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      • 스마트 페인트를 이용한 항공우주구조물의 충격 및 진동 감지

        한대현,박승복,강래형 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

        본 연구에서는 연질 압전 세라믹인 PNN-PZT 세라믹과 에폭시 수지를 혼합한 스마트 페인트를 이용하여 항공우주구조물에 발생할 수 있는 충격 및 진동을 모니터링하고자 하였다. 스마트 페인트를 알루미늄보 구조물에 도포하고 센서로 활용하기 위하여 상온에서 4kV/mm, 30 분간 성공적으로 분극 처리를 수행하였다. 진동 실험을 위해 알루미늄 보 구조물을 가진기에 물린 후 가진한 경우, 특히 공진 부근에서 진동을 모니터링한 결과 스마트 페인트 센서 출력신호를 통해 진동 감지가 가능함을 확인하였다. 압전 센서가 고주파수에 보다 더 민감한 특성이 있기 때문에 충격 신호를 보다 잘감지하였다. 충격 망치를 이용해 알루미늄 보에 충격힘을 가한 경우 약 10N 이상의 충격 힘부터 감지가 가능하고, 충격힘이 커짐에 따라 선형적으로 출력신호가 커짐을 확인할 수 있었다. Smart paint in this study is composed of Pb(Nb,Ni)O₃-Pb(Zr,Ti)O₃ (PNN-PZT) powder and epoxy resin. The smart paint has been coated on an aluminum beam structure, the poling of the smart paint has been conducted successfully at room temperature with the electric field of 4 kV/mm for 30 min. When the cantilevered aluminum beam was under several vibration conditions, especially resonance, the vibration response has been monitored by measuring the output voltage from the piezoelectric paint sensor. In addition to the vibration, impact signal also can be easily monitored using the paint sensor, because the piezoelectric sensor is inherently more sensitive to higher frequency signals. By using the impact hammer, several impacts have been applied to the beam structure. The impact monitoring test results showed that the impact force signal over 10N can be captured using the smart paint.

      • KCI등재

        High-speed THz imaging using two-way raster scanning method without dwell time

        한대현,강래형 대한기계학회 2019 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.33 No.3

        The resolution and accuracy of terahertz (THz) imaging depend on the scanning distance between raster pixels. Recently, numerous studies have focused on increasing scanning speed and accuracy. The current study presented a high-speed scanning method without dwell time during scanning. A compensation factor for the velocity in a motorized x-y linear stage with a scanning sample was introduced to maintain the high accuracy of image scanning with the proposed method. The THz imaging system consisted of fiber-coupled pulsed photoconductive antenna and motorized x-y linear stage based on THz-time-domain spectroscopy. A validation specimen was fabricated by using copper tape and acrylic plate to compare the image scanning performance of various methods. Reflection mode scanning with 90° incident angles was conducted on the validation sample. The performance of the proposed scanning method without dwell time was evaluated and compared with that of other methods in terms of scanning speed, which is defined as the number of pixels per second; and geometric matching ratio, which uses modal assurance criterion (MAC) to quantify scanning accuracy. Results confirmed that the scanning speed of the proposed method is 328 % faster than that of conventional scanning methods and that the MAC value of the geometric matching ratio is more than 0.994 without any additional equipment installation.

      • KCI등재

        마이크로스트립 선로를 이용한 기판의 유전율 측정

        한대현,Han, Dae-Hyun 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.1

        This paper suggested the fast and easy method of the dielectric constant measurement for planar dielectrics using a microstrip line. The complex permittivity and permeability were presented by the first reflection and transmission coefficient which were derived from the scattering parameters. This method was verified by the measurement of a known planar dielectric using a microstrip line. This method can be applied to the dielectric constant measurement of unknown planar dielectric. 마이크로스트립 선로를 이용하여 기판의 유전율을 광대역에서 빠르고 쉽게 측정하는 방법을 제시하였다. 산란계수를 이용하여 1차 반사계수와 1차 전송계수를 구하여 기판의 복소 유전율과 복소 투자율을 계산하는 과정을 보였다. 기존에 유전율을 알고 있는 기판에 제작한 마이크로스트립 라인의 산란계수를 회로망분석기를 이용하여 측정하여 기판유전율을 확인하였다. 이 방법은 유전율을 모르는 기판의 유전율을 측정하는데 적용가능하다.

      • KCI등재

        펄스형 테라헤르츠파를 이용한 알루미나 세라믹-알루미늄 복합체의 내부 결함 및 표면 결함 검출 기법

        한대현,장혜림,강래형 한국비파괴검사학회 2018 한국비파괴검사학회지 Vol.38 No.6

        In this paper, we describe the non-destructive testing method for alumina ceramic-aluminum laminates using pulsed terahertz waves and their defect visualization technique. The test specimen was fabricated by bonding an alumina ceramic and an aluminum plate using an epoxy adhesive. The lower part of the alumina ceramic- aluminum laminates was fixed, and then, the bending test was performed to generate the crack of alumina ceramic and delamination. For defect inspection, terahertz time domain spectroscopy based on a photoconductive antenna and a motorized x-y stage were used to acquire the data. The terahertz wave was incident on the surface of the test specimen at an angle of 45 degrees. A-scan, B-scan, and C-scan are performed by processing the terahertz waveform in the time and frequency domains. As a result, we successfully visualized the pores generated by the adhesion of alumina ceramics and the aluminum plate, and the artificial cracking and the delamination. 본 논문에서는 펄스형 테라헤르츠파를 이용하여 알루미나 세라믹-알루미늄 복합체의 비파괴검사를 수행할 수 있는 방법과 이를 가시화하는 내용을 다루고자 한다. 검사 시편은 알루미나 세라믹과 알루미늄 평판을 접착용 에폭시를 사용하여 부착 후 제작하였고 구조물의 하단부를 고정 후 굽힘 시험을 통해 알루미나 세라믹의 균열과 접착면에서의 층간 분리를 모사하였다. 결함검사를 위해 광전도 안테나 기반의 테라헤르츠 시간영역 분광시스템(terahertz time domain spectroscopy)과 2축 스테이지를 이용하여 검사영역의 데이터를 취득하였다. 테라헤르츠파는 검사 시편의 표면에 45도 각도로 입사될 수 있도록 반사모드로 구성하였고 시간 영역에서 취득된 테라헤르츠 파형을 시간영역과 주파수영역에서 신호처리하여 A-scan, B-scan 그리고 C-scan 결과를 확인하였다. 그 결과 알루미나 세라믹과 알루미늄 평판의 접착 시 발생한 기공, 인위적으로 제작한 균열 및 접착 분리를 성공적으로 가시화 하였다.

      • KCI등재

        기계학습 기반의 IABP 부이 자료와 AMSR2 위성영상을 이용한 여름철 북극 대기 온도 추정

        한대현,김영준,임정호,이상균,이연수,김현철 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.6

        북극 지역의 대기 온도는 바다 및 해빙, 대기 사이의 에너지 교환에 큰 역할을 하므로 북극 대기 온도를 정확하게 파악하는 것은 중요하다. 하지만 현장 관측 자료들은 북극 대기 온도의 공간적인 분포를 나타내는 데에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 부이(buoy) 자료와 Advanced Microwave Scanning Radiometer 2(AMSR2) 위성자료를 이용하여 기계학습 기반 여름철 대기 온도 추정 모델을 구축하였다. 기계학습으로는 random forest(RF) 및 support vector machine(SVM)을 사용하였으며, AMSR2 관측 시간에 따라 하루 두 번의 대기 온도를 추정하였다. 또한 추정된 대기 온도를 유럽 중기예보센터(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)의 ERA-Interim 재분석자료의 대기 온도와 공간 분포를 비교하였다. 교차 검증 결과 두 가지 기계학습 기법 모두 0.84-0.88의 R2 및 1.31-1.53°C의 RMSE를 보였다. 공간적인 분포에서 IABP 부이 관측 자료가 존재하지 않는 바렌츠해(Barents Sea), 카라해(Kara Sea) 및 배핀만(Baffin bay) 지역에서는 기계학습 모델이 ERA-Interim 대기 온도에 비하여 과소 추정하는 경향을 보였다. 본 연구는 경험적인 북극 대기 온도 추정의 가능성과 한계점을 서술하였다. It is important to measure the Arctic surface air temperature because it plays a key-role in the exchange of energy between the ocean, sea ice, and the atmosphere. Although in-situ observations provide accurate measurements of air temperature, they are spatially limited to show the distribution of Arctic surface air temperature. In this study, we proposed machine learning-based models to estimate the Arctic surface air temperature in summer based on buoy data and Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) satellite data. Two machine learning approaches-random forest (RF) and support vector machine (SVM)-were used to estimate the air temperature twice a day according to AMSR2 observation time. Both RF and SVM showed R2 of 0.84-0.88 and RMSE of 1.31-1.53°C. The results were compared to the surface air temperature and spatial distribution of the ERA-Interim reanalysis data from the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). They tended to underestimate the Barents Sea, the Kara Sea, and the Baffin Bay region where no IABP buoy observations exist. This study showed both possibility and limitations of the empirical estimation of Arctic surface temperature using AMSR2 data.

      • KCI등재

        실크 피브로인 나노 차폐막(나노가이드-에스)을 이용한 치조골 유도재생능력에 관한 비교 연구

        한대현,홍기석,정진형,임성빈,Han, Dae-Hyun,Hong, Ki-Seok,Chung, Chin-Hyung,Yim, Sung-Bin 대한치주과학회 2008 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.38 No.3

        Purpose: To evaluate the safety and efficiency of bone regenerative abilities of silk fibroin nanomembrane(Nanoguide-S) Material and Methods: The objects were 38 patients who had large defect at extraction sockets caused by chronic periodontitis and silk fibroin nano matrix were used on experimental group(N=19) and PLA/PLGA matrix were used on control group(N=19). The width, height, and length by crown-apical direction(socket depth) of defects were measured with the occlusal plane as a reference plane, and tooth axis direction, perpendicular to tooth axis direction were measured on radiographs at 3 months pre-operative, 3 months post-operative. Result: Tissue response to silk fibroin nano matrix and Biomesh were clinically satisfactory and complications such as swelling, exudation, ulceration and vesicles were not found except the ordinary discomfort of operated portion. 3 months later, the width, height, and length by crown-apical direction (socket depth) of defects were clinically improved in both groups with no significant difference. 3 months later radiolucency of tooth axis direction and perpendicular to tooth axis direction were all increased in both groups with no significant difference. Conclusion: By these results biodegradadable silk fibroin nano matrix was efficient in GBR on alveolar bone resorption caused by periodontitis compared to Biomesh.

      • KCI등재

        결합 선로를 이용한 브랜치 선로 방향성 결합기

        한대현,Han, Dae-Hyun 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.2

        방향성 결합기는 RF 및 마이크로파 대역에서 신호를 분배하거나 감시하는 데 이용된다. 본 논문에서는 마이크로스트립 선로로 구현한 결합선로를 이용한 새로운 구조의 브랜치 선로 방향성 결합기를 제안하였다. 브랜치 선로 방향성 결합기는 결합도가 낮아지면 병렬로 연결된 선로의 특성 임피던스가 높아서 마이크로스트립 선로로 구현하기 어려워진다. 이를 극복하기 위하여 단락된 평형 결합 선로를 이용하여 높은 특성 임피던스를 구현하였다. 제안한 브랜치 선로 방향성 결합기의 시뮬레이션 결과 및 제작하여 측정한 결과를 보였다. 제작한 10 dB 브랜치 선로 방향성 결합기는 10% 대역폭에서 반사 손실이 30 dB 이상, 8% 대역폭에서 고립도 35 dB 이상인 결과를 보였다. Directional couplers are widely used in RF and microwave applications to distribute or monitor signals. This paper presented a new structure of microstrip branch line directional coupler with coupled lines. The loose couplings of microstrip branch line directional couplers are impractical for the high characteristic impedance values required for the shunt branches. To overcome this limitation, the parallel coupled lines with the shorts were used for the high characteristic impedance. The results of the simulations and measurements were presented for the proposed branch line directional coupler. Measurement of the 10 dB branch line directional coupler shows that the return loss is higher than 30 dB over 10 % bandwidth and the isolation is 35 dB or better over 8 % bandwidth.

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