• 제목/요약/키워드: 유전유체

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제올라이트 분말을 기본 재료로한 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성 (The electrical and rheological properties of zeolite based electrorheological (ER) Fluids)

  • 정동운;최윤대;김상국
    • 한국재료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.213-218
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    • 1994
  • 제올라이트 분말을 기본재료로 하는 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성이 연구되었다. 전기장 인가시 높은 한계응력을 얻기 위하여 비교적 유전상슈가 큰 5종류의 유전유체를 선택하여 제올라이트 분말과 혼합하여 전기유변유체를 준비하였다. Couette형 rheometer를 이용하여 유변유체의 한계응력을 인가된 전기장 및 온도의 함수로서 측정하였다. 이중 chlorinate hydrocabon oil과 제올라이트 분말을 혼합한 전기유변유체의 한계응력은 6KPa(E=4KV/mm, T=$25^{\circ}C$)로서 최대치를 기록하였다. 측정된 한계응력은 온도가 상승하면 점차 감소하는 반면 전류밀도는 온도에 따라 증가하였다. 전류밀도에 대한 Arrhenius 그라프에서 전기전도에 대한 활성화 에너지는 약 0.7eV였으며 이는 제올라이트 분말에 포함된 $Na^{+}$ 이온의 확산에 기인하는 것으로 분석되었다.

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분극성을 갖는 미세 입자/유전유체 분산계에서의 전기유변효과 (Electrorheological effect on the dispersive system consisting of polarizable fine powder/dielectric oil)

  • 김상국;최윤대
    • 한국재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.185-192
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    • 1993
  • 본 연구에서는 분극성을 갖는 미세분말/유전유체 분산계내의 전기유변효과를 mechanism을 중심으로 고찰하였다. 전기유변효과를 일으키는 mechanism을 (1)입자표면전도(surface conductance) (2)입자내부전도(bulk conductance(3) 유도분극(induced polarization)으로 구분하여 설명하였다. 소수성(anhydrous-base)전기유변유체 내의 미세분말 입자간 상호인력을 예측할 수 있도록 유도분극 mechanism을 적용하여 수학적으로 모델화 함으로써 전기유변효과를 향상 시키기 위한 재료선정의 기초로 하였다. 전기유변유체의 미세입자로 이용될 수 있다고 여겨지는 ceramic, ferrite 및 polymer등 7가지 재료를 선정하여 계산한 결과 ceramic및 ferrite입자가 입자간 상호인력이 큰것으로 나타났다.

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비뉴우튼유체의 유동현상

  • 유정열
    • 기계저널
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    • 제25권4호
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    • pp.312-319
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    • 1985
  • 유탁액(emulsion), 현탁액(suspension), 고분자용액(polymer solution) 및 고분자 용식물(polymer melt) 등의 유동에 대하여는 응력과 속도구배 사이에 선형적인 관계가 성립되지 않는다. 이런 유체들은 뉴우튼유체들의 경우와는 달리 단한번의 점성계수 측정만으로는 완전한 유변학 적(rheological) 특징을 파악할 수 없으므로 이들을 통털어서 비뉴우튼유체(non-Newtonian fluid )라고 한다. 이들의 응력과 속도구배 사이의 비선형적인 관계를 고찰하는 비뉴우튼유체역학은 최근에 빠르게 발전하고 있는 유체역학의 한 분야이며, 고분자 공정, 식품, 생물공학 및 유전등의 여러 산업부문에서 많은 관심의 대상이 되고 있다. 여기서는 뉴우튼유체에서 관찰될 수 없는 비뉴우튼유체의 독특한 유동 현상에 대한 이해를 증진시킴으로써, 비뉴우튼유체역학의 여러 문 제들을 취급하는데 필요한 기본지식을 제공하고자 한다.

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미세유체 제어방법을 사용한 가변 커패시터 (Characterization of Microfluidically Variable Capacitors)

  • 구치완
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.839-843
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    • 2019
  • 본 연구에서는 유체를 유전체 재료로 사용하는 가변 커패시터를 시연하고, 자기 공명 현미경(MRM)의 코일에 적용 가능성을 알아보려고 하였다. 전극으로 이루어진 커패시터 구조는 마이크로 유체 채널과 통합하여 제작되었고, 커패시턴스는 채널 내의 유체 충전율을 변화시키면서 측정되었다. DI water와 미네랄 오일을 사용하여 측정된 커패시턴스는 1.7 pF에서 12 pF, 그리고 1.7 pF에서 2 pF으로 변하였고, 유체의 유전율에 따라 커패시턴스의 변화를 확인하였다.

에탄올의 농도를 검출하기 위한 미세유체 메타물질 흡수체 (Ethanol Concentration Sensor Using Microfluidic Metamaterial Absorber)

  • 김형기;유민영;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.506-513
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    • 2015
  • 본 논문에서는 메타물질 흡수체를 사용한 새로운 에탄올 농도 검출 센서를 제안한다. 메타물질 흡수체는 분할고리십 자공진기(SRCR: Split Ring Cross Resonator) 구조와 미세유체 채널로 구성되어 있다. SRCR 구조는 capacitive 간극 부근의 실효 유전율에 민감하게 반응하는 LC 공진을 발생시킨다. 미세유체 채널은 마이크로 리터 단위의 극미량 액체를 사용하여 유전체 기판의 실효 유전율을 변화시킬 수 있다. 본 연구에서 제안한 미세유체 메타물질 흡수체는 미세유체 채널에 주입된 에탄올의 농도에 따른 전기적 특성을 감지하여 그 농도를 검출할 수 있다. 제안된 흡수체는 도파관 측정법을 사용하여 측정하였고, 미세유체 채널에 각기 다른 농도의 에탄올이 흐를 때 공진 주파수가 이동하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션과 측정 결과 사이에 높은 일치율을 보인다.

비전도성 벽과의 상호작용에 따른 단일 입자의 직류 유전영동 운동 (Direct-current Dielectrophoretic Motions of a Single Particle due to Interactions with a Nearby Nonconducting Wall)

  • 강상모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권5호
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    • pp.425-433
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    • 2015
  • 본 논문에서는 외부에서 균일한 직류전기장이 인가될 때 점성유체에 자유롭게 잠겨있는 단일 입자가 근처의 비전도성 평면 벽과의 상호작용 때문에 유발되는 2차원 유전영동 운동에 대하여 수치연구를 수행하였다. 특히 입자-유체 경계면에서 불연속적으로 급격히 변화하는 전기전도도를 가진 Maxwell 방정식을 해석하고 전기장을 구한 후 Maxwell 응력텐서를 적분하여 입자에 작용하는 유전영동 힘을 계산하였다. 해석 결과 전기장이 벽과 평행하게 인가될 때 입자는 항상 반발력이 유도되어 벽으로부터 멀어지는 방향으로 유전영동 운동이 발생하였으며, 그 운동특성은 입자와 벽 사이 간격과 입자의 전도도에 따라 크게 달라졌다. 운동 강도는 입자와 유체의 전도도가 서로 같으면 사라지나, 전도도가 서로 다르면 그 차이가 클수록 강도는 증가하였다.

셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 비수계 ER 유체의 전기유변학적 특성에 미치는 영향 (The Effect of phosphoric Ester of Cellulose on the Electrorheological Properties of Anhydrous ER Fluids)

  • 최웅수
    • 유변학
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    • 제10권3호
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    • pp.143-151
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    • 1998
  • 실리콘 오일에 인산처리 셀룰로오스 분말을 분산시킨 비수계 전기유변성(ER) 유체 의 전기유변 거동을 상온에서 최대 2.5KV/mm의 전기장하에서 실험하였다. 넓은 온도 영역 에서 사용이 가증한 비수계 ER 유체를 개발하기 위해 셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 ER 유체의 전기유변효과에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 여러 가지의 인산처리 농도로 처리된 인산처리 셀룰로오스 미립자를 분산시킨 ER 유체를 제조한 후 ER 유체의 유전상수, 전류밀도 및 전기전도도 등과 같은 전기적 특성을 측정하였으며 ER 유체의 전기유변 특성 또한 측정하였다. 인산처리 셀룰로오스가 분산된 비수계 ER 유체의 전류밀도는 셀룰로오스 의 인산 에스테르 반응에서의 인산처리 농도에 의해 조절할수 있음을 알수있었으며 셀룰로 오스의 인산처리 농도가 2.5 M과 3.0 M 사이일 때 인산처리 셀룰로오스가 첨가된 비수계 ER 유체의 전기유변효과 ($\tau$/$\tau$0)가 가장 높게 측정되었다.

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무기물 재료를 이용한 전기유변유체 (Inorganic Materials Based Electrorheological Fluids)

  • 조민성;성준희;최형진
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 일반적으로 큰 유전상수 또는 높은 전기전도도를 갖는 입자들을 점도가 낮은 절연유체에 분산시킨 전기유변유체는 외부 전기장하에서 급격하고 또한 가역적으로 변화를 한다. 현재까지 알려진 여러 종류의 전기응답성 물질들 중에서 본 총설에서는 zeolite, MCM-41/polyaniline 복합체 및 SBA-15/polyaniline 복합체 등에 중점을 두어 이러한 무기재료를 이용한 전기유변유체의 합성 및 그들의 전기유변유체적 특성을 다룬다.