• Title/Summary/Keyword: 전기임피던스

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초소형 실리콘 신경탐침의 임피던스 특성 향상 연구

  • Lee, Su-Jin;Lee, Lee-Jae;Yun, Hyo-Sang;Park, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.427-428
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    • 2014
  • 서론: 최근 전세계적인 고령화 진행에 따른 뇌졸중, 파킨슨병, 알츠하이머병 등과 같은 각종 뇌관련 질환에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 다양한 뇌질환 치료를 위하여 뇌 신경 신호의 정확한 검출 대한 연구가 학계에서 활발히 진행되고 있다. 효과적인 뇌 신경 신호 검출을 위해서는 세포조직의 손상을 최소화 할 수 있는 초소형 신경탐침 및 극소 면적내에서 극대화된 검출 전극이 구현되어야 한다. 그러나, 극소 면적내에 구성된 소면적 전극을 통한 신호 검출은 전극 계면에서의 높은 임피던스를 야기시켜 정밀한 신경신호 검출에 어려움을 만든다. 따라서, 뇌 신경 신호 검출시 전극 계면에서의 낮은 임피던스를 검출하기 위한 다결정실리콘, 이리듐 산화막, 탄소나노튜브와 같은 다양한 전극 소재를 이용한 신경탐침 연구가 제안되어 왔다. 본 연구에서는 극소화된 전극면적과 신경세포 계면에서의 저 임피던스 신경신호 검출을 위하여 비이온성 계면활성제와 전해도금을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 검출 전극으로 활용하였다. 실험 결과: 제작된 신경탐침의 몸체는 실리콘으로 이루어지며, 탐침 끝단에는 신호 측정을 위한 나노동공 백금층을 갖는 전극들이 집적되어 있다. Fig. 1 는 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 이미지 (a), SEM (b), TEM (c), FESEM (d) 측정결과를 보여준다. 0.9 %의 NaCl 용액에서 제작된 신경탐침의 계면임피던스 및 위상각 변화에 대한 측정결과가 Fig. 2에 나타나 있다. 1.2 kHz 주파수에서 $942.6K{\Omega}$ ($0.029{\Omega}cm^2$, $3.14{\mu}m^2$)로 극대화된 실표면적을 갖는 나노동공 백금층에 의하여 매우 낮은 임피던스 특성을 보인 것으로 판단된다. 또한 제작된 신경탐침은 위상각이 $-82.9^{\circ}$로서 캐패시터와 같은 역할을 하고 있다고 예상할 수 있었으며 $4.6mFcm^{-2}$의 축전용량값을 보였다. Fig. 3는 1 M의 황산용액에서 나노동공백금층이 형성된 신경탐침 전극과 형성 전의 전기화학적 표면변화를 비교분석한 결과로서 나노동공 백금층의 형성 전/후의 전류응답 특성이 상이하게 나타났다. 나노동공 백금층의 실표면적 극대화로 인한 전류응답수치 또한 크게 향상 되었으며, 0~-0.25 V 영역에서의 수소 흡착에 따른 환원곡선은 전형적인 백금 특성을 보여주는 결과로 판단 할 수 있다. Table 1는 기존에 연구되었던 신경탐침들과 본 연구에서 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 임피던스와 캐패시턴스 특성을 비교한 결과이다. 결론: 본 연구에서는 실리콘 신경탐침 끝단에 집적된 전극상에 전해도금법을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 형성하고 전극 계면상의 낮은 임피던스를 검출을 하였다. 나노동공 백금층을 갖는 신경탐침은 순환전압전류법을 통해 극대화된 실표면적을 극대화를 확인할 수 있었으며, 극대화된 검출 전극면은 저 임피던스 측정에 용이함을 실험을 통해서 증명할 수 있었다. 따라서, 높은 거칠기값의 나노동공 백금층은 초소형화된 신경탐침상에 집적되는 전극면적소형화와 다수의 전극 구현에 효과적일 것으로 판단되며 보다 정확한 신경신호 검출을 통한 뇌질환의 명확한 이해에 유망할 것으로 판단된다.

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A Study on How to Lower the Grounding Impedance by Needles-typed Grounding Rods (접지침봉에 의한 접지임피던스를 낮추는 방안 연구)

  • Park, Sung-Yeol
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.18 no.1
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    • pp.19-28
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    • 2022
  • Purpose: One of the methods for preventing disasters such as fire, explosion, and electric shock caused by electricity is to perform grounding. In case of the grounding current includes a frequency component having a high, it is preferable to measure grounding impedance rather than grounding resistance. This study proposes countermeasures to reduce grounding impedance to suppress an ground potential rise due to a grounding current having a frequency component of several kHz or more. Method: General grounding rods and needles-typed grounding rods were buried in the ground, and grounding resistance and grounding impedance were measured, respectively. The characteristics of grounding impedance according to frequency were identified. Result: There was little difference in the measurement results of the grounding resistance between general grounding rods and needles-typed grounding rods. In a frequency range lower than 62.5kHz, there was little difference in the measurement results of the grounding resistance between general grounding rods and needles-typed grounding rods. In a frequency range higher than 62.5kHz, the grounding impedance of needles-typed grounding rods was reduced by about 15% than the grounding impedance of general grounding rods. Conclusion: In the commercial frequency domain, it is effective to connect several grounding rods (common grounding) to lower the grounding resistance value. In the frequency domain of several kHz or more, it is expected that needles-typed grounding rods can effectively reduce the ground potential rise due to the grounding current.

A Study on the Evaluation of Piezoelectric Thin Film Characteristics in Composite Resonator Structure Using Resonance Spectrum Method (공진주파수 스펙트럼법을 이용한 Composite Resonator 구조에서 압전박막의 특성 평가에 대한 연구)

  • Choi Joon Young;Chang Dong Hoon;Kang Seong Jun;Yoon Yung Sup
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.42 no.1
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    • pp.9-17
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    • 2005
  • We studied the characteristics of impedance and electromechanical coupling coefficient in ZnO and AIN thin films by using resonance frequency spectrum method. The response peak of impedance decreased with the decrease of thickness of piezoelectrics, the number of mode of response peak decreased with the decrease of substrate thickness. An error of Kt² estimated from input Kt² increased as the thickness of piezoelectrics decreased and the thickness of substrate increased. Also, the error was increased in case of a large acoustic impedance of substrate. It was found that the composite resonator operating in optimized condition could be designed through the resonance frequency spectrum analysis of composited resonator consisted of piezoelectric thin film and substrate.

Impedance and Read Power Sensitivity Evaluation of Flip-Chip Bonded UHF RFID Tag Chip (플립-칩 본딩된 UHF RFID 태그 칩의 임피던스 및 읽기 전력감도 산출방법)

  • Yang, Jeenmo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.4
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    • pp.203-211
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    • 2013
  • UHF RFID tag designers usually ndde the chip impedance and read power sensitivity value obtained when a tag chip is mounted on a chip pad. The chip impedance, however, is not able to be supplied by chip manufacturer, since the chip impedance is varied according to tag designs and fabrication processes. Instead, the chip makers mostly supply the chip impedances measured on the bare dies. This study proposes a chip impedance and read power sensitivity evaluation method which requires a few simple auxiliary and some RF measuring equipment. As it is impractical to measure the chip impedance directly at mounted chip terminals, some form test fixture is employed and the effect of the fixture is modeled and de-embeded to determine the chip impedance and the read power sensitivity. Validity and accuracy of the proposed de-embed method are examined by using commercial RFID tag chips as well as a capacitor and a resistor the value of which are known.

Development of RF Module for Data Communication (RF를 이용한 다용도 데이터 통신 모듈 구현)

  • Lee, Chan-Ju;Lee, Heung-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.11c
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    • pp.666-668
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RF를 이용한 다용도 디지털 데이터 통신 모듈의 설계와 제작에 관하여 논하였다. RF통신에 대한 기본적인 이론과 적용범위 등을 살펴보았고, 신뢰성 있는 통신을 위해 나름의 프로토콜을 적용하였다. 통신거리 개선을 위해 전력증폭기 시뮬레이션, 안테나 임피던스 매칭에 관한 연구를 해 보았다.

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A Study on the Designed Method of Low Voltage Feeder (저압 간선의 설계기법에 관한 연구)

  • 조계술;고만석;신강욱;원진희;최홍규
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.167-172
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    • 2001
  • 본 연구는 저압간선의 굵기 산정에 있어서 체계적인 설계 흐름도를 분석하였고 Cable size별로 온도변화에 따른 직류 저항값 대비 교류 임피던스값의 변화에 대하여 전압강하를 고려한 간선의 선정기법을 제시 하였다.

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Development of RF Module for Data Communication (무선주파수를 이용한 통신모듈개발)

  • Kim, Yong-Tae;Lee, Heung-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.11b
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    • pp.195-197
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    • 2005
  • 본 논문에서는 트랜스폰더와 리더를 이용한 무선 데이터 통신 모듈의 개발에 관하여 논하였다. 이 모듈의 제작에 있어 필요한 일련의 사항들을 살펴보고 신뢰성 있는 통신을 위해 프로토콜을 적용하였다. 통신거리개선을 위해 전력증폭기 시뮬레이션, 안테나 임피던스 매칭에 관한 연구를 해 보았다.

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대용량 전력용변압기의 현장진단시험

  • 류휘석
    • Electric Engineers Magazine
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    • v.186 no.2
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    • pp.24-30
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    • 1998
  • 전력용 변압기의 단락임피던스를 현장에서 측정하기도 하며 명판이나 공장시험치와 비교 할수도 있다. 이러한 과정은 공장시험이 실시된 이후에 발생 할 수 있는 권선의 이동을 검출하기 위한 것이다. 권선의 이동은 보통 큰 고장전류 또는 운송이나 설치시의 기계적 손상으로 인하여 발생한다.

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Bandwidth Enhancement of an Aperture Coupled Microstrip Patch Antenna Using a Shunt Stub (병렬 스터브를 이용한 개구면 결합 마이크로스트립 패치 안테나의 대역폭 확장)

  • Koo, Hwan-Mo;Yoon, Young-Min;Kim, Boo-Gyoun
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.49 no.2
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    • pp.39-49
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    • 2012
  • An impedance bandwidth enhancement method of an aperture coupled microstrip patch antenna (ACMPA) using a shunt stub is investigated. The conventional ACMPA with a H-shaped coupling aperture is designed and the electrical parameters for the equivalent circuit of the designed conventional ACMPA are extracted. A method for the enhancement of the impedance bandwidth of the ACMPA using a tuning stub connected in shunt with the feed line is presented. The -10 dB return loss impedance bandwidth of the ACMPA with a shunt stub is increased up to about 14 %. The maximum impedance bandwidth of the corresponding ACMPA without a shunt stub is 5.4 %. The increase of the impedance bandwidth of the ACMPA with a shunt stub compared to that of the corresponding ACMPA without a shunt stub is about 160 %.