가스 절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear)의 고체 스페이서에 다양한 유전율 분포를 가진 경사기능성 재료(Functionally Graded Material)를 적용할 때, 전계의 완화를 예상할 수 있다. FGM 스페이서는 전계의 집중을 완화시킬 수 있고, 내부의 전계를 더 균일하게 분포시킬 수 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 상용 GIS의 FGM 스페이서에서 전계의 세기를 계산하였다. 계산 결과를 통해 스페이서의 유전율이 빠르게 변화하는 경우, 더 효율적으로 최대전계를 감소시켰고, 스페이서 내부의 전계를 균일하게 하였다. 결과적으로 FGM 스페이서는 단일 유전율을 가진 스페이서에 비해 절연 성능을 향상시킬 수 있다.
PMN계 강유전체의 MPB 조성과 공존영역의 확산성을 이해하기 위해 유전 및 초전 특성을 분석하였다. PMN-PT계는 완만한 상전이를 보였으며, 이는 하나의 상유전과 2개의 강유전상이 공존함을 의미한다. 즉, 0.7PMN-0.3PT 조성 부근에서 능면정계와 정방정계의 공존 영역인 조성변태 상경계를 확인하였으며, 이들 조성은 연속적으로 능면정계$\rightarrow$정방정계$\rightarrow$입방정계로 상전이를 하였다. PT>0.325인 조성들은 측정된 진동수 범위에서 진동수 의존성을 보이지 않는 단일상의 강유전 특성을 보였으며, PMN>0.7인 조성들은 큰 진동수 의존성과 확산상전이의 전형적인 완화형 강유전 특성을 보였다. PMN-PT계의 조성변태 상경계 조성들은 우수한 유전 및 초전특성을 나타내었다.
본 논문에서는 인지질 단분자인 DMPC 유기초박막에 압력 자극을 이용하여 표면압과 변위전류의 검출에 따른 유전 완화현상에 대한 물리적 특성 평가를 하였다. 유기초박막에서 약간의 유전 완화 시간이 소요되었는데 이는 분자 영역에 의존한다는 사실을 알 수 있었다. 또한, 유기박막의 누적 조건에 의해 제작된 MIM 소자에 전압을 인가시, LB막의 누적층수가 증가 할수록 저항이 증가한다는 것을 알 수 있었는데 이는 유기초박막의 층수가 증가하여 전극간의 거리가 멀어질수록 더 높은 전계에서도 파괴되지 않는 절연특성이 나타남을 알 수 있었으며 나노단위의 유기초박막의 비교적 양호한 절연성을 확인, 제시 하였다.
Pb계 완화형 강유전체인 Pb(Mg/sub ⅓/Nb/sub ⅔/O₃계에서 relaxation 현상과 freezing 거동을 살펴보기위해 낮은 전계에서 측정된 물성들과 강전계 하에서 측정된 물성들을 다양한 주파수 범위에서 비교분석하였다. -40∼90℃의 상전이 온도범위에 걸쳐 1 V/mm의 낮은전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하고 유전이력곡선의 기울기로부터 계산된 유전상수의 온도의존성을 관찰하였다. 이상의 결과와 함께 초전 전류의 온도의존성을 검토한 결과 Vogel-Fulcher 관계식에 비교적 잘 일치되었다. 본 연구를 통하여 일정한 경향을 나타내는 freezing 온도를 산출할 수 있었다.
We experimentally investigated the dielectric relaxation phenomena of a liquid crystal monolayers by the Displacement current techique and displacement current flowing across monolayers is analyzed using rod-like molecular model. It is revealed that the dielectric reaxation time $\tau$ of monolaters in the isotropic polar orientational phase is determined using a linear relashionship between the monolayers compression speed $\alpha$ and the molecular area. The dielectric relaxation time of phospholipid monolayers was examined on the basis of the analysis developed here.
Si가 첨가된 ZNR의 겉보기 유전상구, 겉보기 비유전손율, 유전비저항의 주파수 특성을 여러 측정온도에서 조사하였다. 모든 ZNR에 대하여 유전분산현상 및 유전흡수현상이 뚜렷이 나타났으며, 비슷한 경향의 유전성질을 나타냈다. SiO$_{2}$첨가량이 증가함에 따라 겉보기 유전상수, 피이크 겉보기 비유전손율은 감소하였으며, 유전비저항은 증가하였다. 온도상승시 겉보기 유전상수, 피이크 겉보기 비유전손율은 증가하였으며, 흡수 피이크 주파수는 고주파측으로 이동하였다. SiO$_{2}$첨가량이 증가함에 따라 ZNR은 Cole-Cole원호에서 0.68-0.72범위 내에서 증가하는 $\beta$값을 가지며, 완화시간의 분포가 좁아지는 유전특성을 나타냈다.
완화형 강유전체인 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$계의 상전이 주파수의존성을 조사하기 위해 낮은 전계와 높은 전계 하에서 측정된 물성들을 1 Hz부터 100 kHz에 이르는 주파수 범위에서 비교 분석하였다. $-40{\sim}90^{\circ}C$의 상전이 온도범위에 걸쳐 1 V/mm의 낮은 전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하였고, 수 kV/mm의 강전계 하에서 측정된 유전이력곡선의 기울기로부터 계산된 유전상수의 온도의존성 및 초전전류의 온도의존성을 검토하였다. 모든 실험적 결과와 Vogel-Fulcher 관계식은 비교적 잘 일치되었다. 본 연구를 통하여 유전완화현상은 약전계 조건 뿐 아니라 강전계 조건 하에서도 동일한 거동을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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