레이저 MBE장치의 개발 및 제작 기술
최첨단 연구장비인 레이저 MBE장치의 국산화 생산 및 저가보급-세라믹 인공격자 및 신소자 개발에 응용. 첨단 신소재 개발에 응용.초고진공 기술, 다중 타켓 자동교환 장치, 고진공 및 산화분위기용 초고온 히터 장치. RHEED 영상데이터 수집 및 해석, 레이저 MBE용 정밀 구동장치.
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- 2000-04-07
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26 / 3033 페이지균형감지센서
본 고안은 균형의 여부를 감지하여 어떠한 동작의 제어를 하고자 하는 장치로서 어떠한 기기나 물체에 부착하여 어느 일방향으로 기울어 균형을 잃게 되면 이를 감지하여 동력의 전원을 연결시켜 이 동력에 의해 균형을 유지한다.
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- 2000-04-07
기구볼바를 이용한 공작기계의 3차원 오차 측정기술
가공기계 정밀도에 영향을 주는 정적인 오차로서는 기하학적 오차, 기구학적 오차, 열적 오차 등이 있으며, 동적인 오차로서는 서보게인 오차, 동특성 오차 등이 존재한다. 본 연구에서는 기구볼바를 이용하여 가공기계의 기하학적 오차인 위치오차, 직각도 오차, 각도오차, 진직도 오차 등을 구하고, 또한 동적 오차인 서보게인의 오차 등을 평가하였다. 기구볼바 측정법은 공작기계의 가공정도 평가를 고정밀도와 고능률로 가능하게 하기 때문에 많은 관심을 모으고 있다. 기존의 기구볼바 측정은 2차원 작업공간에서의 오차평가로서, 본 연구에서는 공작기계의 3차원 작업공간에서의 공작기계의 기하학적 기구학적 오차를 체계적으로 분석하는 새로운 방법으로 공작기계의 입체오차 방정식을 고려하고, 기구볼바를 이용한 오차 측정 기법과 연계하여 위치 오차, 각도 오차와 같은 각각의 파라메트릭 오차 성분들 평가하고 해석하는 방법을 개발하였으며 실제로 상용의 공작기계에 대해서 3차원 작업공간에서의 입체오차를 고려한 해석 모듈을 개발하여 3차원 공간에서의 각 파라메트릭 오차는 물론, 서보게인 오차등의 동적 오차 등도 매우 효율적으로 분석할 수 있는 시스템을 구현하였다.
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- 2000-04-07
수평식 재료 시험기
본 고안은 실린더고정부, 시편탈착부, 로드셀고정부를 수평으로 조립하여 일체화시킨 서어보유압식 피로시험기이다. 종래의 피로시험기는 로드셀고정부, 시편탈착부, 실린더고정부가 수직적으로 배치되기 때문에 부식피로시험시 부식용액의 누출로 인해 하부의 서어보구동부가 손상되는 경우가 많고, 부식조를 밀폐형으로 만들어야 하기 때문에 시편의 탈착이 힘들고, 균열길이측정을 위한 각종 게이지의 장착이 어려웠다. 또한, 하중축과 고정축이 다른 시편의 경우에는 시편탈착부와 로드셀의 위치를 바꾸고 대형의 지그를 설치하여야 하는데 기존의 시험기로서는 어려움이 많았다. 따라서, 이러한 제문제점들을 해소하기 위하여 시험기를 크게 세부분(실린더고정부, 시편탈착부, 로드셀고정부)로 나누어 수평으로 조합함으로써, 부식피로시험시 발생하는 제문제점들을 해결하였고, 각 이음부를 볼트로 체결하고, 인장압축 겸용로드셀을 사용하여 하중축과 고정축이 다른 시편의 시험시 각부분의 위치변경이 용이하도록 하고, 소형, 경량으로 제작하여 시험의 편의성을 도모하였다.
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- 2000-04-07
쌀통의 무게 측정장치
쌀통 하단에 쌀의 무게를 측정할수 있는 저울을 부착 쌀통에 남아있는 쌀의 잔여량을 손쉽게 알수있게하고 새로 구입한 쌀의 함량을 정확히 측정 함량 미달로 인한 피해방지와 계획성 있는 식생활을 영위할 수 있게 하기 위한 고안
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- 2000-04-07
충격 손상과 관통저항 측정 및 평가 기술
구조물에 질량을 가진 물체가 부딪치면 구조물은 동적 반응을 보이게 되고, 심각한 경우 구조물의 안전에 위험을 초래하게 되며, 구조물의 건전성을 평가할 때, 부재의 충격하중에 대한 강도를 고려하지 않으면 안된다. 구조물의 형상이 복잡해지면 응력장의 변화를 실험적으로 가시화하는 것이 극히 어려우므로 수치해석적인 방법에 의한 동적거동해석을 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 수치해석적인 방법으로 충격하중에 의해 형성되는 응력장의 분포 양상 및 시간의 흐름에 따라 형성되는 응력장의 크기를 해석하고, 응력 집중부위를 고찰하여 구조물의충격손상 및 관통저항을 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다.
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- 2000-04-07
강판성형성의 On-line 측정장치
전자기 음파(Electromagnetic acoustic transducer)를 이용하여 비접촉으로 냉연강판에 판파를 발생시켜 냉연강판의 3축(0도, 45도, 90도)에서의 초음파 속도를 측정하여 강판의 성형성을 구하는 장치를 개발함장점 - 비접촉, 비파괴 방법이므로 생산라인에 직접 활용하여 재품 전구간의 성형성을 측정하여 품질보증의 자료 단점 - 전자기 음파를 이용하여 판파를 발생하므로 대상재료는 자성을 띤 금속에 제한됨
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- 2000-04-07
소음 측정기 개발
표준규격 : IEC Pub. 651 type 1, 측정범위 : 30 - 140 dB rms(A), 4 range switch, 주파수 범위 : 20 - 12,500 Hz, 청감보정회로 : A, C, F , 동특성 : Slow, Fast & Impulse, Display : 4-digit LCD, 0.1 dB step, 자체교정기능 내장 (1,000 Hz sin wave), 전원 : 6 v DC장점 - 측정음압을 0.1 dB의 단위로 디지탈 표시, 측정결과는 별도의 기록계 또는프린터표시(RS-232C), 청감보정회로에 의한 환경, 기계 소음의 측정 및 F 특성에 의한 주파수 측정기와의 연결 - 주파수 분석, 동특성에 의한 Fast, Slow 동작 및 Impulse 기능
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- 2000-04-07
연료탱크 유량측정용 액면게이지
본 연구에서는 기존의 부자식과 광소자(phoo diode)의 광학적 원리를 이용한 새로운 형태의 액면 게이지를 개발하였다. 본 모델의 원리는 발광 소자에서 나오는 빛을 부자가 차단하는 효과를 디지탈 신호로 처리하는 것이다. 이 모델은 기존의 부자형에 비하여 장치가 간단하고 생산단가 면에서도 대량 생산할 경우 유리할 것으로 판단된다.
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- 2000-04-07
전자기 혈류량 측정계
전자기 혈류계는 발전기의 원리를 응용한 것으로 자장 내에 식염수나 혈액과 같은 전도성 유체의 이동이 있을 때 유도기전력이 유도되는 원리를 이용하여 혈관 내를 흐르는 혈류량을 측정하는 의료 및 생체실험용 계측장치이다. 전자기혈류계는 다른 종류의 혈관계에 비해 여러 장점이 있는데 특히 심장혈관계통에서 정확한 혈류측정이 가능하고 혈류의 박동모양도 확실하게 모니터링 할 수 있다. 과거의 전자기혈류계는 혈류측정센서를 환자의 혈관에 적응할 때 다소 까다롭고 측정과정이 복잡하고 환자의 전류감전 사고위험등 때문에 주로 생리학실험실 및 동물실험에 주로 적용되었으나 현재는 이런 단점을 방지하는 회로가 개발되어 훨씬 간편하고 안전하게 임상에서도 사용이 가능하게 되었다. 현재 임상에서 전자기혈류계는 심혈관외과를 비롯하여 뇌혈관, 복부혈관 등의 여러 의학분야의 진단 및 수술에 필요한 의료장비로서 거의 모든 병원에서 사용되고 있고 생체실험용으로 동물실험실이나 기초의학 실험실에서도 많이 사용하고 있다. 국내에서는 국산화가 되어 있지 않아 모두 일본이나 미국에서 수입하여 사용하고 있으며 기기 본체는 대당 만불이상의 고가로 수입되고 있고 혈류측정센서도 개당 천불이상의 고가로 수입되고 있다. 전자기 혈류계기술은 건설현장이나 공장에서의 사용하고 있는 유량측정계의 국산화에도 활용할 수 있는 시급히 개발하여야할 부가가치가 높은 기술이다.
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- 2000-04-07
레이저·광계측기술개발
고출력 femtosecond 레이저를 이용한 초고속 광계측 기술개발, 레이저를 이용한 연소진단 기술개발, 루비듐, 세슘, 칼슘원자의 레이저 냉각용 광원 제작, 자기-광학적 트랩 (MOT) 장치제작 및 루비듐원자 포획, 고출력, 단펄수 엑시머레이저 및 응용기술개발, 광정보 표시장치 중에서 CRT에 대하여 MTF 측정에 의한 광학적 성능평가 기술을 개발 하였다. 광정보 입력장치인 CCD의 특성평가를 위하여 칼날주사방법에 의한 CCD의 MTF 측정 장치를 제작하고 일차원 CCD의 MTF 특성을 측정하였으며 자세히 분석하였다. 진공자외선 영역의 분광복사조도 절대측정을 위한 표준광원, 분광기 및 검출기의 종류와 특징에 대해서 검토하고 진공자외선광원의 분광분포 측정장치를 구성하였다.
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- 2000-04-07
고정밀 CO 가스센서 개발
검지방법 - 반도체식, 검지범위 - 0∼10,000 ppm (용도에 따라 검지범위 변경 가능), 센서수명 : 2년, Hybrid IC 제조 - 기술을 이용한 설계 및 단위공정기술, 센서 및 온도보상회로 일체화 기술 (Pt RTD 기술 포함), 패키징 기술 (금형, welding, 조립기술), 양산공정기술장점 - 센서 모듈화가 용이하여 응용모듈/시스템 창출 가능, HIC 제조기술이용으로 저가의 센서공급, 기술개발 완료후 생산기술기간 단축, 본 생산기술의 타 가스센서생산시 직접 응용이 가능, 온도 등 환경인자에 대한 고안정성.
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- 2000-04-07
공작기계용 LInear Scale 및 정확도 측정장치 개발
공작기계에 주로 사용되는 linear encoder의 정확도를 평가할 수 있는 장치를 제작하였다. 장치는 크게 두 종류로 유리눈금판 자체의 정확도를 평가하기 위한 것과 조립시 혹은 조립중의 linear encoder의 정확도 및 duty비를 측정할 수 있는 것으로 측정 길이는 2m이다. 측정기준으로 레이저 간섭게를 사용하였으며 정확도는 전자의 경우 2m 에 대하여 전자의 경우 2㎛, 후자의 경우 5㎛ 미만이다.분해능 1㎛의 linear encoder를 위한 index scale의 설계제작, 검출기 및 분할회로의 설계 및 제작을 하였다.
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- 2000-04-07
광색성 염료를 이용한 유동 가시화 기술
광색성 염료를 이용한 유동가시화 기술은 속도장의 정성적 및 정량적 측정이 가능하며, 입자의 유동장에 첨가할 필요가 없는 장점을 갖고있다. 광색성 염료는 특정한 파장의 빛을 받으면 색이 변화하는 특성이 있다. 이를 이용하여 유동장 내의 자취선을 만들어내고, 이 자취선의 움직임을 화상으로 기록하여 속도 분포를 구하게된다. 사용되는 광색성 염료로는 TNSB를 사용하며, 이 염료는 자외선에 의해 자극되므로 337nm의 파장을 갖는 펄스 자외선 레이져 사용한다. 미소량의 염료가 용해된 투명한 용액에 초점이 맞춰진 펄스 레이저가 순간적으로 조사되면, 레이저가 통과한 위치에 파란색 자취선이 순간적으로 발생한다. 이 자취선은 유체와 함께 움직이는데, 일정 시간 (5 - 20 msec) 후 자취선의 변위를 CCD 카메라에 기록한다. 기록된 화상은 프레임 그레버에 의해 디지타이즈된 후 컴퓨터에서 해석된다. 속도 분포는 자취선의 움직인 거리(변위)를 시차로 나눔으로 계산된다. 자취선은 수초 후 역 광색성 반응으로 사라져, 용액은 다시 투명한 상태가 유지된다.
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- 2000-04-07
제지공정에서의 Pitch의 측정 및 제어방법 개발
본 연구는 펄프 및 제지공정중에서 여러 가지 문제를 유발시키는 Pitch에 대한 표준분석법을 개발하고 표준분석법을 이용하여 각 지종별 오염된 felt 내에서의 pitch 총량을 조사해 본 결과 1.7∼4.5 wt.% 정도를 차지하고 있었다.제어제의 성능을 실험실적으로 평가하기 위하여 특성이 다른 두 종류의 인공 pitch를 합성하였고 Pitch 분산효과가 탁월한 양이온성 pitch 제어제와 섬유에 대한 pitch 부착능력이 좋은 음이온성 제어제를 개발하였다.개발된 이들 제어제의 성능은 현재 상용으로 많이 사용하는 외국산보다 그 제어능력이 우수한 결과를 얻었다.
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- 2000-04-07
다중센서에의한 공구파손 검출시스템 개발
다중센서에의한 공구파손 검출시스템은 공구의 파손 감지를 위해 공구동력계, 가속도계, 갭센서등 3가지의 신뢰성이 높은 센서를 복합적으로 적용한 기술로써, 선삭가공중 공구의 갑작스런 파손을 감지하여 공작기계의 고장방지, 생산성 향상 및 생산자동화를 구축할 수 있다.장점 - 수출 및 수입대체 효과, 공장자동화, 무인생산시스템, 유연생산 공장, 공작기계 진단, 시스템에 적용 가능
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- 2000-04-07
제조공정의 이상 진단 시스템
본 연구는 먹는샘물 제조공정에 발생할 수 있는 고장을 FMEA를 이용해 사전에 예측, 분석하여, 공정내의 원활한 운용을 이루고자 하는데 그 목적이 있다. FMEA란 제조업 중심의 중소기업이 많은 우리 나라에서 제조 공정 시스템 내의 고장 모드를 사전에 미리 분석하여, 공정 내의 신뢰성과 안정성을 높이는데 크게 기여 할 수 있다. FMEA의 응용은 최근 많은 중소기업에서 준비중인 ISO9000 및 QS9000 인증과정에도 도움을 줄 수 있어 그 응용분야가 매우 넓다고 본다.
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- 2000-04-07
진동/소음 측정에 의한 기계류의 고장진단
기계계에서 발생하는 진동과 소음은 작업환경의 공해 이전에 기계의 운전상태 즉, 노화여부와 고장유무를 표시하는 좋은 지표이다. 본 연구실에서는 공작기계, 섬유기계, 프레스, 펌프, 컴프레서등 일반산업기계, 진동과 소음을 가속도계, 마이크로폰, gap snensor등 센서를 이용하여 진동과 소음을 측정함으로서 해당 기계의 운전상태, 즉 고장유무와 노후도를 알아냄으로서 수리, 부품교체, 혹은 설계변형 여부 판단하는 방법을 연구하고 있고, 그 간 실제 산업현장에서 다수의 경험을 축적한 바 있다. 대부분의 산업현장의 문제는 학문적 이론해석 및 계산만으로는 충분하지 않은 공차(tolerance), 마찰(friction), 측정렬불량(misaoignment), 조립오차 등의 비선형(nonliner)문제로서 실제 운전하고있는 기계의 거동을 측정함으로서 문제의 본질을 파악하고 이에 대처하는 방안을 마련하여야 한다. 이를 위해 본 연구실에서는 현장을 직접 방문 진동, 소음등 기계의 운전상태를 다각도로 측정, 기록하고 현장 혹은 실험실에서 실측자료를 분석하여 기계의 운전상태를 분석함으로서 고장유무를 진단하고 해당 대책을 마련한다.
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- 2000-04-07
고추와 고춧가루의 품질관리체계 연구개발
현재 수행되고 있는 고추의 품질평가 방법은 이화학적 분석으로 전문분석요원 이 필요하고 검사시간이 많이 걸려 고품질 고추의 육종 및 생산 방향 설정에 한계가 있으며, 일반 소비자들이 고추를 구입할 때 고추의 건조정도, 매운정도 및 감미도 등의 품질특성을 알 수 없어 식성이나 연령, 건강상태 등을 고려하여 구입할 수 있는 품질표시 제도가 실시되지 못하고 있는 실정이다.또한 최근 국민소득 수준의 증가에 따른 식품 소비패턴의 변화로 김치가 상품화되고, 국제식품화되어 가고 있는 상황에서 공장김치의 제조시 김치의 붉은 색과 매운맛을 만족시키는 품질이 균일한 고춧가 루가 필요하나 현재는 고춧가루의 품질이 균일하지 못하여 우수한 품질의 김치를 생산하는데 어려움이 있다. 따라서 이러한 점들을 감안한다면 수확된 고추가 수매, 가공 되어 제품으로 유통될 때 현장에서 신속, 정확하게 품질을 측정할 수 있는 품질관리 체계의 개발이 절실히 요구된다.고춧가루 품질검사방법에 대한 국·내외 자료 수집 및 현장조사를 통해 고춧가루에 대한 연구동향을 파악하고 고춧가루에 대한 이화학 적인 분석방법 및 관능검사방법의 확립을 통해 정확성과 재현성있는 분석결과를 확보한 후 근적외선 분광분석법에 의해 검량식을 작성하고 미지시료로 검량식을 검증하여 신속, 정확하게 고춧가루의 품질을 평가할 수 있는 비파괴검사방법을 개발한다.시판 고춧가루에 대한 품질평가 결과를 토대로 고춧가루의 품질을 등급화하고 소비 자 조사 결과 및 생산자의 의견을 수렴하여 고춧가루의 등급 체계를 확립하며 최종 적으로 김치용 고춧가루의 품질표준화를 꾀한다. 고춧가루에 대한 소비자 조사를 통해 현재 시판 고춧가루에 대한 문제점 및 개선방안을 분석했으며, 유통중인 고춧가루에 대한 이화학적 분석을 통해 시판 고춧가루에 대한 품질실태를 파악한 후 김치용 고춧가루 등급화 규격을 설정하였다.다양한 품질의 고춧가루로 김치를 제조하여 관능검사를 통해 김치의 색과 맛에 영향을 주는 고춧가루의 품질특성을 분석했으며 근적외선 분광분석법에 의해 설정된 검량식을 보완하여 그 정확도를 향상시켰다.
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- 2000-04-07
냉동공조기기 성능평가 실험장치 및 성능평가기술
냉동공조기기 성능평가 장치는 실내 및 실외로 구성되어 있는 항온항습실 및 공기엔탈피 방법을 적용한 열량계를 구비하여 규격 운전조건에 따라 에어콘, 열펌프 및 기타 공조기기의 성능 및 운전특성을 평가할 수 있는 실험장치이다. 성능평가장비는 공조기기의 표준성능의 측정 뿐만아니라 운전변수, 설계의 변화에 따른 시스템의 성능향상을 측정할 수 있다. 또한 일정 온도 및 습도 조건을 요구하는 제품 및 작업공정에서 운전조건의 변화에 따른 성능 변화를 측정하고 고찰 할 수 있다. 본 연구기관에서 보유하고 있는 평가장비 및 평가기술을 활용하여 중소기업 냉동공조 제품의 성능 및 운전특성을 측정하고, 성능향상을 위한 기술적인 자문을 수행하고자 한다. 이를 통하여 제품의 국제적인 경쟁력을 확보하고, 국가적인 에너지 절약에 기여할 수 있으리라 본다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-07