• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.51-53
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• 2010

자기장하에서 액체 성질인 유동성과 고체 성질인 자성을 갖는 강자성/자기흐름 유체의 제조방법, 강자성/자기흐름 유체의 조성 및 미세구조와 유체 매트릭스의 구조에 따른 자기특성과 강자성/자기흐름 유체의 물리적, 기계적 성질을 조사하고 최근 연구개발되고 있는 전기흐름유체(electrorheological fluid)의 특성과 비교하였으며, 또한 이를 바탕으로 방탄복에 대한 적용성을 검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.107-113
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• 2001

본 논문은 전단모드와 유동모드 하에서 자기유변유체의 빙햄 및 응답특성 실험을 실시한 것이다. 실험을 위해 전단모드와 유동모드에서 작동하는 두 가지 자기점도계가 제작되었으며, 자기유변유체는 로드사의 MRF-132LD가 사용되었다. 자기장의 변화에 따른 전단응력이 다양한 온도에서 실험적으로 실시되었다. 이로부터 직선보간법을 이용하여 항복전단응력을 도출하였으며, 온도에 따른 변화가 매우 적은 것을 확인했다. 또한 자기유변유체의 사각파에 대한 응답특성이 작동모드에 따라 비교되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1459-1460
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• 2011

자성유체에 60Hz의 교류자기장을 인가할 때 발생되는 냉각효과를 해석하기 위해 유한요소법을 결합하였다. 열원으로는 전류가 코일에 흐를 때 생성되는 줄열과 닐운동과 브라운운동으로 야기되는 전력손실에 의한 발열이 있다. 교류자기장은 주파수가 낮기 때문에 줄열이 주요한 열원이 된다. 그러므로 코일에서 자성유체로 일어나는 열전달과 자연대류현상은 코일의 표면에서 일어난다. 자연대류현상을 해석하기 위해서는 자성유체의 부력밀도를 고려해야 한다. 부가적으로 자계의 세기와 온도에 관한 함수인 자화와 자기체적력밀도로 인해 자기대류현상과 같은 강제대류가 일어난다. 이러한 두 가지 대류현상으로 인해 교류자기장을 인가한 자성유체에서 냉각효과가 일어난다. 자기체적력밀도는 유한요소법으로 보간된 가상공극개념을 이용하여 켈빈전자기력밀도를 이끌어 낸 후 이를 수치적으로 이용하여 구하였다. 랑제방함수는 켈빈전자기력밀도와 전력손실을 계산하는데 필요한 비선형 자화율을 고려하기 위해 사용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.981-983
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• 2005

자성유체를 이용하여 동작하는 선형 펌프를 개발하였다. 자성유체의 자기적 성질을 이용하여 구동하는 선형펌프로 일반 펌프에 비해 조가 간단하고, 진동/소음이 작다는 장점이 있다. 또한 외부에서 인가하는 자기장의 조절만으로 펌프를 조절할 수 있다. 개발한 펌프는 자성유체의 관내에서의 형상에 따라 펌핑력이 매우 달라진다. 따라서 외부에서 인가하는 자기장에 의해 형성되는 자성유체의 형상을 해석하고, 이로 인해 형성되는 자성유체에 의해 발생하는 펌핑력을 측정하고 비교하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권12호
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• pp.193-199
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• 2016

자기유변유체(magnetorheological Fluid: MR)를 이용한 차량용 응용장치는 다양한 주행환경에서도 안정적인 제어성능과 신뢰할 수 있는 작동을 요구한다. 하지만 자기유변 유체의 주요한 구성요소로는 철 입자가 포함되어 있으며, 이러한 철 입자는 부식에 매우 취약하여 자기유변유체의 제어특성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 자기유변 입자의 부식이 전단응력과 같은 자기유변유체의 성능에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 먼저 염화칼슘 수용액을 이용하여 일정시간 동안 MR 철입자를 부식시킨 후 전자현미경(scanning electron microscope: SEM)으로 관찰하고 에너지 분산 X선 기법으로 분자비를 분석함으로써 부식 진행상태를 확인한다. 그리고 부식된 철 입자를 실리콘 오일에 분산하여 자기유변유체를 조성한 다음 회전점도계를 이용하여 부식 전후의 전단응력의 변화를 비교 분석함으로써 자기유변유체를 구성하는 철입자의 부식이 MR 응용장치의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 고찰한다. 이러한 연구를 기반으로 향후 철 입자가 부식된 자기유변유체를 실제 응용장치에 적용하여 제어성능에 나타나는 영향할 고찰하여 제어성능을 개선하는 연구로 발전시켜 나갈 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3611-3616
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• 2013

MR 유체의 물리특성은 자기장에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 MR 유체의 자기장에 의한 유동변화를 실험적으로 조사하고자, MR 유체의 밀도와 점도를 변경하면서 자기장에 의한 유동 가시화와 전단응력 변화를 측정하였다. 이를 위해 밀도 3종, 점도 3종에 대한 MR 유체를 제조하였고 MR 유체 가시화 실험장치를 제작하였다. 자기장이 인가되면, MR 유체 파우더의 유동흐름은 띠를 형성하면서 자기장이 인가되지 않은 경우와는 다른 유동흐름을 보여주었다. 또한 전단응력은 인가전류와 밀도가 높을수록 더 크게 증가하였으며, 인가전류 2.0A에서 MR 유체의 밀도가 $1300kg/m^3$에서 $1700kg/m^3$ 로 변하면 전단응력은 33% 정도 증가하였다.

• 한국자기학회지
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• 제23권5호
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• pp.173-177
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• 2013

본 연구에서는 구형(sphere) 용기 내 작동유체로 물과 자성유체(ferrofluid)를 사용하였을 경우의 구형 용기의 병진 운동에 따른 슬로싱(sloshing) 현상에 대하여 실험적으로 고찰하였고 두 가지 작동유체에서 나타나는 특성을 비교하였다. 구형 용기의 병진운동에 따른 슬로싱 현상을 고찰하기 위하여, 자기장(magnetic field)을 0 mT에서 50 mT로 변화시키고, 가진 진폭을 5 mm에서 15 mm로 변화시켜가면서 실험을 수행하였다. 결과적으로, 구형 용기내의 자성유체는 자기장를 인가하지 않았을 때 물과 유사한 액면거동 현상을 나타내었고, 자성유체에 인가되는 자기장 세기가 증가할수록 공진점(resonance point) 발생이 이론공진주파수(theoretical resonance frequency)보다 높은 영역에서 발생함을 확인하였다. 즉 용기 내 슬로싱은 자성유체를 사용할 경우 인가 자기장의 크기에 따라 공진점이 발생하는 공진주파수를 제어할 수 있으며 액면 변위의 크기를 제어할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제4권1호
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• pp.56-61
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• 1994

자성유체는 액체상태의 강자성체로서 가해진 자계의 세기에 따라 유체의 형상이 변하며, 이러한 유체의 형상변화는 자계의 세기를 다시 변화시키므로 자성유체를 응요한 기기를 해석하기 위해서는 유체의 형상과 자기장을 동시에 구해야 한다. 본 논문에서는 중력, 압력 자계의 세기 등에 따라 변하는 자성유체의 형상을 기존의 간략화된 가정 없이 직접 구하기 위하여 비선형 유한요소법과 유체방정식을 모두 해석할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 본 방법을 이용하여 각각의 외부조건에 상응하는 자성유체의 형상을 구하였고 실험을 통하여 얻은 유체 형상과 비교하였으며 이를 토대로 자성유체의 양과 치(pole piece)의 형상변화에 따른 빌봉시스템의 내압 특성을 해석하였다.

• 한국자기학회지
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• 제10권1호
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• pp.42-47
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• 2000

본 논문에서는 원관내 횡방향 자장을 인가한 경우에 자성유체의 유동을 이론적으로 연구하였다. 이론식 도출에 있어서 Eringen의 극성이론과 Shliomis에 의해 유도된 지배방정식을 사용했다. 자기적 응답으로서 속도, 와도, 각속도의 분포 및 이론식을 통해서 자성유체는 비뉴우톤 유체임을 나타낸다. 또한, 인가자장이 종방향일때와 비교해서 자성유체의 동적특성을 조사한다. 즉, 자성유체에 영향을 주는 자장의 범위를 극성, 치수 및 자성효과 파라미터를 이용해서 조사한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.283-285
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• 2003

본 연구에서는 기존 광 스위치의 기계적 거동 방법과 달리 유체 자체의 거동만으로 광 진행을 차단시킬 수 있는 광 스위치를 제작하였다. 본 연구에서 광의 진행을 차단시키기 위해 사용한 자성 유체란 자성 재료로써 자기 특성과 액체의 유동성을 갖고 있으며, 자기장에 즉각 반응하여 자기장 인가시 고체와 같은 형태를 갖게 된다. 한편, 기존 광 스위치에서 빛의 방향을 변화시키는 스위칭의 원리로 대부분 마이크로 미러의 구동 기술이 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 기계적인 거동에 의한 마모와 Crack 등이 발생할 수 있는 단점이 있으며, 마모와 Crack의 단점을 극복하기 위해, 본 연구에서는 포화 자화도가 600G인 자성 유체의 유극 거동을 이용하여 기계적 거동에 의한 문제점을 개선하는데 목적을 두었다. 또한 실험적으로 영구 자석을 이용하려 광 스위칭작용과 광 스위치로의 적용가능성을 확인하였다.