세포용해를 수행하고 DNA를 추출하였다. 칩에서 전처리과정을 거친 시료내의 DNA농도와 순도를 측정하고 DNA PCR과 겔 전기영동을 통해 시료 전처리용 바이오칩의 성능을 평가하였다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.179-185
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• 2016

A self-charging supercapacitor is constructed through simple integration of the energy storage and photo exited materials at the photo electrode. The large band gap of $NiO/Fe_3O_4$ heterostructure generates photo electron at the photo electrode and store the charges through redox mechanism at the counter electrode. Sulfanilic acid azocromotrop/reduced graphene oxide layer at the photo electrode trapped the photo generated hole and store the charge by forming double layer. The solar supercapacitor device is charged within 400 s up to 0.5 V and exhibited a high specific capacitance of ~908 F/g against 1.5 A/g load. The solar illuminated supercapacitor shows a high energy and power density of 33.4 Wh/kg and 385 W/kg along with a very low relaxation time of ~15 ms ensuring the utility of the self charging device in the various field of energy storage and optoelectronic application.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권5호
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• pp.545-551
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• 2012

마이크로 유체구조를 기반으로 하는 약물전달장치는 마이크로 유체 채널형상의 간단한 변형만으로 약물분출량을 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 그러나 디바이스 제작에 사용된 생분해성 고분자 85/15poly(lactic-co-glycolic acid) (85/15PLGA)의 소수성 기질 때문에 약물전달 장치내부로의 release medium의 유입이 원활하게 이루어지지 않으며 그 결과, 디바이스의 임플랜트 후 초기의 약물 분출에 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서 surfactant인 polyethylene-glycol600 (PEG600)과 Tween80을 이용하여 micro-channel의 표면처리를 한 디바이스와 surfactant를 사용하지 않은 디바이스를 각각 제작하여 약물 전달 실험을 하였으며, 이를 바탕으로 마이크로 유체 채널의 기하학적 형상에 따른 국소 마취제의 일종인 bupivacaine HCl(BHCl)의 분출속도제어를 입증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.709-716
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• 2013

팬 필터 유닛 (FFU)은 청정실 천정에 설치되어 정화된 공기를 공급하는 장치이다. FFU가 대형화되면서 출구면에서 속도가 불균일해지고 결과적으로 청정실에서 생산되는 제품의 품질 또는 생산성을 떨어뜨리게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가이드 베인이 설치되는데 가이드 베인은 속도를 균일하게 하지만 유동저항을 유발하여 동력이 일정하게 주어진 경우 공급되는 유량을 감소시킨다. 따라서 속도 균일성을 확보하면서 유량 감소를 최소화하는 최적설계가 요구된다. 본 연구에서는 FFU의 외벽과 중앙에 설치된 가이드 베인의 각도와 길이를 변경하면서 수치해석을 수행하여 가이드 베인의 성능 개선 방안을 도출하였다. 외벽에 설치된 가이드 베인의 경우, 형상을 변경하여 유량이 1.5% 감소하는 조건에서 속도 균일도를 3.7% 향상시킬 수 있었다. 중앙 가이드 베인의 경우 유량이 0.7% 감소하는 조건에서 속도 균일도를 2.9% 향상시킬 수 있었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권3_1spc호
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• pp.580-586
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• 2013

In general, manual wheelchairs have played important roles in moving patients from one place to another. However, patients have experienced discomfort getting on and off because of the need for physical assistance. This can be more serious if a patient has handicaps involving the arms or legs. In addition, it could be unpleasant for both the patient and assistant because of the need for extensive physical contact with each other. At times, a weak nurse feels that there is a risk when transferring a heavy patient from a bed to a wheelchair. In this paper, a new non-powered wheelchair is designed to assist in transferring a patient to their bed. This design considers the convenience of both the patient and assistant when the patient is transferred from a wheelchair to a bed and vice versa. The operation minimizes the physical contact between the assistant and the patient. The new wheelchair is also lightweight and portable compared with the normal popular wheelchair.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.100-108
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• 2019

In this paper, a new stacked element pressure sensor has proposed for heartbeat and respiration measurement. This device can be directly attached to an individual's chest; heartbeat and respiration are detected by the pulsatile vibration and deformation of the chest. A key feature of the device is the simultaneous measurement of heart rate and respiration. The structure of the sensor consists of two stacked elements, in which one element includes one polyvinylidene fluoride (PVDF) thin film bonded on polydimethylsiloxane (PDMS) substrate. In addition, for the measurement and signal processing, the electric circuit and the filter are simply constructed with an OP-amp, resistance, and a capacitor. One element (element1, PDMS) maximizes the respiration signal; the other (element2, PVDF) is used to measure heartbeat. Element1 and element2 had sensitivity of 0.163V/N and 0.209V/N, respectively, and element2 showed improved characteristics compared with element1 in response to force. Thus, element1 and element2 were optimized for measuring respiration heart rate, respectively. Through mechanical and vivo human tests, this sensor shows the great potential to optimize the signals of heartbeat and respiration compared with commercial devices. Moreover, the proposed sensor is flexible, light weight, and low cost. All of these characteristics illustrate an effective piezoelectric pressure sensor for heartbeat and respiration measurements.