• 한국항행학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.225-231
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• 2024

본 논문에서는 기존의 밀리미터파 안테나 시스템의 기능을 개선하기 위한 새로운 접근법을 제시한다. 장치의 주어진 기하학적 구조 및 고정된 전기적 특성에 적합한 메타물질 표면을 설계함으로써, RF 제품의 방사 필드들의 지향성 및 더 높은 이득을 갖도록 한다. 단일 패치에 대해 주기적 메타물질을 사용하는 다른 설계와 달리, 비주기적 메타표면은 2개의 패치를 처리할 수 있다. 24GHz-라디오 링크에서 더 높은 수신 신호 강도 및 더 긴 RF 경로에 대해, 비주기적 메타표면은 방사 필드들을 10 dB 향상시킨다.

• 한국광학회지
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• 제15권2호
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• pp.89-99
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• 2004

금속에서의 흥미로운 광학적 특성들은 주로 표면 폴라리톤(surface polaritons: SP)의 기여에 의해 나타난다. 물질상수(유전율과 투자율)가 모두 음수인 왼손잡이 물질(left-handed materials: LHM)의 표면에서도 두 종류의 SP인 표면 전기-폴라리톤(surface electric-polariton: SEP), 또는, 표면 자기-폴라리톤(surface magnetic-polariton: SMP)이 형성되어 군속도와 위상속도가 서로 반전되는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 금속물질과 LHM와 같은 메타물질(metamaterials)의 경계면에서 발생하는 SP의 전파특성을 분산관계를 통하여 분석하였다. 임의의 물질상수를 갖는 두 매질의 경계면에서 SEP와 SMP가 생성될 수 있는 일반화된 조건을 도출하였으며, 양쪽 매질을 통해 전파하는 에너지 비율의 차이에 의해 군속도와 위상속도가 반전된다는 물리적인 원인을 제안하였다. 도출된 SP 생성조건을 이용하여 금속물질과 메타물질의 경계면에서 전파하는 SEP와 SMP의 분산관계를 구하고, 주파수에 따라 다양한 SP의 전파특성이 나타날 수 있음을 보였다. SEP 및 SMP 분산관계로부터 구한 정량화 된 전파특성은 SP가 존재하기 위한 매질의 일반화된 조건과 에너지 전파 비율의 계산으로부터 얻은 결과와 일치함을 확인하였다. 특히, 두 매질 중 어느 한 매질이 LHM이 아니더라도 SP은 위상속도와 군속도가 반전되어 전파될 수 있음을 밝혀내었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제29권9호
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• pp.13-19
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• 2016

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.664-670
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• 2014

일반적으로 메타물질의 성질은 무한히 배열된 단위 셀 구조로 해석한다. 그러나 실제 응용 구조의 설계/구현 과정에서 메타물질은 유한하게 배열할 수밖에 없고, 유한 배열의 효과를 해석하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 유한한 대형 배열 메타물질 구조의 산란 특성을 full-wave 해석 없이 계산하기 위한 방법을 제안하였다. 제안한 모델은 다음과 같다. TM 편파에 대해 유한히 배열한 메타물질 구조의 표면 전류와 무한 배열 표면 전류 비를 4차 다항식으로 근사하였다. 다항식의 계수를 금속 패치의 물리적 길이에 대한 함수로 계산하여, 임의의 I-모양 메타물질이 균일하게 배열된 유한 배열 구조의 전류 분포를 쉽게 계산할 수 있다. 그리고 제안된 전류 분포 모델을 기반으로 예측한 표면 전류를 통해 유한한 메타물질 배열 구조의 산란파를 계산하였다. 또, 제안한 모델을 이용하여 계산한 레이더 반사 단면적(Radar Cross Section: RCS)을 측정 결과와 비교함으로써 제안한 모델의 정확도를 실험적으로 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.663-669
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• 2016

본 논문에서는 높은 감도의 테라헤르츠 센서로 응용이 가능한 고품질 비대칭 분리고리공진기(ASLR: Asymmetric Split-Loop Resonator) 메타물질의 구조적인 비대칭 정도에 따른 ASLR의 공진특성 변화를 전자기 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 특히, ASLR의 구조적 비대칭성은 높은 품질인자를 갖는 파노공진을 발생시키므로 ASLR의 비대칭성 정도에 따라서 ASLR 고유공진과 파노공진의 공진주파수 변화와 투과계수 및 품질인자의 변화를 분석하였다. 또한, ASLR의 구조적 비대칭성에 따른 ASLR의 공진 특성 변화의 원인을 분석하기 위해 표면전류밀도를 계산하여 ASLR 공진의 공진주파수, 투과계수, 그리고 품질인자가 변화하는 이유를 분석하였다. 이를 통하여 ASLR 고유공진의 표면전류밀도는 이중 극자를 형성하여 높은 방사 손실을 가지게 되므로 품질인자가 낮아지게 되고, 파노공진의 표면전류밀도는 닫힌 모드 또는 사중 극자를 형성하여 이중 극자에 비하여 낮은 방사 손실을 가지므로 파노공진 상태의 ASLR이 높은 품질인자를 가지게 됨을 확인하였다. 이러한 ASLR의 파노공진 특성 분석 결과를 바탕으로 메타물질의 비대칭성을 조절하면 높은 품질인자를 가지는 테라헤르츠 고성능 필터 또는 고감도 센서 개발이 가능하다. 이러한 고감도 고성능 테라헤르츠 소자 개발은 테라헤르츠 메타물질의 실질적인 산업 응용을 유도할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2246-2252
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• 2009

본 논문에서는 메타물질 특성을 가지는 단위 구조의 비대칭 배열을 이용하여 서로 수직한 방사패턴을 형성하는 이중대역 메타물질 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 메타물질 단위 구조를 비대칭 주기배열로 인하여 2개의 수직한 공진 모드를 발생시킨다. 2개의 수직한 공진 모드는 안테나의 선형 편파 특성을 변화시키지 않고, 오직 방사패턴만 수직하게 형성하는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 안테나 표면에서는 전계분포의 분석을 통하여 수직한 공진 모드를 분석하였으며, 측정 실험을 통해 안테나의 성능을 검증하였다. 제안된 안테나는 각각의 공진주파수에서 y축과 x축 방향으로 서로 수직한 방사패턴을 가지고 있으며, 각각 3.34 dBi 와 3.86 dBi 의 안테나 이득을 나타내었다. 또한 안테나의 크기 감소와 방사효율 증가를 위하여 동일한 안테나의 접지면에 슬롯을 적용하여, 크기 감소와 12 % 와 27 % 의 방사효율 증가 효과를 실험적으로 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.111.2-111.2
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• 2010

삼상슬러리 기포탑 반응기의 설계 및 Scale-up을 위하여 기포탑의 직경변화에 따른 기체-슬러리 계면에서의 물질전달 현상의 Similarity를 검토하고, 기체-슬러리 계면에서의 물질전달 현상과 슬러리 기포탑 반응기의 운전변수 및 반응물들의 물성들과의 연관성을 고찰하기 위하여 삼상슬러리 기포탑의 물질전달계(System)에서 주요 파라메타를 도출하였으며, 이들 파라메터들을 이용하여 슬러리 기포탑반응기의 물질전달 Scaling을 검토하였다. 물질전달계의 주요제어인자로는 기체-액체 부피물질전달계수($k_La$), 슬러리상의 확산도($D_{SL}$), 기포탑의 직경(D), 기포탑 반응기에 유입되는 기체의 유입속도($U_G$), 기포탑 반응기 내부의 연속상인 슬러리상의 표면장력(${\sigma}_{SL}$), 슬러리상과 기체상간의 밀도차(${\rho}_{SL}-{\rho}_G$) 그리고 슬러리상의 점도(${\mu}_{SL}$)등 슬러리 상의 물성을 선정하였으며 중력가속도(g)를 선정하였다. 물질전달계의 Scling을 검토하기위하여 이를 재구성하였으며 기포탑 반응기의 구조와 직경이 변화함에 따라 이들 무차원군의 변화양상을 고찰하였다. 실험적으로 측정된 물질전달계수와 Scaling에 의해 예측된 물질전달계수를 비교 검토함으로써 본 연구의 Correlation의 적용범위를 제시하였다.

• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.115-120
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• 1998

메타세시스에 높은 활성을 나타내는 고분산 레늄촉매을 제조하기 위한 레늄카보닐 침착의 표면화학 및 활성점 생성에 관하여 연구하였다. 알루미나는 773K(PDA)와 1223K(DA)에서 각각 처리하여 담체로 사용하였고, 메타세시스 활성은 순수한 프로펜을 사용하여 상압하의 298K에서 조사하였다. PDA상의 레늄 산화가는 상당히 높았으나, DA에서는 저산화가의 레늄으로 담지되어 있었다. 제조한 Re/DA촉매를 고온에서 열분해시킨 다음 저온에서 산소로 처리하면 메타세시스 활성이 나타났고, 그 활성은 극히 낮은 담지율에서도 Re/PDA이나 통상의 $Re_2O_7/Al_2O_3$촉매에 비해 높은 활성을 보여, 레늄 카보닐을 출발물질로 하고 DA를 사용하는 것이 효과적이었다. 열분해하여 얻은 Re/DA촉매상의 레늄이온은 알루미나의 산소원자 2개와 결합하여 2가를 가지고, 산소처리에 의하여 4가만큼 증가한 6가의 레늄이온이 되며, 메타세시스는 그 6가이온에 의해 생성된 카르벤착체를 통하여 진행됨을 알았다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.579-587
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• 2015

자기치유성능을 가지고 있는 자기치유제를 함유하고 있는 마이크로 캡슐을 콘크리트 표면의 고분자 매트릭스층에 적용하였다. 메타크릴레이트를 코어물질로 하고 폴리 우레아포름알데히드를 캡슐막 구성물질로 하는 미세캡슐을 고분자 매트릭스 안에 첨가하여 콘크리트 표면에 코팅하였다. 콘크리트 표면에 미세균열이 형성되고 전파될 때, 균열이 전파되는 위치에 있는 캡슐이 파괴되어 치유체가 균열면 사이로 흘러나오게 되고, 균열에 스며든 단량체가 햇빛에 의해 중합반응을 일으켜 균열이 자기치유 되는 현상을 고찰한다. 자기치유성능평가는 흡수성, 투수성 실험 및 광학현미경을 통한 관찰로 확인하였다. 결과적으로 제시된 자기치유시스템은 콘크리트 균열부의 부분적인 복원을 위해 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.28-37
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• 2020

본 연구에서는 알칼리 영역의 소듐바나데이트(NaVO₃) 수용액을 출발물질로 사용하여 침전온도, 염화암모늄 첨가량 및 첨가방법, 수용액의 바나듐 및 수산화나트륨 함량 등이 암모늄메타바나데이트 침전거동에 미치는 영향을 알아보았다. 수용액 pH가 감소할수록, 염화암모늄 첨가량 그리고 수용액의 바나듐 함량이 증가할수록 암모늄메타바나데이트 침전률이 증가하였다. 본 연구조건에서 90% 이상의 암모늄메타바나데이트 침전률을 얻기 위한 기본 조건은 수용액 바나듐 함량 10,000mg/L, 고체 염화암모늄 첨가량 2당량, 침전온도 상온, 침전시간 2시간 이었다. 암모늄메타바나데이트는 침전속도 증가에 따라 침전물 크기가 감소하였으며, 특히 염화암모늄을 액체로 투입할 때, 침전속도는 가장 느리며 침전물 크기는 가장 크게 나타났다. 염화암모늄을 고체로 첨가하여 1차 침전반응 후, 새로운 반응물을 첨가하여 2차 침전반응을 시킬 때, 고체 염화암모늄을 첨가한 침전반응은 수용액에 존재하는 침전물에 영향을 받지 않았다. 그러나 염화암모늄 수용액을 첨가하였을 때는 수용액에 존재하는 침전물 표면에 침적되어 그 크기를 증가시켰다. 수용액 온도에 따른 암모늄메타바나데이트 용해도 차이에 의하여, 바나듐 함량 10,000mg/L 수용액에서는 침전온도가 암모늄메타바나데이트 침전에 영향을 미치며, 바나듐 함량 30,000mg/L 이상의 고농도 수용액에서는 침전온도가 침전반응에 영향을 미치지는 못하였다.