• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1271-1272
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• 2015

송전선로 아래에서의 전기장과 자기장의 계산은 2013년 밀양 송전탑 사건에서 볼 수 있듯이 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 공간을 전파해 나가는 전자파의 특성과는 다르게 5~60Hz의 매우 낮은 주파수(ELF: Extremely Low Frequency)로 송전을 하는 송전선로에서는 발생원으로부터 거리에 따라 반비례하여 그 크기가 작아지는 정전기장 및 정자기장을 발생시킨다. 하지만 수백 kV의 높은 송전전압 때문에 주변에서의 전기장 자기장의 값이 매우 크게 되고 이로 인한 논란이 많기 때문에 정확한 정량적 해석이 불가피한 실정이다. 본 논문에서는 수백 kV로 송전되는 송전선로에서 발생 하는 전기장과 자기장을 해석적으로 계산하고 지면으로 부터 특정한 높이에 따라 전기장 자기장이 어떻게 변화 하는지에 대한 결과를 분석 하였다. 송전 선하에 전기장 및 자기장의 분포는 MATLAB을 통해서 계산 되었다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.4 no.2
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• pp.101-106
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• 2005

KOMPSAT-2 위성에서 사용되는 TAM의 정상적인 작동을 위해 각 유닛에서 생성되는 자기장(magnetic field) 값은 일정한 양 이하가 되도록 관리되고 있다. 자기장은 그 특성상 전장품 간의 거리에 반비례하며 전장품의 자기 모멘트에 비례하므로 위성체 유닛의 자기장 값을 관리하기 위해 우선 유닛의 magnetic moment 값을 구해야한다. KOMPSAT-2의 각 전장품들의 자기 모멘트 값은 기존 KOMPSAT-1의 값을 근거로 설정되었다. 이것은 KOMPSAT-2가 KOMPSAT-1의 heritage를 따라 설계되었으며 각 전장품 역시 KOMPSAT-1 전장품 설계를 대부분 따르고 있기 때문이다. 그리고 최근 EMC 해석 S/W중 magnetic moment를 전문적으로 해석해주는 tool이 출시되었다. 이 tool은 해석하고자 하는 유닛의 geometric 정보와 전류 패스를 설정하면 자기 모멘트 값을 구할 수 있는 수식을 풀어내 그 값을 알려준다. 본 논문에서는 magnetic moment 값을 구할 수 있는 수식이 이 tool에 어떻게 구현되었는지 살펴보고 실제 KOMPSAT-2의 전장품의 자기 모멘트 해석 결과를 보여준다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.27 no.2
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• pp.63-69
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• 2017

Naval ships are particularly required to maintain acoustic and magnetic silence due to their operational characteristics. Among them, underwater magnetic field signals derived by ships are likely to be detected by threats such as surveillance systems and mine systems at close distance. In order to increase the survivability of the vessels, various techniques for reducing the magnetic field signal are being studied and it is necessary to consider not only the magnitude of the magnetic field signal but also the gradient of it. In this paper, we use the commercial electromagnetic finite element analysis tool to predict the induced magnetic field signal of ship's scaled model, and arrange the degaussing coil. And the optimum degaussing current of the coil was derived by applying the particle swarm optimization algorithm considering the gradient constraint. The validity of the optimal degaussing technique is verified analytically by comparing the magnetic field signals after the degaussing with or without gradient constraint.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.3
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• pp.251-256
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• 1999

대전력을 사용하는 제강공장의 L/F설비에서 발생되는 강자계를 효율적으로 차폐하기 위하여 L/F주위의 자기장 분포를 유한해석법을 이용한 사용해석도구인 ANSYS 5.3 3차원 자기장해석기를 통해 해석하고 그 결과를 평판형태의 차폐체에 적용시키고자 하였다. 분석결과, L1 및 L2가 각각 2.7 및 2.9m 이려 높이가 3.5m인 2중차폐체(1차측 차폐: 1mmt의 전기강판, 2차측차폐: 1mmt의 Fe-Ni alloy sheet)를 설치하는 거싱 최적의 처폐방안으로 도출되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.842_843
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• 2009

본 논문에서는 Magnetic Inductance Tomography System(이하 MIDT System)을 이용하여 대상물체의 위치와 밀도 변화 시의 신호해석에 관한 연구를 하였다. MIDT System은 외부에서 자기장을 인가하고, 인가된 자기장에 의해 변화하는 자기장을 홀센서로 검출한다. MIDT System은 시스템이 간단하고 대상물체에 물리적인 손상을 가하지 않고 측정이 가능하다. 본연구에서는 MIDT System을 직접 구성하여 이론적인 해석신호와 실제 실험을 통한 해석신호의 일치여부를 비교 분석하고 MIDT System을 이용하여 대상물체 위치 변화시의 신호 해석할 수 있는 적합성 여부를 판단하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.15 no.4
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• pp.727-739
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• 2002

Based on a generalized variational principle for magneto-thermo-elasticity, a theoretical model is proposed to describe the coupled magneto-thermo-elastic interaction in soft ferromagnetic plates. Using the linearized theory of magneto-elasticity and perturbation technique, we analyze the magneto-elastic and magneto-thermo-elastic instability of simply supported ferromagnetic plates subjected to thermal and magnetic fields. A nonlinear finite element procedure is developed next to simulate the magneto-thermo-elastic behavior of a finite-size ferromagnetic plates. The effects of thermal and magnetic fields on the magneto-thermo-elastic bending and buckling is investigated in some detail.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.7
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• pp.455-462
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• 2017

The magnetic interaction between elliptic Janus magnetic particles are investigated using a direct simulation method. Each particle is a one-to-one mixture of paramagnetic and nonmagnetic materials. The fluid is assumed to be incompressible Newtonian and nonmagnetic. A uniform magnetic field is applied externally in a horizontal direction. A finite-element-based fictitious domain method is employed to solve the magnetic particulate flow in the creeping flow regime. In the magnetic problem, the magnetic field in the entire domain, including the particles and the fluid, is obtained by solving the governing equation for the magnetic potential. Then, the magnetic forces acting on the particles are calculated via a Maxwell stress tensor formulation. In a single particle problem, it is found that the orientation angle at equilibrium is affected by the aspect ratio of the particle. As for the two-particle interaction, the dynamics and the final conformation of the particles are significantly influenced by the aspect ratio, the orientation, and the spatial positions of the particles. For the given positions of the particles, the fluid flow is also influenced by the orientation of each particle. The self-assembly structure of the particles is not a fixed one, but it varies with the above-mentioned factors.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.577-577
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• 2012

자성나노유체(ferrofluid)는 계면활성제로 코팅된 직경 10 nm인 자성나노입자(magnetic nanoparticle)가 바탕액체(물 또는 오일 등)에 분산하고 있는 액체이다. 최근 연구에 의하면 자성나노 유체가 변압기 절연유로 사용될 경우 열전달 및 절연 특성이 향상된다고 보고되고 있다. 또한 자성나노유체에 포함된 자성나노입자는 영구자석 및 전자석 등에 의한 외부 자기장뿐만 아니라, 두 전극 사이에 인가된 전기장에 의한 유도자기장에 영향을 받는다고 한다. 본 연구에서는 두 전극 사이 전압을 1 kV로 인가한 경우에서 광학현미경을 이용한 자성나노입자의 마이크로 채널(microchannel) 내부 이동특성 관측 및 Maxwell 방정식을 이용한 전자기장 수치해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과를 통하여 자성나노유체에 포함된 자성나노입자가 인가된 전기장에 의하여 발생되는 이동특성을 분석하고, 선행연구에서 보고된 절연특성 변화에 관한 상관관계에 대해 고찰하였다. 광학현미경 관측 결과로부터 전기장이 인가되지 않은 경우에 균일하게 분산되어 있는 자성나노입자는 전기장 인가에 따라 발생되는 유도자기장에 의하여 입자 간의 뭉침(agglomeration) 현상과 전극 주위로 이동하려는 성질을 확인하였다. 또한 수치해석 결과로부터 자성나노입자의 존재로 인하여 전극 사이의 전기장 강도와 자속밀도가 증가함을 확인하였으며, 자성나노입자의 이동을 유발하는 유도자기장이 전극 주위에서 큰 것을 파악할 수 있었다. 이와 같은 결과는 자성나노입자가 변압기 절연유에 첨가된 경우우 절연파괴전압이 변화되는 이유를 설명할 수 있는 근거가 된다.

• Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.277-281
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• 2000

본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Science Education
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• v.41 no.1
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• pp.152-165
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• 2017

The magnetic field due to a current is one of the core concepts in electromagnetism which has been taught in secondary science education. In addition, it is a representative example of using visual representations to explain the relation between invisible physical quantities; current and magnetic field. In this study we investigated middle school students' representational competence into three components; interpretation, construction, and application of visual representations. According to the analysis, more than 75 % of the respondents interpreted the meaning of the arrows for current and magnetic field correctly. However, half of them confused the movement of electric charges with the direction of magnetic field. Over 60 % of the students constructed the magnetic field representation as circular closed curves, but many of them could not express the density of field lines properly. In application of visual representations, more than half failed to draw the direction of compass needle correctly. The scores were in order of interpretation, construction and application. There were also significant correlations among three components of representational competence. More attention and research on students' representational competence and effective use of visual representations is needed to better support science learning and teaching.