• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1662-1663
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• 2011

본 논문에서 하지 정맥 지료를 위한 마이크로파 시스템에서 사용될 가열 안테나의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위해 철사 도파관 안테나를 설계 및 제작하였다. 일반적인 도파관 안테나에 경우 안테나 중심 부분에 전계가 가장 세게 분포되어 온도가 다른 곳에 비해 차이가 많이 나므로 인체 피부가 회상을 입힐 위험이 있다. 제안된 철사 도파관 안테나는 끝단에 가느다란 철을 이용하여 전기장을 철사 부분에 집중시켜 안테나 중앙 부분에 집중된 전기장을 분산되도록 설계하였다. 따라서 전기장을 소스로 하는 온도도 균일하게 분포하게 된다. 제안된 철사 도파관 안테나 내부의 전계 분포는 Ansoft 사의 HFSS, 온도 분포는 CST 사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션을 하였고, 일반적인 안테나 경우보다 더 균일한 전계와 온도 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 철사 안테나는 사용주파수 15GHz에서 -10dB 이하의 반사 손실을 보였다. 또한 안테나 타당성을 검증하기 위해 개구면 앞에 돼지 껍데기를 두고 일정시간 가열하여 일반 안테나와 제안된 철사 도파관 안테나 온도 분포를 비교하였다. 열화상 카메라를 이용한 실험결과 일반 안테나에 경우 중앙과 가장 자리부분 사이에 약 $29^{\circ}C$, 제안된 철사 도파관 안테나에 경우에는 약 $12.5^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해 제안된 철사 도파관 안테나가 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제19권1호
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• pp.55-59
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• 2008

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.277-281
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• 2000

본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제26권3호
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• pp.1-8
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• 1989

유동의 가시화 혹은 물체주위의 유동장 측정을 위하여 적당한 크기의 소형 회로수조를 실험실에서 제작, 레이저 유속계를 사용하여 그 유동장 특성을 조사하였다. 수직형 회로수조는 유동이 굽어진 부분을 지나면서 실험측정 부분에서 평균속도분포가 균일하지 못하며, 균일한 유동장을 얻기 위해 수축부 다음에 표면 유동 가속기를 설치하였다. 적당한 표면유동가속으로 안정되고 균일한 속도분포를 얻을 수 있으며, 이 표면유동가속기의 최적점을 찾는 함수로는 단순 평균속도 뿐만 아니라 난류강도도 중요한 요소임이 실험적으로 밝혀졌다.

• 플랜트 저널
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• 제9권3호
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• pp.48-52
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• 2013

본 연구에서는 전산유체해석(CFD)을 통하여 SCR 탈질설비 내부의 유동장 흐름을 전산모사하였다. 또한 유동장의 균일도를 분석하기 위해 기존 설비에 대한 해석을 수행하였으며 이를 통해 문제점을 도출하고 개선하였다. 개선방안으로는 곡관에 guide vane을 설치하여 곡관상에 기류를 균일하게 안내해 주었으며, baffle을 설치하여 SCR설비로 초기 유입된 기류의 균일한 공간 분포를 도출하였다. 마지막으로 porous plate를 baffle 하단에 설치하여 균일류 형성의 최적화 모델을 도출하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.84-91
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• 2001

ELF 전자파의 생물학적인 영향 평가를 위한 in vitro 세포실험에서 노출장치의 설게는 코일내의 유도기전력(E)과 전류밀도 (J) 해석과 함께 이루어져야 한다. 균일 자기장 속에서 세포응 배양할 경우에도 배양기내의 전도성 매질오 인해 균일한 E와 J가 분포하지않는다. 따라서 균일한 ELF 자기장 노출장치로부터 발생되는 샘플 매질 내에서 E와 j를 정확히 예측하는 것은 in vitro 세포실험의 성공여부를 가늠할 정도로 매우 중요한 정보가 된다. 이에 본 논문에서는 in vitro 실험에 접합한 ELF in vitro 노출장치를 설계하고 노출장치에 대한 전자기학적 평가를 수행하였다. 코일 내에서 샘플 매질의 유무와 샘플 내에서도 세포가 놓여질 임의의 위치에 따라 E와 J를 예측하고 검증을 위한 측정과 시뮬레이션을 시도하였다. 노출장치는 헬름 홀쯔 코일로 제작되었고 자기장의 세기는 1-20G 범위 내에서 가변이 가능하다. 또한 코일내의 자기장의 분포가 균일(uniform), 비균일(non-uniform)한 두 가지 모드를 각각 제작하여 보였다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 1995년도 춘계연구발표회 논문개요집
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• pp.40-41
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• 1995

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.871-877
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• 2003

본 논문에서는 생체 실험용 극저주파 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상 동물이 유동적이지 않고 고정될 경우, 인가 자기장의 방향성에 대한 영향이 있을 수 있다. 이 방향성 영향을 줄이기 위해 2 축에 4개씩, 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중 Helmholtz 코일 구조의 장치를 설계하였다. 정육면체 구조의 자기장 발생 장치를 원통형으로 근사화시킨 수식을 유도하여, 원하는 특정 자기장을 위한 권선수 및 전류치를 계산하였으며, 각 코일의 최적 위치 및 최적 권선비는 수치계산을 통하여 구하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB 으로 제작한 계산 프로그램에 적용하여, 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 계산 해보았으며, 공간에 따른 자기장 세기의 균일도를 평가하여 균일 자기장 분포영역 또는 생체 실험가능 영역을 도출하였다. 잘 설계된 장치의 해석 결과, 임의 기준 자기장에 대해 약 95 %의 균일도를 만족시키는 공간은 정육면체 구조에서 축길이의 60 % 이상이 됨을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.115-115
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.291-300
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• 2004

이동통신 서비스의 급격한 증가로 인해, EMF(Electromagnetic field)노출의 생물학적 효과에 대한 많은 연구들이 수행되어져 왔다. 그러나 연구 수행에 있어서 필요한 무선 주파수 대역에서의 균일장 생성은 쉬운 일이 아니다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 전신노출 시 스템에서의 전기장과 SAR(Specific Absorption Rate) 분포 측정이 발전을 해왔다. 본 논문에서는 EMC 대용 챔버로의 활용 가능성이 높은 전자파 잔향실 챔버를 이용하여 동물 실험용 전신 노출 장치를 개발하였다. 설계된 전자파 잔향실은 시뮬레이션과 측정 데이터를 이용하여 시험영역의 균일장에 대한 유효성을 검증하였다. 마우스에 대한 전신노출 실험에 있어서, 노출된 전자파에 대해 SAR을 확인하기 위해서 FDTD수치해석 방법과 측정 결과를 비교하였다. 전자파 잔향실 내부에서의 전기장 분포 특성을 해석하고, 이러한 해석 결과들을 통계적으로 처리하였다. CDMA 이동전화 주파수 대역에서(PCS ＆ Cellular 대역) 입력 파워 변화에 따른 실험상태에서의 마우스 전신 SAR 평균값 및 국부 최대값을 제시하였다.