• 제목/요약/키워드: 자속 밀도

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네오디뮴 영구자석을 이용한 미세칩 제거장치의 개발 (Development of Microchip Removal Equipment Using Neodymium Permanent Magnets)

  • 최성윤;왕준형;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.122-128
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    • 2021
  • Machining operations require removal of chips to keep the coolant clean and fresh throughout the operation time. In this study, microchip removal equipment was developed using AutoCAD and CATIA programs for 3D modeling and 2D draft. In addition, the flow analysis and electromagnetic field analysis of the equipment were performed using the COMSOL Multiphysics program. The flow design of the coolant oil tank was realized on the basis of fluid analysis results. Further, on the basis of magnetic density analysis, a conveyer was designed for effectively removing metal microchips in the tank by using arrays of neodymium permanent magnets.

Double rectangular spiral inductor의 제조에 관한 연구

  • 김충식;신동훈;정종한;남승의;김형준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.144-144
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    • 1999
  • 최근 국내 반도체 기술의 비약적인 발전으로 전자 기기 전반에 소형화, 고주파화, 고기능화 등이 진행되는데 반해, 반도체 소자등에 전원을 공급하거나 회로 전체를 운용하는 전기 신호를 변조.증폭시키는데 반해, 반도체 소자등에 전원을 공급하거나 회로 전체를 운용하는 전기신호를 변조.증폭시키는 인덕터, 트랜스 포머와 같은 수동 자기 소자는 아직도 3차원 벌크 형태로 사용되고 있다. 일본을 중심으로 각국에서는 자기 소자의 박막.소형화에 대한 다각도의 연구가 진행되었으나 국내서는 아직 미미한 실정이다. 따라서 고집적 전원 공급 장치나 지능 센서 등에 반도체와 자기 소자의 사용 주파수 대역과 크기가 통합된 반도체-자성체 IC(semiconductor-magnetic integrated circuit)의 필요성이 절실히 요구되고 있다. 현재 사용중인 벌크형 인덕터나, 트랜스 포머의 경우 10NHz이상의 고주파 대역에는 응용되지 못하고 있다. 이는 적용된 자성체가 페라이트(ferrite)로서 초투자율은 크지만 고주파대역에서의 공진 현상에 의해 저투자율을 나타내고, 포화 자속밀도가 낮기 때문이다. 이러한 페라이트 자성체의 대체품으로 주목받고 있는 것이 Fe, Co계 고비저항 자성마이다. 그러나 Co는 낮은 포화자속밀도를 나타내기 때문에 이러한 조건을 충족시키는 자성막으로 Fe계 미세 결정막을 사용하였다. 본 연구에서는 선택적 전기 도금법(selective electroplating method)과 LIGA like process를 이용하여 공시형 인덕터(air core inductor)의 라이브러리(library)를 구축한 뒤, 고주파 대역에서의 우수한 연자기 특성을 가지는 Ti/FeTaN막을 적용한 자기 박막 인덕터(magnetic thin film inductor)를 제작하여 비교.분석하였다. 제조된 인덕터의 특성 추정은 impedence analyzer를 이용하여 주파수에 따른 저항(resistance), 인덕턴스(inductance)를 측정, 계산한 성능지수(quality factor)로서 인덕터의 성능을 평가하였다. 제조된 박막 인덕터의 코일 형상은 5턴의 double rectangular spiral 구조였으며, 적용된 자성막의 유효 투자율9effective permeability)은 1500, 자성막, 절연막 그리고 코일의 두께는 각각 2$\mu\textrm{m}$, 1$\mu\textrm{m}$, 20$\mu\textrm{m}$이며 코일의 폭은 100$\mu\textrm{m}$, 코일간의 간격은 100$\mu\textrm{m}$였다. 제조된 박막 인덕터는 5MHz에서 1.0$\mu$H의 인덕턴스를 나타내었으며 dc current dervability는 100mA까지 유지되었다.

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정현파 Hall Sensor 신호의 잡음제거를 위한 회로설계 (Circuit Design for Noise Removal of Sine Wave Hall Sensor Signal)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.135-141
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    • 2021
  • 산업자동화에 적합한 구형파 구동 BLDC 영구자석 전동기 설계 및 개발, 위치검출방식 회로와 드라이버 개발에 관심이 증가하고 있다. 그러나 이 전동기는 스위칭 손실에 의한 효율 저하 및 진동, 소음 등으로 인하여 가격적·기능적인 장점에도 불구하고 그 응용에 있어서는 다소 제한적인 실정이다. BLDC 모터를 설계하고 조립하는 과정에 있어 자기회로 설계의 문제 또는 조립과정상의 제품 불 균일 등으로 인하여 자극 각이 균일하지 않거나 자속분포가 왜현되는 문제가 발생하는데, 이러한 것들이 위치검출 어긋남의 원인이 되어 모터 특성을 악화시킨다. 또한 위치센서로부터 발생된 신호가 정확히 드라이버로 피드백 되어야만 정현파 구동 BLDC 시스템이 안정적으로 동작할 수 있다. 그러나 발생된 신호가 외부의 영향인 자속밀도 편차나 착자 기술에 의해 DC offset 성분이 발생하여 안정적인 위치검출을 할 수 없기에 본 연구에서는 DC offset 성분을 제거할 수 있는 제안된 회로를 연구하고자 한다.

La-Co치환량에 따른 스트론튬 페라이트의 미세구조 (Morphology of La-Co substituted SrM ferrite)

  • 장세동
    • 자원리싸이클링
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    • 제13권6호
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    • pp.31-36
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    • 2004
  • La-Co원소 치환량에 따른 스트론튬 페라이트의 미세구조효과와 자기특성변화를 연구하였다. La-Co치환된 스트론튬 페라이트는 La원소 치환량 x는 Fe와 Sr의 몰비 n과 Co원소 치환량 y와 x=2ny의 관계식에서, 하소분말의 보자력(Hcj) 값은 Fe와 Sr의 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.3일때 270 kA/m 및 x=0.2일때 240 kA/m 의 값을 나타내었다. La-Co원소가 치환된 스트론튬 페라이트 소결자석의 미세구조는 판상형으로 성장하고, 몰비가 높을수록 결정의 크기는 감소하였다. 이는 하소후 형성된 초기 결정상태에 의하여 결정된 것으로 판단된다. La-Co치환 스트론튬 페라이트의 소결자석의 자기특성은 몰비 n=0.6에서 치환량 x=0.3의 조건으로 제조한 경우, 잔류자속밀도(Br) 415 mT와 보자력(Hcj) 355 kA/m의 특성이 얻어졌으며, 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.2의 조건으로 제조한 경우 잔류자속밀도(Br) 410 mT와 보자력(Hcj)은 370 kA/m의 특성이 얻어졌다. 또한 자기특성곡선의 각성형은 치환량 x=0.2일때 더욱 향상되었다.

La-Co 치환량에 따른 스트론튬 페라이트의 미세구조 (Morphology of La-Co substituted SrM ferrite)

  • 장세동
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2004년도 13회 산화철워크샵
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    • pp.27-34
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    • 2004
  • 스트론튬 페라이트에 La-Co원소 치환량에 따른 미세구조효과와 자기특성변화를 연구하였다 La-Co치환된 스트론튬 페라이트는 La원소 치환량(x)은 Fe와 Sr의 몰비(n)과 Co원소치환량(y)와 x=2ny의 관계식을 갖으며, 하소분말의 보자력(HcJ) 값은 Fe와 Sr의 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.3일때 270kA/m 및 x=0.2일때 240kA/m의 값을 나타내었다 La-Co원소가 치환된 스트론튬 페라이트 소결자석의 미세구조는 판상형으로 성장하고, 몰비가 높을수록 결정의 크기는 감소하였다 이는 하소 후 형성된 초기 결정상태에 의하여 결정된 것으로 판단된다 La-Co치환 스트론들 페라이트의 소결자석의 자기특성은 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.3의 조건으로 제조한 경우 잔류자속밀도(Br) 415 mT와 보자력(HcJ) 355 kA/m의 특성이 얻어졌으며, 몰비 n=6.0에서 치환량 x=0.2의 조건으로 제조한 경우 잔류자속밀도(Br) 410 mT와 보자력(HcJ)은 370 kA/m의 특성이 얻어졌다. 또한 자기특성곡선의 각 형성은 치환량 x=0.2일때 더욱 향상되었다.

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분무 배소법에 의한 복합산화물의 제조공정 및 Mn-Zn ferrite의 자기 특성에 관한연구 (Study on the Manufacturing Process of Complex Oxide by Co-Roasting Process and Magnetic Properties Mn-Zn Ferrite)

  • 유재근;이경익;이성수
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권4호
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    • pp.45-56
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 불순물들을 다량 함유한 mill scale과 ferro-Mn을 정제과정을 거쳐 불순물들의 함량을 100 ppm 이하로 감소시킨 후 이들을 원료로 사용하여 Mn-Zn ferrite 원료분말을 기존의 고상반응법이 아닌 분무배소 방법에 의해 제조하는데 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 정제된 원료용액을 분무배소시킴으로써 고상의 미세한 복합산화물 분말을 형성시키며, 생성된 분말을 효율적으로 포집할 수 있을 뿐 아니라 유해 생성기체를 중화시킬 수 있는 분무배소로 system을 개발하였다. 또한 정제된 원료 용액을 본 연구에서 개발된 분무배소로 내로 투입시킴으로써 Mn-ferrite 및 $Fe_{2}O_{3}$$Mn_{2}O_{3}$의 복합산화물 분말을 제조하였으며, 이때 각각의 조건 하에서 생성된 분말들에 대해 조성, 비표면적 및 입도 분포 등의 물리적, 화학적 특성을 조사하였다. 분무 배소법에 의해 생성된 원료분말에 ZnO 및 기타 첨가제를 정해진 조성으로 혼합시킨 후 성형 및 엄격하게 제어된 소결과정에 의해 Mn-Zn ferrite core를 제조하였다. 또한 제조된 core에 대하여 손실값, 초투자율, 잔류자속밀도, 항자력 및 포화자속밀도의 자기적 특성을 측정하였으며, 이 결과들을 바탕으로 Mn-Zn ferrite 원료 분말을 제조하기 위한 분무배소방법의 타당성을 확인하였다.

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지리산국립공원 조릿대의 입지환경 및 생장특성 분석과 하층식생에 미치는 영향 (Environmental Factors and Growth Properties of Sasa borealis (Hack.) Makino Community and Effect its Distribution on the Development of Lower Vegetation in Jirisan National Park)

  • 박석곤;이명훈;윤정원;신현탁
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.82-90
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    • 2012
  • 본 연구는 온대 낙엽활엽수림 임상내 조릿대군락의 입지환경요인과 그 생장특성을 밝혀내고, 조릿대군락이 하층식생 및 천연갱신에 미치는 영향을 분석하였다. 지리산국립공원 중산리지역의 낙엽활엽수림에서 조릿대군락이 분포하는 지역을 조사대상지로 설정하여 식생조사 및 환경요인을 조사했다. 이곳에서 조릿대의 생장특성으로서 조릿대의 우점도 및 높이, 잎층두께를 조사했고, 환경요인으로서 관목층과 지피층의 광합성광량자속밀도(PPFD), 토양의 화학적 특성을 조사했다. 또한 조사구에서 지피층에 출현하는 식물상, 목본의 개체수 및 높이를 조사했다. 그 결과로서 낙엽활엽수림 임상내 조릿대군락의 높이 및 잎층두께는 빛조건과 밀접한 관계지만, 특정입지환경이나 식생 등의 영향이 단순하게 조릿대 분포 및 생장특성을 결정하지 않는 것으로 판단된다. 이는 조릿대가 영양번식식물로서 복수의 지상간이 지하경으로 연결된 상태로 산림내의 불균질한 자원환경에서 광범위하게 분포할 수 있는 조릿대의 독특한 생존전략과 깊게 관련되어 있을 것이다. 또한, 밀생하고 높게 자란 조릿대는 지피층의 PPFD를 차단하는 것으로 치수발생 및 생장을 방해해 하층식생의 종다양성을 떨어뜨렸다.

Fe-Hf-O계 박막에서 산소 분압 변화가 박막특성에 미치는 영향 (The Effects of $O_2$ Partial Prewwure on Soft Magnetic Properties of Fe-Hf-O Thin Films)

  • 박진영;김종열;김광윤;한석희;김희중
    • 한국자기학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.243-248
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    • 1997
  • Ar+ $O_{2}$ 혼합가스 중에서 반응성 스퍼터링을 통해 직접 Fe-Hf-O계 초미세결정 연자성 박막을 제조하였으며, 이때 산소분압비의 변화가 Fe-Hf-O 박막의 미세구조 및 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 산소분압이 증가함에 따라 박막의 포화자속밀도는 점차적으로 감소하며 연자기특성이 10%까지는 향상되다가 다시 열화되는 경향을 나타내었다. 최적조건인 10%의 산소분압에서 증착한 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$ 초미세결정 박막은 열처리 없이 증착한 상태에서 우수한 연자기 특성을 나타내었으며, 이때의 자기적 특성은 각각 포화자속밀도 17.7 kG, 보자력 0.7 Oe 및 실효투자율 2,500(100 MHz)의 값을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 결정립 크기가 감소하며 15% 이상의 산소분압에서는 F $e_{3}$ $O_{4}$가 생성되었다. 따라서 10%에서 가장 우수한 연자기 특성을 나타내는 것은 결정립 크기와 산화물 생성에 의해 설명될 수 있다. Fe-Hf-O계 초미세결정 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 우수한 연자기 특성을 나타내는 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$ 박막의 경우, 약 150 .mu. .ohm.cm로 산소를 첨가하지 않은 경우의 30 .mu. .ohm. cm에 비하여 약 5배 증가된 값을 나타내었다. 따라서 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$초미세결정 박막이 고주파에서 우수한 연자기 특성을 나타내는 원인은 주로 높은 전기비저항과 미세하게 형성된 결정립에 기이한 것으로 생각된다.

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자심재료의 형상에 따른 전력선 통신용 블로킹 필터의 특성 (Properties of Blocking Filter as a function fo Magnetic Core shapes for Power Line Communication)

  • 김현식;이해연;지민권;오영우;변우봉
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.230-230
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    • 2007
  • 전력선 통신(Power Line Communication)은 최근 전력선을 이용한 통신기술의 발달과 더불어 세계적으로 관심도가 높아지고 연구 개발 및 자본 투자가 활발히 진행되고 있으며, 안정적인 네트워크를 구성하기 위해서는 고주파 전력선 통신 신호를 차단하는 블로킹 필터가 반드시 적용되어야 한다. 전력선 통신용 블로킹 필터는 광대역의 주파수 특성과 높은 신호감쇄 특성 및 대전류 특성이 요구되며, 이러한 특성을 구현하기 위해서는 블로킹 필터의 핵심부품인 자심재료의 고투자율 및 대전류화가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 우수한 전 자기적 특성이 균일하게 유지되고, 전력선에 흐르는 대전류에 의한 자심재료의 포화가 발생하지 않도륵 새로운 자심 재료를 설계하여, 전력선 통신을 적용한 홈 네트워크 구축의 핵심 부품인 광대역 블로킹 필터를 개발하고자 하였다. 2350과 0.3 T의 투자율과 포화자속 밀도를 갖는 EI 형상의 자심재료를 해석모델로 설정하고 다중 에어 갭의 위치에 따른 전류와 자속밀도 변화를 유한요소 해석법으로 분석한 결과 자심재료의 대전류 특성에 지배적인 영향을 미치는 에어 캡의 삽입 위치를 알 수 있었고, 새로운 해석 모델인 I 형상의 로드(ROD) 코어에 대해 수치해석을 수행하여, 100A의 통전 전류에서도 자기적으로 포화되지 않고 인덕턴스의 정밀 제어가 가능하고, 특성의 신뢰성과 대전류에 대한 안정성을 증가시킬 수 있는 인덕터를 설계하였다. 또한 수동소자를 이용한 LC 공진회로를 기본 구성으로 하고, 주파수 대역, 신호 감쇄율과 대전류 특성, 상용화를 고려하여 블로킹 필터 회로를 설계하였으며, 유한요소해석법을 적용한 전자장 모의해석을 통하여 최소의 크기를 갖는 I 형상의 자심재료에 $6{\Phi}$의 에나멜 동선을 6.5턴, 6턴 권선하여 2.5, $2.15\;{\mu}H$의 인덕턴스를 갖는 직렬 인덕터를 구현하였고 블로킹 필터를 구성하였다. 주파수에 따른 신호감쇄 특성을 5 Hz~1 MHz의 주파수 범위에서 측정한 결과 약 490 kHz~450 kHz의 주파수 대역에서 -70dB의 신호감쇄 특성을 나타냈다. 본 연구를 통해 개발된 100A급 광대역 블로킹 필터가 적용되어 상용화 될 수 있을 것으로 판단되며, 또한 모뎀 통신 주파수 대역에서 -70dB 이상의 높은 감쇄 특성을 갖기 때문에 신호차단 특성이 보다 우수할 것으로 사료된다.

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압전 변압기를 이용한 고주파 DC-DC 컨버터 구동에 관한 연구 (A study on High Frequency DC-DC Converter Drive using a Piezoelectric Transformer)

  • 황락훈;나승권;최기호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.476-484
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    • 2010
  • 최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전으로 권선형 변압기를 대체할 수 있는 다양한 분야에 응용되고 있다. 압전 변압기는 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 등 권선형 변압기에 비해서 여러 가지 장점을 갖고 있다. 본 연구는 87.2[KHz]정도의 스위칭 모드에서 두께진동 모드 적층형 압전 변압기를 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC컨버터를 동작 하였다. 또한 DC-DC컨버터를 제안된 회로에 의해서 구동 고휘도 LED 구동 전원장치로써의 가능성을 제시 하였다.