• The Journal of Engineering Geology
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• v.14 no.4 s.41
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• pp.361-369
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• 2004

The authors designed a new technique to measure dielectric constant of a soil media by Frequency Domain Reflectometry (FDR) system and its measurement sensor probe with different length such as 7m, 10cm and 15cm for estimating the variations of dielectric constant. Measurement of dielectric constant of soil material is possible to measure an interference wave generated by between incidence wave and reflection wave which are detected to electro-magnetic wave through the directional coupler at the high frequency range,0.1 to 1.7GHz, by FDR system. The obtained experimental results verified that the technique is very promising for non-destructive and continuous soil volumetric water content measurement monitoring in a laboratory. The relationship between the soil volumetric water content and the dielectric constant of soil media (standard sand) was expressed by a single regression ewe independent of soil texture at a small experimental error. Also the derived regression curve coincided well with that obtained by Topp curve.

• Composites Research
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• v.16 no.2
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• pp.48-53
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• 2003

This paper presents a study on the permittivities of the I-glass fabric/epoxy composite laminates containing carbon black dispersions at microwave frequency. Measurements were performed at the frequency band of 5 GHz∼18 GHz. The results showed that the complex permittivities of the composites depend strongly on the natures and concentrations of the carbon black dispersion. A new scheme is proposed to obtain a mixing law for the estimation of the complex permittivities of the composite laminates as a function of concentration of carbon black. Simultaneously, the complex permittivity of carbon black itself was also calculated by the scheme. The experimental values of the complex permittivities of the composites were compared to those calculated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.423-423
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• 2013

3~5 족 반도체 물질인 phosphorus 화합물 중 대표적인 InAlP 삼종화합물은 작은 굴절률, 큰 밴드갭, GaAs와 lattice 일치 때문에 큰 주목을 받고 있고, p-type high electron mobility transistors(p-HEMT), laser diodes 등의 고속 전자소자 및 광전 소자에 응용이 가능한 매우 중요한 물질이다. 최적의 소자 응용기술을 위해서는, 정확한 광물성 연구가 수행되어야 하지만 InxAl1-xP 화합물에 대한 유전율 함수 및 전자전이점 등의 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 1.5~6.0 eV 에너지 영역에서 각기 다른 In 조성비를 갖는 InxAl1-xP 화합물의 가유전율 함수 ${\varepsilon}={\varepsilon}_1+i{\varepsilon}_2$와 전자전이점 데이터를 보고한다. GaAs 기판 위에 molecular beam epitaxy (MBE)를 이용하여 InxAl1-xP (x=0.000, 0.186, 0.310, 0.475, 0.715, 0.831, 1.000) 박막을 성장하였고 타원편광분석기를 이용하여 유전율 함수를 측정하였다. 또한 실시간 화학적 에칭을 통하여 시료 표면에 자연산화막을 제거함으로써 순수한 InAlP의 유전율 함수를 측정할 수 있었고, 측정된 유전율 함수를 이차미분하여 In 조성비에 따른 전자전이점을 얻을 수 있었다. 얻어진 전자전이점 값을 이용하여 linear augmented Slater-type orbital method (LASTO) 를 통해 이론적 전자 밴드 구조 계산을 하였고, 이를 바탕으로 $E_0$, $E_1$, $E_2$ 전이점 지역의 여러 전자전이점($E_1$, $E_1+{\Delta}_1$, $E_0'$, $E_0'+{\Delta}_0'$, $E_2$, $E_2'$)의 특성을 정의할 수 있었고, $E_0'$과 $E_2$ 전이점의 에너지 값이 In 조성비가 증가함에 따라 서로 교차함을 발견할 수 있었다. 타원 편광 분석법을 이용한 유전율 함수 및 전자전이점 연구는 InAlP의 광학적 데이터베이스를 확보하는 성과와 더불어 새로운 디바이스 기술 및 광통신 산업에도 유용한 정보가 될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.05a
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• pp.173-174
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• 2008

Time Domain Reflectometry(TDR) 기법을 응용하여 극초단파 대역을 포함하는 광대역 주파수범위에서 절연유의 유전율을 쉽게 측정할 수 있는 기법을 제안하였다. 수 GHz 이상의 대역에서의 절연유 유전율은 전자파를 이용한 전력용 변압기 부분방전 발생위치 추정에 필수적인 정보이나 기존의 방법으로 간단히 측정할 수 없었다. 본 기법은 동축구조에서 전자파 진행속도가 절연매질 유전율의 함수로 인가된 펄스파의 매질에 대한 동축선로에서 진행시간을 계산함으로써 유전율을 구하는 간단한 방법이다. 제안한 새로운 방법을 이용해 절연유중 1종4호 신유의 경우 광대역에서의 유전율은 2.1임을 알 수 있었다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.13 no.4
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• pp.405-418
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• 2003

Measurements of volumetric water content and saturation of porous media are very important factors in understanding the physical characteristics of soil, groundwater recharge by rainfall, pollutant movement, and slope failure. To measure such physical parameters, a permittivity method using electromagnetic wave is applied and use is made of the special permittivity response of understand to water and ethanol. In particular, the estimation is required because permittivity is influenced by the nature of the underground environment. In this study, we carried out experiments on the relative dependency of soil density, temperature and salinity of standard sand and granitic weathered soil using FDR-V system (Frequency domain reflectometry with vector network analyzer) within a frequency range of 1 - 18 GHz. The results of the study showed that the dielectric constants of standard sand and granitic weathered soil increased with increased volumetric water content of soil. However, the dependency of soil density was found to be a little low. Changes of dielectric constant with temperature appeared definitely in the real part of 1 GHz. That is, the dielectric constant of real part at 1 GHz of water and standard sand increased with the rise of temperature. However, ethanol showed decreased tendency. The study also showed that dielectric constant increased with increase in salinity at imaginary part of 1 GHz. It could be concluded from this study FDR-V system can adequately measure the physical properties of soil and the degree of salinity concentration of porous media within 1 GHz frequency range using dielectric constant.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.225-225
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• 2010

적외선 영역에서의 밴드갭 에너지를 가지고 있는 III-V 족 화합물 반도체 물질인 $InAs_xSb_{1-x}$는 좋은 성장 안정성과 높은 전자, 홀 이동도를 가지며, 제작 비용이 적게 드는 등 적외선 광소자 제작에 많은 이점을 가지고 있기 때문에 그에 관한 연구가 최근 활발히 진행 되고 있다. 하지만 이러한 $InAs_xSb_{1-x}$를 소자 제작에 이용하기 위해서는 임의의 As 함량에 따른 InAsSb의 물질의 광학적 특성 정보가 필요하다. 본 연구에서는 1.5~6.0 eV 에너지 구간에서 $InAs_xSb_{1-x}$ ($0{\leq}x{\leq}1$) 화합물의 임의의 As 함량에 따른 유전함수를 분석하고 그 분석 변수들을 보고하고자 한다. 기성박막층착장치 (molecular beam epitaxy)를 이용하여 GaAs 기판 위에 성장 시킨 $InAs_xSb_{1-x}$ (x = 0.000, 0.127, 0.337, 0.491, 0.726, 1.000) 박막의 순수한 유전함수 $\varepsilon$을 화학적 에칭을 통해 산화막 층을 제거하여 타원편광분석법을 이용하여 얻었다. 측정된 유전율 함수는 Gaussian-broadened polynomial 들의 합으로서 반도체 물질의 유전함수를 정확히 기술하는 변수화 모델을 이용하여 재현하였다. 변수화 모델을 통해 얻어진 각각의 변수들을 As 조성비 x 에 대한 다항식으로 피팅하여 임의의 As 조성비에 대한 변수 값을 얻었다. 그 결과 임의의 조성비에 따른 $InAs_xSb_{1-x}$ ($0{\leq}x{\leq}1$) 의 유전율 함수를 얻어낼 수 있었다. 우리는 이러한 결과가 물질의 실시간 성장 모니터링이나 다층구조 분석, 광소자의 제작 등에 유용한 정보를 제공할 것으로 확신한다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.15 no.3
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• pp.281-288
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• 2005

To evaluate a property of moisture distribution and volumetric water content on bentonite media the responses of complex dielectric constant were used which are measured by Frequency Domain Reflectometry with Vector Network Analyzer (FDR-V) system. The bentonite is widely used a barrier liner system in the waste disposal site, recently. In case of barrier liner system, generally, the coefficient of permeability should have to less than 10-7cm/sec. According to the results, the complex dielectric constants are increasing with increase the volumetric water content and temperature together. Also the variation of complex dielectric constant due to temperature gradient is confirmed that the moisture movements are increasing with the variations of temperature from high range to low range, which is represented the property of moisture distribution in the bentonite.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.24 no.2
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• pp.260-264
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• 1987

We examine the effect of junction depth on the charge density solving numerically the general form of Poisson's equation for Gaussian $n^{+}$-p junctions. We also present an analytical model for the charge diopole due to the variation of the dielectric constant with doping.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.36-41
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• 2005

복소유전율상수인 실수부(Real part)와 허수부(Imaginary part)를 측정하기 위하여 Frequency Domain Reflectometry with Vector Network Analyzer(FDR-V) 측정 장비로 $1{\sim}18GHz$ 범위 내에서 매질의 기본 구성단위인 공기, 물, 흙입자에 대한 기본적인 유전율 특성을 파악하고, 이들로부터 다공질 매질내 유류 오염물질의 함유 특성을 측정할 수 있다. 또한 제작된 시료에 대한 포화도와 1GHz 범위에 분포하는 실수부 유전율상수와의 관계로부터 매질의 공극내 함유된 물질의 유전율상수 특성에 매우 민감한 반응을 보이므로, 이들로부터 매질의 공극률 내지 유효공극률의 측정이 가능할 것으로 사료된다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.9 no.1
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• pp.52-59
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• 1998

We calculated the wave attenuation due to rain using the effective permittivity of the air with raindrops. The effective permittivity depends on the complex permittivity of rain drop and the fractional volume occupied by the raindrops. We calculate the complex permittivity of rain drop and the raindrops' volume using Marshall-Palmer Rain drop size distribution. The rain attenuation calculated by effective permittivity is compared with the results of ITU rain attenuation model, and the two rain attenuation models have a very close agreement. The effetive permittivity model underestimates the rain attenuation under 50 GHz, and overestimate at the frequencies under 50 GHz copmpared with the ITU model.