• 제목/요약/키워드: 자기장 해석

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강자성체 배관 탐상용 RFECT System의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of RFECT System for Ferromagnetic Pipelines)

  • 이유기;김희민;박관수
    • 한국자기학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.171-178
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    • 2014
  • 전자기를 이용하여 배관의 비파괴검사를 적용하는 방법 중 하나인 Remote Field Eddy Current Testing (RFECT)는 큰 마찰력이 발생하고 잔류자화성분이 남는 Magnetic Flux Leakage (MFL) 방식과 외벽의 결함을 측정하는데 곤란한 일반 Eddy Current Testing (ECT) 방식의 단점들을 보완할 수 있는 기법으로 50여 년 전부터 다양한 기관에서 연구되어왔다. 그러나 배관 내에서 발생하는 와전류와 자기장에 대한 연구와 RFECT Exciter Coil의 설계에 대한 논의가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 전자기 해석을 통해 배관 내에서 발생하는 와전류와 자기장의 분포를 확인하고 변수 변화에 따른 영향을 분석하였다. 또한 Exciter Coil에 대한 최적 설계 알고리즘을 제시하고, 결함 형상과 기타 변수 변화가 결함신호에 미치는 영향을 확인하였다.

2.5차원 전자탐사 수치모델링 및 역해 (2.5-Dimensional Electromagnetic Numerical Modeling and Inversion)

  • 고광범;서정희;신창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제2권1호
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    • pp.43-53
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    • 1999
  • 전자탐사 수치모델링 및 역산은 복잡한 지하구조에 대한 전자기장의 정확한 거동양상 규명을 위한 기본적인 해석방법이다. 본 연구에서는 2.5차원 전자탐사 수치모델링 알고리즘을 유한요소법을 이용하여 구하였다. 이때 전기장과 자기장이 결합되어 표현되는 2.5차원 미분방정식을 정식화할 때 선형적 물성변화를 고려하는 유한요소 방정식을 도출, 제의하였다. 송신원의 영향이 큰 근거리장과 균질 반무한공간의 반응이 지배적인 원거리장 각각에 대하여 모델변수를 검토하고 이를 토대로 균질 반무한공간에서의 해석적인 해와 비교하여 봄으로써 알고리즘의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 수치 모형반응 알고리즘에 부합하는 수정된 블록역산모형을 고안하였으며 고립형 이상체에 대한 분해능을 살펴봄으로써 분산방정식으로 표현되는 전자탐사자료의 역해 가능성 및 한계를 고찰하였다.

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동아시아지역에서의 CHAMP 위성자료에서의 지각 자기이상의 연구 (A Study of CHAMP Satellite Magnetic Anomalies in East Asia)

  • 김형래
    • 자원환경지질
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    • 제54권1호
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    • pp.117-126
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    • 2021
  • 위성고도에 획득한 지각 자기이상값들은 지상부근(near-surface)의 항공탐사나 해양탐사등에서 얻은 자기이상값들에서 얻기 어려운 장파장의 특징을 보이며 이들은 지각의 자기현상이 소멸되는 큐리 등온 깊이선(Curie isotherm)까지의 심부 지각물질의 자기특징 및 위성고도에서도 나타날 수 있는 강한 자기특징들을 반영한다. 따라서 심부 지하구조나 판구조론을 통한 과거 지구조의 재구성(reconstruction) 및 해석과 최근 지구온난화로 인한 대륙빙하의 해빙과 연관되어 남극 및 그린랜드의 지열분포 연구에 중요한 자료로 이용되고 있다. 이러한 위성 지각 자기이상값은 전지구를 경계조건으로 하는 구면조화함수의 계수모델로 표현되는 것이 일반적이나 많은 계수 계산과 함께 안정적으로 외부자기장을 분리하기 어려운 극지역 및 적도지역의 자료들도 포함되어 이들 자료가 모델 전체에 영향을 줄 수가 있다. 한편, 이와는 달리 관심지역의 자료들만을 가지고 지역에 맞는 몇 단계 자료처리 과정을 거쳐 얻은 지각 자기이상값들은 이러한 영향에서 벗어날 수 있다. 본 연구에서는 한반도를 중심으로 하는 동아시아 지역(20° ~ 55°N, 108° ~ 150°E) 의 CHAMP 위성에서 최저고도였던 시기의 자료를 획득하여 평균 280 km 에서의 지각 자기이상 지도를 제작하고 CHAMP 자료로 만든 전지구 지각 자기이상 모델(MF7)과 비교하여 지각 자기이상 특징들을 파악하고자 한다. 아울러 전세계 지상부근 지각자기이상 자료를 종합하여 제작한 EMAG2에서 장파장 성분을 추출하여 함께 비교하기로 한다.

자기차폐 효과를 이용한 Coil-Gun 개발 (Development of Coil-Gun Using Magnetic Shielding Effect)

  • 이재호;안현모;전경원;박국남;성기훈;한성진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1950-1951
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    • 2007
  • 본 논문에서는 코일건의 설계시 자기차폐 효과에 따른 코일건 성능 향상 및 최적화에 대하여 연구하였다. 일반적인 솔레노이드 코일건과 솔레노이드 코일에 자기차폐시킨 코일건의 자기장 분포를 유한요소해석을 통해 비교함으로써 자기차폐를 한 코일건의 자속밀도와 투사체가 받는 힘이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 자기차폐시킨 코일건을 동일 코일량에 대한 성능 최대화를 위해 솔레노이드 형상을 최적화하고, 그 모델을 실제 제작하여 성능을 검증하였다.

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비국소 탄성이론을 이용한 자기-전기-탄성 나노 판의 2방향 좌굴 해석 (Biaxial Buckling Analysis of Magneto-Electro-Elastic(MEE) Nano Plates using the Nonlocal Elastic Theory)

  • 한성천;박원태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.405-413
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    • 2017
  • 본 연구에서는 1차 전단변형이론을 고려한 비국소 자기-전기-탄성 나노 판의 2방향 좌굴해석에 관하여 연구하였다. 면내 전기-자기-탄성 나노 판에서 전기장과 자기장은 무시할 수 있다. 자기-전기 경계조건과 맥스웰 방정식에 따라 전기-자기-탄성 나노 판의 두께 방향에 따른 자위 및 전위의 변화가 결정된다. 자기-전기-탄성 나노 판의 탄성이론을 재 공식화하기 위하여 에링겐의 비국소 미분 구성 관계식을 사용하였다. 변분이론을 이용하여 비국소 탄성이론의 지배방정식을 연구하였다. 비국소 이론과 국소 이론의 관계를 계산 결과를 통하여 분석하였다. 또한, 비국소 매개변수, 면내 하중 방향 그리고 형상비에 따른 구조적 응답을 연구하였다. 계산 결과들은 전위 및 자위의 효과를 나타내었다. 이러한 계산 결과들은 자기-전기-탄성 재료로 구성된 신소재 구조물의 설계 및 해석에 사용될 수 있고 향후 연구의 비교자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

자기공명검층: 기본 이론 및 자료 측정 (A Review on nuclear magnetic resonance logging: fundamental theory and measurements)

  • 장재화;남명진
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권4호
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    • pp.235-244
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    • 2012
  • 석유탐사에서 자기공명검층은 저류층 내 유체의 양과 특성을 측정 및 평가 할 수 있는 물리검층 방법 중 하나로 평가되고 있다. 자기공명검층은 수소 원자의 자기모멘트와 외부 자기장을 이용하여 이 둘의 반응 즉, 분극과 이완을 측정, 분석하는 물리검층 방법이다. 측정된 자료는 저류층 내 유체의 수소밀도에 대한 정보와 감쇠 속도에 대한 정보를 포함 하고 있으며, 이를 바탕으로 적절한 자료 처리 과정을 거치면, 유체의 특성 및 유체의 양과 같은 저류층의 생산성과 관련된 중요한 정보를 취득할 수 있다. 뿐만 아니라 자기공명검층 결과를 이용한 투수성, 습윤성와 같은 생산공학적 측면의 해석방법에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 이 논문에서는 자기공명반응의 기본적인 이론과 자기공명검층의 역사 그리고 자기공명검층 장비를 통한 자료의 측정 원리에 대해 순서대로 알아보도록 하겠다. 또한 랜덤워크를 이용한 자기공명반응의 시뮬레이션에 대해서도 간략하게 소개하고자 한다.

FEM을 이용한 Micro-Electromagnetic Clutch 토크와 응답시간해석 (Study on Torque and Engaging time Analysis of Micro-Electromagnetic Clutch by Using FEM)

  • 박창호;김명구;이흥식;조종두
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유한요소법을 활용하여 소형전자기클러치(micro-electromagnetic clutch)에서 발생하는 마찰토크와 응답시간을 해석하였다. 소형전자기클러치의 설계변경과 최적화를 위하여 전자석클러치에서 자기장에 의하여 발생하는 전달토크와 응답시간을 정확하게 예측 할 것이 요구된다. 해석을 위하여 전자기장 이론을 기반으로 소형전자기클러치의 축대칭 모델을 구성하고 실제 재료 물성치를 대입하여 토크와 응답시간을 해석하고 유한요소 해석결과의 정확성을 검증하기 위하여 실험결과와 비교하였다. 토크와 응답시간의 해석결과는 실험데이터와 거의 일치하다는 것을 통하여 해석적 방법으로 토크와 응답시간을 예측할 수 있음을 확인 할 수 있다.

다이폴 모델링 기법을 이용한 수중 전기장 신호 특성 예측 기법 연구 (A Study on Prediction Technique for Underwater Electric Field Signature Characteristic using Dipole Modelling Method)

  • 양창섭;정현주;이종주;전재진
    • 한국자기학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.221-224
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    • 2008
  • 본 논문에서는 함정 선체의 갈바닉 부식 전류에 의해 발생되는 수중 전기장 신호를 경계요소 해석 도구인 FNREMUS 소프트웨어를 이용하여 예측하고, 예측된 신호로부터 함정 전기장 신호 특성을 특이치 분해(singular value decomposition) 방법을 이용하여 등가적으로 다이폴 모델링하는 방법에 대해 기술하고 있다. 제안된 다이폴 모델링 기법은 30 m 심도에서 예측된 경계요소 해석 결과와의 평균 차이 비교 방법을 통해 타당함이 확인되었다. 본 논문에서 제안된 모델링 기법을 이용하면 함정에서의 다양한 심도 변화에 따른 수중 정 전기장 신호 분포 특성 예측 및 분석이 가능하다.

자기누설 탐상 시스템의 성능 향상에 관한 연구 (The performance improvement of magnetic flux leakage system)

  • 김덕건;서강;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.62-64
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    • 2007
  • 자기누설 탐상(Magnetic Flux Leakage)시스템은 비파괴 검사의 일종으로 대상 물체를 자화시켜 결함 부위에서 자기 누설량을 측정함으로써 구조물의 결함 및 부식 등을 탐지하는 시스템이다. 지하 가스배관의 결함 판정에 있어 기존의 신호처리 기법을 통한 노이즈 제거와 검출 성능 향상은 한계가 있다. 이는 후처리 단계로써 각종 노이즈를 포함하고 있기 때문이다. 따라서 검출 신호 크기의 증가를 통한 결함 검출 성능을 향상시키기 위해 논문에서는 브러쉬와 백요크의 크기 및 형상 변화에 따른 자기장 분포 해석을 하고 시스템 제작 및 실험을 통해 자기누설 탐상 시스템의 성능 향상을 검증하였다.

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공심코어를 사용한 교류전류 센서 (AC Current Sensor Using Air Core)

  • 박영태;정재갑
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.48-52
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    • 2005
  • 본 연구는 미래의 가정에 설치되 전자식 전력량계의 정밀 전류측정용 센서 개발에 관한 내용이다. 전류센서는 공심코어 원리를 사용하기 때문에 일반 변류기(current transformer)의 자기포화와 비선형 오차의 한계 영향이 적다. 개발된 센서는 저전류 범위에서 선형도의 개선과 함께 공심코어를 사용하므로 제작이 간단한 장점을 가지고 있다. FEM solver 를 사용하여 자기장 해석을 하였으며 실제 측정된 값과 계산에 의한 값을 비교하였다.