• 제목/요약/키워드: smart materials

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수열합성법을 이용한 Flower-Like 형상의 Al2O3 Nanostructure 제조 및 BN/Al2O3 복합체의 방열 특성 연구 (Preparation of Flower-Like Al2O3 Nanostructures by Hydrothermal Synthesis and Study of Thermal Properties of BN/Al2O3 Composites)

  • 송노건;정용진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권6호
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    • pp.633-637
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    • 2023
  • Recently, with the development of the smart device market, the integration of high-functional devices has increased the heat density, causing overload of the device, and resulting in various problems such as shortened lifespan, performance degradation, and failure. Therefore, research on heat dissipation materials is being actively conducted to realize next-generation electronic products. The heat dissipation material is characterized in that it is easy to dissipate heat due to its high thermal conductivity and minimizes leakage current flowing through the heat dissipation material due to its low electrical conductivity. In this study, flower-shaped Al2O3 and BN composites were engineered with a simple hydrothermal synthesis approach, and their thermal conductivity characteristics were compared and evaluated for each synthesis condition for the application to a heat dissipation material. Spherical BN and flower-shaped Al2O3 were easily obtained, and SEM/EDS analyses confirmed the uniform presence of BN between the Al2O3, and it can be expected that these shapes can affect the thermal conductivity.

Zn 도핑을 통한 (K,Na)NbO3-Bi(Ni,Ta)O3 세라믹의 미세구조 및 에너지 저장 물성 제어 (Modulation of Microstructure and Energy Storage Performance in (K,Na)NbO3-Bi(Ni,Ta)O3 Ceramics through Zn Doping)

  • 김주은;박선화;민유호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.509-515
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    • 2023
  • Lead-free perovskite ceramics, which have excellent energy storage capabilities, are attracting attention owing to their high power density and rapid charge-discharge speed. Given that the energy-storage properties of perovskite ceramic capacitors are significantly improved by doping with various elements, modifying their chemical compositions is a fundamental strategy. This study investigated the effect of Zn doping on the microstructure and energy storage performance of potassium sodium niobate (KNN)-based ceramics. Two types of powders and their corresponding ceramics with compositions of (1-x)(K,Na)NbO3-xBi(Ni2/3Ta1/3)O3 (KNN-BNT) and (1-x)(K,Na)NbO3-xBi(Ni1/3Zn1/3Ta1/3)O3 (KNN-BNZT) were prepared via solid-state reactions. The results indicate that Zn doping retards grain growth, resulting in smaller grain sizes in Zn-doped KNN-BNZT than in KNN-BNT ceramics. Moreover, the Zn-doped KNN-BNZT ceramics exhibited superior energy storage density and efficiency across all x values. Notably, 0.9KNN-0.1BNZT ceramics demonstrate an energy storage density and efficiency of 0.24 J/cm3 and 96%, respectively. These ceramics also exhibited excellent temperature and frequency stability. This study provides valuable insights into the design of KNN-based ceramic capacitors with enhanced energy storage capabilities through doping strategies.

스마트 온실의 현장조사 분석 (Field Survey on Smart Greenhouse)

  • 이종구;정영균;윤성욱;최만권;김현태;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.166-172
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    • 2018
  • 본 연구에서는 우선, 농작물의 생육 및 환경관련 데이터를 활용하여 온실의 최적 환경 구현을 위한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구에 앞서 현재 국내에 보급되어 있는 스마트 온실의 실태를 파악하기 위하여 7가지의 유형별 스마트 온실 농가를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 그 결과 현장에서 전하는 유형별 스마트 팜 선도 사례의 주목적을 보면, 지능형이나 첨단형 정도가 스마트 팜에 가까운 것으로 판단되었다. 연령대를 보면, 상대적으로 40대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 21개 농가로서 전체의 약 70.0%정도를 차지하였고, 재배경력은 10년 이하가 가장 많았다. 온실의 형태로는 1-2W형이 전체의 50.0%정도이고, 연동형이 전체의 80.0%정도로서 24개 농가였다. 재배작물의 경우, 화훼류는 3개 농가뿐이고, 나머지 농가는 채소류 중에서도 과채류만 재배하는 것으로 나타났다. 과채류 중에서도 상대적으로 토마토와 파프리카가 전체 중에 약 63.6%를 차지하였다. 제어시스템은 약 77.4%정도인 24개 농가가 국산제품을 사용하고 있었다. 제어시스템의 제어방식의 경우, 3개 농가는 제어패널만을 사용하여 온습도 등을 조절하였고 나머지 농가는 패널과 컴퓨터에 의한 디지털 제어방식이었다. 디지털 제어의 경우, 휴대폰을 통한 애플리케이션으로 원격조절도 가능하게 설계되어 있고, 대부분 농가에 CCTV도 설치되어 있었다. 계측 및 조절 대상 환경인자는 온도를 포함하여 9개 정도이며, 온도는 전체 조사대상 농가가 계측하고 있었지만, 환기 및 공기유동 팬이나 탄산가스 농도 등의 경우는 다른 인자에 비해 상대적으로 낮았다. 난방시스템의 경우, 대상 농가 중에 46.7%가 전기보일러를 사용하는 것으로 조사되었다. 이 외에도 온수보일러, 히트펌프 및 등유보일러 등으로 나타났다. 제어시스템에 투자한 규모의 경우, 1,000만 원에서 1억원까지로 투자규모가 농가마다 다르게 나타났다.

비인강암의 치료에서 동시차등조사가속치료를 적용한 제1상/2상 연구의 예비적 결과 (Preliminary Results of Phase I/II Study of Simultaneous Modulated Accelerated (SMART) for Nasopharyngeal Carcinoma)

  • 박진홍;백금문;이병용;최은경;안승도;신성수;김정훈;김상윤;이봉재;남순열;최승호;김성배;이상욱
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • 목적: 비인강암 환자를 대상으로 시행한 동시차등조사가속치료(simultaneous modulated accelerated radiation therapy, SMART)를 이용한 세기조절방사선치료(Intensity modulated radiation therapy, IMRT)의 예비적 임상결과를 보고하고자 하였다. 대상 및 방법: 2001년 9월부터 2003년 12월까지 서울아산병원에서 근치적 목적의 동시차등조사가속치료를 시행 받은 20명의 비전이성 비인강암 환자를 대상으로 전향적 분석을 시행하였다. IMRT는 "step and shoot" SMART를 사용하여 시행되었으며, 각각 육안적종양체적(gross tumor volume, GTV)에 72 Gy (2.4 Gy/day), 비인강과 전이성 림프절부위(metastatic nodal station) 등을 포함하는 임상표적체적 1 (Clinical target volume 1, CTV1)에 60 Gy (2.0Gy/day), 그리고 임상적으로 전이가 없는 경부 부위림프절을 포함하는 임상표적체적 2 (clinical target volume 2, CTV2)에 46 Gy (2 Gy/day)를 조사하였다. 18명의 환자는 주당 1회의 isplatin 화학요법을 시행받았다. 결과: 연구대상에 포함된 환자의 추적관찰 기간의 중앙값은 27개월이었다. 19명의 환자는 치료 중단 없이 계획된 치료를 성공적으로 수행하였으나, 1명은 고도의 인두염과 영양불량으로 2주간 치료가 중단되었다. 치료 기간 중급성 독성은 RTOG 3도의 점막염과 인두염이 각각 5명(25%)과 9명(45%)에서 관찰되었다. 7명(35%)은 10% 이상의 체중 감소를 보였으며 11명(55%)은 정맥수액요법 혹은 경관영양요법을 필요로 하였다. 만성 독성에서 3급 이상의 구강건조증은 관찰되지 않았다 치료 반응은 모든 환자에서 완전관해를 보였고, 원격전이와 국소재발이 각각 2명과 1명에서 관찰되었다. 결론: SMART를 사용한 IMRT를 도입하여 임상적으로나 선량측정상 이하선의 기능 보존이 가능하였으며, 또한 생물학적으로 더욱 효과적일 것으로 생각되었다 향후 정확한 종양억제 효과와 만기 독성을 알기 위해서는 추가적인 연구대상과 추적관찰이 필요하다고 생각한다.

스마트온실 배양액 관리를 위한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 설계 (Design of Cloud-Based Data Analysis System for Culture Medium Management in Smart Greenhouses)

  • 허정욱;박경훈;이재수;홍승길;이공인;백정현
    • 한국환경농학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.251-259
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    • 2018
  • 스마트온실에서 사용하고 있는 다양한 종류의 수경배양액 관리와 관련하여 ICT 기술을 활용한 작물생육 기반 배양액 제어시스템 개발을 위하여, 본 연구에서는 작물 생육단계별 시용배양액의 성분변화를 모니터링하고 이들 실측 데이터를 바탕으로 한 클라우드 기반 데이터 분석시스템을 설계하였다. 수집한 데이터 분석 및 시스템 구축을 위하여 인공광 스마트 온실에서 사용하는 관행의 무기 배양액, 기존 액비 및 폐기 농업부산물 유래 제조액비 등 수종의 배양액을 공시하였으며, 수경재배 작물 생육단계별 시용 배양액내 성분 변화패턴을 모니터링하였다. 발색법에 의한 흡광광도법을 활용하여 $NH_3-N$, $NO_3-N$, $NO_2-N$, $SiO_2$, $PO_4^{3-}$ 및 Cu 등 총 9종의 성분농도 변화를 산출하고 작물의 기초 생육량을 조사하였다. 각 작물의 기초 생육량 데이터는 오픈스택 클라우드 시스템에서 생성된 가상머신(Virtual machine)에 관계형 데이터베이스를 구축하여 수집 항목별로 분류 저장하였다. 저장된 작물별 배양액의 성분변화와 생육량 데이터는 노드제이에스(Node. js) 웹 프레임워크(Framework)를 통해 매주 수집된 데이터를 가시화하여 제공한다. 클라우드 기반 데이터베이스를 구축을 통하여 배양액 성분 실측치 비교와 작물 생육상황은 사용자 스마트 디바이스(Smart devices)를 활용, 작물종과 배양액 성분을 순차적 선택하고, 각 데이터의 비교 및 분석을 시계열 그래프로 실험 결과를 가시화할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 스마트온실내 수경배양액 성분변화 및 재배 작물의 생육을 정기적으로 모니터링한 실측치를 기반으로 데이터베이스를 구축한 것으로 시설재배지나 인공광 스마트온실 등 다양한 농업현장에서 생육관리를 위하여 활용할 수 있다.

수박에 과실썩음병을 유발하는 Acidovorax citrulli의 생물학적 방제를 위한 길항 미생물 선발과 특성 검정 (Selection and Characterization of Antagonistic Microorganisms for Biological Control of Acidovorax citrulli Causing Fruit Rot in Watermelon)

  • 김기영;박효빈;;김현승;변은정;이인규;이윤수
    • 식물병연구
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    • 제28권2호
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    • pp.69-81
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    • 2022
  • 본 연구에서는 수박에서 과실썩음병을 유발하는 Acidovorax citrulli를 억제하는 세균을 선발하고, 선발한 세균이 성장촉진 및 길항 효소를 생성하는지 확인하였다. 전국 26개 지역의 94곳의 수박재배지와 25곳의 대형 원예 육묘장에서 수박 식물체(잎, 꽃, 뿌리) 및 토양을 수집하였다. 수집한 sample에서 tryptic soy agar와 yeast extract peptone dextrose 배지에서 각각 1,953종과 841종 총 2,794종의 미생물을 분리하였으며, 2,794종의 미생물 중 2종의 A. citrulli를 선발하였다. 선발한 A. citrulli에 대한 기내 길항성 검정 결과 3-3B에서 24종, 9-4B에서 14종 총 28종의 길항 세균을 선발하였다. 선발한 길항 세균 중 BNPL-6-3B, HYGPL-1-3B, TIPL-6-1B, YGMP-2-7Y는 2종의 bacterial fruit blotch균 모두에서 강한 길항성을 보였다. 선발한 28종의 길항 세균을 대상으로 총 6가지의 생화학적 검증을 진행하였으며, 선발한 길항 세균 중 CB20R-2-5B, TIPL-4-2B, TIPL-6-1B, TIPL-7-4B 4가지 균주가 5가지의 생화학적 검증에서 성장촉진 및 길항 효소를 분비하는 것을 확인하였다. 또한, BNPL-3-3B와 BNPL-6-3B 두 균주는 성장촉진 효소 분비를 확인하는 4가지의 생화학적 검증(ammonia production, phosphate solubilization, starch hydrolysis, siderophore production)에서 모두에서 효소를 분비하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 선발한 28종의 길항 세균은 배지에서 A. citrulli를 효과적으로 억제하였으며, 사이안화 수소와 단백질분해효소 생산 능력 검정을 통해 길항 활성을 확인하였다. 또한, 선발한 길항 세균의 암모니아 생산 및 불용성 인산 가용화 능력을 확인하여 식물 성장촉진 활성을 가지는 것으로 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 향후 수박 과실썩음병 방제제 및 성장촉진제 등의 친환경 농자재 개발에 유용한 기초 자료가 될 것으로 판단된다.

진공주조법에 의한 TiNi 형상기억합금 강화 6061Al 지적 복합재료의 계면 및 인장 특성 (Interfacial and Tensile Properties of TiNi Shape Memory Alloy reinforced 6061 Al Smart Composites by vacuum casting)

  • 박광훈;박성기;신순기;박영철;이규창;이준희
    • 한국재료학회지
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    • 제11권12호
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    • pp.1057-1062
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    • 2001
  • We investigated the change of mechanical properties for TiNi shape memory alloy by heat treatment. 6061Al matrix composites with TiNi shape memory alloy as reinforcement were fabricated by vacuum casting. TiNi alloy has the maximum tensile strength at 673K treated and there is no change of tensile strength and hardness at 448K treated. The composites, prepared by vacuum casting, showed good interface bonding by vacuum casting. It was about 3$\mu\textrm{m}$ of thickness of the diffusion layer. Tensile strength of the composite was in higher than that of 6061Al alloy as increased value of about 70MPa at room temperature and about 110MPa at 363K. We thought that the increase of the tensile strength at 363K was due to reverse transformation of the TiNi shape memory alloy.

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On complex flutter and buckling analysis of a beam structure subjected to static follower force

  • Wang, Q.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제16권5호
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    • pp.533-556
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    • 2003
  • The flutter and buckling analysis of a beam structure subjected to a static follower force is completely studied in the paper. The beam is fixed in the transverse direction and constrained by a rotational spring at one end, and by a translational spring and a rotational spring at the other end. The co-existence of flutter and buckling in this beam due to the presence of the follower force is an interesting and important phenomenon. The results from this theoretical analysis will be useful for the stability design of structures in engineering applications, such as the potential of flutter control of aircrafts by smart materials. The transition-curve surface for differentiating the two distinct instability regions of the beam is first obtained with respect to the variations of the stiffness of the springs at the two ends. Second, the capacity of the follower force is derived for flutter and buckling of the beam as a function of the stiffness of the springs by observing the variation of the first two frequencies obtained from dynamic analysis of the beam. The research in the paper may be used as a benchmark for the flutter and buckling analysis of beams.

초정밀 사출렌즈 금형 기술 (Mold Technology for Precision Injection Lens)

  • 하태호;조형한;송준엽;전종
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.561-567
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    • 2014
  • Precision injection mold is an essential element in order to manufacture small and precision plastic lenses used for phone camera. There are many critical factors to meet the requested specifications of high quality plastic lenses. One of the main issues to realize high quality is minimizing decenter value, which becomes more critical as pixel numbers increases. This study suggests the method to minimize decenter value by modifying ejecting structure of the mold. Decenter value of injection-molded lens decreased to 1 ${\mu}m$ level from 5 ${\mu}m$ by applying suggested ejecting method. Also, we also developed BIS (Built-in Sensor) based smart mold system, which has pressure and temperature sensors inside of the mold. Pressure and temperature profiles from cavities are obtained and can be used for deduction of optimal injection molding condition, filling imbalance evaluation, status monitoring of injection molding and prediction of lens quality.

물질흐름분석(MFA)을 활용한 주방 음식물쓰레기 저감 전문가시스템 (A Study on the Expert System for Food Wastes Reduction using MFA)

  • 김광만
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.245-251
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    • 2013
  • In this paper, the expert system to reduce the amount of food waste is proposed. The method of material flow analysis (MFA) is applied. Proper handling of waste beyond the terms of the need for proactive research been mentioned before, but actually cause the waste generator research focuses on consumer behavior and the business community to analyze the flow of materials within the study are insufficient. In this paper, the type of food consumption and food waste, look at the relationship between the occurrence of secondary schools in the diet is provided for students to examine the preferences of the target model diet expert system was reconfigured. Preference for leaving the food in the diet leads to the important information that is Each diet recipes that make up the target material flow analysis (MFA) was constructed to perform all the database. This database is currently being generated from the rain while cooking diet edible plants and materials to reflect the self-esteem following the recommended diet is used to create. Reducing food waste is actually being used currently in research knowledge to the knowledge base was constructed. Future Home Smart System was developed in conjunction with the system to the user, by providing guidelines for the utilization can be expected.