https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/156 2026-09-06T12:00:41Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/60791 Title: Dry Mask Transfer Lithography: Solution-less Approach for Patterning Functional Materials on Universal Substrates Author(s): Na Yoon Kim Description: Dry mask transfer lithography, Solvent-free nanopatterning, Transfer printing, Nanomaterial patterning 2025-12-31T15:00:00Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/60790 Title: Optomechanical Displacement Sensing with Coupled Photonic Crystal Resonators Author(s): Ik Ju Kim Abstract: The goal of this research is to study optomechanical device platforms based on silicon MEMS (Micro- Electromechanical Systems) structures implementing coupled nanophotonic resonators for highly sensitive displacement sensing. The nanophotonic resonators employ photonic crystal structures that enables compact, high-Q optical resonance for high-performance displacement readout. We design MEMS structures with controlled eigenmodes and mechanical resonance frequency. We then explore photonic crystal resonators for different geometric parameters to realize strong displacement-to-optical transduction. Analytical methods and finite element simulations are performed to model desired mechanical and optical responses. Based on these modeling efforts, we fabricate optomechanical devices based on the SOI (silicon-on- insulator) platform by utilizing various nanofabrication techniques such as photolithography, electron-beam lithography, reactive ion etching, and HF vapor etching. Basic optical and mechanical responses of the fabricated devices, including optical transmission, thermomechanical noises, and forced mechanical responses, are characterized using a home-built optical setup. Lastly, we will also explore optical packaging of the device for stable fiber-to-chip coupling for practical device applications | 본 논문의 목표는 고감도 변위 측정을 위해 결합된 나노포토닉 공진기가 통합된 실리콘 MEMS 기반의 Optomechanical 소자 플랫폼을 개발하는 것입니다. 해당 나노포토닉 공진기는 Photonic crystal 구조를 채택하여 소형화된 크기에서도 높은 Q-factor를 구현함으로써 고성능 변위 판독을 가능하게 합니다. 먼저 고유모드와 기계적 공진 주파수가 정밀하게 제어된 MEMS 구조를 설계하고, 변위-광 변환 성능을 확보하기 위해 다양한 기하학적 파라미터에 따른 광결정 공진기의 특성을 분석합니다. 설계된 구조의 Optomechanical 응답을 예측하기 위해 해석적 모델링과 유한요소법 시뮬레이션을 병행합니다. 위와 같은 모델링 결과를 바탕으로 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피, 반응성 이온 식각(RIE) 및 HF 증기 식각 등 정밀 나노 공정 기술을 활용하여 SOI 플랫폼 기반의 광기계 소자를 제작합니다. 제작된 소자는 자체 구축한 광학 측정 시스템을 통해 광 투과도, 열기계적 노이즈, 기계적 응답 등 핵심적인 광학 및 기계적 특성을 평가합니다. 최종적으로는 실제 소자 응용 및 상용화를 고려하여, 안정적인 광섬유-칩 결합을 위한 광 패키징 기술에 대해서도 고찰할 예정입니다. Description: Optomechanical sensors, MEMS, Silicon photonics, Photonic crystal resonators, SOI nanofabrication 2025-12-31T15:00:00Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/60789 Title: Bilateral Interaction between Human-Machine Interface and 4WIS for Dynamic Vehicle Motions Author(s): Jihoon Hwang Abstract: Advances in electric chassis technologies based on four-wheel independent steering （4WIS） and four in-wheel motors （4IWM） enable vehicles to generate expanded dynamic motions, in- cluding not only yaw rate （γ） but also side-slip angle （β）. However, a conventional single-DOF steering wheel is insufficient for intuitively commanding these two DOFs, and in a 4WIS vehi- cle, the front-tire self-aligning torque no longer represents vehicle-level stability. This thesis formulates four problems by separating the interaction into Forward and Back- ward Interaction, and proposes a bilateral-interaction framework between the HMI and the 4WIS vehicle. For Forward Interaction, a new two-DOF HMI is proposed in which the rotational DOF generates the γ command and the differential handle motion generates the β command. An input-coordinate transformation to the Support-Drift coordinates is introduced to separate un- intended inputs from the driver’s intended steering inputs. For Backward Interaction, a vehicle-level stability index κ is defined from the tire friction circle. Adaptive damping （Bdrift） is assigned to the β DOF and adaptive stiffness （Kyaw） to the γ DOF, encouraging the driver to regulate motion commands within the stable region. The proposed system was validated in a Hardware-in-the-Loop Simulation （HILS） envi- ronment through repeated lane-change and simultaneous β–γ motion scenarios with five par- ticipants. With adaptive steering feel, the peak κ and peak β̇ were reduced by approximately 27.7% and 25.5% on average, respectively, and phase-plane analysis confirmed that motion commands were effectively maintained within the stable region. Keywords: four-wheel independent steering （4WIS）, human–machine interface （HMI）, bilat- eral interaction, vehicle-level stability index, adaptive steering feel|4륜 독립 조향（4WIS） 및 인휠 모터（4IWM） 기반 전동 섀시 기술의 발전으로 차량은 요 레이트（γ）와 횡슬립각（β）을 포함한 확장된 동역학적 거동을 생성할 수 있게 되었다. 그러나 기존의 단일 자유도 스티어링 휠로는 이러한 2자유도 운동을 직관적으로 명령하기 어려우며, 4WIS 환경에서는 전륜 자기정렬 토크가 차량 수준의 안정성 정보를 대표하지 못한다. 본 논문은 이를 Forward Interaction과 Backward Interaction으로 구분하여 HMI와 4WIS 차량 간의 양방향 상호작용（Bilateral Interaction） 프레임워크를 제안한다. Forward Interaction에서는 회전 자유도로 γ를, 좌우 핸들의 차동 입력으로 β를 명령하는 2자유도 신규 HMI를 제안하고, Support-Drift 좌표변환을 통해 비의도적 입력과 의도적 조향 입력을 분리한다. Backward Interaction에서는 타이어 마찰원 기반의 차량 수준 핸들링 안정성 지수 κ를 정의하고, β 자유도에 적응형 댐핑（B_drift）을, γ 자유도에 적응형 강성（K_yaw）을 매핑하여 운전자의 모션 입력이 안정 영역 내에서 자연스럽게 조절되도록 유도한다. HILS 환경에서의 검증 결과, 적응형 스티어링 필 적용 시 한 명의 예외 운전자를 제외한 대부분의 운전자에서 피크 κ가 평균 약 27.7%, 피크 β̇가 평균 약 25.5% 감소하였으며, β–γ 위상 평면 분석을 통해 운전자의 운동 명령이 안정 영역 내에 효과적으로 유지됨을 확인하였다. Description: 4륜 독립 조향, 인간-기계 인터페이스, 양방향 상호작용, 차량 수준 안정성 지수, 적응형 조향감 2025-12-31T15:00:00Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/60788 Title: A study on a tactile sensor for slip detection under partial contact in a robotic hand Author(s): Dohui Han Description: Tactile sensor, Slip, Soft material, Decoupling, Strain propagation, Partial contact 2025-12-31T15:00:00Z