• 제목/요약/키워드: portable systems

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반도체 제조 이온주입 공정의 이온 임플란타 장치에서 엑스레이 발생 특성 (Characterization of X-ray Emitted in the Ion Implantation Process of Semiconductor Operations)

  • 박동욱;조경이;김소연;이승희;정은교
    • 한국산업보건학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.439-446
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    • 2023
  • Objectives: The aims of this study are to investigate how X-rays are emitted to surrounding parts during the ion implantation process, to analyze these emissions in relation to the properties of the ion implanter equipment, and to estimate the resulting exposure dose. Eight ion implanters equipped with high-voltage electrical systems were selected for this study. Methods: We monitored X-ray emissions at three locations outside of the ion implanters: the accelerator equipped with a high-voltage energy generator, the impurity ion source, and the beam line. We used a Personal Portable Dose Rate and Survey Meter to monitor real-time X-ray levels. The SX-2R probe, an X-ray Features probe designed for use with the RadiagemTM meter, was also utilized to monitor lower ranges of X-ray emissions. The counts per second (CPS) measured by the meter were estimated and then converted to a radiation dose (𝜇Sv/hr) based on a validated calibration graph between CPS and μGy/hr. Results: X-rays from seven ion implanters were consistently detected in high-voltage accelerator gaps, regardless of their proximity. X-rays specifically emanated from three ion implanters situated in the ion box gap and were also found in the beam lines of two ion implanters. The intensity of these X-rays did not show a clear pattern relative to the devices' age and electric properties, and notably, it decreased as the distance from the device increased. Conclusions: In conclusion, every gap, in which three components of the ion implanter devices were divided, was found to be insufficiently shielded against X-ray emissions, even though the exposure levels were not estimated to be higher than the threshold.

고효율 회전형 정전 나노 발전기의 기구학적 설계 (Kinematic Design of High-Efficient Rotational Triboelectric Nanogenerator)

  • 이지현;나성민;최덕현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권1호
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    • pp.106-111
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    • 2024
  • A triboelectric nanogenerator is a promising energy harvester operated by the combined mechanism of electrostatic induction and contact electrification. It has attracting attention as eco-friendly and sustainable energy generators by harvesting wasting mechanical energies. However, the power generated in the natural environment is accompanied by low frequencies, so that the output power under such input conditions is normally insufficient amount for a variety of industrial applications. In this study, we introduce a non-contact rotational triboelectric nanogenerator using pedaling and gear systems (called by P-TENG), which has a mechanism that produces high power by using rack gear and pinion gear when a large force by a pedal is given. We design the system can rotate the shaft to which the rotor is connected through the conversion of vertical motion to rotational motion between the rack gear and the pinion gear. Furthermore, the system controls the one directional rotation due to the engagement rotation of the two pinion gears and the one-way needle roller bearing. The TENG with a 2 mm gap between the rotor and the stator produces about the power of 200 ㎼ and turns on 82 LEDs under the condition of 800 rpm. We expect that P-TENG can be used in a variety of applications such as operating portable electronics or sterilizing contaminated water.

배터리 시뮬레이터를 이용한 리튬이온 배터리와 납축전지 특성분석 (Characteristic Analysis of Lithium-ion Battery and Lead-acid Battery using Battery Simulator)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.127-132
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    • 2024
  • 최근 이차전지는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 특히 소형 및 경량의 특성으로 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 다양한 휴대용 전자기기에서 높은 에너지 밀도와 충·방전 효율을 토대로 전기자동차와 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)의 핵심 부품으로 사용되고 있다. 하지만 이차전지의 과도한 충·방전에 따른 수명감소, 파열, 손상, 화재 등의 문제점이 발생하고 있다. 따라서 BMS(Battery Management System)를 통하여 과도한 충·방전을 보호하고 성능을 향상시킨다. 하지만 실제 리튬이온 배터리를 사용하여 BMS의 차단 및 보호범위 설정하는 데 있어서 이차전지의 수명감소, 파열, 손상, 화재의 문제점이 따른다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 이차전지 중 사용이 높은 리튬이온 배터리와 납축전지의 충전 및 방전 특성을 살펴본다.

단적외선 레이저를 이용한 메탄가스 누출 검지 장비 개발 (Development of Methane Gas Leak Detector by Short Infrared Laser)

  • 백영삼;홍정완
    • 한국가스학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.53-58
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    • 2024
  • 산업의 발전과 생활 수준의 향상으로 인하여 전 세계적으로 천연가스의 사용량은 지속해서 증가하고 있으며, 이에 따른 발전소, 저장시설, 공급배관망 확충 등 관련 산업시설도 지속해서 증가하고 있다. 천연가스는 편리하고 환경오염이 없는 청정연료이지만 누출로 인한 사고 발생 시, 인명피해는 물론 대규모 재산상 손해, 지구 온실효과에 부정적인 영향을 초래한다. 중대재해 처벌 등에 관한 법률 등도 무거운 상황에서 더더욱 안전을 기해야 할 상황이다. 이에 레이저 기반 흡수 분광분석법의 원리를 적용하여 최대 거리 30m에서 누출되는 메탄 농도를 검출할 수 있는 원거리 휴대용 메탄 누출 가스 검지 시스템을 개발하여 그 효과성을 검증하였다.

Review of Production, Husbandry and Sustainability of Free-range Pig Production Systems

  • Miao, Z.H.;Glatz, P.C.;Ru, Y.J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권11호
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    • pp.1615-1634
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    • 2004
  • A review was undertaken to obtain information on the sustainability of pig free-range production systems including the management, performance and health of pigs in the system. Modern outdoor rearing systems requires simple portable and flexible housing with low cost fencing. Local pig breeds and outdoor-adapted breeds for certain environment are generally more suitable for free-range systems. Free-range farms should be located in a low rainfall area and paddocks should be relatively flat, with light topsoil overlying free-draining subsoil with the absence of sharp stones that can cause foot damage. Huts or shelters are crucial for protecting pigs from direct sun burn and heat stress, especially when shade from trees and other facilities is not available. Pigs commonly graze on strip pastures and are rotated between paddocks. The zones of thermal comfort for the sow and piglet differ markedly; between 12-22$^{\circ}C$ for the sow and 30-37$^{\circ}C$ for piglets. Offering wallows for free-range pigs meets their behavioural requirements, and also overcomes the effects of high ambient temperatures on feed intake. Pigs can increase their evaporative heat loss via an increase in the proportion of wet skin by using a wallow, or through water drips and spray. Mud from wallows can also coat the skin of pigs, preventing sunburn. Under grazing conditions, it is difficult to control the fibre intake of pigs although a high energy, low fibre diet can be used. In some countries outdoor sows are fitted with nose rings to prevent them from uprooting the grass. This reduces nutrient leaching of the land due to less rooting. In general, free-range pigs have a higher mortality compared to intensively housed pigs. Many factors can contribute to the death of the piglet including crushing, disease, heat stress and poor nutrition. With successful management, free-range pigs can have similar production to door pigs, although the growth rate of the litters is affected by season. Piglets grow quicker indoors during the cold season compared to outdoor systems. Pigs reared outdoors show calmer behaviour. Aggressive interactions during feeding are lower compared to indoor pigs while outdoor sows are more active than indoor sows. Outdoor pigs have a higher parasite burden, which increases the nutrient requirement for maintenance and reduces their feed utilization efficiency. Parasite infections in free-range pigs also risks the image of free-range pork as a clean and safe product. Diseases can be controlled to a certain degree by grazing management. Frequent rotation is required although most farmers are keeping their pigs for a longer period before rotating. The concept of using pasture species to minimise nematode infections in grazing pigs looks promising. Plants that can be grown locally and used as part of the normal feeding regime are most likely to be acceptable to farmers, particularly organic farmers. However, one of the key concerns from the public for free-range pig production system is the impact on the environment. In the past, the pigs were held in the same paddock at a high stocking rate, which resulted in damage to the vegetation, nutrient loading in the soil, nitrate leaching and gas emission. To avoid this, outdoor pigs should be integrated in the cropping pasture system, the stock should be mobile and stocking rate related to the amount of feed given to the animals.

소자 부정합에 덜 민감한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC (A Mismatch-Insensitive 12b 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC)

  • 변재혁;김원강;박준상;이승훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.17-26
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    • 2016
  • 본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

수소극 Dead-End 모드 고분자 전해질 연료전지의 실험적 연구 (Experimental Study of Performance of PEMFC Operated in Dead-End Mode)

  • 지상훈;황용신;최종원;이대영;박준호;장재혁;김민수;차석원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권6호
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    • pp.643-648
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    • 2010
  • 출구부가 폐쇄된 데드앤드 모드 운전은 연료이용률이 높고, 부가장치 소모동력이 작기 때문에 소형연료전지 분야에 널리 적용되고 있다. 하지만 수증기나 질소 등과 같은 불순물의 축적으로 인해 성능이 저하되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 성능 저하의 요인 중 수분 축적의 영향을 알아보기 위해 부하 방식에 따른 거동, 퍼징 전후 분극 성능, 수분 축적 분포, 공기극 상대습도에 따른 성능을 알아보았다. 본 실험에 적용된 운전 조건에서의 성능 거동은 정전압 부하(0.4V)보다 정전류밀도 ($600mA/cm^2$)부하에서 보다 안정적으로 나타났다. 가시화 창을 통해 수소극에 축적된 대부분의 수분은 출구부에 가까운 부분에 분포함을 알 수 있었다. 또한 공기극 상대습도(0.15, 0.4, 0.75 RH)가 높아질수록 성능 유지 시간은 감소한 반면 성능 감소율은 증가하였다. 특히, 상대습도 0.15에서의 성능 기준으로 평균출력밀도는 51% 증가하였고, 평균성능유지시간은 25% 감소하였다.

휴대전화 플래시를 위한 PWM 전류모드 DC-DC converter 설계 (Design of a PWM DC-DC Boost Converter IC for Mobile Phone Flash)

  • 정진우;허윤석;박용수;김남태;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2747-2753
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    • 2011
  • 본 논문에서는, 휴대폰 플래시용 전원을 위한 PWM 전류모드 DC-DC 부스트 컨버터를 제안 하였다. 제안하는 DC-DC 부스터 컨버터는 5 Mhz의 스위칭 주파수로 구동되며, 인덕터와 커패시터의 실장면적을 줄여 휴대전화 소형화에 적합하도록 하였다. 전류모드 DC-DC 부스트 컨버터는 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터, 귀환저항 등으로 이루어지는 파워단 부분과 펄스폭 변조기, 오실레이터, 에러증폭기 등으로 이루어지는 제어부 블록으로 구성된다. 제안하는 회로는 $0.5\;{\mu}m$ 1-poly 2-metal CMOS 공정으로 설계 및 검증 하였다. 설계된 회로는 모의실험결과 듀티비가 0.15일 때 3.7 V 입력 전압 조건에서 출력 전압이 4.26 V가 나타났고, 출력 전류는 100 mA로 기존의 25 ~ 50 mA 보다 큰 출력을 얻었다. 본 논문의 DC-DC 컨버터는 휴대폰의 카메라 플래시를 고효율로 구동시키며 휴대전화의 소형화에도 기여 할 수 있을 것으로 사료된다.

UbiFOSTM 실시간 운영체제에서 POSIX지원을 위한 래퍼의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Wrapper to Support POSIX Standards on UbiFOSTM Real-Time Operating System)

  • 송예진;조문행;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.31-40
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    • 2007
  • 최근의 내장형 시스템은 그 용도에 따라 특정 기능만 수행하는 단순한 응용프로그램을 탑재했던 과거와는 달리 멀티미디어 기능들이 하나로 통합된 디지털 컨버전스 기기로 진화하면서 응용프로그램의 복잡도가 현저히 증가하였다. 또한 응용프로그램은 그 시대의 요구에 따라 여러 응용프로그램들과 통합되고 진화해 간다. 이러한 응용프로그램을 개발하고 관리하기 위해서는 개발자와 관리자간의 표준화된 인터페이스가 필요하다. 컴퓨팅 시스템에서 개방형 시스템 구조를 갖는 표준 중 운영체제의 인터페이스에 대한 표준으로 POSIX(Portable Operating System Interface)가 개발되었으며, 디지털 컨버전스 기기와 같이 실시간 운영체제 탑재를 요구하는 시스템을 위한 인터페이스 표준으로 POSIX.4계열이 있다. 본 논문에서는 개방형 실시간 운영체제 인터페이스 표준인 POSIX.4 지원을 위한 래퍼(wrapper)를 실시간 운영체제 UbiFOSTM에 설계 및 구현한 내용을 기술한다. 또한, POSIX.4 표준을 준수한 응용프로그램을 Linux와 UbiFOSTM에 각각 탑재하여 비교 실험하고 구현한 래퍼의 성능 오버헤드가 $3{\sim}9{\mu}s$로 미미하다는 측정 결과를 제시한다.

혼합된 위성 및 지상 전송 시스템에서 새로운 상위 계층 복호 알고리즘 (A New Upper Layer Decoding Algorithm for a Hybrid Satellite and Terrestrial Delivery System)

  • 김민혁;박태두;김남수;김철승;정지원;천승룡
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.835-842
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    • 2009
  • 이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP(Satellite Services for Portable devices) 표준화에서는 physical layer와 upper layer의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 physical layer의 복호 방식인 LDPC 복호후 upper layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit의 오류에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호시 오류가 발생하지 않은 정보가 손실될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 두 가지 방식의 복호 알고리즘을 제안하며, LDPC 복호기에 출력되는 LLR 값을 이용하여 IP 패킷 전체를 삭제하는 것이 아니라 LLR 값이 낮은 비트만 선택적으로 삭제하는 방식과 삭제되는 개수에 따라 복호 알고리즘을 혼합하는 혼합형 복호 알고리즘을 제안하며, 이를 시뮬레이션하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 Gaussian 채널일 때, 성능이 약 0.2 dB 개선됨을, 이동하는 철도의 환경에서는 오류 마루현상이 제거됨을 알 수 있다.