• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.23 no.6
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• pp.669-681
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• 2012

In this paper, analytical calculations using a novel mutual inductance formula for a resonant wireless power transmission system using helical coils. The look-up table of critical variables during the mutual inductance calculation process was formulated. The calculation results for resonant frequency and insertion loss were compared with experimental results when the distance between the two helical coils in a structure where the transmission and reception is symmetrical was varied with 10 mm increments from 53 mm to 500 mm. On average, the resonant frequency showed a difference of 5.63 % between the experimental results and the calculation results. The insertion loss had an average difference 2.25 dB where the smallest difference of 0.33 dB occurred with 290 mm. It was found that the experimental results without using a balun were in greater agreement with the calculation results.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.17 no.3
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• pp.209-214
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• 2017

A plane-wave incident upon asymmetric multi-layered dielectric grating as well as symmetric grating structure generates space harmonics. Selected space harmonics among those harmonics can undergo strong resonance scattering variations known as GMR(guided-mode resonance). In this paper, to clarify these effects, the field propagation and dispersion curve inside the grating region are analyzed by using a rigorous equivalent transmission-line theory(RETT) based on eigenvalue problem. The results show that, at the peak of a scattering resonance, the reflected mode is almost identical to a leaky wave that can be supported by the grating structure. Thus, it confirms to be occurred GMR effect associated with the free-resonant character of leaky waves at asymmetric multi-layered dielectric gratings. Quantitative simulation results illustrating the behavior of typical gratings are given, and the special case of normal incidence is discussed for TE and TM modes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.426-426
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• 2011

최근 들어 금속물질을 나노미터 단위로 구성할 수 있는 기술이 진보하면서, 금속 나노입자에 의해 발생되는 표면 플라즈몬에 대해서도 다양한 분야의 관심이 집중되고 있다. 유전체 물질을 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서 금속 나노입자는 자유전자들의 집단 진동인 국소표면 플라즈몬 공진(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)현상에 의해 국부전기장을 증대 시키고, 가시광 및 적외선 영역에서 특성 광흡수 거동을 보인다. 이와 같은 광학적 특성은 금속 나노입자들의 크기, 형태, 그리고 나노입자들의 주변을 구성하는 기지상 물질의 종류에 의해 조절된다. 금속:유전체 나노복합체에 나타나는 이러한 특성은 단순장식코팅 뿐만 아니라 광의 효율적 운용과 광을 매개로 한 기능발현을 필요로 하는 디스플레이, 광학 스위칭 소재 및 태양전지의 효율 향상을 위한 광흡수층 등 매우 다양한 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다양한 굴절률을 갖는 재료들 중, 저굴절률을 갖는 SiO2와 고굴절률을 갖는 ZnS-SiO2를 기지상 재료로 선택하여 교번증착 스퍼터링법으로 Ag와 Au입자를 형성시켰다. Ag를 금속나노입자로 갖고, SiO2와 ZnS-SiO2를 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서는 금속나노입자 형성에 따른 뚜렷한 표면 플라즈몬 공진 광흡수 피크가 관찰된 반면 Au나노입자는 기지상에 따라 각기 다른 광흡수 특성을 나타냈는데, SiO2기지상에서 명확한 광흡수 피크를 형성했던 경우와는 달리 ZnS-SiO2기지상에서는 특정파장에서의 흡수피크로 규정되기 어려운 넓은 파장범위에 걸친 완만한 광흡수 피크를 나타냈다. TEM 분석을 통해, ZnS-SiO2 기지상 내의 Au입자는 각각 독립되어 있는 Island형태가 아닌 유전체 기지상과 대칭적으로 혼합된 네트워크 형태의 Bruggeman 기하구조를 구성하고 있음을 확인하였고, 이는 Au입자가 형성되고 성장할 때 Au와 S의 높은 결합에너지로 인해 상당한 젖음 특성을 갖고 성장하였기 때문으로 판단됐다. 따라서 나노복합체를 구성하는 물질간의 광학적 특성뿐만 아니라 기지상 내에서의 금속입자의 성장거동에 대한 연구가 수반되었을 때, 금속:유전체 나노복합체의 표면 플라즈몬 공진 광흡수 특성을 보다 정확하게 제어할 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.27 no.3
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• pp.1-6
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• 1999

European spruce and maple were to be estimated as raw material of violin family instruments with linear modal analysis to provide the information data for the design of their bodies. Wood specimens cut in different direction were excited by impact hammer to measure the resonant frequency with typical vibrational modes. In spite of lower density than maple, European spruce showed the excellent acoustical properties with higher resonant frequency. And edge-grained spruce had more even frequencies than flat-grained ones to be more acceptable as front plate of violin. Resonant frequency was positively correlated with wood density of each specimen and the coefficients of edge-grained specimens were higher than those of flat-grained specimens of both wood species.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.24 no.3
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• pp.45-54
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• 2015

This paper presents the influence of backlash can be greatly increased on the frequency response characteristic which is presented as the angular velocity of a motor to the motor input voltage, if the motor input voltage is adequately reduced. And, this paper verifies theoretically, analytically and experimentally the availability on the method of detecting the change of backlash magnitude by investigating on the change of the anti-resonance and resonance frequencies in the frequency response characteristic due to the change of backlash magnitude. The amount of change of anti-resonance frequency is more useful that of resonance frequency when detecting the change of backlash magnitude, because the change of anti-resonance frequency can be measured more stable. This paper also shows the sharp change of resonance frequency can be investigated when the motor input voltage is enough reduced. The work will be useful for the further research on the backlash estimation method of a servo system with a gear reducer.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.4
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• pp.436-444
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• 2016

The primary windings of the main transformer for rolling stock have several natural frequencies that can occur internal resonance with transient voltages induced on a high voltage feeding line. Factory testing is limited in its ability to determine whether or not transient voltage with various shape and duration can be excitable. This study presents the design of a high voltage windings model and simulation and analysis of the internal resonant characteristics in terms of the initial voltage distribution and voltage-frequency relationship using the electromagnetic transients program (EMTP). Turn-based lumped-parameters are calculated using the geometry data of the transformer. And, sub-models, being grouped into the total number of layers, are composed using a ladder-network model and implemented by the library function of EMTP. Case studies are used to show the layer-based voltage-frequency relationship characteristics according to the frequency sweep and the voltage escalation and distribution aspects in time-domain simulation.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.17 no.5
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• pp.447-454
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• 2006

We obtained analytic solutions of boundary conditions to the stable region of Z-fold $Cr^{4+}$ : YAG laser cavity when the conditions are with and without thermal tensing effect. Also we investigated the influence of the thermal tensing effect on the stability of cavity, beam waist, and astigmatic compensation using aberration transformation matrices. The thermal tensing effect almost has no influence on the stable region of the cavity when the crystal is located in the middle of two concave mirrors and when the distances from the concave mirror to the reflecting mirror and the output coupler are the same. The beam waist, however, is affected more in a tangential plane than in a sagittal plane, and so it is difficult to have astigmatic compensation when the thermal tensing effect exists. This result means that the thermal tensing effect should be considered even for the Kerr-lens mode-locking.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.8 no.5 s.39
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• pp.91-99
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• 2004

In general, stadium structure with long span has low inherent natural frequency. In the stadium structure, structural behavior similar to resonance can be occurred easily by spectator rhythmical movements of which exciting period is small comparatively. It is required to investigate the safety and the serviceability of stadium structure. Therefore, there exists a necessity for accurate vibration analysis. Accurate analysis of stadium structure subjected to dynamic load is required for economical construction and safe design of stadium structure. Stadium structure should be modeled by refined mesh for accurate vibration analysis. As the mesh of stadium structure is refined, the number of divided elements increases in numerical analysis. The number of node is increased and numerous computer memories or computational time are required. So it is very difficult to analyze refine model of stadium structures by using the commercial programs. It is possible to efficient vibration analysis of stadium structure by finite element modeling method using equivalent beam element proposed in this paper, because the number of nodes is decreased remarkably.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38B no.9
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• pp.715-721
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• 2013

Minimization techniques are adaptations of Helical structure, Meta material, multi-layer structure etc. But, Helical structure is not suited to minimization technique of RF circuit having single resonant frequency. Because it generate resonant frequency following as rotation of circumference. Meta material and multi layer structure have weakness of expenditure and complex structure. In addition, conventional three dimensional M$\ddot{o}$bius Strip and planar M$\ddot{o}$bius Strip are not two dimensional planar M$\ddot{o}$bius Strip that has weakness of electrical coupling effect. Therefore, in this paper, we proposed miniaturized and reduced electrical coupling effect antenna by adaptation of Quasi M$\ddot{o}$bius Strip that topology is same as three dimensional M$\ddot{o}$bius Strip with Via-Hole structure. According to the simulation result, physical circumferential length is 1/3 minimized compared with conventional ring antenna under the same resonant frequency. In addition, coupling effect is not nearly generates near to the resonant frequency, 2.4GHz.