미신고 사회복지 생활시설의 실태와 개선방안에 관한 연구 : 대전광역시및 충청남도 소재 시설을 중심으로

안우상 공주대학교 2002 국내석사

Study on dosimetric characteristics for new electronic brachytherapy X-ray source based on carbon nanotube field emitter

안우상 울산대학교 2015 국내박사

목적: 현재 상용업으로 사용 중인 소형 근접치료용 엑스선 선원은 엑스선 튜브 내의 금속 필라멘트를 고온으로(1,000˚C 이상)으로 가열하여 열전자를 방출하는 방식(열전자 방출)으로써 높은 동작 온도에 의한 수명이 짧고 별도의 냉각장치가 필요하여 궁극적으로 선원의 소형화에 어려움이 있다. 반면에, 화학적 안정성과 뛰어난 열적 전도성 및 기계적 강도를 지닌 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 기반의 전계방출(filed emission)의 경우에는 낮은 동작 온도 구현이 가능하며 높은 전류를 얻을 수 있어 소형화가 가능하다. 최근 한국과학기술원(KAIST)에서 탄소나노튜브 전계방출원 기반의 소형 근접치료용 선원(electronic brachytherapy source)을 개발하였다. 본 연구에서는 근접치료용 선원을 위한 최적의 타겟 구성을 결정하고 이를 바탕으로 개발된 선원 주변의 선량 특성을 분석하였다. 또한 임상적용을 위해서 미국의학물리학회(AAPM)에서 권고하는 TG-43U1 프로토콜에 의거하여 근접치료 선량 인자(brachytherapy dosimetic parameters)를 결정하고 제시하고자 한다. 재료 및 방법: 우선 탄소나노튜브 기반의 소형 근접치료용 선원의 최적의 타겟(target)을 구성을 결정하기 위해서 몬테칼로(Monter Carlo, MC) 코드인 MCNPX를 이용하였다. 타겟 두께, 전자빔 형태, 그리고 타겟의 각도에 따라 선원 주변의 선량분포의 영향을 알아보고 최적의 타겟 조건을 찾고자 하였다. 몬테칼로 시뮬레이션을 통해 획득된 최적의 타겟 구성으로부터 직경 7 mm의 근접치료용 선원을 설계하였고 측정을 통해 선량 특성을 검증하였다. 공기 중 광자 에너지 스펙트럼은 XR-100T CdTe 계측기를 이용하여 측정하였다. 선원으로부터 일정한 거리를 유지하면서 필름을 확실히 고정시키기 위해서 자체 제작한 필름 고정기에 Gafchromic EBT3 필름을 삽입한 후 3 cm과 5 cm 거리에서 공기 중 선량분포를 측정하였다. 몬테칼로 방법을 이용하여 탄소나노튜브 전계방출원 기반의 소형 근접치료용 선원의 임상 적용을 위하여 TG-43U1 프로토콜에 따라 선량 인자를 결정하였다. 선량률 상수(dose-rate constant, Λ)은 선원 중심으로부터 거리가 1 cm이고 90도인 기준점에서의 물 선량률을 진공 내 선원에서 수직방향으로 100 cm 거리에서 공기커마율(air-kerma rate, K ?(θ))을 거리 거리(d)에 제곱한 공기커마세기(air-kerma strength, SK)값으로 나누었다. 반경선량함수(radial dose function, g(r)), 비등방성함수(anisotropy function, F(r,θ))는 점 선원 근사법(point source approximation)을 이용하여 획득한 기하학적 함수(geometry function, G(r,θ))로부터 구하였다. 결과: 탄소나노튜브 기반의 근접치료용 선원을 위한 최적의 타겟 조건을 획득하였다. 최적의 타겟 두께는 투과된 엑스선이 많이 발생하는 타겟 두께로써 1.2-1.5 μm이였다. 반지름이 2 mm인 디스크 모양의(disk-shaped) 전자빔이 균일한 선량 분포를 얻을 수 있었고, 타겟 각도는 45˚와 50˚에서 0도에서의 비등방성 함수가 1(unity)에 가장 가까우면서 각도에 따라 비등방성 함수의 변화가 가장 적었다. 최적의 타겟 구성으로 설계된 근접치료용 선원에서 몬테칼로 방법으로 계산한 광자 에너지 스펙트럼과 측정된 에너지 스펙트럼의 주요 피크(peak)의 차이는 4%이내 이였다. 텅스텐의 주요 특성 엑스선 피크는 8.39, 9.67, 그리고 11.28 keV이였다. 공기 중 선량분포는 계산 결과와 필름 측정 결과 차이가 3 cm과 5 cm에서 각각 평균 11.66%와 15.59%이였고, 특히 0도와 40도 사이에의 차이가 두드려졌다. 이는 일정한 타켓 두께로 제작하는데 있어 기술적 어려움으로 보인다. 계산된 선량률 상수는 40, 50, 그리고 60 keV에서 각각 0.27±0.003, 0.32±0.002, 그리고 0.35±0.005이였다. 계산된 반경선량함수와 비등방성함수는 근접치료 치료계획시스템에 적용 가능한 표(table)로써 제시되었다. 결론: 소형 근접치료용 선원 제작에 있어 최적의 타겟 조건을 찾았다. 최적의 타켓 구성을 바탕으로 개발된 탄소나노튜브 전계방출원 기반의 소형 근접치료용 선원의 선량 특성을 몬테칼로 방법과 측정 방법을 통해 확인하였다. 임상 적용을 위하여 몬테칼로 방법을 이용하여 TG-43U1 프로토콜에 의거하여 근접치료용 선원의 선량 인자를 획득하였다. 본 연구로부터 획득된 선량 인자는 AAPM에서 권고하는 임상 적용을 위한 선제 조건에 부합하는 핵심 인자로 제시할 수 있을 것이다.

첨가제 SiO2 나노 콜로이달에 의한 SiC 세라믹스의 균열치유 특성

안우상 부경대학교 2010 국내박사

Because of its good mechanical properties, radioactivity, and corrosion resistance, silicon carbide (SiC) constitutes a leading candidate material for high temperature structural applications such as future generation gas turbines and the inner containment of nuclear fusion reactors. However, it is saddled with low fracture toughness, which results in the rapid and easy propagation of cracks once an initial crack has been introduced. As a result, the structural integrity of a ceramic component may be seriously affected, and this low reliability has limited their application. To overcome this, many studies have attempted to achieve the following: (a) non-destructive inspection with very high ability to detect micro cracks (b) increase fracture toughness through fiber-reinforcement, while also decreasing sensitivity to cracks; (c) introduce crack-healing properties. The introduction of crack-healing properties to the structural components used in engineering can be expected to yield significant results such as: (1) increased reliability, (2) decreased machining costs, (3) decreased maintenance costs, and (4) prolongation of the relevant item’s lifetime. Crack-healing has been observed in ceramics such as Si3N4, Al2O3-SiC composites, mullite-SiC composites, and Si3N4-SiC composites. In this regard, while SiC is a ceramic that has a high potential for crack-healing, very few studies have been conducted on its crack-healing behavior. This study focuses on the crack-healing behavior and bending strength of SiC ceramics to which sintering additives have been added (Al2O3 + Y2O3 = 10 and 12 wt.% (Al2O3:Y2O3=60:40) and SiO2 = 0 and 3 wt.%). Both SiO2 additives feature nano-powder and nano-colloidal. The crack-healing behavior and bending strength of SiC ceramics were systematically examined, as the functions of crack-healing temperature, crack size, surface condition, the SiO2 additive and the bending strength of the crack-healed sample from room temperature to 1300 ℃ were investigated. Three-point bending specimens were created and a Vickers indenter was used to introduce semi-elliptical cracks on the specimens. Pre-cracked specimens were healed at various conditions. All fracture tests were performed on a three-point loading system with a 16mm bending span. The specimen surfaces were analyzed by electron probe microanalysis (EPMA), EDX line analysis by FESEM and X-ray diffraction to investigate crack-healing material. The main conclusions obtained were the following: (1) The optimized crack-healing condition was found to be one hour at an atmospheric level of 1100 ℃ (2) The maximum crack size that can be healed at the optimized condition was a semi-elliptical surface crack of 450 μm in diameter. (3) Strength could be recovered by healing at optimum temperature regardless of surface roughness. However, oxide evaporation and formation of gas were found to harmful to the crack-healing ability. (4) Limiting temperature for bending strength of a crack-healed zone was about 1000 ∼ 1100 ℃. (5) Amorphous silica was revealed to be the principle material involved in crack-healing.

자동차 볼조인트의 토오크 안정화를 위한 볼시트의 최적화 설계에 관한 연구

안우상 釜慶大學校 大學院 2001 국내석사

전하포집효율을 고려한 CdZnTe 계측기의 방사선 거동해석 및 반응특성에 관한 연구

안우상 한양대학교 대학원 2009 국내석사

낮은 에너지 감마선과 알파입자의 동시측정방법을 이용하여Cadmium Zinc Telluride(CdZnTe) 계측기의 특성 및 효율을 대표하는 전자와 홀의 Mobility-lifetime을 측정하였다. 기존에는 주로 낮은 에너지 감마선과 알파입자를 따로 이용하여 이온쌍의 Mobility-lifetime을 측정하였으나 측정된 값들마다 상당한 편차를 보였다. 따라서 본 연구에서는 59.5 keV의 낮은 에너지 감마선과 5.5 MeV 알파입자를 방출하는 ^(241)Am 선원을 사용하여, 동시측정을 통해 편차를 줄이고 보다 정확한 값을 확보할 수 있었다. 동시측정방법을 수행한 결과, 전자의 Mobility-lifetime은 각각 1.716(±0.130)×10^(-3)과 3.962(±0.428)×10^(-4)이며 홀의 Mobility-lifetime은 각각 1.104(±0.079)×10^(-4)과 1.103(±0.079)×10^(-4)으로 확인되었다. 측정된 전자와 홀의 Mobility-lifetime의 정확성을 검증하고자 MCNPX 코드를 이용하여 에너지 스펙트럼을 계산하고 실험 결과와 비교·분석하였다. 그 결과 중요 피크인 전 에너지 피크, Cd와 Te의 Escape 피크가 매우 정확하게 일치함을 확인하였다. 따라서 이번 연구에서 제안한 낮은 에너지 감마선과 알파입자의 동시측정을 이용한 방법은 전자와 홀의 Mobility-lifetime을 정확히 평가하는데 효과적일 것으로 판단된다. 아울러 입사 방사선으로부터 CdZnTe 계측기 내부에서 생성된 이온쌍(Electron-hole Pairs)의 거동 및 반응특성을 해석하기 위한 참고자료로 사용할 수 있을 것으로 기대된다. Simultaneous measurement method with low energy gamma-rays and alpha particles was studied in order to accurately measure the mobility-lifetime products for electrons and holes, which represent the characteristic and efficiency of cadmium zinc telluride (CdZnTe) detector. In conventional experiment methods, low energy gamma-rays and alpha particles were individually used to evaluate the mobility-lifetime of electron-hole pairs. However, those methods showed the considerable variation in every measured value. In this study, it was found that more correct mobility-lifetime products could be extracted by using the simultaneous measurement for 59.5 keV low energy gamma-rays and 5.5 MeV alpha particles emitted from a ^(241)Am source. As a result, the mobility-lifetime products for electrons have been determined for 1.716(±0.130)×10^(-3) ㎠/V and 3.962(±0.428)×10^(-4) ㎠/V. The mobility-lifetime products for holes have been obtained for 1.104(±0.079)×10^(-4) ㎠/V and 1.103(±0.073)×10^(-4) ㎠/V. To verify the mobility-lifetime for charge carriers, the energy spectrum was simulated by using MCNPX code. As a result, it is shown that the Cd and Te escape peaks and 59.5 keV peak excellently harmonized with the experimental energy spectrum. Therefore, the simultaneous measurement method suggested in this study is very effective to correctly evaluate the mobility-lifetime for electrons and holes. It is expected that the method can be used as reference study for analyzing the transport property and response characteristic of the electron-hole pairs produced in the CdZnTe detector by incident radiations.

Soft sensor and gripper for extremely flexible objects

안우상 서울대학교 대학원 2023 국내석사

Automation and smart manufacturing methods have seen widespread adoption in many industries, ranging from automotive manufacturing to unmanned cashiers in the service sector. The garments manufacturing industry, however, remains highly labor intensive, despite increasing global labor costs, primarily due to the difficulties modern robotic manipulators face handling extremely flexible objects, such as fabrics. Here we present a soft gripper that is able to firmly grip single sheets of fabric from a stack without causing damage. The gripper also demonstrates good single sheet separation capabilities. The imperfections in single sheet separation are overcome through embedding soft capacitive sensors which provide information on how many sheets of fabric, if any, are gripped. Theoretical models on the holding force and sensing capabilities are provided, and applications in the garments industry are explored. 본 연구에서는 원단과 같은 초유연 물체용 소프트 센서와 그리퍼를 개발하였다. 소프트 그리퍼는 내부 캐비티, 캐비티 벽, 그리핑 핑거, 그리핑 막으로 구성되어 있다. 내부 캐비티에 압력 강하를 가할시 그리핑 핑거가 오므라지면서 원단을 집는 그리핑 방식을 사용한다. 소프트 그리퍼의 원단 그리핑 성능 평가하기 위해서, 다양한 원단 상대로 소프트 그리퍼의 그리핑 힘과 낱장 그리핑 성공률을 시험 평가했다. 그리고 원단 두께 측정을 통해서 그리핑된 원단 개수 판별 가능한 소프트 원단 센서를 개발하고 다양한 원단 상대로 소프트 센서의 원단 낱장 판별 성능 시험 평가 및 분석했다. 그리고 소프트 그리퍼와 소프트 센서 성능 최적화하였다.