• 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.

• 전기의세계
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• v.39 no.3
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• pp.4-8
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• 1990

전자장의 거동은 Maxwell의 방정식으로 표현할 수 있다. 이 방정식을 풀때는 그 경계조건을 만족하여야 하므로 전자장의 해석은 경계치 문제로 귀착된다. Maxwell 방정식의 해법은 해석적인 해법과 수치적인 해법으로 크게 나누어지는데 전자의 경우는 경계의 형상이 간단하거나 매질의 특성이 선형일때만 가능하다. 따라서 공학적인 실제의 문제를 다룰때는 수치적인 해법이 필수불가결하다. 근래에 와서는 전기기기의 고효율화, 경량화, 고성능화등의 필요성에 의하여 전기기기 내에서의 전자장을 정확히 해석할 필요성이 증대되었다. 이를 위하여 효과적인 수치해석기법의 연구가 활발히 진행되어 왔는데 세계적으로 보면 1960년대 말부터 유한요소법이 전자장해석에 이용되었고 근래에 괄목할만한 발전을 이루었다. 국내에서는 선진외국보다는 10여년 늦게 1970년 후반부터 이에 대한 연구가 시작되어 지금은 대학, 산업체에서 전자장수치해석에 대한 연구와 응용이 활발하고 어떤 분야는 세계적인 수준에 달하고 있다. 본고에서는 주로 국내의 유한요소법 및 경계요소법의 연구와 응용현황을 기술하고 앞으로의 전망을 기술하기로 한다. 그리고 본고를 작성하는 과정에서 자료조사의 미흡으로 모든 분야가 충분히 기술되지 못한 점에 대하여 깊은 이해가 있기를 바란다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.369-372
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• 2009

A numerical analysis of the effect of plasma on flow characteristics in supersonic flow is studied. It is shown that change of direction and velocity magnitude of flow is appeared different in relative direction of plasma and fluid flow. The case of that direction of electrons, which are same with flow direction, the flow is accelerated, and the case of opposition, the flow is decelerated.

• 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 Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.347-347
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• 2011

고주파수평행평판플라즈마소스에서 전기장분포를 맥스웰방정식을 적용하여 해석하였다. 크게 두가지 요인이 전기장분포를 결정하였는데, 변위전류가 우세한 경우는 중심에 전기장이 큰 모양의 분포가 되었고, 전도전류가 주된 경우는 바깥쪽에 전기장이 센 모양을 가졌다. 본 계산에 의하면 전기장분포를 결정하는 또 다른 하나의 요인은 충돌주파수였는데, 충돌주파수에 의해서 전기장분포가 변화되는 것을 확인하였고, 전기장분포를 변화시킬 수 있는 충돌주파수조 건도 본 논문에서 제시할 예정이다.

• 전기의세계
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• v.39 no.4
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• pp.52-56
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• 1990

플라즈마를 도전성 유체라고 생각한다면 외부에서 인가된 전자장이 있을때 전기장에 의해 전류가 생성이 되고, 이전류에 의해 자기장이 다시 생성되기 때문에 플라즈마 내에서는 self-consistence 한 전자장을 구한다는 것은 상당히 난해한 문제가 될 수 있다. 초고온 핵융합 플라즈마의 연구는 대용량 컴퓨터를 이용한 수치 해석적인 방법이 없이는 불가능할 정도로 중요하게 이용되고 있다. 최근에 그 이용 범위가 급속도로 널리 퍼지고 있는 저오니 플라즈마의 경우, 내부에서 일어나는 복잡한 전리, 재결합, 여기 반응 등에 대한 이해가 없이 이용되고 있으나 더욱 정교한 제어가 요구되면서 이들 반응에 대한 이해가 필요하게 되었다. 이를 위해서 최근에 모델링에 관한 연구가 시도되기 시작하고 있다. 최근에 컴퓨터 용량 및 연산 속도의 급속한 증가가 종래에 불가능하게 여겨졌던 플라즈마 현상을 수치해석을 통해 이해가 가능하게 도와주고 있으며 앞으로 플라즈마 연구에 있어서 그 중요성이 더욱 커지리라 생각된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1992.07a
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• pp.12-14
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• 1992

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1898-1899
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• 2007

경두개자기자극술(Transcranial Magnetic Sitmulation:이하 TMS)은 두뇌 외부에 설치된 코일을 이용하여 짧은 시간에 강한 임펄스형태의 자기장을 인가하여 두뇌 내부에 유도전기장을 발생시켜 특정 부위의 신경조직을 자극하는 비침습적(noninvasive)인 기술이다. 두뇌 내부에 정확한 자극 분포와 자극 세기를 알기 위해 Zubal Data에 근거한 정밀한 두뇌형상모델을 이용하여 수치해석 하였다. 수치해석 결과 복잡한 머리 내부에 유기되는 정확한 유도전기장 분포를 예측하였다.

• 전기의세계
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• v.39 no.3
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• pp.47-54
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• 1990

유한요소법과 경계요소법의 합성으로 전자계 해석을 하는 기법은 각 방법의 장점을 수용하여 경계가 없는 무한영역의 전자장을 분석하는 기법으로서 어떤 복잡하고 어려운 기하학적 구조의 문제도, 비선형이나 비균질성 재질의 문제도 쉽게 formulation이 가능하여 용이하게 해석할 수 있지만 전체 System matrix방정식이 비대칭이며 부분적인 full matrix를 형성하여 계산시간이 길어 진다는 단점도 있다. 적용예에서 보여 준 것과 같이 합성요소법은 그 해가 실제에 근사한 값을 가질수 있다고 생각되며, 계산시간을 단축시키기 위하여 직접법이나 반복법을 사용한 새로운 해법들이 도입되고 있다. 최근에는 system전체 node의 순서를 고려한 NDRA(Nested Dissection Reordering Algorithm)이 도입되고 있고, System matrix자체를 유한 요소법의 형태로 유지시키며 풀수 있는 방법으로 알려진 Absorbin 경계조건을 사용하여 전자파에 대한 해석을 하고 있다. 유한 및 경계요소 합성법은 초고압 옥외용 전력기기의 전자장 해석과 설계, 레이다나 안테나 등의 전자파 해석문제, 초전도 응용, 전력기기의 전자장해석과 설계, 우주공간에서의 전력전송문제 등을 쉽게 model화하여 적용할 수 있을 것이다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.16 no.10 s.101
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• pp.982-988
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• 2005

An analytic solution of circular aperture antenna with a feed transition is presented using a hybrid method of generalized scattering matrices and integral transform. The method can give an analytic solution to antennas with integrated filters or mode converters, etc. Scattering matrices and integral transform techniques are combined to accommodate discontinuities connected between an aperture and a feed waveguide, and radiated field from the aperture. The method gives radiation fields as well as return losses of the antenna.