무선 유도 가열기(wireless induction heating system)를 바이오칩에서 사용 될 세포 파괴 기술을 이용하였다. 자기장에 의해 발생하는 유도전류를 열원으로 이용한 것으로 교류자기장에 금속을 놓아두면 전자기 유도 현상에 의해 금속에 와전류(eddy current)가 발생하고 발생된 전류(AC)에 의해 금속이 가열된다. 이 전류는 순간적으로 강한 열을 발생시켜 바이오칩 내에서 이를 이용해 짧은 시간동안에 효과적으로 세포를 파괴하였다.
저자는 1988년 6월 1일부터 1993년 6월 30일까지 서울대학교병원 치과진료부에 내원하여, 병리조직학적으로 확인된 구강악안면부 악성종양환자 35명의 방사선사진 소견과 자기공명영상 소견을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 일반적인 방사선사진소견으로는 미만성의 골파괴가 15례 (42.9%), 연조직종괴의 음영이 7례 (20,0%), 부유치를 보인 경우가 3례 (8.6%), 골경화가 2례 (51.7%)로 나타났다. 2. 자기공명영상 소견은 연조직종괴가 23례 (65.7%), 골수침범이 12례(34.5%), 피질골 파괴가 14례(40.0%), 정상피질골에 골수침범이 1례 (2.9%), 지방층소실이 19례(54.3%), 림파절전이가 8례 (22.9%), 조영증강이 15례 (42.9%), 골증식이 1례 (2.9%)였다. 3. 구강악안면부의 악성종양환자에 있어서, 방사선사진에서 관찰하기 힘들었던, 종양의 구강저, 저작근, 부인두강, 사골동, 측두하와, 악하선, 비강 등 인접조직으로의 침범여부 및 골파괴 정도와 림파절전이를 평가하는 데 자기공명영상은 도움을 주었다. 4. 정진율은, 방사선사진에서 35례중 16례로 45.7%였고, 자기공명영상에서는 35례중 27례로 77.1%로 자기공명영상의 정진율이 더 높았으나, 일반적인 방사선사진이 자기공명영상보다 더 우세한 경우도 2례 있었다.
본 논문에서는 전동기의 고정자 권선 절연파괴 고장을 분석하고 자기 인덕턴스 변화의 비선형성을 고려하기 위해 FEM 시뮬레이션을 이용하여 고장 현상을 해석하고, 실험을 통해 검증하였다. 제안한 고장의 모델링을 통하여 고정자 권선에서 단락이 발생하면 단락된 권선의 순환전류에 의해 고정자에 자기 포화현상이 발생하고, 입력전류의 불평형에 의하여 평균토크가 감소하고, 토크리플이 증가함을 확인 하였다.
두 가지 형식의 전도성 재료를 선정하고, 이들 재료를 모르타르, 무근콘크리트 및 철근콘크리트 시험체에 각각 배합 혼입한 후, 이들 구조체에 대해 파괴예측 자기진단 재료로서의 적용 특성을 검토하였다. 본 연구에서는 자기진단 (스마트) 성능을 부여하기 위해 코크스와 미분쇄 (微粉碎) 탄소섬유분말을 전도성 재료로 선정하였다. 각 휨 하중 재하단계에서 이들 시험체에 대한 균열발생 전후의 전기저항값과의 변화 특성 시험을 통해, 이들 각 측정 인자 (전기저항, 균열, 휨 하중)의 상호 연관성을 검토하였다. 그 결과, 코크스와 미분쇄 탄소섬유분말의 전도성 재료는 복합모르타르, 무근콘크리트, 철근콘크리트 시험체의 휨 파괴 예측 자기진단에 사용이 가능함을 알 수 있었다.
디지털 산업을 주도해 나아가고 있는 오늘날 아날로그 능동 소자의 대표라고 할 수 있는 커패시터는 모든 전기 전자 부품 소재에서 매우 중요하게 적용되고 있다. 커패시터는 절연재료의 종류와 구조 그리고 사용목적에 따라서 많은 종류를 가지고 있다. 최근 들어서는 용도에 적합하도록 선택사양을 가지고 있으며 소형화, 대용량화, 그리고 사용 온도범위를 넓게 하기 위한 온도특성 연구가 활발하게 진행되고 있다. 동시에 고분자 필름 내부에서 결함이 존재하여 커패시터 자체가 파괴되기 전에 기본사양을 만족하면서 신속하게 회복할 수 있는 메카니즘이 발표되고 있다. 따라서 본 연구에서는 결함에 따른 유전 재료의 절연 파괴시 파괴 지점 주위에 급격하게 발생하는 열과 압력으로 패턴 또는 국부적인 자기 증발 현상을 발생시켜서 신속하게 전기적으로 절연시키는 방식에 대해서 언급하고자 한다.
고온에서 장시간 사용된 재료는 재질의 열화현상으로 인하여 재료의 인성이나 물성이 저하되고 재료의 수명이 한계를 가지게 된다. 이러한 열화 되는 물리적, 기계적 특성 변화는 파괴적 또는 비파괴적 방법에 의해 측정이 가능하다. 비파괴적 방법은 대상기기의 평가부위가 한정된다는 단점이 있으나 실제 사용기기를 훼손하지 않고 재료의 상태를 파악할 수 있는 장점이 있기 때문에 파괴적 방법에 비하여 효율적이다. 재료의 인성이나 물성의 저하를 평가하는 여러 가지 비파괴적 방법들이 있지만 장시간 사용에 따른 열화정도를 판별할 수 있는 정량적인 비파괴적 방법은 아직까지 큰 성과를 얻지 못하고 있다. (중략)
노후 된 콘크리트 사회기반시설 구조물의 활용성 증대와 수명의 연장을 위하여 여러 가지의 보수보강 방법이 시행되어지고 있으나 최근에는 시공이 용이하고 보강효과가 좋은 탄소섬유시트를 활용하는 방법이 널리 쓰여지고 있다. 탄소 섬유로 보수보강을 할 경우 강도가 증진되고 강성이 향상되어 좋은 방법으로 알려져 있으나, 철근 콘크리트에 비해 연성이 떨어져 파괴 시 취성 파괴의 형태를 보일 수 있다, 그리고 보수보강된 구조물을 보강재로 인하여 크랙의 진전을 맨눈으로 확인하기가 어려워지게 된다. 따라서 구조물의 취약함을 드러내는 시기인 보수보강시 광섬유센서를 내장케 하여 취성파괴를 감시하고 구조물의 거동을 모니터링함으로써 안전한 구조물이 되도록 할 수 있다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유센서를 이용하여 모재와 보강재의 구조거동을 분석하였으며, Peel out 효과라 불리는 계면 파괴현상을 효과적으로 자기진단 할 수 있음을 입증하였다.
최근 컴퓨터와 인터넷의 급속한 발전과 더불어 컴퓨터의 데이터를 파괴하는 바이러스나 정보를 빼내기 위한 해킹 등이 만연하고 있다. 이에 컴퓨터의 데이터를 보호하기 위한 방법들이 연구중에 있는데 이 중 외부의 침입물질에 대해 자체적인 보호와 제거기능을 가지는 생체면역시스템을 이용한 컴퓨터면역시스템 구축에 대해 활발히 연구가 진행되고 있다. 생체 면역시스템은 바이러스나 병원균 등의 낮선 외부 침입자로부터 자신을 보호하고 침입자를 제거한다. 본 논문에서는 생체면역시스템의 면역세포 중 하나인 세포독성 T세포의 자기(Self)와 비자기(Nonself)를 구분하는 기능을 이용해 자기변경 검사 알고리즘을 구현하였다. 구현한 알고리즘은 자기로 인식하는 자기파일에서 자기를 구분하는 MHC 인식부를 구성한다. 이렇게 구성한 MHC 인식부는 자기파일을 대표하는 값을 이용하여 변경된 파일을 구분한다. 이 알고리즘을 변경된 자기파일에 적용함으로써 컴퓨터 해킹이나 바이러스에 의한 자기파일의 변경 검사의 유효성을 검증한다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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