2005.07c
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Ferroelectric
$Bi_{3.25}Nd_{0.75}Ti_3O_{12}$ (BNdT) thin films were proposed for capacitor of FeRAM. The BNdT thin films were grown on Pt/Ti$SiO_2/P-Si(100)$ substrates by the RF magnetron sputtering deposition. The dielectric properties of the BNdT were investigated by varying post-annealing temperatures. Increasing post-annealing temperature, the (117) peak was increased. An increase of rod type grains of BNdT films with increasing post-annealing temperature was observed by the Field Emission Scanning Electron Microscopy(FE-SEM). The dielectric constant and dielectric loss of the BNdT thin films with post-annealing temperature of$700^{\circ}C$ were 418 and 0.37, respectively. -
In the electrical equipments, there are lots of phenomena such as loosening of connectin parts, So, heat generation and oxidation growth is considered to have a possibility to cause fire. In this Paper, we were carried out to study the oxidation growth and voltage waveform of connecting parts. In case of copper and copper connection, the growing of Cu2O elongated more than the other copper alloys. According to oxidation growth, the voltage waveform is distorted. And the contact voltage and the power dissipation increased rapidly.
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$Bi_{3.25}Y_{0.75}Ti_3O_{12}$ [BYT] ferroelectric thin films were deposited by RF-Sputtering method on the$Pt/Ti/SiO_2/Si$ . We investigated the effects of processing condition (especially post-annealing) on the structural and dielectric properties of the BYT thin films. The BYT thin films were crystallized well at annealing temperature of$750^{\circ}C$ for 30min. Increasing the annealing temperature, the peak intensity of (117) and c-axis orientation were increased. The calculated lattice constants of BYT thin films were a=0.539nm, b=0.536nm, c=3.288nm. The thickness of the BYT thin films were 350nm. The dielectric constant and dielectric loss at a frequency of 100KHz were 73.3 and 0.021, respectively. The BYT thin films can be used as capacitors in the Ferroelectric Random Access Memory device. -
Dielectric and conductive spect frequency spectra in a
$1Hz{\sim}13MHz$ range have been measured for the composite consisting of PZT inclusions dispersed in a$LiClO_4$ doped polyethylene oxide(Li_PEO) matrix with various volume fractions. The dielectric and conductive spectra of the composites revealed the relaxations related with electrode polarization and interfacial polarization The observed spectra were reproduced using the empirical function and we could obtain vairous parameters related to electrode polarization and interfacial polarization. -
Ko, Rock-Kil;Kim, Ho-Sup;Ha, Hong-Soo;Yang, Joo-Sang;Park, Yu-Mi;Song, Kyu-Jeong;Oh, Sang-Soo;Park, Chan;Kim, Young-Cheol 1841
냉간 압연과 열처리 공정을 통해 2축 배향성을 가지는 금속 기판 위에 산화물 박막을 중착 시켜 같은 정도의 2축 배향성을 갖도록 제조된 RABiTS template 위에 YBCO 초전도체를 PLD 방법으로 증착하여 YBCO coated conductor 선재를 제조하였다. RABiTS template은$NiW/Y_2O_3/YSZ/CeO_2$ 구조로 DC reactive sputtering와 PLD 방법에 의해 증착되었다. 모든 공정은 reel-to-reel 방식의 연속 공정으로 이루어졌다. 1m와 10m급의 장선 고온초전도선재를 제조하고, 이에 대한 전기적 특성과 초전도 및 다층 산화물 완충층에 대한 결정성, 표면 특성에 대한 분석을 수행하였다. 그 결과 1m 길이에서 end-to-end 107A와 10.6m 길이에서 end-to-end 51A의 임계 전류를 획득하였다. 제조된 박막형 선재의 초전도 층과 다층의 산화물 완충층 모두 금속 기판의 결정성을 그대로 유지하면서, epitaxial하게 성장하였으며, 최종 YBCO의 in-plane FWHM 값은 >$9^{\circ}$ 를 유지하였다. -
The characteristic of negative differential resistance(NDR) is decreased current when the applied voltage is increased. The NDR is potentially very useful in molecular electronics device schemes. Here, we investigated the NDR property of self-assembled 4,4- Di(ethynylphenyl)-2'-nitro-1-(thioacetyl)benzene, which has been well known as a conducting molecule. Self-assembly monolayers(SAMs) were prepared on Au(111), which had been thermally deposited onto pre-treatment
$(H_2SO_4:H_2O_2=3:1)$ Si. The Au substrate was exposed to a 1mM/l solution of 1-dodecanethiol in ethanol for 24 hours to form a monolayer. After thorough rinsing the sample, it was exposed to a$0.1{\mu}M/l$ solution of 4,4-Di(ethynylphenyl)-2'-nitro-1-(thioacetyl)benzene in dimethylformamide(DMF) for 30 min and kept in the dark during immersion to avoid photo-oxidation. After the assembly, the samples were removed from the solutions, rinsed thoroughly with methanol, acetone, and$CH_2Cl_2$ , and finally blown dry with$N_2$ . Under these conditions, we measured electrical properties of self-assembly monolayers(SAMs) using ultra high vacuum scanning tunneling microscopy(UHV-STM). The applied voltages were from -2V to +2V with 299K temperature. The vacuum condition is$6{\times}10^{-8}$ Torr. As a result, we found the NDR voltage of the nitro-benzene is$-1.61{\pm}0.26$ V(negative region) and$1.84{\pm}0.33$ (positive region), respectively. -
Unclamped Inductive Switching (UIS) 능력을 향상시키기 위하여 Floating p- well을 적용한 IGBT의 단락 회로 상태에서 과전압을 감지하는 새로운 보호회로를 제안하고 제작하였다. 실험 결과 제안된 회로는 fault 상황에서 fault 신호를 감지하고 즉시 게이트 전압을 낮추어 컬렉터 전류를 감소시켰다. 또한 Hard Switching Fault (HSF)와 Fault Under Load (FUL) 상황에서의 측정 및 2차원 Mixed-Mode 시뮬레이션을 통해 제안된 회로와 소자의 동작을 확인하였다.
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$SrTiO_3$ and$BaTiO_3$ sol-liquids and powders were prepared by the sol-gel method.$SrTiO_3/BaTiO_3$ heterolayered thin/thick films have been prepared on the$Al_2O_3$ substrates by screen printing and spin-coating method. The thin films were sintered at$750^{\circ}C$ in the air for 1 hour and the thick films sintered at$1325^{\circ}C$ in the air for 2 hours, respectively. The$SrTiO_3/BaTiO_3$ thin/thick films's structural and dielectric properties were investigated. Increasing the spin-coating times, (110), (200), (211) peaks of the$SrTiO_3$ were increased. The X-ray diffraction(XRD) patterns and SEM photographs indicated that the$SrTiO_3$ phase were formed in the surface of$BaTiO_3$ thick films. The average thickness of a$BaTiO_3$ thick films and$SrTiO_3$ thin films were$50{\mu}m$ and 400nm, respectively The dielectric constant and dielectric loss of the$SrTiO_3/BaTiO_3$ thin/thick films with$SrTiO_3$ coated 5 times were 1598 and 0.0436 at 10KHz. -
본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing, AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2.1(Magsoft)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 세자된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사자형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다. 또한 압전세라믹의 조성은
$0.9Pb(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$ -$0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$ 의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는$6*2*0.35mm^3$ (길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는$10*10*2mm^3$ 제작하였으며 두께를 각각 0.3[mm], 0.5[mm], 0.8[mm]으로 변화시키며 제작하였다. 두께가 0.8[mm]인 경우 공진주파수 60.5[kHz]를 나타내었으며 초음파모터의 압전세라믹에 인가전압이 증가함에 따라 회전속도와 모터에 흐르는 전류는 증가하였다. 인가전압이 40[Vpp], 공진주파수는 60.5[kHz]일때 무게추를 달고 그때의 토크 및 효율을 측정하였다. 회전 속도는 토크가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며 효율은 토크에 따라 증가하다가 토크가 약 20(mNmm)일 때 약 28[%]로 최대치를 나타내었다. -
In this study, Indium Tin Oxide(ITO) thin films were prepared at
$O_2$ gas 0.2 sccm, no heating to substrate and working pressure 1mTorr with varying deposition time. We estimated structural, optical, electrical characteristics of ITO thin films as function of ITO thin films thickness. As a result, XRD peaks increased with increasing the thickness. The ITO thin film was fabricated with resistivity$4.23{\times}10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$ , carrier mobility$52.9[cm^2/V{\cdot}sec]$ , carrier concentration$2.79{\times}10^{20}[cm^{-3}]$ . And we also observed that the SEM images of ITO thin films surface. -
The ZnO:Al thin films were prepared on glass by Facing Target Sputtering (FTS) system. We investigated electrical, optical, and structural properties of AZO thin film with sputtering current
$0.1[A]{\sim}0.6[A]$ . We obtained the lowest resistivity$2.3{\times}10^{-4}[{\Omega}-cm]$ at sputtering current 0.6[A] from the 4-point probe and the strong (002) peak at sputtering current 0.3[A] from the X-ray Diffractometer (XRD ). The optical transmittance of AZO thin films show a very high transmittance of$80{\sim}95%$ in the visible range and exhibit the absorption edge of about 350nm. -
Carbon nanotubes [CNTs] are grown on TiN-coated Si substrates at
$700^{\circ}C$ by inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD). Pre-treatment of Ni catalysts has been performed using an RF magnetron sputtering system. Structural properties and field-emission characteristics of the CNTs grown are analyzed in terms of the RF power applied and the treatment time used in the pre-treatment process. The characterization using various techniques, such as FE-SEM, AFM, and Raman spectroscopy, show that the physical dimension as well as the crystal quality of CNTs are changed by pre-treatment of Ni catalysts. It is also seen that Ni catalysts with proper grain size and uniform surface roughness may produce much better electron emission. The physical reason for all the measured data obtained are discussed to establish the relationship between the structural property and the electron emission characteristic of CNTs. -
Film bulk acoustic resonator (FBAR) devices which adopt an air-gap type (metai/AlN/metal/air/substrate) configuration are fabricated by a novel process. The newly fabricated resonator doesn't employ any supporting layer below it. FBAR devices with the air-gap type are also fabricated using the conventional method. The frequency response characteristics of all the devices fabricated are measured and compared, in terms of the kinds of top and bottom electrode materials. The results show that the better device performance of FBAR devices can be achieved by employing the proposed process.
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이 논문은 반도전 실리콘 고무 표면에 코로나 방전 처리하여 이종의 실리콘 고무와의 접착 특성을 나타낸 것이다. 반도전 실리콘 고무 표면 상태를 발수성 등급에 따른 분류와 FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)를 사용하여 평가하였다. 표면 상태 변화에 따른 반도전 실리콘 고무의 접착 특성은 T-peel test로 접착강도를 시험하였다. 실험 결과 고에너지의 코로나 방전으로 반도전 실리콘 고무의 결합쇄가 절단되었고 이 부분에 산소가 결합되어 극성 관능기를 생성하여 표면을 산화시켰다. 이러한 표면 상태 변화에 따른 접착강도는 초기 상태일 때 보다 코로나 방전 처리 후 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 이 논문을 통하여 코로나 방전 처리는 이종 계면의 접착 특성을 향상시킬 수 있으며, 이종 계면에서 발생하는 절연 파괴 전압을 높여 전기절연 성능을 향상시키는데 도움이 될 것이다.
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In this study, an ultrasonic level limit sensor with a new structure utilizing the acoustic impedance matching is proposed to be able to check it out a change of water-level. 2 PZT resonators with the same property are bonded directly on the polyethylene plate. One resonator is for transmitter as an ultrasonic transducer, the other one is for receiver. In this case, a polyethylene plate will operate as an acoustic guider to transmit a transverse wave between 2 PZT resonators in air. While in the water, a polyethylene plate having a similar acoustic impedance with the water will be emitted an acoustic energy into the water as a longitudinal wave. According to this mechanism, there was a wide difference of acoustic signal output between underwater and in air. As a summary, this proposed level limit sensor could be used as a strong candidate with low cost and more stable one.
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The effect of zinc oxide as an inhibitor for the corrosion of steel in concrete environment was studied by weight loss measurements, potential-time behaviour and anodic polarization technique. The salient features of the investigation were: in 100% OPC extracts, the passivity of steel was readily destroyed, however extracts containing various concentration of zinc oxide, the passivity of steel was maintained even in the presence of 30,000 ppm of chloride. Alkalinity of concrete was maintained by the addition of zinc oxide. The efficiency of the inhibitor was found to increase with increasing inhibitor concentration. Addition of zinc oxide in the range 3 to 4% by weight of cement was sufficient to protect the rebars.
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유기 전기 발광 소자(Organic Light-emitting Devices, OLEDs)의 발광 효율과 안정성을 향상시키고자 플라즈마 중합 장비를 이용해서 소자에 버퍼층(buffer layer)을 도입하였다. 플라즈마 중합 방법을 이용해서 성막된 PPMMA를 ITO와 정공 수송층 사이에 버퍼층으로 삽입하여 유기 전기 발광 소자를 제작하였고, 그 특성에 대하여 연구하였다. 기존에 사용되고 있는 버퍼층 공정에 비하여 공정의 단순화 및 비용절감의 효과를 기대할 수 있고, 전기-광학적 특성도 확인할 수 있었다.
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In this research, We investigated the effect of
$O_2/O_3$ Plasma treatment of indium-tin oxide (ITO) surface on the performance of organic light emitting devices (OLEDs). The OLED had a structure of ITO/N,N'-diphenyl-N,N' -(3-methylphenyl)-1, 1'-biphenyl-4-4'-diamine (TPD)/Tris (8-hydroxyquinolinato) Aluminum$(Alq_3)/Al$ . The ITO surface was treated by$O_2/O_3$ plasma with different RF power chamber pressure and exposure time. As a result, the emission efficiency of the OLEDs could be improved obviously. -
In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel Processing onto
$Si/SiO_2/Ti/Pt$ substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at$450^{\circ}C$ ,$650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than$10^{-8}\;A/cm^2$ . It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device. -
KrF 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition: PLD)으로 ZnO 박막을 증착하여 평판 디스플레이 소자 구동용 박막 트랜지스터(thin film transistor) 소자를 제작하였다. 전도성이 높은 실리콘웨이퍼(c-Si, 하부전극) 기판 위에 LPCVD 법으로 silicon nitride 박막을 절연막으로 형성하고, 다양한 공정 조건에서 펄스 레이저 증착법으로 제작한 ZnO 박막을 증착하여 채널층으로 하였으며, Al 박막을 증착하고 패터닝하여 소스 및 드레인 전극으로 하였다. ZnO 박막의 증착 시에 기판 온도를 다양하게 조절하고 산소 분압을 변화시켜 ZnO 박막의 특성을 조절하였다. 제작된 박막의 표면특성은 AFM(atomic force microscopy)로 분석하고, 결정특성은 XRD(X-ray diffraction)로 조사하였다. ZnO 박막의 전기적 특성은 Hall-van der Pauw 법으로 측정하였고, 광학 투과도(optical transparency)를 UV-visible photometer로 조사하였다. ZnO-TFT 소자는
$10^6$ 수준의 on-off ratio와$2.4{\sim}6.1cm^2/V{\cdot}s$ 의 전계효과이동도(field effect mobility)를 보였다. -
To measure the mechanical and structural properties of semiconducting materials in power cable, we have investigated the stress-strain and fractural structure of semiconducting materials showed by changing the content of carbon black. Those were made as sheets after pressing for 20 minutes at
$180[^{\circ}C]$ with a pressure of$200[kg/cm^2]$ . The contents of conductive carbon black were 20, 30 and 40(wt%), respectively. The stress-strain experiment was measured by TENSOMETER 2000. The SEM experiment was measured by JSM-6400. From above experimental result, Strain was decreased, while stress was increased according to increment of carbon black content. EEA among resins was best the dispersion of carbon back in base resin from SEM measurement. -
Recently, high luminance and high efficiency were realized in OLEDs with multilayer structure including emitting materials such as metal-chelate complexes. New luminescent materials, [2- (2-hydroxyphenyl)-quinoline] (Zn(HPB)q), [(1,10-phenanthroline)- (8-hydroxyquinoline)] Zn(Phen)q was synthesized. Zn-Complexes have low molecular compound and thermal stability. The ionization potential(IP) and electron affinity(EA) of Zn-complexes were measured by cyclic-voltammetry(CV). The fundamental structure of the OLEDs was
$ITO/{\alpha}$ -NPD/Zn-Complex/Al and then we made device structure rightly in energy band gap. We using Zn(Phen)q as emitting layer and Zn(HPB)q as electron transport layer. We measured current density-voltage, luminance-voltage characteristics. -
To measure electrical properties of semiconducting materials in power cable, we have investigated dielectric properties of EVA showed by changing the content of carbon black. The specimen was primarily kneaded in material samples of pellet form for 5 minutes on rollers ringing between
$70[^{\circ}C]$ and$100[^{\circ}C]$ . Then that was produced as sheets after pressing for 20 minutes at$180[^{\circ}C]$ with a pressure of 200[kg/cm]. The contents of conductive carbon black were 20, 30 and 40(wt%), respectively The dielectric properties of specimens were measured by dielectric thermal analyzer (CONCEPT 40, NOVOCONTROL). Measuring frequencies were 10, 60, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000(Hz) and measuring temperatures were -40, -20, 20,$90[^{\circ}C]$ . From above experimental result, permittivity was increased, while$tan{\delta}$ was decreased according to an increment of the content of carbon black. -
보이드, 이물, 돌기 둥 고분자 절연체 내의 결함은 이곳에 전계가 가해질 때, 국부적 전계집중을 유발하며, 절연체 내의 미소 방전을 일으킨다. 이 때 발생한 미소 방전에 의해 보이드 표면의 고분자 물질은 기계적, 화학적 열화를 일으키며, 이에 따라 전기적 트리를 형성하게 된다. 이러한 트리는 결국 절연체의 절연파괴로 진전되므로, 고분자 물질을 절연물로 사용하는 전력기기의 경우에는 신뢰성에 큰 문제를 유발한다. 따라서, 이러한 방전(부분방전)이 일어날 때 생기는 전기적 신호를 검출하여, 절연물의 신회성을 평가하는 것은 매우 중요하다. 이러한 부분방전은 IEC둥 국제기술기준에 그 제한 값이 정하여져 있으며, 본 논문에서는 이러한 값을 수학적으로 평가하는 방법에 대해 연구하였다.
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반도체 집적회로 공정에서 사용되는 폴리이미드 포토레지스트(P12723, Dupont)를 감습막으로 사용하는 마이크로 습도센서 소자를 제작하였다. 마이크로 습도센서는 실리콘 웨이퍼 기판 위에
$SiO_2$ 박막을 건식열산화 공정으로 제작하고, Al 박막을 포토리소그라피 공정으로 패터닝 한 IDT (Interdigital Transducer)를 전극 위에 폴리이미드 포토레지스트를 공정변수를 다양하게 조절하면서 감습막으로 제작하였다. 폴리이미드 감습막은 스핀코팅법으로 제작하였으며, 회전수를 조절하여 두께를 변화시켰다. 완성된 마이크로 습도센서 소자의 상대습도 변화$(10{\sim}90% RH)$ 에 따른 정전용량 값 변화를 항온항습조 내에서 다양한 온도에서 HP4192A Impedance Analyzer를 사용하여 조사함으로써, 폴리이미드 포토레지스트를 사용하는 마이크로 정전용량형 습도센서의 제작 가능성을 검토하였다. 폴리이미드 정전용량형 마이크로 습도센서는 다양한 인가 전원 주파수에서 기준 센서로 사용된 상용 Vaisala Hygrometer와 유사한 감습특성 및 응답특성을 보였다. -
Kim, Jung-Min;Her, Hyun-Jung;Son, J.M.;Lee, Eun-Hye;Khang, Yoon-Ho;Kang, Chi-Jung;Kim, Yong-Sang 1900
본 연구에서는 scanning probe microscopy(SPM)을 이용하여 국소영역에서 silicon nanocrystal(Si NC)의 전기적 특성을 분석하였다. Si NCs은 압축된 silicon powder를 laser로 분해하는 laser ablation 방식으로 제조되었고, sharpening oxidation 과정을 통하여 Si NC 주변에 oxide shell을 형성시켰다. 이 과정에서 Si NCs은$10{\sim}50 nm$ 의 크기와 약$10^{11}/cm^2$ 의 밀도로$SiO_2$ 층에 증착되었다. SPM의 conducting tip을 통하여 전하는 각각의 Si NC로 주입되게 되고, 이로 인하여 발생하는 SCM image와 dC/dV curve의 변화를 통하여 Si NC에서 전하 거동을 모니터 하였다. 또한 국소영역에서 Si NC의 전기적 특성을 MOS capacitor 구조에서의 C-V 특성과 비교 분석하였다. -
다중 코어를 이용한 대전류용 고효율 변압기 개발을 위해 고주파 손실이 작고, 전기 비저항이 큰 자성재료와 최적의 코어 형상 및 권선 방법에 대한 연구개발과 최종적으로 고효율 다중 코어를 이용한 변압기를 개발하고 전원장치에 적용하여 동작특성을 평가하였다. 최소 손실 온도를
$90^{\circ}C$ 이하로 감소시켜 100 kHz에서 250kW/m3의 낮은 전력손실을 갖는 다중 코어를 이용하여 변압기를 제조하고, 제조된 변압기가 채용된 컨버터의 50A 출력 전류에서 측정된 변압기의 발열특성은 30분 이후 약$58^{\circ}C$ 까지 증가하였으며,$30{\sim}80A$ 의 출력 전류에서 85% 이상의 고효율을 얻었다. -
In this study, in order to develop the low temperature sintering ceramics, PMW-PNN-PZT ceramics adding CuO,
$B_2O_3$ were manufactured, and their piezoelectric properties is investigated. The results of this study were gotten such as follows. The electromechanical coupling coefficient(kp) showed good properites on the whole, showed its maximum value 36.88 in specimens sintered at$900[^{\circ}C]$ , 10[mol%]$B_2O_3$ . The mechanical quality coefficient(Qm) showed its maximum value 161.601 in specimens sintered at$1100[^{\circ}C]$ , 15[mol%]$B_2O_3$ . -
The electrical and chemical characteristics in transformer insulations are changed due to thermal stress. In the chemical property, as the Kraft paper ages, the cellulose polymer chains breakdown into shorter lengths with a corresponding decrease in both tensile strength and degree of polymerization(DP). Furthermore, cellulous chains breakdown is accompanied by an increase in the content of various furanic compounds within the dielectric liquid. It is known that furanic components in transformer oil come only from the decomposition of insulating paper rather than from the oil itself. Therefore the analysis of furan products provides a complementary technique to dissolved gas analysis for monitoring transformers when we evaluate the aging of insulating paper by the total concentration of carbon monoxide and carbon dioxide dissolved in oil only. In this paper the accelerated aging process of oil--paper samples have been investigated at a temperature up to
$140^{\circ}C$ for 500 hours. The oil-paper insulation samples have been measured at intervals of 100 hours. For analysis we used high performance liquid chromatography(HPLC) in accordance with IEC 61198 method. -
The electrical, chemical and mechanical characteristics in transformer insulations are changed due to thermal stress. It is known that characteristics of transformer insulations is deteriorated such as decrease of dielectric strength, deterioration of dielectric constant and tensile strength of paper as transformer oil and paper are aged by thermal stress. Furthermore, chemical characteristics of them are deteriorated as like increment of moisture contents and dissolved by-products in oil, etc. In this paper we have been investigated chemical characteristics of transformer by accelerated thermal aging. For this working we have made experimental test cell and aged at a temperature up to
$140^{\circ}C$ for 500 hours. The oil-paper insulation samples have been measured at intervals of 100 hours. For analysis we used Karl-Fisher titration method and high performance liquid chromatography (HPLC). -
PZT(40/60) and PZT(60/40) powders, prepared by the sol-gel method, were mixed with an organic vehicle and the PZT(40/60)/PZT(60/40) heterolayered thick films were fabricated by the screen-printing method on
$Pt/Al_2O_3$ substrates. The structural properties such as DTA, X-ray diffraction and microstructure, were examined as a function of the applied pressure. In the DTA analysis, the formation of the polycrystalline perovskite phase was observed at around$880^{\circ}C$ . The average thickness of the PZT heterolayered thick films which were coated five times was approximately$95-100{\mu}m$ . -
PZT(20/80) and PZT(80/20) powders, prepared by the sol-gel method, were mixed with an organic vehicle and the PZT(20/80)/PZT(80/20) heterolayered thick films were fabricated by the screen-printing method on
$Pt/Al_2O_3$ substrates. The structural properties such as DTA, X-ray diffraction and microstructure, were examined as a function of the sintering temperature. In the DTA analysis, the formation of the polycrystalline perovskite phase was observed at around$880^{\circ}C$ . The average thickness of the PZT heterolayered thick films was approximately$80-90{\mu}m.$ -
PLC 시스템에서 사용되는 커플러는 전력선에 연결 형태에 따라 접촉식(Capacitive)과 비접촉식(Inductive)으로 분류된다. 특히 비접촉식 커플러에서 자기 코아(magnetic core)의 소재 특성은 커플러의 크기와 신호 손실 특성 등에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 비접촉식 커플러에서 자기 코아용 재료들의 물성특성과 재료 물성 변화에 따른 전력선 통신에 미치는 영향을 분석하였다.
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Poly(methyl methacrylate) (PMMA) is one of the promising representive of polymer gate dielectric for its high resistivity and sutible dielectric constant. PMMA (Mw=96700) films were prepared on p-Si by spin coating method. PMMA were coated compactively and flatly as observes by AFM. MIS(Al/PMMA/p-Si) structure was made and capacitance-voltage (C-V) and current-voltage (I-V) measurements were done with PMMA films for repeated annealing cycles at
$100^{\circ}C$ . 1-V measured at various delay times$(0{\sim}20sec)$ showed little change and the absence of hysteresis in the I-V characteristics with delay times, which eliminate the possibility of deep traps in the PMMA films. The observed thermal stability, smooth surfaces, dielectric constant, I-V behavior implies PMMA formed by spin coating can be used as an efficient gate dielectric layer in OTFTs. -
Colloidal Silica(CS)/methyltrimethoxy silane(MTMS) sol solutions were prepared in variation with synthesizing parameters such as kinds of CS, acidity and reaction time. In order to understand its surface properties, sol-gel coating films on glass were fabricated. The coating film obtained from CS/MTMS sol had stable contact angle and more enhanced flat surface at reaction time of 24 hours. In case of the initial and final period of reaction, the coating films had unstable contact angle and more rough surface. In addition, surface of CS/MTMS sol-gel coating film was more rougher with increasing of acidity.
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Colloidal Silica(CS)/methyltrimethoxy silane(MTMS) and CS/MTMS/epoxy silane(Es) sol solutions were prepared in variation with synthesizing parameters such as kinds of CS, kinds of silane and reaction time. In order to understand its physical and chemical properties, sol-gel coating films on glass were fabricated. In the case of CS/MTMS sol, the coating films had high contact angle and more enhanced flat surface than those in the case of CS/MTMS/ES sol. Also, the coating films obtained from single CS had a better flat surface than those obtained from mixed CS. In the case of thermal stability, thermal dissociation of CS/MTMS and CS/MTMS/ES sol-gel coating films did not occur up to
$550^{\circ}C$ and$440^{\circ}C$ respectively. The thickness of coating films obtained from CS/MTMS sol increased than those of CS/MTMS/ES sol. In addition, the coating films obtained from single CS were more thicker than those obtained from mixed CS. -
In this investigation, the electrochemical behaviour of magnesium alloy anode was studied by using electrochemical methods and the performance of magnesium alloy anode was observed with dry and wet backfill under accelerated cathodic protection. This paper reports the data collected at the laboratory and field sites over one year exposure of magnesium anode under cathodic protection donditions.
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$Al(OH)_3$ is added to the silicone rubber for improvement of its resistance against surface discharge. In this paper, four kinds of$Al(OH)_3$ were added to the SIR during compounding. SIR was deteriorated by a corona treatment. Hydrophobicity recovery rate after corona treatment and arc resistance of SIR were investigated. Hydrophobicity recovery rate of SIR was evaluated by the measurement of contact angle. Arc resistance was evaluated by measuring weight loss of SIR after arc resistance test. -
고주파 고투자율 자심재료를 이용하여 비접촉식 커플러를 제조하여 고주파대역의 신호전송 특성을 평가하였다. 고주파 임피던스 매칭을 통해 고주파 대역에서 비접촉식 커플러의 신호전송 특성을 향상시킬 수 있었고, air gap의 형성으로 포화전류가 300A 이상이고
$2{\sim}40 MHz$ 의 주파수 범위에서$-3{\pm}2dB$ 의 신호전송 특성을 나타내는 비접촉식 커플러를 제조할 수 있었다. 또한 1:1의 권선비가 1:2보다 주파수 안정성이 우수하였고, 1:2는 저주파용 커플러에서 우수한 특성을 보일 것으로 평가되었다. -
This study considers find out best accelerated life testing and lifetime prediction of electrolytic capacitors. We proved about relation between failure and deterioration mechanism from last thesis. Beside we performed test that temperature and voltage press higher than allowance specification. Failure distribution acquired from those test. And wiebull function and Minitab program applied to accelerated constant and lifetime by means of calculation. At the result, goodness of fit affect to weibull function and acceleration factor therefore fitting is important factor in reliability testing.
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In the recent years, much interests and attraction has been paid on the plasma display panel. To achieve high performance display panel, there has been a strong demands for studies on the transparent conducting films such as ITO and ZnO. In this study, we propose PDP cell with ZnO transparent conducting electrode. The electrical and optical characteristics of PDP cell with ZnO transparent electrode were studied and compared with that of conventional ITO electrode.
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Design and FEM Analysis of a Circular Piezoelectric Transformer with Crescent-Shaped Input ElectrodeThis paper present a new disk-type piezoelectric transformer. The input side of the transformer has a crescent-shaped electrode and the output side has a focused poling direction. The piezoelectric transformers operated in each transformer's resonance vibration mode. The electrodes and poling directions on commercially available piezoelectric ceramic disks were designed so that the planar or shear mode coupling factor
$(k_p,\;k_{15})$ becomes effective rather than the transverse mode coupling factor ($k_{31}$ ). A single layer prototype transformer, 26[mm] in diameter and$1.5{\sim}4.0[mm]$ thick, was fabricated, such as step-up ratio, power transformation efficiency and temperature were measured. -
본 논문에서는 SMPS(Switch-Mode Power Supply)의 역률을 개선할 수 있는 power factor correction(PFC) IC를 설계하였다. 설계된 PFC IC에는 전원장치의 power MOSFET을 구동할 수 있는 기능 이외에도 과전압, 과전류 및 단락보호 기능이 포함되어 있다. 또한 시스템이 대기상태에 있는 경우, 전압 및 전류 feedback 제어에 의해 효과적으로 대기전력을 절감할 수 있도록 설계하였다. 설계된 PFC IC는 시스템이 대기상태에서 일정시간동안 부하변동이 없을 경우 이를 감지하여 자동으로 시스템을 off 시켜 대기전력 소모를 최소화 하는 기능을 포함하고 있다.
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표면이 도핑된 SOI RESURF LDMOSFET에 대해 표면 도핑의 깊이에 따른 항복전압 및 순방향 특성을 분석하였다. 표면 도핑영역의 깊이를
$0.5{\sim}2.0{\mu}m$ 까지 변화시켜가며 항복전압의 변화와 온-저항의 변화를 시뮬레이션 하였다. 표면 도핑영역의 깊이에 따라 항복전압은$73V{\sim}138V$ 까지 변화하였으며, 온-저항도$0.18{\sim}0.143{\Omega}/cm^2$ 까지 변화하였다. 항복전압은 표면 도핑 영역의 깊이가$1.5{\mu}m$ 때 138V로 가장 높게 나타났으며, 동일한 에피 영역의 농도를 사용한 기존의 소자와 비교하였을 때 약 22.1%의 항복전압의 증가를 나타냈으며, 온-저항값은 약 21.8%정도 감소하였다. -
Ploycrystalline
$Pb(Zr_{0.5},Ti_{0.5})O_3$ and$BaTiO_3$ powder were prepared by sol-gel process. The alumina substrate were sintered at$1400^{\circ}C$ with bottom electrode of Pt for 2 hours. The Pb(Zr0.5, Ti0.5)O3/BaTiO3 multilayered thick films with laminating times were fabricated on alumina substrate by screening printing method. The obtained thick films were sintered at$800^{\circ}C$ with upper electrode of Ag paste for 1 hour, Structural properties of Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3/BaTiO3 multilayered thick films were investigated. As a result of the Differential Thermal Analysis(DTA) of Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3, exothermic peak was observed at around$650^{\circ}C$ . The X-ray diffraction (XRD) patterns indicated that BaTiO3 and Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3 phases and porosities were formed in the interface of Pb(Zr0.5,Ti0.5)O3 / EaTiO3 multilayered thick films. -
A high Tc superconducting with a nominal composition of
$Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_Y$ was Prepared by the citarte method. The solid Precursor produced by the dehydration of the gel at$120^{\circ}C$ for 12h is not in the amorphous state as expected but in a crystalline state. X-ray diffraction peaks of nearly the same angular position as the peaks of high Tc phase were observed in the precursor. After pyrolysis at$400^{\circ}C$ and calcination at$840^{\circ}C$ for 4h, the (001)peak of the high Tc phase was cleary observed. Experimental results suggest that the intermediate phase formed before the formation of the superconducting phase may be the most important factro in determining whether it is easy to form the high Tc phase or not, because the nucleation barriers of the two superconducting phase may be altered by the variation of the crystal structures of those intermediate phase. -
A high Tc superconducting with a nominal composition of
$Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_Y$ was prepared by the citarte method. The solid precursor produced by the dehydration of the gel at$120^{\circ}C$ for 12h is not in the amorphous state as expected but in a crystalline state. X-ray diffraction peaks of nearly the same angular position as the peaks of high Tc phase were observed in the precursor. After pyrolysis at$400^{\circ}C$ and calcination at$840^{\circ}C$ for 4h, the (001)peak of the high Tc phase was cleary observed. Experimental results suggest that the intermediate phase formed before the formation of the superconducting phase may be the most important factro in determining whether it is easy to form the high Tc phase or not, because the nucleation barriers of the two superconducting phase may be altered by the variation of the crystal structures of those intermediate phase. -
The solid precursor produced by the dehydration of the gel at
$120^{\circ}C$ for 12h is not in the amorphous state as expected but in a crystalline state. X-ray diffraction peaks of nearly the same angular position as the peaks of high Tc phase were observed in the precursor. Experimental results suggest that the intermediate phase formed before the formation of the superconducting phase may be the most important fact in determining whether it is easy to form the superconducting phase or not, because the nucleation barriers of the two superconducting phase may be altered by the variation of the crystal structures of those intermediate phase. -
송전 용량 증대 및 초고압 케이블 컴펙트화를 위해, 최근 고내력 케이블에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있으며, 이러한 추세에 대응코자 당사에서는 고내력 케이블 개발에 있어서 첨가제 투입에 따른 절연 능력 향상에 관한 연구를 진행하여왔다. 본 연구에서는 케이블 절연 능력 향상을 위하여 반도전 컴파운드에 첨가제를 투입하여 반도전과 절연의 계면 특성을 향상시킴으로 절연체의 절연파괴능력 향상시키고자 하였으며, 계면 특성의 향상은 절연 파괴능력 향상으로 이어짐을 확인 할 수 있었다. 또한 상기의 연구결과에 따라 제조된 케이블은 기존 케이블과 비교하였을 때 매우 우수한 절연파괴 특성을 나타냄을 확인하였으며, 그 결과 절연 두께를 비약적으로 감소시킬 수 있었다. 본 논문은 상기 절연 성능 향상에 관한 메커니즘 및 IEC 62067에 따라 진행된 초고압 XLPE 케이블의 type test 결과를 중심으로 기술하였다.
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We fabricated an alumina membrane with nano-sized pore array by anodic oxidation using the thin film aluminum deposited on silicon wafer. It is important that the sample prepared by metal deposition method has a flat aluminum surface and a good adhesion between the silicon wafer and the thin film aluminum. The oxidation time was controlled by observation of current variation. The nano-sized pores with diameter of
$60{\sim}120nm$ was obtained by$40{\sim}80$ voltage. The pore widening process was employed for obtaining the flat surface because the pores of the alumina membrane prepared by the fixed voltage method shows the structure of rough surface. Finally, the sample was immersed to the phosphoric acid with 0.1M concentration to etching the barrier layer. The sample will be applied to electronic sensors, field emission display, and template for nano- structure. -
The feasibility of a midgap metal gate is investigated for 32nm MOSFET low power applications. The midgap metal gate MOSFET is found to deliver a driving current as high as a bandedge gate one for the low power applications if a proper retrograde channel is used. An adequate design of the retrograde channel is essential to achieve the performance requirement given in ITRS roadmap. In addition, a process simulation is run using halo implants and thermal processes to evaluate the feasibility of the necessary retrograde profile in manufacturing environments. From the thermal budget point of view, the bandedge metal gate MOSFET is more vulnerable to the following thermal process than the midgap metal gate MOSFET since it requires a steeper retrograde doping profile. Based on the results, a guideline for the gate workfunction and the channel profile in the 32 nm MOSFET is proposed.
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열저항 측정법에는 정상상태보다는 과도응답 특성을 이용하는 것이 우수한 것으로 20년부터 알려져 왔다. 온도를 시간의 함수로 나타내는 열적 계단응답함수를 이용하면 칩에서 주위 분위기, 냉각장치 또는 마운트를 포함한 열 임피던스를 측정할 수 있다. 소자 접합부의 열적 동특성을 측정함으로써 칩 주변의 기하학적 물질에 대한 특성을 파악할 수 있으며 나아가 측정으로부터 소자의 열적 구조를 유추할 수 있다. 본 논문에서는 열적 계단응답 특성을 이용한 열 임피던스 측정이론 및 원리에 대해서 개관하였다.
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Power MOSFET의 구동시에는 많은 열이 발생하게 된다. 이때 발생하는 열은 소자의 특성이나 수명에 영향을 주어 오동작을 하게되는 원인이 되기도 한다. 일반적으로 열이 많이 발생하는 chip이나 개별소자의 경우 히트싱크를 부착하여 사용하게 된다. 본 논문에서는 열을 방출시키기 위해 사용되는 히트싱크에 의한 열 전달(Thermal Transient) 특성의 변화 및 히트싱크의 부착에 이용되는 히트싱크 컴파운드(heat sink compound)에 의한 열 전달 특성에 미치는 영향 등을 실험을 통하여 분석하였고, 이를 기술하였다.
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This paper describes moisture content, dielectric strength and dielectric properties of thermally accelerating aged insulating paper as varnish treatment. Kraft, nomex paper were impregnated with diluted varnish, varnish and solvent were diluted in the ratio of 40wt%, in vacuum condition, and then completely dried. To analysis of papers were influenced by varnish treatment, we applied thermal stress, and then measured moisture content, dielectric strength and relative permittivity,
$tan{\delta}$ as varnish impregnated papers. -
V-형 선형 초음파 모터를 설계하고 유한 요소 해석 소프트웨어인 ANSYS9.0을 사용하여 모터를 해석하고 그 결과를 도출하였다. 이 모터의 기본적인 구조는 압전 세라믹을 V-형 모터 stator 에 부착한 형태이다. 모터의 동작을 위해서 90도 위상차가 있는 2개의 교류전원을 각각 세라믹에 인가하였다. 그러면 각 세라믹은 압전 역효과와 위상의 차이에 의해 모터 arm을 대칭-비대칭 운동을 하게 만든다. 그리고 이 운동이 타원 제적을 발생시킨다 즉 모터와 슬라이드의 접선에서 이 타원궤적 운동의 마찰력으로 모터가 동작하게 된다. 최적의 조건을 찾기 위해 ANSYS를 이용하여 모터의 구조에 여러 가지 변수-고정점, stator의 재질, arm-body에 부착한 세라믹의 위치, 위상차, arm의 결합각 차, arm-body와 세라믹의 크기 변화, arm의 크기 변화-를 주어 선형 초음파 모터 구조의 최적 조건을 찾아 설계를 하였다.
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Oh, Mi-Hyun;Kim, Han-Joo;Kim, Gyu-Sik;Kim, Young-Jae;Son, Won-Keun;Lim, Kee-Joe;Park, Soo-Gil 1989
Lithium titanium oxide as anode material for energy storage prepared by novel synthesis method.$Li_4Ti_5O_{12}$ based spinel-framework structures are of great interest material for lithium-ion batteries. We describe here$Li_4Ti_5O_{12}$ a zero-strain insertion material was prepared by novel sol-gel method and by high energy ball milling (HEBM) of precursor to from nanocrystalline phases. According to the X-ray diffraction and scanning electron microscopy analysis, uniformly distributed$Li_4Ti_5O_{12}$ particles with grain sizes of 100nm were synthesized. Lithium cells, consisting of$Li_4Ti_5O_{12}$ anode and lithium cathode showed the 173 mAh/g in the range of$1.0{\sim}3.0V$ . Furthermore, the crystalline structure of$Li_4Ti_5O_{12}$ didn't transfer during the lithium intercalation and deintercalation process. -
In this study, Bragg reflector was formed as tungsten(W) and
$SiO_2$ deposited by RF magnetron sputtering according to variable conditions of RF power and working pressure to apply to the SMR type FBAR device, one of the next generation mobile communication devices. The micro-structural properties such as a crystal orientation, roughness and micro- structure were measured by XRD, AFM and SEM and the best condition of Bragg reflector was elicited with analyzing that results of the thin films about each conditions. Finally, FBAR device was fabricated with applying the Bragg reflector was formed on the best condition and measured the resonance properties and compared other research and considered it. -
마이크로웨이브 화학기상 증착방식으로 탄소 나노튜브를 성장시켰다. 탄소나노튜브를 성장시키기 위한 가스로는 수소
$(H_2)$ 와 메탄$(CH_4)$ 가스를 사용했으며, 실리콘 기판에 마그네트론 스퍼터링 방식으로 10nm 두께의 Ni층과 adhesion 충으로 사용되는 20nm 두께의 Ti층을 증착하였다. 본 논문에서는 탄소나노튜브를 성장시킬 때의 압력에 따른 성장 특성을 알아보았다. 작업 진공도에 따른 탄소나노튜브의 성장 특성은 FESEM image와 TEM image 을 이용하여 관찰하였으면 Raman spectrometer 분석을 통하여 성장된 탄소나노튜브의 구조적 특성을 알아보았다. -
Park, Jin-A;Kim, Byung-Joo;Im, Sun-Won;Ahn, Ji-Hyun;Kim, Ho-Jin;Hong, Gye-Won;Lee, Hee-Gyun 1998
The effects of the addition of nanocrystalline Y2O3 powder on the microstructure and superconducting properties have been investigated in YBCO films prepared by TFA-MOD process. Precursor solution doped with extra$Y_2O_3$ Powder was prepared by adding$Y_2O_3$ powder into a stoichiometic precursor solution with a cation ratio of Y:Ba:Cu=1:2:3. Coating solutions with and without$Y_2O_3$ doping were coated on$LaAlO_3(100)$ single crystal by a dip coating method, cacination and conversion heat treatments were performed at the controlled atmosphere containing water vapor Current carry capacity(Jc) of YBCO film was enhanced about 50% by$Y_2O_3$ doping. It is thought that the enhancement of Jc is due to the better connectivity of YBCO grains and/or the flux pinning by the presence of nanocrystalline$Y_2O_3$ Particles embedded in YBCO grains. -
Various organic acid were used in order to prepare new metalorganic deposition solution for high quality
$REBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (RE=Y, Eu, Gd) films. Prepared fluorine free MO precursor solution was coated on single crystal (001)$LaAlO_3$ (LAO) by dip coating method. Processing parameters such as oxygen partial pressure, water vapor, ramping rate and pyrolysis temperature etc havebeen controlled in order to make high$J_c$ films with a good epitaxial relationship with substrate. 0.5 micron-thick film was obtained by single coating and no crack appeared after calcination. Oxygen partial pressure was varied in the range of$100{\sim}1,000 ppm$ and conversion heat treatment was carried out at the temperature of$725{\sim}765^{\circ}C$ . A critical transition temperature$(T_{c0})$ of 90K and a critical transport current density$(J_c)$ of$ > 0.5MA/cm^2$ (77K and self-field) were demonstrated for the YBCO film on (001) oriented LAO substrates with a thickness of 0.5 micron.$I_c$ was determined by utilizing a transport measurement. SEM and XRD investigations confirmed that films were grown epitaxially onto the LAO single crystal substrate. It is thought that fluorine free new MOD solutionis promising for high quality REBCO films. -
트렌치 애노드 컨택을 설계하여 순방향 전압강하를 감소시키는 GaN 쇼트키 장벽 다이오드를 제안하였다. 애노드 내부에 트렌치를 설계하여 제안된 소자의 표면 애노드 컨택은 메탈 일 함수(metal work function)가 높은 Pt와 형성되며, 트렌치 애노드 컨택은 메탈 일 함수가 낮은 Au와 형성된다. 제안된 소자의 전기적 특성을 검증하기 위하여 2차원 수치 해석 시뮬레이션을 수행하였고, AlGaN/GaN 혜테로 접합 구조 위에 제작 및 측정하였다. 제안된 소자는 복잡한 공정 추가 없이 제작되며
$100A/cm^2$ 에서의 순방향 전압 강하는 0.73V로 기존 소자의 1.25V보다 우수한 특성을 보였다. 제안된 소자의 온 저항은$1.58m{\Omega}cm^2$ 로 기존 소자의 온 저항$8.20m{\Omega}cm^2$ 보다 낮은 장점을 가진다. -
염료감응형 태양전지에 대한 연구 분야에서 다공질 산화물 전극이나 염료 및 전해질 연구에 비해, 상대전극에 대한 연구는 상대적으로 미비한 상태이다. 또한 일반적으로 사용되고 있는 고가의 백금 상대전극을 대체하면서도 촉매 특성이 우수한 새로운 상대전극에 대한 연구의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 우수한 신소재로서 높은 전기전도도 및 전자방출 특성 그리고 높은 표면적을 지니고 있어 전자기기 분야의 다방면에 이용되고 있으며, 최근 대량생산 기술의 개발에 따라 가격이 급격히 하락하고 있는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)을 이용하여 상대전극을 제조하였다. 이 탄소나노튜브 상대전극을 이용하여 단위 셀을 만들고, 유사 태양광 하에서의 전지의 광전 특성을 측정하였다. 이를 바탕으로 탄소나노튜브 상대전극이 염료감응형 태양전지의 특성 및 수명 안정화에 미치는 영향을 백금 상대전극의 광전 특성과 비교하여 탄소나노튜브의 상대전극으로써의 가능성을 제시하였다.
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Activated carbon was activated with chemical treatment to attain high surface area with porous structure. We have been considered activated carbon is the ideal material for high voltage electric double layer capacitor due to their high specific surface area, good conductivity and chemical stability. In this study we found that increase in electrochemical capacitance due to activated carbon. Also chemically activated carbon and water treatment have resulted larger capacitance and also exhibits better electrochemical behavior, and is about 15% more than in untreated state. The structural change in activated carbon through chemical treatment activation was investigated by using SEM and XRD. In this study, the dependence of the activation behavior with KOH in the micro structure of host materials will be discussed. Furthermore, the relation to the electric double layer capacitance, especially the specific capacitance per unit area, is also discussed.
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In this paper, Effect of
$BaSrTiO_3/Li_2CO_3$ on low temperature sintering and dielectric property of thick films has been investigated for variable capacitor on high frequency. The thick films were fabricated by the tape casting and then the structural and dielectric properties as a function of an addition composition ratio and sintering temperature were studied. For the thick film sintered at$1050^{\circ}C$ , it was densified to 96% of$BaSrTiO_3$ theoretical density by the addition of 10$wt{\cdot}%$ $BaSrTiO_3/Li_2CO_3$ . Dielectric constant increased and Curie temperature lowered with the increased of$BaSrTiO_3/Li_2CO_3$ content, which probably can be explained by the substitution of$Ba^{3+},Li^{1+}$ on$RaTiO_3$ lattice. The tunability and dielectric loss of the$BaSrTiO_3/Li_2CO_3$ thick film, sintered at$1350^{\circ}C$ , were about 26% and 0.234 at$10{\sim}15MHz$ , respectively. -
Dye-sensitized solar cell (DSC) consist of oxidation semiconduction electrode, electrolyte and counter electrode. Among these, Pt as counter electrode of DSC plays a role in helping redox reaction of iodine ions in electrolyte, also, transferring electrons into electrolyte. In this case, it is expected that characteristics of Pt electrodes strongly depend on fabrication process and its surface condition. In this study, electrochemical behavior of the electro-plated Pt electrode was compared with that of the sputtered Pt electrode, using cyclic-voltammetry and impedance spectroscopy (PARSTATE 2273, by AMETEK). Surface morphology of Pt electrode was investigated by AFM (XE-100, by PSIA). As a result, it was considered that electrochemical properties of sputtered Pt electrode is superior to that of electro-plated Pt electrode.
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This paper describes the cut off time and the current characteristics of virgin RCDs and deteriorated ones in the seashore. The RCDs(Residual Current Protective Devices) are used for protecting the human body from electrical shock and for preventing facility accidents. According to the Korean standards, the RCDs are installed in panel boards. When RCDs are installed outside, they must be enclosed inside waterproof cases. In the case that RCOs are employed at temporary power sites and electrical facilities on the road, they are exposed to the external environment. As a result, the RCDs deteriorated in the seashore for 3 months showed high failure rate, while the virgin RCDs all complied with Korean Standard. Considering that the RCDs are used under exposed condition outside, the reliance of RCDs must be ensured by modifying the related regulations and codes and by developing Improved models advanced in their performance.
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Electrical double-layer capacitor (EDLC) is an electrochemical energy storage device in which electric charges only accumulated by a pure electrostatic attraction force are stored on the electrolyte-electrode interface in a form of double layer and separated by the electrolyte. The composite was prepared by mixing nanosize
$TiO_2$ and activated carbon through a means of ultrasonic vibration in ethanol solution for 30 min in various mass ratios of$AC:TiO_2$ to form activated carbone-semiconducting oxide composites. Either 1.0 M$LiClO_4/EC-DEC$ or$Et_4NBF_4$ /EC-DEC was used as the electrolyte. It was found that with modification of$TiO_2$ , the specific capacitance of activated carbon measured at$1mA/cm^2$ was increased from 40 to 50 F/g. This method is unique in comparison the conventional method because it uses semiconducting TiO2 other than electrochemically active materials such as$RuO_2$ . The increase in specific capacitance could be attributed to the decrease in electric polarization, caused by the introduction of$RuO_2$ . -
Thermal conductive polymer film was adopted to reduce the fracture of module during the fabrication of thermoelectric generator. We investigated the thermoelectric output power of module with the change of thickness of polymer film, direct contact and thermal-conductive grease. It is measured that thermoelectric output power is decreased with the increasing thickness of thermal-conductive polymer film. And
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The electrical conductivity of manganese oxide and complex manganese oxide produced by anodic deposition method was measured. The additive transition metal is Cu, Co and Fe. The transition metals like as Cu, Co and Fe improved electrical conductivity of complex manganese oxide compared with manganese oxide. This is coincide with the results of molecular orbital calculation by DV-Xa.
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poly-Si TFT의 kink 전류를 억제하는 L-shaped dual-gate TFT 구조를 제안하고 이를 제작하였다. 제안된 소자는 채널의 그레인 방향을 일정하게 성장시키는 SLS나 CW laser 결정화 방법을 사용한다. L자 모양의 게이트 구조를 사용하여 서고 다른 전계효과 이동도를 갖는 두 개의 sub-TFT를 구현할 수 있으며, 이러한 sub-TFT간의 특성차이가 kink 전류를 억제시킨다. 직접 제작한 L-shaped dual-gate 구조의 소자가 poly-Si TFT의 kink 전류를 억제하고, 전류포화 영역에서 전류량을 고정시킴으로써 신뢰성이 향상됨을 확인하였다.
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Four Point Probe 방법을 이용한 반도체 wafer의 면저항 측정을 위하여 single configuration 기술을 적용한 회로를 설계 제작하였으며, 제작된 FPP장치의 면저항 측정범위는
$10{\sim}3000{\Omega}/sq.$ 이고 측정의 정확도는 약 0.5%이하이다. -
2004년도 36,0001bs 볼소켓형 국산 애자에 대하여 알루미나(alumina) 첨가량의 변화에 따른 국산 2001년산 및 외국산 2000년산 자기애자의 특성 분석을 실시하였다. 그 결과 2001년도 자기애자의 알루미나 첨가량을 17%로 하고 2004년도 알루미나 첨가량이 20%로 하였을 경우 자기 애자의 기계적 특성은 10% 정도 향상되었다. 그리고 2001년도에 제조한 애자의 자기 상대밀도는 이론밀도의 96%에 도달하였으나 2004년도에 제조한 애자의 상대 밀도는 이론밀도의 98%에 도달하였으며, 애자의 균일성을 나타내는 Qs 값은 5.01로 높게 나타났다.
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Kim, Weon-Jong;Lee, Young-Hwan;Yang, Jae-Hoon;Lee, Jong-Yong;Shim, Nak-Soon;Kim, Tae-Wan;Hong, Jin-Woong 2040
ITO/N,N'-diphenyl-N,N'-di(m-tolyl)-benzidine(TPD)/Tris(8-hydroxyquinolinato Aluminum$(Alq_3)/Al$ 구조에서 정공 수송층 TPD와 발광충$Alq_3$ 를 각각 두께 변화에 따라 Agilent 4294A, Precision Impedance Analyzer를 이용하여 주파수에 의존하는 저항성 특성과 용량성 특성을 연구하였다. 측정 결과 주파수가 증가할수록 저항성 특성은 감소함을 보였고 용량성 특성은 감소하다가 다시 증가하는 특성을 보였다. TPD와$Alq_3$ 의 두께가 각각 70[nm], 30[nm]일 때 저주파 영역에서는 가장 낮은 저항성 특성이 보이다가 고주파 영역에서는 가장 높은 특성을 확인하였다. 또한 용량성 특성은 저주파 영역에서는 가장 높은 특성이 보이다가 고주파영역에서 두께 변화에 상관없이 거의 일치함을 확인하였다. -
현재 점화코일은 소형화 및 친환경성을 위해 에폭시 몰딩 절연층으로 변화되었다. 그러나 에폭시 몰딩으로 변환됨에 따라 점화코일 내부 절연층에 대한 절연진단 및 노화에 대한 정확한 진단의 어려움으로 적절한 교체시기를 예측하기 더욱 어려워졌다. 그로 인해 점화장치부분에 대한 예기치 못한 사고는 대형사고 유발을 초래할 수 있다. 이에 본 논문에서는 비파괴검사의 일종인 부분방전을 이용한 열화검출을 연구하기 위해 열화에 따른 위상각-방전전하량-방전빈도수의 분포 특성을 조사하였다. 또한 방전 발생의 분포가 동일 조건에서도 매우 불규칙성을 가지고 있으므로 데이터의 정량화를 위해 불규칙적인 통계처리를 위한 와이블 분포를 사용하여 기기의 고장시간예측을 조사하였다.
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This paper deals with ground potential rise of structure grounding electrode when a test current flows through grounding electrode. In order to analyze the potential gradient of ground surface on structure grounding electrode, the reduced scale model has been used. The structures were designed through reducing real buildings and fabricated with four types on a scale of one-one hundred sixty. The supporter was made to put up with weight of structure and could move into vertical, horizontal, rotary direction. When a test current flowed through structure grounding electrodes, ground potential rise was the lowest value at electric cage type(type B). According to resistivity and absorption percentage in concrete attached to structure, the potential distribution of ground surface appeared differently.
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디지털 산업을 주도해 나아가고 있는 오늘날 아날로그 능동 소자의 대표라고 할 수 있는 커패시터는 모든 전기 전자 부품 소재에서 매우 중요하게 적용되고 있다. 커패시터는 절연재료의 종류와 구조 그리고 사용목적에 따라서 많은 종류를 가지고 있다. 최근 들어서는 용도에 적합하도록 선택사양을 가지고 있으며 소형화, 대용량화, 그리고 사용 온도범위를 넓게 하기 위한 온도특성 연구가 활발하게 진행되고 있다. 동시에 고분자 필름 내부에서 결함이 존재하여 커패시터 자체가 파괴되기 전에 기본사양을 만족하면서 신속하게 회복할 수 있는 메카니즘이 발표되고 있다. 따라서 본 연구에서는 결함에 따른 유전 재료의 절연 파괴시 파괴 지점 주위에 급격하게 발생하는 열과 압력으로 패턴 또는 국부적인 자기 증발 현상을 발생시켜서 신속하게 전기적으로 절연시키는 방식에 대해서 언급하고자 한다.
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TFT-LCD requires to use poly silicon for High resolution and High integration. Thin film make of Poly silicon on the excimer laser-induced crystallization of PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition)-grown amorphous silicon. In the thin film hydrogen affects to a device performance from bad elements like eruption, void and etc. So dehydrogenation prior to laser exposure was necessary. In this study, use RTP(Rapid Thermal Process) at various temperature from
$670^{\circ}C$ to$750^{\circ}C$ and fabricate poly-silicon. it propose optimized RTP window to compare grain size to use poly silicon's SEM pictures and crystallization to analyze Raman curved lines. -
Silver nanosized powder have been synthesized using wire explosion technology. The discharge system of 10kw (10uF, 20kV, 0.5 shots/s) was set up for mass production of 300g/h. The high purity silver powder was collected and separated by cyclone and fabric filters.
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Partial Discharge (PD) phenomena occurred by different nature of insulating defects has been regarded as a random process by which Phase Resolved Partial Discharge Analysis (PRPDA) has been proposed and then commercially accepted for the diagnosis of the power apparatus since more than three decades. Moreover, for the same purpose, a novel approach based on the Chaotic Analysis(CAPD) has been proposed since 2000, in which PD phenomena is suggested to be considered as a deterministic dynamical process. In this work for the diagnosis of GITr, four different types of specimen were fabricated as a model of the possible defects that might possibly cause its sudden failures such as turn to turn insulation, inter coil insulation, free moving particle and protrusion. For this purpose, these defects are introduced into the GITr mock-up and experimental investigations have been carried out in order to analyze the related PD patterns by means of both PRPDA and CAPD respectively and then their comparisons are made systematically.
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삼중탐침법은 세 개의 탐침으로 플라즈마의 전자온도와 밀도를 구할 수 있는 정전탐침법이다. 삼중 탐침은 빠른 시간에 플라즈마 변수를 구할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서 펄스파워로 구동하는 플라즈마나 시간에 대해 변화가 심한 플라즈마에서 주로 사용된다. 하지만 RF전원으로 구동되는 플라즈마의 경우에는 RF교란과 잡음에 의해서 측정값에 왜곡이 일어난다. 또한 바이어스 전압에 따라 측정값에 차이가 나타나게 된다. 유도 결합 플라즈마에서 RF교란을 줄였을 경우에 대한 효과를 알아보기 위해 RF보상 삼중탐침을 통하여 RF 잡음 및 교란을 줄이고, 적당한 바이어스 전위를 구했다. RF보상 삼중탐침의 부유전압을 재어 Self-bias가 줄어듦을 알 수 있었고, 전자온도와 밀도의 측정값이 단일탐침 측정값과 비슷하게 나옴을 알 수 있었다.
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Choi, Jae-Ok;Kim, Young-Ro;Hwang, Chul-Min;Lee, Young-Sang;Park, Ki-Jun;Goo, Sun-Geun;Yoon, Jin-Yul;Koo, Ja-Yoon 2066
We developed an on-line Ultra-high frequency partial discharge monitoring system to prevent a catastrophic failure of gas- insulated switchgears. The system has been tested in the laboratory for detection of various UHF PD signals. We also performed detection sensitivity verification tests and compared them with conventional IEC60270 method. -
본 연구에서는 플라즈마 식각 공정 시 식자률, 선택비, wafer 손상등과 중요한 관련이 있는 이온 에너지 분포(IED)를 측정하기 위해서 챔버 내에 직접적으로 분석기를 설치하지 않고 챔버 외부에서 비 침투적(noninvasive)인 방법을 사용하여 측정하였다. 이 방범은 신호선 중 한 곳에 측정 점을 잡기 위한 연결 장치만 필요하며 그곳에서의 전안 신호와 전류 신호를 오실로스코프에서 측정한 후 미리 얻어진 챔버 구조 모델링 계수 등을 통해 실제 바이어스 전극에 걸리는 전압 및 전극에서 플라즈마로 흐르는 전류를 유추한다. 전압 및 전류측정값과 power balance와 particle balance를 적용하여 얻은 플라즈마 특성 상태 변수들을 사용하여 oscillating step sheath model을 기반으로 한 분석 프로그램을 통해 실시간 이온에너지 분포 결과를 얻었다. 실제 공정 시 바이어스 주파수 변화, 바이어스 파워 변화, 소스 파워변화 조건 등에 따른 이온 에너지 분포 측정 및 분석을 통해 비 침투적측정방법 적용의 가능성과 장점을 확인하였다.
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This test was performed to assess the insulation condition of the stator winding of 3.45kV hydro generator in insulation deterioration condition which was due to long service period(30years) since installed We extracted 12 stator wingdings from the hydro generator core, cut the stator windings into three parts(Middle winding part, slot winding part, end wingding part), and evaluated the insulation condition to know the deterioration condition of each parts. This insulation diagnostic tests include AC current, dissipation factor, and partial discharg test.
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본 논문은 무수은 평판 형광램프의 구동원리를 해석하기 위하여 주파수 변화에 따른 벽전하와 벽전압 특성이 방전특성에 미치는 영향을 연구하였다. 펄스폭
$9[{\mu}s]$ , 300[ns]의 전압 상승 시간을 갖는 펄스파로 방전시켰다. 벽전하, 정전용량, 벽전압의 전기적 특성은 인가된 전압, 전류 파형으로부터 계산하였다. 이때 구동 주파수는 20[kHz]에서 40[kHz]까지 변화시키면서 방전 전후의 정전용량 및 Q-V특성 곡선을 해석하였다. 주파수가 증가하면서 전극간의 정전용량$C_p$ 방전공간상의 정전용량$C_o$ 는 변화를 보이지 않았으나 방전공간과 전극사이의 정전용량$2C_g$ 는 증가하는 경향을 보였다. 또한 주파수가 증가하면서 방전개시 전압은 감소하였으며 효율은 감소하는 경향을 보였다. -
Electrical treeing occurrence is caused by some defect in solid insulator. Those are accompany the PD(partial discharge) occurrence. And lifetime of the insulator is affected by PD. So, detection of electrical treeing is important thing as this view. Especially, detection of the end treeing is more important and have meaning for industrial engineering because concerned with maintenance and replacement of equipment. In this paper, evaluation of treeing process were studied and PCA(principle component analysis)-LDA(linear discriminant analysis) as classification method were used. The result is present the good recognition.
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I-V 특성 곡선의 2차 미분을 통해서 얻어지는 전자 에너지 분포 함수를 정확하게 구하기 위해서는 스무딩 과정이 반드시 필요하다. 대표적인 스무딩 방법으로 가우시안 확률 밀도 함수를 instrument함수로 이용하는 가우시안 스무딩이 있다. 본 연구에서는 시스템에 따라서 instrument함수가 다르다는 점에 착안하여, 여러 가지 다른 종류의 확률 밀도 함수를 instrument함수로 사용 스무딩에 적용하여 확률 밀도 함수에 따른 노이즈 제거 및 전자 에너지 분포 함수의 정확도를 비교하였고. 동시에 대표적인 범용 스무딩 방법인 사비츠키-골래이 스무딩, Polynomial fitting과도 그 결과를 비교 분석하였다.
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In this paper the experiments of insulation characteristics by temperature change of
$SF_6$ gas and liquid$SF_6$ in model GIS(Gas Insulated Switchgear) were described. From this results, the breakdown voltage was increased with a drop of temperature and an increase of the inner pressure in model GIS. The ability of insulation in liquid$SF_6$ was higher than that of the highly pressurized$SF_6$ gas. A liquid$SF_6$ discharge characteristics was caused by bubble formed evaporation of liquid$SF_6$ and bubble caused by high electric emission. It is considered that these result are fundamental data for electric insulation design of superconductor and cryogenic application machinery which will be studied and developed in the future. -
산업현장에서 많이 사용되고 있는 전력기기에 결함이 발생하면 치명적인 사고로 진전되어 경제적, 인적 손실이 발생될 수 있다. 본 논문은 현재 대전력기기에서 많이 사용되는
$SF_6$ 절연가스의 압력 변화에 따른 부분방전을 모의하고, UHF법을 이용한 모의 GIS 내부 부분방전 신호 측정 및 접지전류를 측정하여 부분방전 시 방사되는 방사전자파의 스펙트럼 특성과 접지 전류 파형 특성을 분석하여, 챔버 내의 압력변화가$SF_6$ 가스 부분방전에 미치는 영향을 측정하였다. 이러한 연구는 현장 GIS 및$SF_6$ 가스 절연 전력설비에서 내부 압력 변화가 원인이 되어 발생되는 절연파괴 사고의 방지에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. -
Five model coils of 6.6kV motor were manufactured with several defects. These stator coils have artificial defects such as void of groundwall insulation, removal of semi-conductive coating and damage of strand insulation. Epoxy-mica coupler(80 pF) was connected to five model coil terminals, respectively The voltage applied to the coils was 3.81kV, 4.76kV, 6.0kV and 6.6kV. Partial discharge(PD) tests performed in the laboratory and shield room. Digital PD detector (PDD) and turbine generator analyzer(TGA) were used to measure PD activity. TGA summarizes each plot with two quantities such as the normalized quantity number(NQN) and the peak PD magnitude(Qm). The PD levels in pC were measured with PDD. PD patterns of model coils were indicated the internal and slot discharges. PD patterns coincide with both PDD and TGA.
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In this paper, we studied the cross section analysis based on the short circuit conditions of the low voltage bare wires. The copper wires prepared for the experiment were 1.2mm 1.6mm and 2.0mm in diameter. Through the cross section analysis(CSA), it was confirmed that the dendrite structure grew at the angle of about
$40^{\circ}$ or$60^{\circ}$ when the fusing current was applied to the wires. The larger the fusing current is, the more decreased the growth angle of the dendrite structure is. It was confirmed that the dendrite structure was arranged like the columnar structure. In this paper, the characteristics analysis of short circuit was carried out in the range of transient duration. -
Class-F and class-B insulating materials based on the resin rich type mica-epoxy composites for the stator windings in large turbine generators have been developed by DHIC. In recent, stator winding bars applied with prototype insulation tapes and commercially available resin rich groundwall tapes were produced through the same manufacturing processes as the real bars. Comparative tests to obtain the insulation properties of both bars were carried out such as IR/PI. dissipation factor and partial discharge at room temperature. In this paper, the manufacturing processes and the insulation properties of the bars which were not aged are presented.
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In this Paper, there have been brief review about the important consideration in laboratory planning and designing the dielectric testing facilities for heavy electric apparatus up to 800kV-class in the high voltage testing fields. To improve and reinforce the existing dielectric test facilities in the way of econo-mical and optimal condition, wide investigation and an analysis for a solution, especially overshoot compensation method. have been suggested. With the brief description about those matters in constructing and improving the test facilities, the specification of each facility has been shown in the paper.
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Metal film type of resistor have been tested to invest maximum usable power at the pulsed high voltage and pulsed high current. Experiments were carried out using capacitor charging power supply and dump switch. Pulsed amplitude were varied from 1kV to 25kV. The peak current reached was 1kA. Datasheet are given for the limited pulsed power and energy for metal film type of resistor in nanosecond and microsecond time range. The experimental investigation of the threshold loading of the resistor in the high current and voltage pulsed mode has shown that the process of destruction of resistor has specific features for each mode. The mechanisms of failure and destruction of resistors under action of high-voltage and high-current pulses are discussed.
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This paper describes a method of lifetime expectation for the dry-type molded transformer which is widely used in the domestic distribution system. And the result of the temperature accelerated aging test for the winding insulation and the analyzed report on the reliability are included in this study.
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The effect of arc like streamer discharge is investigated on the hydrogen generation in the plasma reactor with multineedle - plate electrode geometry and SDR (Plasma reactor using the surface discharge). An additive of the two type (the saw type and the pellet type) was placed under the water surface to investigate the effect of the water surface conditions. The experimental results are compared in case of the reactor with and without an additive on the water surface. The generation of arc streamer discharge is more powerful with increasing applied voltage in the saw type. The maximum hydrogen Production concentration is about 4300 ppm at 74W in the SDR with additive of the saw type. Also, the Energy yield of the SDR (28990 g/kWh, 4300ppm, 74W) is higher than of the multineedle - plate electrode geometry (20892g/kWh, 3300ppm, 77W).
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본 논문에서는 전기적인 도전율이 다른 도전성수용액에 침적된 고분자 표면의 연면방전 현상에 대해 연구하였다. 실험용 고분자로는 몰드변압기의 주재로 사용되는 필라충진 에폭시 수지를 사용하였으며, 서로 다른 도전성 수용액을 분사한 후 전압을 인가하여 접지선전류, 방전개시전압 및 연면방전전압 등을 측정하였다. 실험결과, 두 전극간의 거리가 멀어질수록 방전개시전압이 상승하였으며, 도전성수용액의 도전율이 높을수록 방전개시전압이 낮아지는 것을 확인하였다. 또한, 파형분석결과 극간거리와 도전성수용액의 도전율에 상관없이 특정 주파수영역에서 고주파가 발생하는 것을 확인하였다. 이는 연면방전이 발생하였을 때 특정주파수에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
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회전기기인 고압 전동기 및 발전기의 고정자권선에서 나타나는 운전중 부분방전 진단을 위한 방법의 하나로 비접촉식 센서를 이용한 부분방전 측정에 관한 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. 그러나 이들 권선에서 나타나는 부분방전의 방사특성에 대하여 정확한 측정이 국내에서 체계적으로 검토된 실적이 없는 실정이다. 본 논문에서는 회전기 고정자권선의 부분방전 현상을 측정하는데 이용될 비접촉식 부분방전 진단센서를 개발함에 있어서 필요한 측정 주파수대역을 선정하는데 이용하고자, 여러 종류의 고정자 권선을 대상으로 전압을 인가하여 발생되는 부분방전의 펄스의 방사특성 및 잡음특성을 실험실적으로 측정하여 고찰하였다.
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This test was performed to assess the corelation of insulation deterioration condition with breakdown voltage of the stator winding of 3.3kV class induction motors which have been in service for 10 years after being installed in 1993. The insulation diagnostic tests include resistance, polarization index(P.I), dissipation factor
$({\D elta}tan{\delta})$ , maximum partial discharges (Qmax) and AC breakdown test. we evaluated the corelation of insulation diagnostic test with AC breakdown test for stator wilding of high voltage induction motor. -
Ultra wide band electromagnetic energy can be transmitted to a far field by emitting the nanoseconds high voltage Pulse electromagnetic energy via an antenna. This UWB EM energy is expected to be used in post-packing pasteurization of food, detection of buried objects or underground water veins and caves and the treatment of waste water or polluted gas. The nanoseconds pulse forming for UWB generation using 500kV blumlein line and an ultrafast switch is mentioned.
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In this paper, it was investigated the applicability of TF analysis for the discrimination of air corona in on-site PD measurement. For the purpose, single and multiple discharges combined with oil discharges and air corona were generated and measured by use of artificial models and HFPD pulse detector. Through the TF analysis, data clusters could be classified each other in the TF Map, even in the case of multiple discharges. Therefore, it is known that TF analysis could be applied for the improvement of on-site PD measurement.
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최근 건축물의 대형화로 인해 대용량의 전기설비가 건물의 지하에 설치되고 있지만 전기설비에 대한 특별한 안전 대책 마련이 미비한 실정이다. 본 논문은 지하 구내에 설치된 몰드 변압기가 침수되었을 경우 발생될 수 있는 1차 재해와 2차 재해에 대한 피해를 최소화하기 위한 연구의 기초 단계로 실제 지하구내에 설치된 몰드 변압기를 실험 시편으로 선택하여 거리에 따른 연면 파괴 전압과 전류파형 등을 분석하였다. 분석결과 전극간 간격이 커질수록 연면방전전압이 증가하는 것으로 나타났으며, 방전전류의 피크치도 높아짐을 알 수 있다. 또한, 전극간의 간격이 커질수록 방전시간이 증가하였으며 방전시간의 증가로 인해 절연물의 손상도 증대되었을 것으로 생각된다.
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Cylindrical type air core pulse transformers capable of passing high voltage and energy pulse waveforms with high efficiency and low distortion require a much more delicate design balance of physical dimensions and electrical parameters than iron or ferrite core units. The structure of an air core high voltage pulse transformer is relatively simple, but considerable attention is needed to prevent breakdown between transformer windings. Since the thickness of the windings in spiral type is on the order of sub-millimeter, field enhancement at the edge of the windings is very high. It is, therefore, important to find proper electrical insulation Parameter to make the system compact. Several shapes of the winding are considered for air core pulse transformer development. In this paper, we are described design procedure, parameters measure and experiment results of air core type HV pulse transformer.
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This paper describes the features of electric and magnetic fields produced by lightning discharges. The measuring system consists of fast electric field sensor, crossed-loop magnetic field sensors, signal processing circuit, A/D converter and data acquisition equipment with a 12bit resolution and 10[MS/s] sampling rate. The frequency bandwidth and responsitivity of the electric field measuring system were 40[Hz]
${\sim}$ 2.6 [MHz] and 2.08 (V/m/mV) and those of the magnetic field measuring system were 400[Hz]${\sim}$ 1[MHz] and 2.78[nT/mV], respectively. The electric and magnetic fields produced by lightning discharges were observed, and the features and parameters of the waveforms were analyzed. -
We demonstrate a simple CO2 laser by controlling firing angle of a TRIAC switch in ac power line. The power supply for our laser system switches the voltage of the AC power line (60Hz) directly. The power supply does not need elements such as a rectifier bridge, energy-storage capacitors, or a current-limiting resistor in the discharge circuit. In order to control the laser output power, the pulse repetition rate is adjusted up to 60Hz and the firing angle of TRIAC gate is varied from 45 to 135. A ZCS(Zero Crossing Switch) circuit and a PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of the TRIAC precisely. The maximum laser output of 40W is obtained at a total pressure of 18Torr, a pulse repetition rate of 60Hz, and a TRAIC gate firing angle of 90.
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This paper presents the experimental results on the preliminary breakdown characteristics under a highly non-uniform electric field in
$SF_6/CO_2$ gas mixtures. The impulse preliminary breakdown developments are investigated by the measurements of corona current and light emission images. As a result, the preliminary breakdown development mechanisms for both positive and negative polarities are same. The first streamer corona is initiated at the tip of needle electrode, and the leaders develop with a stepwise propagation and bridge the test gap. The pause time of leader pulses in the positive polarity is significantly shorter than that in the negative polarity. Also, the time interval between the first streamer corona onset and breakdown in the negative polarity was much longer than that in the positive polarity The discharge channel paths in the positive polarity were zigzag. On the other hands, the leader channel in the negative polarity was thicker than that in the positive polarity. -
Power semicondcutor인 IGBT MOSFET, GTO, SI-Thyristor등은 높은 스위치 신뢰성과 life time, 그리고 fast repetition rate 등을 지니고 있기 때문에 medium/High voltage영역에서 스위치 사용이 대두되어 왔으나, Thyratron이나 Trigatron(Gap switch)와 비교하여 낮은 전압/전류를 스위칭하기 때문에 전통적으로 직렬연결을 통해 high voltage 영역의 스위치로 사용되어 왔다. 하지만, 직렬연결되어 있는 각각의 power semiconductor와 gate driving circuit의 on/off synchronization이 맞지 않기 때문에 부하의 급격한 변화에 따른 전압의 balance에 문제가 가장 심각하게 대두되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 gate driving circuit에서 제어를 해주는 방법과 power semiconductor에서 제어를 해주는 방법이 있으나 두 방식 모두 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존의 zener clamping방식에서 벗어나 새로운 active clamping방식의 직렬연결을 제안했으며 시뮬레이션과 실험을 통해 나타난 이 결과들은 on/off transient 시 symmetry를 유지하는데 효과적이라는 것을 보여주고 있다.
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The 2.5GeV linac of the Pohang Light Source(PLS) is planed to be converted to a XFEL. The PAL XFEL requires a new 1.2-GeV linac that will be combined to the existing linac to increase a beam energy upto 3.7GeV. This stability is mainly determined by a low level RF drive system and klystron-modulators. The stability level of the modulator has to be improved 10 times better to meet the pulse stability of 0.02 %. The regulation methods such as traditional de-Qing and precision inverter charging technology are reviewed to find out suitable upgrade scheme of the modulators. In order to obtain electron beam of the consequently stability for XFEL linac, the pulse-to-pulse beam voltage regulation is less than +/-0.5%. To get the reliable stability of the modulator which is less than +/-0.2%, a charging section is improved in a modulator which has been operated with inverter power supply and de-Q'ing.
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가속기 연구소에서 500kV 고전압 다중채널 다중갭(MGMC) 스위치를 개발하였다. 이 다중 채널 다중 갭 스위치는 개스를 채우는 방식으로 자발 방전전압을 증가 시킬 수 있는 10단의 갭으로 구성이 되어 있다. 멀티갭 스위치의 구조는 스위치의 자체 인덕턴스를 증가시키는 결과를 가져온다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다중채널을 사용하여 인덕턴스를 줄이는 스위치로 구조를 설계하였다. 제작된 스위치는 500kV의 Marx generator를 사용하여 시험을 하였다. 본 논문에서는 개발된 스위치 선계 및 스위치의 특성에 대하여 알아보고자 한다.
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SF6 &NF3 chemistry를 사용하여 W bitline process 조건에서 plasma confinement 및 gas & radical의 flow에 영향을 미치는 focus ring 재질과 두께변경을 하여 Rnit non uniformity 평가한다.
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ADS(Address Display Period Separation) driving method has been considered to be the most appropriate driving technique for AC PDP. ADS driving method is composed of reset, address, sustain and erase period. Therefore, a long time should be allocated to an address period, which results in a reduction of brightness. To realize a high luminance and high picture quality, it is necessary to high speed addressing. However, address discharge time lag increases as the temperature decreases, which can cause the misfiring and low picture quality In this paper, the electric field effect and priming particle effect are investigated in order to reduce the address discharge time lag at low temperature. Address discharge time lag was reduced effectively when the priming particles are provided.
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중성자 발생을 위한 구형 집속빔 핵융합 장치 방전의 실험적 결과들이 제시되었다. 실험 장치는 직경 22cm, 높이 20cm의 진공용기 안에 동심원적으로 위치한 구형 양극과 grid 음극으로 구성된다. 진공용기에 아르곤 기체를 주입하고, grid 음극에 펄스 전압을 인가하여 방전을 발생시켰다. 다양한 grid 음극에 대한 방전의 실험적 결과들이 전자적, 광학적으로 측정되었다.
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A pulsed laser ablation deposition (PLAD) technique has been used for producing fine particle as well as thin film at relatively low substrate temperatures. However, in order to manufacture and evaluate such materials in detail, motions of plume particles generated by laser ablation have to be understood and interactions between the particles by ablation and gas plasma have to be clarified. Therefore, this paper was focused on the understanding of plume motion in laser ablation assisted by Ar plasma at 50(mTorr). Two-dimensional hybrid model consisting of fluid and particle models was developed and three kinds of plume particles which are carbon atom (C), ion
$(C^+)$ and electron were considered in the calculation of particle method It was obtained that ablated$C^+$ was electrically captured in Ar plasmas by strong electric field (E). The difference between motions of the ablated electrons and$C^+$ made E strong and the collisional processes active. -
This paper presents the frequency - dependent characteristics of leakage currents flowing through ZnO varistor. The leakage current - voltage (V-I) characteristic curves of the commercial ZnO varistor were measured. The resistive leakage current was increased with increasing the magnitude and frequency of the applied voltage in the low conduction region. The power losses of ZnO varistor increase as the frequency of applied voltage increases, because of the dielectric loss related to the frequency of the test voltage.
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Kwon, Bee-Su;Park, Hyun-Dong;Cho, Yong-Sung;Lee, Don-Kyu;Shin, Joong-Hong;Lee, Hae-Jun;Lee, Ho-Jun;Park, Chung-Hoo 2169
A new structure is proposed to achieve a low sustaining voltage and high luminous efficacy. By measuring minimum sustaining voltage(Vs) discharge current(Ion), discharge(Ioff), and brightness of the light from a 4-inch ac-PDP, performances of the conventional structure and proposed structure are compared. When compared with the conventional structure, proposed structure showed 6.5% Vsm improvement, 22% luminance improvement and 20% light dispersion improvement at the Ne-Xe(8%) gas mixture of 400 torr. -
MgO has been used as the material of the protecting layer for AC PDP. AC PDP is influenced by characteristics of the surface glow discharge on the MgO thin film. Because MgO thin film is practically discharge electrodes, the discharge characteristics of MgO thin film should be varied with the method of deposition. In this study, changing order and time of deposition, we use electron beam evaporation system and R.F reactive magnetron sputtering system in the MgO deposition. Particularly, after using electron beam evaporation system, we use R.F. reactive magnetron sputtering system in the MgO deposition, then we could get lower amount of charge and higher luminance efficiency than only using electron beam evaporation system.
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During normal machine operation, partial discharge(PD) measurements were performed with turbine generator analyzer(TGA) in five high voltage motors(rated 6.6kV). These high voltage motors were installed with 80pF capacitive couplers at the terminal box. The PD patterns were displayed two dimensional and three dimensional. TGA summarizes each plot with two quantities such as the normalized quantity number(NQN) and the peak PD magnitude(Qm). Off-line PD measurements were conducted on five motors. These motors were energized to 3.81kV. The PD levels in pC were measured with a conventional digital PD detector. The comparison of positive to negative PD indicates whether the defect elements of PD are within the insulation or on the insulation surface. Internal discharges were generated in phase A, B and C of COP-B and pulv.-B, in phase B of Pulv. C and in phase C of Pulv.-D motor. Discharge at conductor surface was discovered in phase A of Pulv. D motor. Slot discharges occurred in three phases of Pulv. E motor.
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An experimental study on the water plasma characteristics of removal efficiency for organic contaminants in dye waste water has been investigated. In this study, dielectric barrier discharging electrodes with round shape have disposed cross each other in reactor, and pulse power was supplied to between each electrodes. Its output pulse voltage range is from 0[V] to 30[kV] and output frequency range is from 100[Hz] to 2[kHz]. Using proposed system, High frequency discharge is tested in the mixed Tone(air and water) and the space distribution of streamer corona plasma is observed. In spite of the increasement of voltage and frequency, the proposed system have a stable operation characteristics. It is verified by the experimental results.
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A pulse generator of one stage magnetic pulse compression modulator was simulated by electromagnetic transients program (EMTP). The pulse generator was expected to generate
${\sim}80kV$ peak voltage,${\sim}140ns$ pulse width and about$70{\sim}75%$ energy delivery efficiency from initial charge capacitor$(0.2{\mu}F)$ to dummy load$(25{\Omega})$ . From this simulation, the scheme of pulse circuit could be estimated as a practically reasonable design. -
Neutron production is very important to apply fusion energy through SCBF(Spherically Convergent Beam Fusion) device and its rate is Proportional to the square of the ion current
$({\propto}I^2)$ . Also the ion current has a close relation with the potential well structure in grid cathode. In this paper, the ion current is calculated for the increasement of neutron production rate in a variety of grid cathode geometry. The atomic and molecular collision are taken into account by Monte Carlo Method and Potential is calculated by Finite Element Method. Main processes of the discharge is the ionization of$D_2$ by fast$D_2^+$ ion. As the number of a cathode ring is small and gap distance decreases, the ion current increases and neutron production rate will increase. -
It is widely know that one of the most important tasks is the research of plasma for the purpose o nuclear fusion, is to make a stable confinement of high
${\beta}$ value plasma. And, for making the stable confinement, pinch p1-asma produced by reversed field has been mainly studied yet. Magnetic field has been used to hold plasma at high temperature for a long time. Reverse field has shown unstable process. Using ratio frequency, the author could control the instability of the process and formed a stable erversed field. Inthe experiment let a reversed field configuration from by adding-Bias field in advance. -
Discharge of the flat lamp lighting source research are requested very much. For improving brightness, life time, efficiency of flat lamp, plasma diagnosis of the flat lamp lighting source to understand property of lighting source is very important. distance of discharge electrode is 5.5mm and width is 16.5mm, we measured electron temperature and electron density measured with single langmuir probe in flat lamp. we tested the discharge from 100 Torr to 300 Torr pressure. the Pulse is rectangular pulse with frequency 20kHz and Duty ratio 20%. Resultly, electron temperature decreases and electron density increase as increase the gas pressure and electron temperature decreases and electron density increase as increase the voltage.
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The hybrid discharge reactor was designed for the application of wastewater treatment and the removal of hazardous volatile organic substances in water. This discharge type was similar to the barrier discharge, and the surface discharge on the dielectric surface was propagated to the water surface. That caused the heterogeneous chemical reaction strongly at the interface between the working gases and the water surface. Changes of the conductivity, acidity, and the dissolved ozone with respect to the treatment time and water quantities were studied as the fundamental experiment. The concentration of hydrogen ions largely increased with increasing the treatment time and the conductivity increased with respect to the increase of water quantities under the constant other discharge parameters.
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The luminous intensity distribution of a 1W high-power LED with a wide view angle should be concentrated to be used as a light source for an automotive reading lamp. In this paper, an optical lens made of PMMA is simulated by using an optical design software for that purpose. As the result, with the help of the devised lens, the reading light gives over 80 lx at the center of a target surface of radius of 0.2m located below 0.5m from the lamp, and a minimum of 20 lx at the perimeter of the target surface. Thus, a 1W high-power LED with an appropriate lens would suffice for an automotive reading lamp.
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High voltage power supply with pulse load(
$4.5{\mu}s$ and PRF 60Hz) condition is investigated which is of interest for applications like Klystron modulator power supplies with output voltage of 50kV. The performance specifications with this type of power supplies are very stringent demanding tight regulation(<0.01%) and high efficiency(> 85%). The solution to this problem as a single stage converter is very difficult. The final output voltage is obtained as sum of the output of SCPS & PCPS. The combination of the two stages can satisfy the pulse load specifications. The analysis of the voltage and power division between SCPS & PCPS has been done for the proposed topology. It has studied under various operating conditions of line and load. Simulation results are validated by experimental results. -
In this dissertation the results of the combined experimental and theoretical studies designed to understand and predict the spatial growth and transport coefficients for electrons in
$SF_6$ and$SF_6-Ar$ mixtures have described. The transport coefficients for electrons in (0.1[%])$SF_6-Ar$ , (0.5[%])$SF_6-Ar$ ,(1.0[%])$SF_6-Ar$ ,(3.0[%])$SF_6-Ar$ and(5.0[%])$SF_6-Ar$ mixtures were measured by time-of- flight method, and the electron energy distribution function and the parameters of the velocity and the diffusion were determined by the variation of the collision cross-sections with energy. -
국민 생활수준이 높아지면서 생약에 대한 관심이 더욱 고조되어가고 있으며 건강생활 추구와 함께 장수에 대한 관심이 높아지고 한약에 대한 수요가 늘고 있는 실정이다. 해마다 새로운 생약이 발굴되면서 이제 한약에 대한 임상응용이 그 폭을 넓혀가고 있으며, 한방의학적 치료에 접근하는 추세가 강하게 일고 있기 때문에, 한약에 대한 적극적인 사고방식이 절실히 요구되고 있다. 따라서 한약재의 우수한 품질을 보존, 개량하고, 품종을 유지하고 또 수확량을 늘리기 위해 재배법이 개선되고, 병충해의 예방으로부터 품질을 유지시키는 일련의 사항들이 중요한 문제로 대두된다고 할 수 있다. 본 논문에서는 한약 보관을 위한 기초연구 단계로서, 우선 오존 램프를 제작하여, 방전 및 오존생성 특성 등에 관한 연구를 하였다.
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전문적인 지식이 없는 UHF 부분방전 측정장치 사용자를 위해 자동으로 측정된 신호로부터 GIS 내부의 결함을 추론할 수 있는 신경망회로 엔진을 연구하였다. 측정된 방전신호로부터 적절한 변수들을 계산하고 이를 신경망회로를 이용하여 미리 분류한 GIS 결함들 중 가장 유사한 결함을 자동으로 표현하는 기능을 엔진이 가지도록 하였다. 특히 본 엔진은 3상 일괄형 GIS나 GIS의 전압 위상에 동기되지 않은 부분방전 측정시스템에도 방전 원인을 잘 추론함을 실험을 통하여 확인하였다.
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Recently, the membrane technology has actively been applied to make generating water because the convention; chemical treatment technology for purifying water has caused second environmental pollution. In spite of its ecological advantages, this membrane technology has some drawbacks such as ease of membrane contamination, efficiency and running cost. The purpose of this research is reduction of membrane contamination by applying high voltage pulsed electric field to the water prior to its penetrating membrane.
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Park, Hyun-Mi;Song, Hyun-Jig;Lee, Sang-Gun;Lim, Chang-Ho;Yoon, Bung-Han;Kim, Jong-Hyun;Lee, Kwang-Sik 2214
This paper is researched discharge and ozone generation characteristics of ozonizer using$Al_2O_3$ Ceramic dielectric. The discharge characteristics with variation of the discharge electrode area is studied. The characteristics of ozone concentration. ozone generation and ozone yield were measured to discharge power, discharge electrode area and supplied gas flux for oxygen and air. The solubility of ozone for water concentrations and ozone generations proportional to discharge power and discharge electrode area. Ozone yield has slowly increase with Increasing discharge power at high flow-rate. As the result, the maximum values of ozone characteristics ozone generation and ozone yield, can be obtained 5817[ppm] and 36[g/kWh]. We make enough the ozone concentration as the air in the home. An electric discharge electrode area is apt to shrink gradually into a miniaturization trend of the ozonizer but the enlargement of the occurrence flight of the electric discharge area gives the characteristic enhance the aid in the identity condition through the structure improvement. -
In this paper, an inter-comparison test of lightning impulse reference measurement system between Korea and Japan is reported. At present, such a direct comparison test as the activity to sustain the traceability of the measurement system is generally proposed. Due to the inter-comparison test, ascertaining the grade of the measurement uncertainty and maintaining the level of reference system are accomplished.
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Epoxy Insualtion spacers for supporting the conductors and partitioning the sections in
$SF_6$ Gas insulated Switchgear(GIS), require higher electrical, Thermal and mechanical reliability with other principal components in GIS to be operated without any failure in use. In this paper, we describe the results of the performance evaluation of electrical and mechanical properties for extra high-voltage GIS according to KEPCO spec. and the requirements of the insulators for GIS specified by IEC 62271-203(2004). -
In this work, experimental investigation has been mainly done. For this purpose, UHF sensor has been designed and fabricated to detect the partial discharges produced from the 10 artificial defects introduced into the real scale 70kV GIS mock-up under the high voltage at the well shielded room. And also, in order to verify the applicability of the proposed method at the site, the proposed CAPD (chaos analysis of partial discharge) is combined with spectral analysis method in order to identify the nature of the above 10 defects. The PD pattern recognition of each defect has been fulfilled by applying self developed artificial neural network soft ware. The result shows that the recognition rate is reached to be 80% by newly proposed method while the traditional PRPD analysis method leads us to obtain 41%. In consequence, it can be pointed out that the proposed method seems likely to be applicable to the real GIS at the site.
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High voltage induction motor is the important equipment for ensuring the driving performance of the electric train. PD(partial discharge) is a good indicator for showing the insulation performance of stator coil in HV induction motor. This paper has investigated the characteristics of PD occurrence aspects for both the sound and defective stator coil which consist of maximum PD amplitude(V), total occurrence number, average PD amplitude(V) and PD amplitude(v) - PD occurrence number(n). They were compared with each other depending on applied voltages and reconstructed to
$60{\times}60$ matrices of PD amplitude(v)-occurrence phase (${\phi}$ )-occurrence number(n) which is the good way to estimate the PD sources in stator coil. -
Recently, damages of electronic equipments due to lightning surges coming from AC power lines are increasing. In this work, to propose the effective installation methods of surge protective devices(SPDs), the protective performances of SPDs in actual-sized test circuits were experimentally investigated. In order to obtain the lowest limiting voltage and best protection, long leads of SPDs in installation practices are significantly undesirable. An effective installation method of SPDs for AC mains was proposed. The way of installing SPDs at every branch circuits is more effective than that of installing a SPD near the point of entry.
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배전 계통에서는 전동기의 시동 전류, 변압기의 여자돌입전류, 콘덴서의 고주파 과도 돌입전류 등의 과전류가 흐르므로, 회로 보호용 한류 퓨즈가 엘리먼트의 피로나 열화 등에 의해, 예기치 못한 용단이 발생한다. 이 경우 고장을 미연에 방지하기 위해, 한류 퓨즈의 신뢰성을 보다 향상시키기 위해서는 제품 특성의 균일성을 확보함으로서 그 사용 실태에 대응해서 적절히 교환하는 것이 필요하다.
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This paper presents the transient impedance behaviors of grounding systems to lightning impulse current. The potential rise and effective impulse ground impedance of the test grounding electrodes were measured as a function of the rise time of impulse currents and lengths of down conductor. The transient ground impedances strongly depend on the configuration and size of grounding electrodes, the impulse current shapes and lengths of down conductor, and the inductance of reduce of grounding electrode inductance is an important factor to improve the transient ground impedance.
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고전압 감전은 순간적인 사고로서 접촉사고와 비접촉 사고로 나뉘어 진다. 이러한 사고를 모의하기 위하여 고전압 임펄스 발생장치를 이용하여 접촉과 비접촉시의 사고를 모의하고자 한다. 본 논문에서는 우리나라의 배전선로인 3상 4선의 수전설비의 감전위험성을 조사 한 후 인체모델을 가지고 직접 및 간접적으로 가해지는 전압, 전류를 실험을 통해 측정하고자 한다.
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Choi, Woo-Sung;Jang, Yong-Min;Choi, Won-Young;Lee, Ji-Hoon;Shin, Jung-Hong;Park, Cha-Soo;Lee, Ho-Jun;Park, Chung-Hoo 2241
Although the boundary image sticking is one of major factors to determine display quality in AC PDP, a reliable measurement method has not reported so far. The boundary image sticking is recognized clearly by our eyes, but it is difficult to compare with adjacent cells by using a measurement method. However, the boundary image sticking can be analyzed by CCD DSLR camera method because this method can distinguish between the boundary cell and the adjacent cells. Moreover, we suggested new driving waveform for the reduction of the boundary image sticking. -
우리나라 송전선로는 대부분 산지에 위치하고 있기 때문에 산불과 같은 화재가 발생 시 폴리머애자에 대한 신뢰성에 중요한 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서 산불의 가장자리 온도인
$600^{\circ}C$ 부근에 노출된 폴리머애자의 재질에 대한 전기적, 기계적 특성시험과 하우징 재질 특성 분석을 실시하였다. 그 결과 애자의 전기적, 기계적 시험은 기준치 이상으로 합격하였으며, 하우징 표면은 무기물이 노출되어 다공성의 특성을 보였고, 내아크시험 결과는 하부 갓의 아크소멸 시간은 A시료는 260초, 290초였고, B시료는 335초, 336초였다. 또한, 열분석 결과$220^{\circ}C$ 근처에서 ATH의 분해가 일어나 결정수가 방출되어 실리콘 고무의 열화가 나타났다. -
1970년대 이후 반도체 기술의 발달로 Thyristor Valve 가 기존의 Mercury Arc Valve를 대체 하면서 HVDC 기술이 급격히 향상되고 교류송전에 비해 직류송전이 갖는 여러 가지 이점 때문에 최근 HVDC 송전이 점점 증가하고 있는 추세에 있다. 본 연구에서는 2000년에 발표된 CIGRE 189.의 "800kV급까지의 HVDC 송전케이블의 전기적 평가 권고안" 에 준하여, 제조된 케이블의 전기적 평가를 위한 고전압 임펄스 중첩회로를 모듈별로 구성하고 그 회로의 동작을 시뮬레이션 프로그램으로 모의하고 전기적 시험회로의 구성가능성을 평가하였다.
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본 논문은 HVDC용 크라프트 절연지의 기본 전기적 특성평가를 목적으로 온도별 역률의 변화, 절연저항 및 임펄스 절연파괴강도 등을 측정한 결과이다. 온도에 따른 크라프트 절연지의 역률은
$50{\sim}70^{\circ}C$ 에서 최소 값을 나타내었으며, 밀도가 낮은 시료일수록 낮은 역률을 나타내었다. 하지만, 임펄스 절연파괴 강도는 밀도가 낮을수록 저하되는 특성을 나타내어 적절한 밀도의 선정이 필요하다는 사실을 알았다. 또한, 온도 및 인가 전계에 따른 절연저항을 측정하여 크라프트 절연지의 온도상수 및 전계상수를 측정한 결과, 온도상수${\alpha}$ 는$0.09{\sim}0.1^{\circ}C^{-1}$ , 전계상수는 약 1.5을 얻었다. 이는 HVDC용 케이블의 설계 시 절연체의 전계분포 및 두께 산정에 기본적인 데이터를 제공할 수 있다. -
운전 중인 회전기기에서 고정자 권선의 절연 상태는 부분방전시험을 통해 검사, 평가할 수 있고 이를 통하여 사고예방을 위한 진단을 할 수 있다. 기존 센서인 SSC(Stator Slot Coupler)는 비접촉식으로 권선의 웨지 아래에 설치하므로 설치하기가 불편하고 Global VPI 방식으로 제작된 소형 회전기에는 사용할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 소형 회전기에 사용 가능한 저, 고주파용 부분방전 센서를 제안하였다. 웨지 위에 설치 가능한 SSC 형태의 마이크로스트립 센서 및 2선 평행 전송선로 센서는 고주파에 적합하고 저렴하며 소형 회전 기에 설치 가능하다. 센서의 성능을 검증하기 위해 3차원 해석 프로그램을 사용하여 좋은 전자파 검출 성능을 도출할 수 있었다. 또한 저주파용으로 제안된 U 타입 센서는 유도전류를 검출하는 센서로서 슬롯 외부에 설치되어야 하고 시간차분 수치해석을 이용해서 저주파에서 효과적으로 방전 펄스를 검출함을 확인할 수 있었다.
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우리는 기존의 현장몰드방식의 TMJ(Tape Molded Joint)와 부품조립방식 의 PJ(Prefabricated Joint) 보다 조립시간과 숙련도가 덜 필요한 고무몰드접속함을 탄성 및 우수한 절연특성을 가진 silicone 고무를 사용하여 조립공정과 절연특성, 탄성특성, 계면특성, 열적 특성 등을 연구하여 개발에 성공하였다. 고무 몰드 접속함은 실리콘 재료의 우수한 탄성에 의해 동일 케이블의 다양한 size에 적용이 가능하다.
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본 논문에서는 변전소 현장점검 시 GIS의 부분방전을 측정하고 진단할 수 있는 휴대용 부분방전 진단 시스템을 개발한 내용에 대해 논하고자 한다.
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지금까지 변전소나 개폐소에서 전류, 전압을 계측하는 수단으로서 주로 철심과 권선으로 구성되어진 변류기(CT), 계기용 변압기(PT, PD)가 사용되어져 왔다. 최근, 2차측의 계측기나 보호 Relay의 Digital화가 진전되어 또한 이것을 Digital Network으로 총합한 Intelligent 변전소의 구축이 검토되어지고 있으며, Digital Network에 대응한 변성기 관련규격인 IEC 60044가 근래 제정되어짐에 따라 이에 적합한 전자식 변성기가 요구되어지고 있다. 상기와 같은 요구로 인해 당사에서는 IEC 60044를 기반으로 한 전자식변성기 Layout을 구성하였으며, CT는 검출부에 Rogowski Coil을 적용하며 그 후단에 적분기를 설치하였으며, VD는 검출부에 중간 전극을 이용해서 분압하는 방식인 Capacitive Voltage Divider를 사용하고 증폭기를 삽입하여, 각각 요구되는 전압 신호를 얻었다. 이러한 신형 CT/VD의 적용으로 종래의 CT/PT가 차지하는 공간이 필요없게 되어 컴팩트한 GIS의 구조가 가능하게 되어 있다.
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We present detailed studies of externally applicable UHF PD sensors for a metal covered epoxy barrier with a small opening of epoxy injection-hole. The sensors were attached at the surface of injection hole of a metal covered epoxy barrier. 3-Dimensional electro magnetic simulations were performed to analyze electric-field distribution of the GIS and epoxy barrier with injection hole. Sensor structures were designed and analyzed using the 3-D EM simulator then fabricated for experimental verification. Sensor performance was measured in terms of spectral response and detected peak power. Real scale GIS and epoxy barriers were used to test and measure various aspect of performance of the sensors.
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전력계통분야에서 송전전압의 초고압화는 꾸준히 연구가 진행되는 과제중의 하나이다. 국내에서는 당사가 참여한 한전(KEPCO)의 영서
${\sim}$ 영등포 345kV XLPE 지중T/L 건설공사가 2003년 6월 20일 국내 최초로 준공된 이후 현재까지 아무런 문제없이 운전중에 있으며, 향후 그 수요가 꾸준히 증대될 것으로 예상되고 있다. 전 세계적으로 살펴보더라도 400KV급 XLPE 케이블 및 부속재에 대한 수요가 꾸준히 확대되고 있다. 그러므로, 당사에서는 국내에서 345KV 케이블 및 부속재를 개발한 기술력을 바탕으로, 한 단계 업그레이드된 해외시장에서 세계의 업체들과 경쟁하기 위해, 400KV 2500sq.mm XLPE 케이블 및 부속재를 성공적으로 개발하였다. 이에 관해 소개하고자 한다. -
AC Breakdown Voltage Characteristics for 22.9kV Power Cable Before and After Cyclic Aging for 14daysThe cyclic aging for 14days is performed in order to remove the large amount of the volatiles contained in freshly manufactured cable. And the accelerated water treeing test(AWTT) is performed to accelerate the occurance of the water tree in the dielectric of XLPE. In this paper, we examined the AC breakdown voltage characteristics of the 22.9kV power cable before and after the cyclic aging for 14days and the AWTT. As the result, the AC breakdown voltage of the TR CNCV-W power cable is higher than that of CNCV-W and FR CNCO-W power cable.
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Cyclic aging for 14days is performed to remove the large amount of the volatiles found in freshly manufactured cable. In this paper, we examined lightning impulse characteristics of power cable before and after cyclic aging for 14days. As the result, the breakdown voltage after aging was lower than that before aging, but the breakdown voltage after aging was higher than that before aging in TR CNCV-W
$60mm^2$ power cable. -
Lee, Yong-Sung;Kim, Jung-Yoon;Kim, Seok-Jung;Lee, Kyoung-Yong;Choi, Yong-Sung;Park, Dae-Hee 2277
Due to a variable noises in the field underground lines, clear technology of noises is very important in the diagnosis technology of partial discharge. Therefore we progressed filter test to improve the measuring test of partial discharge in a field. We applied to field test after making W-LC filter for partial discharge measurement, and then designed experimental environment such as under-ground distribution lines of field. Measuring sensor for test was UHF sensor. And we analysed those using the Lemke Probe and oscilloscope (TDS-3054, Tektronix). Finally, we obtained excellent data of noise decrement in the joint box of 22.9[kV] distribution lines from above experiment. -
전기 기기의 스위칭 동작시 발생하는 아크로 인한 화재 및 감전사고가 발생하고 있다. 본 논문에서는 간단한 스위칭 동작을 할 수 있는 회로를 구성하여 아크방전을 시킨 후 고속 카메라를 이용하여 아크 방전의 거동 과정을 분석하였다. 또한, 유한요소해석법으로 전자계 현상을 분석하였다.
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Electrical conduction in soils depends on the grain site, compactness, humidity and etc. When a high current is injected into the soil, and the breakdown phenomenon occurs and electrical behaviors in the vicinity of grounding electrodes may be changed. In the present work, electrical behaviors in the vicinity of ground rod due to the injection of impulse current were investigated. Spark-over phenomena at the tip of ground rod depend on the grain size and kinds of soils.
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This paper describes impulse grounding impedance and touch voltage when impulse current is injected to grounding systems for distribution concrete pole. Impulse grounding impedance is a significant factor in analyzing transient grounding impedance. The touch voltage is measured in four directions. The maximum touch voltage was 520V and the minimum touch voltage was 47.3V when the input current was 100A.
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본 논문에서는 평면 역F 안테나(PIFA)형태의 단일 안테나로 2GHz 대역과 5GHz 대역의 무선 근거리통신망의 주파수 대역을 수용할 수 있는 안테나를 설계 제작하였다. 안테나의 크기를 줄이기 위해 안테나 Element는 Meander Line을 이용하여 설계하였다. 측정 시 반사손실 10dB(VSWR=2.0)를 기준으로 2GHz 대역에서 10.8%와 5GHz대역에서 12.7%의 대역폭을 얻었다.
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Multilayer microstrip lines are an integral part of an MMIC. This paper presents an analysis of multilayer GaAs-MMIC microstrip line using a spectral domain method(SDM) taking into account the effect of the variation in the thickness of various layers of substrates on the characteristic impedance and the effective dielectric constant of the line. This work is expected to be useful in GaAs foundries for accurate CAD modelling of the microstrip lines up to 40GHz.
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In this paper, a finite element (FEM) investigation of composite materials is studied. A pemittivity profile of the material is implemented to correspond to the Packing fraction of the physical composite. Curve fitting is applied to the standing wave pattern to determine the effective attenuation coefficient and propagation constant in the composite. The complex permittivity as a function of packing density is then determined. A comparison between the two dimensional and three dimensional measurement simulations is presented. An adaptive scheme is implemented to improve resolution of the finite element particulates.
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Metal-Semiconductor-Metal type photodetector was fabricated with AlGaAs/InGaAs Quantum Well FET structures using simplified processing steps. The DC and RF responses were measured by 850nm wavelength injection laser. A DC responsivity in the quasisaturated regime was 0.45 A/W in CW measurements, and a bandwidth measured using a 850nm 40 ps pulsed laser was 16GHz. An electrical equivalent circuit model was extracted from measured S-parameter.
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현재 광통신 분야는 보다 많은 정보를 동시에 전송하기 위해 다양한 다중화 방식들을 요구 받고 있다. 광섬유 Bragg 격자 소자를 이용한 모든 광 분기/결합 장치는 분기/결합할 수 있는 신호가 광섬유 격자 소자의 Bragg파장에 의해 정해지므로 하나의 광섬유 격자 소자는 고정된 한 채널만을 분기, 결합할 수 있다는 단점을 지니고 있다. 그러나 광섬유 격자에 온도와 스트레인(strain) 같은 외부 물리량을 가하게 되면 광섬유 격자의 주기가 변하게 되어 반사파장이 고정되지 않고 파장을 가변 할 수 있는 장점을 가지게 된다. 이에 본 논문에서는 광섬유 격자 소자에 가해진 온도, 스트레인에 의해 Bragg파장이 변화하는 성질을 이용하여 파장 가변형 Bragg 격자를 제작 및 실험을 통하여 전광필터 특성에 대하여 제시하였다.
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전자파 산란을 측정하는 능동 원격 탐지 시스템은 전자파를 표적에 가한 후, 그 표적으로부터 돌아오는 전자파의 양으로 표적에 대한 정보를 얻는 시스템이다. 본 논문에서는 회로망 분석기(HP8510C)를 이용하여 표적으로부터 돌아오는 전자파의 양을 측정하여 시간 영역에서의 해석을 통하여 K-band에서의 레이더 단면적(RCS)을 측정하는 방법에 대해 서술한다.
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A broadband microstrip balun is proposed and designed using a
${\lambda}/4$ short-stub in order to compensate phase imbalance. For the demonstration, two baluns are proposed and designed using a${\lambda}/4$ shorted stub. One is a modified form of the conventional Wilkinson balun, and the other is a modified ring hybrid. Baluns are implemented on TLX-9 substrate of which the dielectric constant is 2.54 and the thickness is 0.5mm. The measurements show a bandwidth of 500MHz at the center frequency of 2GHz. -
For the upcoming nano-bio technology(NBT), we suggested InAs self-assembled quantum dot enhanced resonant-cavity avalanche type photodetector to detect near infrared(NIR) wavelength. To confirm the feasibility of RC-APD structure, we have simulated using conventional simulator.
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In this paper, an iterative method to model the electromagnetic heating of electrically large lossy dielectrics is presented. Frequency domain finite element (FEM) solutions of the wave equation are determined for the lossy inhomogeneous dielectric as the material properties are change with temperature and time. The power absorbed from microwave losses is applied to a finite element time domain (FETD) calculation of the heat diffusion equation. Time steps appropriate for updating the piecewise material properties in the wave equation and the time stepping of the heat equation are presented. The effects of preheating and source frequency are investigated.
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In this paper, a low noise amplifier(LNA) in a receiver of a Low Noise Block Down Converter (LNB) for direct broadcasting service(DBS) is implemented using GaAs HEMT. The LNA is designed for the bandwidth of 11.7GHz-12.2GHz. The 2stage-LNA consists of a input matching circuit, a output matching circuit, DC-blocks and RF-chokes. The result of a simulation of the LNA using Advanced Design System(ADS) shows the noise figure less than 1.4dB, the gain greater than 23dB and the flatness of 1dB in the bandwidth of 11.7 to 12.2GHz.
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본 논문에서는 지수형으로 테이퍼 된 슬롯 안테나로 광대역 안테나를 설계하였다. 이 안테나는 VSWR
${\leq}2$ 를 기준으로$6GHz{\sim}18GHz$ 까지 3:1의 광대역 특성을 나타낸다. 급전부는 마이크로스트립으로 설계되었고 안테나는 싱글 슬롯으로 설계하였기 때문에 급전부와 안테나 사이의 트랜지션은 marchand balun을 이용하여 해결하였다. -
For the analysis of domestic Indoor power line network, we defined parameters of transmission line and simulated it. We conducted the case study which shows the general characteristics of KSC3302 power line. We will develop software for indoor power line network analysis.
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In this paper, we identify the memory effects of the RF high-power base station amplifiers with Vector Signal Analyzer (VSA). It is found that the model of power- amplifier using Tapped Delayed Neural - Networks with back-propagation algorithm shows very accurate modeling performance. Based on this behavioral modeling, we conducted inverse compensation process which also uses Neural Networks.
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마이크로 스트립 선로는 제작상의 편의성으로 인해 많은 형태의 초고주파 회로에 다양한 구조로 적용된다. 하지만 실제 설계과정에서 다양한 형상에 따른 전자기적 해석이 쉽지 않고, 구조상의 불연속성은 시스템의 성능을 감쇄 시키는 원인이 된다. 본 논문은 마이크로 스트립 라인의 전자파 특성을 해석하고, 이로 인해 최적의 형상을 찾는 방법을 제시한다. 이 최적화 방법으로 유한 차분법 설계민감도 해석 방법을 도입하여 형상을 변화 시키며, 전자파 해석 툴을 이용하여 해석된 결과를 바탕으로 설계민감도를 계산하고 수정하므로 형상 최적화를 이룬다.
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Various CMOS quadrature-voltage-controlled oscillators(QVCOs) are designed and fabricated for the comparison of the phase noise. The core VCO is composed of two Colpitts oscillators which are cross-coupled with PMOS pair. For the comparison of phase noise with the proposed scheme, the conventional LC VCO followed by the frequency-divide-by-two is designed. The simulation result demonstrate that the proposed scheme shows better phase noise performance by 6dB than that of a conventional scheme in which LC VCO is followed by the frequency-divide-by-two.
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This paper presents optimization of GaAs substrate thickness for GaAs-MMIC processes at high frequencies using a multidielectric microstrip line, that is fabricated using MMIC process
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본 논문은 주파수 영역과 시간 영역에서 초광대역 (Ultra Wideband UWB) 안테나의 임펄스 응답 특성을 고려한 채널측정 연구에 대해 발표하고자 한다. 임펄스 전파 채널 측정을 위해 UWB conical monopole 안테나를 설계하였고, 설계한 안테나의 임펄스 응답을 도출하였다. 안테나의 특성이 임펄스 전파 채널측정에 주는 영향을 무반향 반사실에서 다중경로 환경과 무반사 환경을 구현하여 측정하였다. 측정을 통하여 안테나의 dispersive한 특성과 ringing이 임펄스 전파 채널에 영향을 미침을 확인했고, 이러한 결과를 바탕으로 정확한 임펄스 채널 측정을 위해 사용한 UWB 안테나의 특성을 고려해야 함을 확인하였다.
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초광대역 임펄스를 이용한 비파괴 지중 매설물 탐지용 지반 탐사 레이더(Ground penetrating image radar: GPR)를 개발하였다. 최대 탐사 깊이를 고려하여, 900 picosecond(ps) 상승 시간을 갖는 초광대역 임펄스를 설계하였고, 임펄스 발생기의 주파수 특성을 고려하여, 소형 평판형 다이폴 안테나가 설계되었다. 또한, 지중으로부터 반사되는 신호를 수신하기 위해서 고속의 A/D를 사용하였다. 측정은 송수신 안테나의 간격을 고정한 Bistatic 방식을 사용하였으며, 지중 매설물의 영상처리 판별을 위해 마이그레이션(migration) 기법을 사용하였다. 개발된 시스템은 금속 물체와 비금속 물체가 매설된 실증 시험장에서 시험되었고, 평면 해상도 및 깊이에 대한 해상도가 우수함을 보였다.
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In this paper, impedance characteristics of overhead medium-voltage (MV) power lines is reported for power line communication (PLC) over an MV power line network. For analysis, a two-port equivalent network model of MV power lines is derived. By applying the transmission line theory, reflection behavior and impedance of power lines are investigated. For verification, impedance of power lines is measured at a test field for an MV PLC. The results show that impedance of MV power lines is between
$200{\Omega}$ and$300{\Omega}$ and converges to a half of their characteristic impedance. -
LHM (Left Handed Material)은 특정 주파수 범위에서 음의 유전율과 투자율을 가지는 물질이며 유효 유전율과 투자율은 분산 특성을 가지고 로렌츠(Lorentz) 물질과 비슷한 형태를 가진다. 본 논문에서는 FDTD (Finite Difference Time Domain) 법을 바탕으로 한 PLRC (Piecewise Linear Recursive Convolution) 법을 이용하여 LHM 내의 유효 전파특성을 모의한다. 모의실험 결과는 음의 유전율과 투자율을 가지는 주파수 범위를 보여준다.
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본 논문은 포장도로의 표면 상태를 고성능의 레이저 변위 센서를 사용하여 정밀하게 측정하고, GPS(Global Positioning System)를 사용하여 측정 위치 데이터를 획득하는 도로 표면 측정 장비 개발에 관한 논문이다. 본 연구에서는 전체 시스템을 설계하고, 차량 주행을 모사한 실험 모형을 제작하여 실내 실험을 실시하였으며, GPS 단말기로부터 실시간으로 위치 신호를 수신하여 도로면 데이터와 연동할 수 있도록 하였다. 그리고 평가 차량의 전면에 레일(rail)을 장착하여 레이저 변위 센서가 좌우로 왕복운동이 가능하도록 하였으며, 레일을 작동시킨 상태에서 도로면을 측정해 보았다. 실험 모형의 측정 곁과는 차량이 80km/h로 주행할 때 도로 표지 타이닝(tinning)의 폭 오차 3.24%, 깊이 오차 5%였다. 차량이 정지된 상태에서 레일을 작동시켜 요철을 측정하였을 경우 레일 방향에 대한 폭 오차는 0.07%였다.
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DGS 구조의 RF 소자 부품 개발에 응용하기 위해서는 DGS 구조의 대한 정확한 모델링과 등가회로 파라미터의 추출방법에 대한 연구가 선행되어야 한다. 기존의 연구에서는 집중정수소자 모델링 방법이 연구되어 필터, 스위치 통과 같은 RF 및 마이크로파대 부품에 대한 응용사례가 발표되었다. 그러나 다른 부품들과 결합되는 복합적인 DGS구조를 이용한 소자의 개발 시 기존에 제시되었던 집중정수 소자를 이용한 2-포트 등가 모델링 방법의 적용은 위상이나 전기적 길이의 정보와 같은 물리적인 의미를 표현하기에는 부족한 단점이 있었다. 또한 집중정수 소자를 이용한 2-포트 모델의 단점 중 하나는 등가모델로부터 DGS 식각면의 물리적 크기를 결정하기가 어렵다는 점이다. 물론 특정기판의 정보를 갖는 DGS 구조의 식각의 크기의 변화에 따른 반복적 전자장 시뮬레이션의 결과 데이터로부터 식각 치수의 결정이 가능하나 시간 및 많은 노력이 필요하였다. 따라서 본 논문은 다른 부품과의 결합에 따른 DGS 접지면의 전기적 특성 정보의 추출과 다른 주파수 대역에서의 등가회로 응용성에 대한 문제점을 해결하기 위해서 DGS의 구조적 접근 방법으로 새로운 모델링 방법을 제안하였다.
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In this paper, we analyzed the effect of flip chip interconnect which is a part of FC-BGA package on the transmission characteristics of interconnect. We designed simple interconnect model and analyzed the change of the transmission characteristics as the size of each component change. And we provided design guide of interconnect which shows more enhanced results.
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전기철도 분야에서 전자기파에 의한 환경영향 평가는 중요한 요소가 되고 있으며 급전시스템, 신호시스템, 차량시스템 등으로 나누어 각각에 대한 전자기파 환경 영향에 대한 평가에 관한 사항이 연구 중에 있다. 특히 신호시스템 중, AF(Audio Frequency)궤도회로는 철도차량과의 빈번한 통신을 통하여 철도차량 제어에 많은 역할을 담당하므로 잡음에 취약하고 오동작은 사고로 직결되므로 이러한 잡음에 대한 평가는 중요하다 할 수 있다. 본 논문에서는 전기철도차량과 신호시스템 중 AF궤도회로와의 전자기적합성을 입증할 수 있는 고조파 분석을 통한 전도성잡음의 시험 및 평가에 대한 방안을 제시한다.
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전력선통신 모뎀의 상용화를 위해 필수적인 내용이 사용 주파수 범위, 출력 신호의 크기, 타 통신신호와의 간섭 등에 관한 규제 및 이에 관한 측정 방법의 규정에 관한 것이다. 주파수는 한정되어 있는 국가의 자원이므로 법규 마련 및 규제 완화에는 상당한 어려움이 있으며, 타 통신 신호에 대한 간섭성이 충분히 검토되어야 하는 것이다. 이러한 법규를 개정하거나 신설하기 위하여 실제 사용되고 있는 실증시범현장에서 누설전계강도를 측정하였다.
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MEMS 기술을 이용하여 마이크로
$H_2$ 가스센서를 제작하고 마이크로 히터의 열적 특성과$H_2$ 가스 농도 변화에 따를 마이크로 가스센서에 대한 감도를 분석하였다. 마이크로 가스센서의 전압 인가에 따른 히터의 온도는 1.0V에서$250-280^{\circ}C$ 의 고온 특성을 보였으며, 동작온도$250^{\circ}C$ 에서$H_2$ 가스는$SnO_2/V_2O_5/Pd$ 의 감응물질을 도포한 센서의 반응이 우수한 특성을 확인하였다. 동작 온도$250^{\circ}C$ $H_2$ 농도 5000ppm의 조건에서$SnO_2/V_2O_5/Pd$ 의 감응물질을 도포한 가스센서에서$H_2$ 흡착 반응 시간은 3sec이 탈착 반응 시간은 8-10sec의 결과를 보였다. -
The design of a piezoelectric actuator for micro droplet ejecting system has bee studied. The actuator has been evaluated by using commercial FEM package and its displacement are measured by LDV(Laser Doppler Vibrometer). The characteristics of the actuator are evaluated with varation in a ratio of width of PZT to that of membrane and thickness ratio of PZT to membrane.
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본 연구에서 제안한 microfluidic system은 열공압 방식으로 구동되고 indium tin oxide (ITO) 및 polydimethylsiloxane(PDMS)로 제작하여 공정이 간단하고 비용이 저렴하여 일회용으로 사용이 가능하며 투명한 장점을 갖는다. 또한 마이크로 펌프는 인-채널 구조의 마이크로 밸브와 동일한 공정으로 제작하였다. 제안된 마이크로 펌프는 인-채널 구조의 마이크로 밸브와 같은 기판 위에 쉽게 집적하여 제작할 수 있다. 마이크로 펌프의 pumping rate는 인가 펄스 전압의 주파수와 duty비를 변화시켜 최적화하였다. Duty 비가 1%이고 주파수가 2 Hz일 때 최대 pumping rate를 보였으며 이때 pumping rate는 26.18nl/min이였다. 마이크로 밸브는 ITO 히터에 전력을 인가함으로서 유량의 on/off 제어가 잘 됨을 확인할 수 있었고 유체를 closing하기 위해 필요한 전력은 100mW이다.
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본 논문은 유연한 영상표시 장치에 응용될 수 있는 중공음극방전 소사(hollow cathode discharge device)를 마이크로머시닝기술로 제작하고 시험한 결과를 보여준다. 중공음극방전은 평판음극방전에 비해서 전류밀도가 큰 장점이 있다. 방전 소자는 유연한 구조의 양극과 음극, 그리고 그 사이의 절연층으로 구성되어 있으면 소자의 크기는
$20mm{\times}10mm$ 이다. 방전이 일어나는 영역은 관통 구멍으로서$7{\times}11$ 개가 배열되어 있고, 구멍의 직경은$70{\mu}m$ 이다. 실리콘 기판 위에 SU-8 몰드를 형성한 후 니켈 전기도금으로 음극을 제작한다. 그 위에 폴리이미드를 스핀코팅하여 절연층을 이루고, 열증착으로 알루미늄 양극을 제작한 후, 실리콘과 SU-8을 제거하여 방전 소자를 완성한다. 진공챔버내 아르곤 가스 분위기에서 소자의 두 전극 간 전압을 변화시켜 가면서 전류-전압 특성을 측정하였고, 방전상태를 관찰하였다. 챔버 내의 절대압력이 260mmHg이고 인가전압이 230V 정도일 때 안정 방전이 관찰되었다 -
UV-LIGA 공정을 이용하여 3차원 마이크로 인덕터 제작 기술에 관하여 연구하였다. 마이크로 인덕터의 코일, 비아(via), 코어(core)의 Multi-layer 제작을 위해 UV-LIGA 공정을 이용하였으며, 전해도금(electro plating)을 위한 씨올기(seed layer)로서는 e-beam evaporator를 이용하여 금속을 증착하였다. 3차원 마이크로 인덕터의 도금 방법으로는 전해도금을 사용하였으며, 코일과 비아 부분은 구리(Cu) 전해도금, 코어 부분은 니켈(Ni)과 철(Fe)의 합금인 퍼멀로이(Ni/Fe) 전해도금을 하였다. 3차원 마이크로 인덕터의 샘플크기로는 코어의 폭은
$300{\mu}m$ , 전체 길이는 9.2mm, 두께는$20{\mu}m$ 의 구조로 제작되었으며, 코일 부분은 폭이$40{\mu}m$ , 두께는$30{\mu}m$ 이며, 코일턴 수는 70회의 구조로 제작하였다. -
In this paper we discuss the design and fabrication of two millimeter wave filters, in bandpass and bandstop topologies for wireless communications applications. The filters are made using a high Q MMIC transmission line, which consists of a 100 micrometers tall, surface micromachined, air filled inverted microstrip structure on a quartz substrate, made by using a JSR THB-151N negative photoresist sacrificial layer mold and electroplating technology. The filter topologies include a new, very compact, four pole, cross-coupled filter, that presents a single transmission zero at the lower side of the passband, which provides a very sharp out of passband rejection at this region.
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As anti-crash and pre-crash systems in vehicles become more extensively used, the need for high performance short-range radars is playing an increasing role. This paper presents the design of a micromachined, ultra-wideband beamformer centered at 24 GHz for automotive short-range radar systems. This beamformer is a Butler matrix designed using ultra-wideband transmission-line couplers, which consist of a multilayered structure that exhibits wider bandwidth compared to conventional microstrip branch-line couplers. The circuit has been designed on a quartz substrate, and to achieve the desired coupling, lines suspended on BCB layers located at specific parts of the circuit were used, achieving a three metal layered structure in form of wide microstrips, that give low loss and a wideband response. In this paper the design and fabrication procedure of the proposed beamformer are fully described.
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In this paper, a compact S type resonator is presented, where the proposed resonator is surface micromachined over transmission lines or other resonators, in order to obtain a wide range of possible electromagnetic couplings. The structure has been applied in two compact, bandstop and bandpass filters with moderate fractional bandwidths (FBW) of 20% and 25% respectively. The bandstop filter presented, was designed by the combination of two design methods in order to obtain the proposed fractional bandwidth, where traditionally, coupled resonator bandstop filters have been used for narrow stopbands. The bandpass filter illustrates the use of the proposed suspended resonator structure to obtain a wide range of electric type coupling coefficients, and external quality factors for the filter. This paper describes the design methodology, concepts and fabrication method proposed for the design of these filters.
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This paper presents a tuneable bandstop resonator with two possible configurations, it can be used to tune its center frequency, or it can be used to tune its bandwidth. The tuneable bandstop resonator has potential application in microwave communications receivers, where it can be used to tune out interfering signals. The proposed resonator is comb actuated, where the resonator's displacement produces different values of frequency or bandwidth, this is achieved by decoupling electromagnetic energy from a main transmission line. The proposed fabrication process for the resonator is by anodic bonding pyrex glass and tow resistivity silicon, where the comb resonator structure is patterned by deep reactive ion etching (DRIE). This paper presents the resonator and actuator design in both configurations, as well as the fabrication process intended for its development.
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A low voltage operated piezoelectric RF MEMS in-line switch has been realized by using silicon bulk micromachining technologies for advanced mobile/wireless applications. The developed RF MEMS in-line switches were comprised of four piezoelectric cantilever actuators with an Au contact metal electrode and a suspended Au signal transmission line above the silicon substrate. The measured operation dc bias voltages were ranged from 2.5 to 4 volts by varying the thickness and the length of the piezoelectric cantilever actuators, which are well agreed with the simulation results. The measured isolation and insertion loss of the switch with series configuration were -43dB and -0.21dB (including parasitic effects of the silicon substrate) at a frequency of 2GHz and an actuation voltage of 3 volts.
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In this paper, we have been described a new constructing method of multichannel biosensor using self-assembly by magnetic force interaction. A metal particle and an array was fabricated by photolithographic. Biomaterials were immobilized on the metal particle. The array and the particles were mixed in a buffer solution, and were arranged by magnetic force interaction and self-assembly. A quarter of total Ni dots were covered by the particles. The binding direction of the particles was controllable, and condition of particles was almost with Au surface on top. The particles were successfully arranged on the array. The biomaterial activities were detected by chemiluminescence.
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MEMS를 기반으로 하는 써모파일은 여러 산업분야에 측정 센서로 각광받고 있다. 이러한 써모파일은 유속, 가스, 칼로리미터 및 비접촉식 체온계 등의 적외선 및 열 측정 소자로 사용되고 있다. 기존의 써모파일은 산화막/질화막/산화막이나 혹은 산화막/질화막의 공정을 사용하여 제작되며, 열전쌍은 지벡 계수가 큰 여러 가지 물질을 사용하여 제작되어 발표되고 있다. 그러나 본 논문에서는 저 스트레스 질화막을 사용하여 다이어프램을 제작하였다. 열전쌍은 인을 주입한 다결정 실리콘과 알루미늄을 직렬로 연결하여, 60쌍으로 제작하였고, 또한, 열접점의 열전쌍의 접합 모양을 변경하여 감도를 증가 시켰다. 소자의 기는
$3{\times}3mm$ 이고, 활성영역은$1{\times}1mm$ 이다. 그리고 출력은 사람 체온인$37^{\circ}C$ 일 때, 0.403mV의 출력전압을 보였다. -
본 연구에서는 전기촉매제를 사용하여 증가된 감도를 가지는 검출 시스템을 제작하였다. 전극과 검출물질 사이의 산화환원반응을 촉진시키기 위한 물질로 Prussian blue (PB)를 indium tin oxide (ITO) 전극에 전착하였다. 본 실험에서는 분석물질의 이동 및 분리를 위하여 모세관 전기영동방법을 사용하였으며 측정방법은 전류량법을 사용하였다. 전착된 PB 박막의 특성은 원자 현미경으로 분석하여 0.1V, 3min의 전착조건으로 최적화하였다. 전기 촉매제로써의 PB의 특성을 확인하기 위하여 ITO 전극만을 사용한 전기화학적 검출기와 비교하였으며 본 연구에서 제안된 검출기의 감도가 20배정도 더 좋다는 것을 확인하였다.
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본 논문에서는 다양한 생물분자 감지를 위한 센서로 마이크로캔틸레버를 제안하였고 이것을 이용해 여러 생물 분자들을 광학적, 전기적으로 분석하였다. 마이로캔틸레버는 표면 미세 가공 기술로 제작되었고, 이러한 제작 방식은 공정이 간단하고 비용이 적게 들며 센서 array가 가능하다는 장점을 갖는다. 생물분자를 포함하는 용액을 주입하기 위하여 PDMS와 fused silica glass를 이용해 fluid cell system을 제작하였다. 마이크로캔틸레버 상단의 gold가 코팅된 부분에서 생물분자의 자기조립 (self assembly)현상이 일어나고 이는 마이크로캔틸레버 상, 하단의 표면 스트레스 차이를 야기 시킨다. 이로 인해 마이크로캔틸레버 자체의 휘어짐 현상이 일어나게 되고 이러한 휘어진 정도를 측정함으로써 마이크로캔틸레버의 생물분자 감지능을 확인할 수 있었다. Cystamine dihydrochloride와 glutaraldehyde 분자를 분석하였고 각기 다른 농도의 cystamine dihydrochloride 용액에서도 실험함으로써 농도별 감지능 또한 확인하였다. 이러한 생물분자 감지를 위한 마이크로캔틸레버의 센서로써의 성능은 u-TAS 와 lab-on-a-chip에서 유용히 이용될 수 있으리라 확신한다.
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In this study, two types of PS substrate were fabricated for sensing of chemical and biological substances. For sensing of the humidity and chemical analyzes such as
$CH_3OH$ or$C_2H_5OH$ , PS layers are prepared by photoelectrochemical etching of silicon wafer in aqueous hydrofluoric acid solution. To evaluate their sensitivity, we measured the resistance variation of the PS diaphragm. As the amplitude of applied voltage increases from 2 to 6Vpp at constant frequency of 5kHz, the resistance variation for humidity sensor rises from 376.3 to$784.8{\Omega}$ /%RH. And the sensitivities for$CH_3OH$ and$C_2H_5OH$ were 0.068 uA/% and 0.212 uA/%, respectively. For biological sensing application, amperometric urea sensors were fabricated based on porous silicon(PS), and planar silicon(PLS) electrode substrates by the electrochemical methods. Pt thin film was sputtered on these substrates which were previously formed by electrochemical anodization. Poly (3-methylthiophene) (P3MT) were used for electron transfer matrix between urease(Urs) and the electrode phase, and Urs also was by electrochemically immobilized. Effective working area of these electrodes was determined for the first time by using$Fe(CN)_6^{3-}/Fe(CN)_6^{4-}$ redox couple in which nearly reversible cyclic voltammograms were obtained. The$i_p$ vs$v^{1/2}$ plots show that effective working electrode area of the PS-based Pt thin film electrode was 1.6 times larger than the PLS-based one and we can readily expect the enlarged surface area of PS electrode would result in increased sensitivity by ca. 1.6 times. Actually, amperometric sensitivity of the Urs/P3MT/Pt/PS electrode was ca 0.91uA/$mM{\cdot}cm^2$ , and that of the Urs/P3MT/Pt/PLS electrode was ca. 0.91uA/$mM{\cdot}cm^2$ in a linear range of 1mmol/L to 100mmol/L urea concentrations -
본 논문에서는 고출력 방전 광원으로 사용되는 분자 가스 혹은 분자 증기 상태의 발광원의 종류, 그들의 물리적 및 광학적 특성, 그리고 방전 특성에 관하여 일반적으로 잘 알려지지 않은 사항들을 논의한다. 특히 고출력 조명 램프를 위한 광원으로서 연색성, 광 변환 효율, 물리화학적 특성들을 연관하여 설명한다. 최근 발견된 분자 증기의 종류 및 그들의 물리적 성질들을 중점적으로 설명한다.
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In this paper, parameters of electron temperature and density for the mercury-free lighting-source were measured to diagnosis and analyze in Xe based inductively coupled plasma(ICP). In results at several dependences of
$20{\sim}100mTorr$ Xenon pressure,$50{\sim}200W$ RF power and horizontal distribution were especially mentioned. When Xe pressure was 20mTorr and RF power was 200W, the electron temperature and density were respectively 3.58eV and$3.56{\times}10^{12}cm^{-3}$ . The key parameters of Xe based ICP depended on Xe pressure more than RF power that could be verified. A high electron temperature and low electron density with a suitable Xe pressure are indispensible parameters for Xe based ICP lighting-source. -
In this paper, we introduced a LIF measurement method and summarized the theoretical side. When an altered wavelength of laser and electric power, lamp applied electric power, we measured the relative density of the metastable state in mercury after observing a laser induced fluorescence signal of 404.8nm and 546.2nm, and confirmed the horizontal distribution of plasma density in the discharge lamp. The results confirmed the resonance phenomenon regarding the energy level of atoms along a wavelength change, and also confirmed that the largest fluorescent signal in 436nm, and that the density of atoms in 546.2nm
$(6^3S_1{\rightarrow }6^3P_2)$ were larger than 404.8nm$(6^3S_1{\rightarrow}6^3P_1)$ . According to the increase of lamp applied electric power, plasma density increased, too. When increased with laser electric power, the LIF signal reached a saturation state in more than 2.6mJ. When partial plasma density distribution along a horizontal axis was measured using the laser induced fluorescence method, the density decreased by recombination away from the center. -
In whole world consciousness of environment maintenance have increased very quickly for he end of the 20th century. To use and disuse toxic substances have been controled at the field of industry. Also the field of lighting source belong to environmental control. And in the future the control will be strong. In radiational mechanism of fluorescence lamp mercury is the worst environmental problem. In radiational mechanism of fluorescence lamp mercury is the worst environmental problem root. In the mercury free lighting source system the Xe gas lamp is one type. And the Ne:Xe and Ne:Ar mixing gas lamp improvements firing voltage of Xe gas lamp. Purpose and subject of this study are understand, efficiency, ideal of Ne:Xe and Ne:Ar plasma which mercury free lamp. Before ICP was designed, basic parameters of plasma, which are electron temperature and electron density, were measured and calculated by langmuir probe data. Property of electron temperature and electron density were confirmed by changing ratio of Ne:Xe and Ne:Ar.
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OLED in the spotlight of display market has advantages of low power driving, self-emission and fast response. But it has disadvantages of inefficient luminescence and high power consumption. Most of PM(passive Matrix) DC-DC converters in common use is using voltage divider. This voltage divider type has some difficulties of suitable electric device selection for voltage division and of the stabilized output due to feedback current trimming. Therefore, noise analysis and power solution in OLED are important technologies having an effect on electric characteristics. In this dissertation, we have obtained the stable output by using digital signals in multi-channel DC-DC converter, the profit of power consumption reduction of driving source and economical efficiency in the PCB board size.
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최근 다이오드 레이저의 파워가 높아짐에 따라 다이오드 레이저를 이용한 레이저 가공 공정이 많은 분야에서 응용되고 있다. 그러나 고출력 다이오드 레이저의 출력은 타원형의 빔이므로 정밀 공정이 어려워 원형의 빔으로 변환하여야 한다. 본 논문에서는 여러 가지 렌즈를 사용하여 설계를 시도하였으며 최적의 설계로서 anamorphic prism pair를 이용하여 타원형의 빔을 원형의 빔으로 바꾸는 광학계를 설계하였으며 원형빔의 크기를 축소하기 위해 beam size reducer를 설계하였다.
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전력시스템의 규모는 날로 증가하고 부하조건 역시 매우 다양해져 많은 수의 전력변환 장치가 사용되고 있으며, 변환장치에 사용되는 비선형성 전력반도체 소자의 사용은 고조파의 발생을 가져온다. 또한 대규모 부하의 초기기동에 의한 전압강하(Voltage Sag)가 일어나게 되어 전력시스템에 좋지 않은 영향을 주게 되며 고조파와 함께 전력의 품질저하 또는 기계적 오작동 등을 가져다 준다. 본 논문에서는 이런 전압, 전류의 전력품질 저하를 보상하기 위해 Active Filter를 적용한 예를 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 시스템 해석을 실시하였다. 본 연구를 통해 직 병렬 동시적용 Active Filter의 유용성을 확인할 수 있었다.
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본 논문에서는 직류전동기의 속도 및 전류제어를 위하여 dSPACE 시스템을 이용하여 전류 궤환을 갖는 속도 제어시스템을 구현하였다. 속도 및 전류제어기의 설계는 MATLAB/SIMULINK 프로그램을 사용하여 간편하고 손쉽게 구현하였으며 직류전동기 속도제어의 안정성과 응답성을 향상시킬 수 있었다. 직류전동기의 전류제어 및 속도제어는 DSP 보드와 dSPCE 시스템을 사용하여 수행하였으며, 속도의 궤환은 속도센서인 엔코더 펄스를 이용해서 QEP로 처리하였고 전류의 궤환은 전류센서인 홀센서를 통해서 A/D 변환기로 처리하였다. 제어기들은 각각 PI 속도제어기 및 PI 전류제어기를 설계하였고 시뮬레이션과 실험을 통해서 속도 및 전류 응답을 확인하였다.
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최근 세계 여러 나라에서는 적정한 신뢰도나 경제성을 고려해 직류송전방식에 대한 관심이 날로 높아져 가고 있다. 우리나라도 부하가 밀집된 수도권으로 올라오는 송전선로의 병목현상으로 역률이나 주파수 등의 변화가 점점 심해지면서 전력계통의 신뢰도와 안정성에 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 계통의 부하집중지역인 수도권을 대상으로 최적 직류 송전 경로를 임의로 선정하여, 직류 송전 방식을 건설하였을 때와 가공 송선 방식을 건설하였을 때의 건설비, 운영비, 유지보수 비용 등의 경제성을 비교 검토하고 이에 따른 장점과 단점을 분석함으로써 직류송전방식의 타당성을 검토해 본다.
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본 논문에서는 확장 칼만 필터를 이용하여 직류 모터의 동특성을 실용적으로 모델링하는 방법을 제안한다. 먼저 시험을 통해 모터의 주파수 별 응답 특성을 추출하고 이로부터 확장 칼만 필터를 이용하여 출력전압의 이득 감쇄와 위상 지연을 추정한다. 추정된 값을 이용하여 모터의 선형 동특성을 모델링하고, 각각의 비선형 요소를 추가시키면서 모델 출력과 실제 시험을 통해 획득한 각속도 출력의 RMSE (Root Mean Square Error)를 최소화시키는 비선형 계수 값을 산출하여 최종적인 직류 모터의 모델을 완성한다.
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과거 하나의 시스템을 구축하기 위해서는 여러 개의 주변소자를 접목시켜서 구현해 왔다. 하지만 근래에 들어서 소형화, 간략화를 통해 계속해서 원 칩 마이크로프로세서의 사용이 늘고 있는 실정이다. 본 논문에서는 원 칩 마이크로프로세서인 TMS320F2812의 PWM기능을 이용하고, QEP의 기능을 이용해서 모터에서 출력되는 엔코더 값으로부터 속도를 계측하여 PID 제어이론을 바탕으로 DC 모터의 속도를 제어하였다.
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21세기는 정보화 시대로써 인터넷을 기반이 산업과 가정기기의 시설이 늘어나고 있는 추세이다. 아직까지 인터넷 기반의 시설이 많지는 않지만 곧 '유비궈터스 네트워크 사회'로 접어들기 시작하면 가정과 산업현장에서는 언제, 어디서라도 기기와 연결되는 것으로, 시간의 제약에서 벗어나 인간은 보다 풍요로운 생활의 실현을 가능하게 할 것이다. 또한 산업 현장에서는 실시간으로 관리기기의 상태를 파악하고, 데이터를 수집을 현장에 없어도 인터넷으로 할 수 있다. 장시간 산업 현장을 비우더라도 인터넷을 이용하여 산업 현장에서 일하는 것과 같은 현상을 줄 수 있다. 따라서 본 논문에서는 MC9S12NE64를 이용하여서 소형의 웹서버를 구축하였다. 인터넷 웹 브라우저를 이용한 원격제어를 위해서는 MC9S12NE64를 서버로 이용하고 PC의 웹서버를 클라이언트로 사용하였다. 클라이언트인 PC에서 인터넷 웹브라우저를 이용하여 서버인 MC9S12NE64로 접근을 하여 I/O 포트를 제어하였다.
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We represent an efficient intelligent digital redesign method for a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system Intelligent digital redesign means that an existing analog fuzzy-model-based controller converts to equivalent digital counter part in the sense of state-matching. The proposed method performs previous work, moreover, it allows re matching the states of the overall closed-loop T-S fuzzy system with the predesigned analog fuzzy-model-based controller. And the problem of stability represent convex optimization problem and cast into linear matrix inequality (LMI) framework. This method applies to the helicopter systems which are the nonlinear plant and determine the feasibility and effectiveness of the proposed method.
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게임이론에서의 기본적인 Cournot Model과 같은 형태는 실제 전력 시장에서의 복잡성을 모두 반영하지는 못한다. Pool 기반 전력시장에서의 송전과 가격결정은 명백하게 전송 제약뿐만 아니라 ancillary service의 상호간의 최적화도 고려되어야하기 때문이다. 이 논문은 다중재화의 상호간 최적화를 다루는 다중시장의 Cournot Model을 확장시킨 모델의 해석과 사례연구를 논한다. 사례연구로는 제주도 전력 시장의 형태를 적용시켜 2개 발전사업자가 2개의 상품을 가지고 경쟁할 때의 최적화를 MATLAB을 이용하여 구현해본다.
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EMTP 프로그램으로 뇌써지 발생시 가공송전선로 등가모델 구현을 위한 필수적인 요소들과 비선형 요소들을 시간영역에서 해석이 가능하다. 따라서 이번 연구에서는 EMTP를 이용하여 전력전송이 이루어지는 가공 송전 선로 등가모델을 구현하고 전송선로의 길이와 굵기, 뇌격전류의 크기를 변화시켜가면서 시뮬레이션을 통해 자료를 얻는다. 이 과정으로 얻어진 결과는 송전계통의 설계에 사용되어 안정적인 전력 전송에 적용될 수 있을 것이다.
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The AC-DC converter, which has three-phase AC power as input and isolated DC power as output is used for the regulated DC power supply of the telecommunication power processing system for several kilowatt class applications. The conventional DC power supply for the telecommunication power system comprises a PWM rectifier with sine-wave shaping input current unity power factor and a DC/DC converter connected to the PWM converter, which obtains DC 48[V]. Since power passes through these two power stage converters, the conversion power loss is difficult to provide high efficiency. To resolve these problems, this paper presents a new PWM rectified as a 1-stage power conversion method. It simulation and experimental results as proved from a Practical point of view that 92.1[%]of conversion efficiency and input current which can meet harmonics regulation of the Class-A in IEC61000-3-3 are achieved.
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In this paper, we propose the system that can monitor and control the camera in the remote place using the PDA. The server PC attached to the PLC (Programmable Logic Controller) acquires the current status (On/Off) of the devices through the RS-232 serial communications. Also, the moving image frames captured from the wireless camera is compressed in the JPEG format and is stored in the server. The PDA, which is connected to the server through wireless internet, receives the data about the status of the devices and controls the devices according to the circumstances of them. Also, it can receive the images from the server simultaneously. So, we can monitor and control the specified area in the remote place using the PDA through the wireless communication.