• Title/Summary/Keyword: 전자기 유도 장비

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단결정 잉곳의 표면 그라인딩에서 발생하는 고순도 실리콘 분말 폐기물의 용해 및 품질 평가 (Evaluation of silicon powder waste quality by electromagnetic induction melting and resistance test)

  • 문병문;김강준;구현진;신제식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.187.2-187.2
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    • 2011
  • 태양광산업의 value chain중 up-stream쪽인 고순도 실리콘산업은 셀, 모듈, 시스템 쪽에 비하여 영업 이익률이나 부가가치 측면에서 매우 높은 성장성을 현재 보여주고 있으며 최근 원자력산업의 안전성 문제가 대두됨으로 인하여 태양광수요가 전 세계적으로 증대되는 경향을 나타내어 태양광용 실리콘의 수요가 확대됨과 아울러 spot시장에서의 가격 또한 상승하고 있다. 이런 관점에서 잉곳 및 웨이퍼 가공 중에 발생하는 고순도 실리콘 폐기물의 재활용 이 다시 주목받고 있다. 태양전지 웨이퍼(wafer)용 소재는 6N급 이상의 결정질 실리콘 잉곳(ingot)이 주를 이루며, 고효율의 셀을 제조하기 위해서 단결정 실리콘 잉곳이 많이 사용된다. 실리콘 단결정을 육성하는 방법에는 Floating zone 법, Czochralski 법, Bridgeman 법, CVD 등 매우 다양하다. 이 중 Czochralski 법은 전체 생산량의 대부분을 차지하고 있는 방법으로, 용융액에서 결정을 인상하여 ingot을 제작하는 방법이다. 그러나 대량의 전기에너지를 소비하여 제작되는 고순도의 실리콘 단결정 잉곳은 후 가공공정에서 그 절반 이상이 분말(powder) 및 슬러지(sludge)로 폐기되므로, 자원의 재활용 및 환경오염 측면에서 주요과제가 되고 있다. Czochralski 법으로 제작된 ingot의 경우 그 표면이 매끄럽지 못하여, 웨이퍼 단위의 가공 시 형태가 진원이 될 수 있도록 표면을 미리 연마(grinding)하는데, 이때에도 미세 분말이 다량 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 고순도 단결정 실리콘 ingot의 연마 가공공정에서 발생한 미세 분말을 용해하여 보았다. 진공 챔버(chamber) 내부에 유도가열 코일과 냉도가니로 구성된 장비를 통해 전자기유도가열을 이용하여 실리콘 분말 폐기물을 용해하고, 그 시편을 ICP-MS 및 비저항 측정을 통해 분말 의 특성을 조사하여 재활용 가능성을 검토해 보았다.

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여름철 Chukchi Borderland 부근 해빙 재료특성 계측 (A Measurement of Sea Ice Properties at Chukchi Borderland During the Summer)

  • 정성엽;최걸기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권1호
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    • pp.45-51
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    • 2012
  • Sea ice properties have been considered a key indicator in the structural design criteria of icebreaking vessels and arctic offshore platforms to estimate design ice load and resistance for their safety management in Arctic Ocean. A measurement study of sea ice properties was conducted during July to August of 2011 with the Korean icebreaking research vessel "Araon" around Chukchi Borderland. The sea ice concentration appears to be rapidly decreasing during this cruise. Ice condition seems to be thick second-year ice and multi-year ice and then, a lot of melt ponds were observed in the surface of ice floe. Calculated flexural strength of sea ice was about 250~550kPa, ice thickness was roughly 1.3~3.0m. In this research we performed field experiment to measure ice temperature along the depth, thickness, density, salinity, brine volume ratio and crystal structure. Apparent conductivities derived with the electromagnetic induction instrument were compared to drill hole measurement results and accuracy of sea ice thickness estimation formula was discussed.

유도낙뢰를 고려한 항공기용 제어기 및 송수신기 개발 및 검증 (Development and Verification of Aircraft Controller and Transceiver Considering Lightning Induced Transient Susceptibility)

  • 서정원;박재수;윤창배;홍수운;정병구;신영준;하정완
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.583-593
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    • 2018
  • 자연 대기에서 발생하는 낙뢰는 항공기에 용융, 소손 및 아크 등의 물리적인 손상을 발생시킬 뿐만 아니라, 낙뢰의 관통 과정에서 발생하는 기체 외부의 자기장은 기체 내부의 전자장비 및 배선에 전압 및 전류 과도현상을 발생시킨다. 이러한 효과는 항공기 내부의 항공전자시스템에 유도낙뢰를 발생시켜 안전한 비행을 불가능하게 한다. 본 논문에서는 표준감항인증 요구도를 만족하는 보호회로 설계 기법과 공인인증된 시험 결과를 소개하였다.

고정밀 전하결합장치를 이용한 레이저유도 형광분광기의 설계 및 제작 (The design and Manufacture of Laser Induced Fluorescence Spectroscope Using the High Resolution Charge Coupled Device)

  • 김기준;이후설
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.129-133
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    • 2005
  • 분자 에너지 준위, 분자구조, 흡수, 방출, 상호분자 반응, 또는 약하게 결합된 분자에너지, 광화학, 형광, PDT치료에 관한 연구를 수행하는데 분광계에서 CCD는 매우 중요하다. CCD는 현대 물리화학 분야에서 레이저 분광학에 의한 의공학 및 분자 구조의 연구에 필수적이다. 그리하여 CCD를 이용한 전자기 분광계의 설계 및 제작을 연구하였으며 프린트된 전자회로 및 포르폴린을 분석하였다. 예전에 CCD는 방송장비에만 사용한다고 생각했지만 현대에는 산업발전에 의한 응용으로 로봇공학, 기기분석 및 관측에 대한 산업적 요구에 더욱 많이 활용된다.

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전차대대 주요체계의 EMP 방호능력 발전방안에 관한 연구 (The Development of Electromagnetic pulse Protection Capability in the Main System of a Tank Battalion)

  • 최호갑;한재덕;손상우;김성곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권6호
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    • pp.623-631
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    • 2020
  • 핵무기 공격 시나 전자폭탄의 공겨 시 발생하는 전자기펄스(EMP: electromagnetic pulse)는 무기체계, 정보기기, 유·무선 통신장비, 전력공급 장비 등에 영향을 주어 전장에서 혼란을 초래하게 한다. 지금까지의 군에 적용 중인 EMP 방호에 대한 기준은 고정 및 이동시설과 장비를 중심으로 되어 있어 무기체계 중심의 단일 전술제대에 대한 EMP 방호 소요에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 전술제대 중 기동력과 화력, 충격력을 지닌 전차대대의 전차와 지휘용장갑차를 중심으로 EMP에 취약한 지휘통제, 기동, 화력체계에 대하여 EMP 방호기준을 설정하고, EMP 차폐 및 차단 등 EMP 방호능력 발전방안을 구체적으로 제시하였다. 이를 통해 EMP 상황하 부대 지휘통제와 부대원의 생존성을 보장하고 임무수행 여건을 보장하고자 한다.

VR 핸드트레킹을 통한 상호작용 인터페이스 설계 (Interactive Interface Design Through VR Hand Tracking)

  • 이주상;이효승;최우진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.213-218
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    • 2023
  • VR HMD를 사용하기 위해서는 양손에 별도의 컨트롤러를 통한 조작이 요구된다. VR 내에서의 텍스트 입력을 위한 방식으로는 컨트롤러를 사용하여 화면상의 가상 키보드 자판을 하나씩 선택하는 방식, 컴퓨터와 VR을 연결하여 컴퓨터의 자원인 키보드를 통해 입력하는 방식, 또는 무선 키보드를 구매하여 VR과 무선키보드 연결 방식으로 입력할 수 있다. 이처럼 현재 VR 장비에서의 텍스트 입력 방식은 사용자에게 불편 및 추가적인 비용을 발생시킨다. 이러한 이유 등으로 VR관련 콘텐츠의 대부분은 게임 또는 뷰어 등 단순 기능에 국한되어 VR 장비가 단순 게임기로 인식될 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 Oculus Quest2 디바이스에서 제공되는 핸드 트래킹을 이용한 멀티입력 인터페이스를 설계하고 일부 구현한다. 이를 통해 VR 장비를 사용하여 게임 뿐만 아니라 문서작업, 업무처리 등 다양한 작업을 편리하게 사용할 수 있기를 기대한다.

감성판별을 위한 생체신호기반 특징선택 분류기 설계 (The Design of Feature Selection Classifier based on Physiological Signal for Emotion Detection)

  • 이지은;유선국
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.206-216
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    • 2013
  • 감성은 학습, 행동, 의사결정, 상호대화를 포함한 인간의 일상생활에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 시스템의 복잡도를 줄이기 위하여 생체신호로부터 최소한의 중요한 특징만을 추출하여 사용하는 감성 분류기를 설계하고자 한다. 생체신호는 맥파, 피부온도, 피부전도도, 뇌파신호(전두엽, 두정엽)를 사용하였으며, 4가지 감정(보통, 슬픔, 공포, 행복)은 영화 관람을 통하여 유도하였다. 측정한 생체신호로부터 추출한 24개의 특징으로부터 최적의 특징 집합의 결정은 서포트벡터머신 기반 적합도 함수를 사용하는 유전알고리즘을 적용하였다. 최적의 4감정 분류 정확도는 96.4%이었으며, 서포트벡터머신만을 사용하였을 경우보다 17% 높았다. 선택된 최소에러 특징은 맥파 심박변이도의 평균, NN50, 맥파 유도 맥파 전달 시간의 평균, 피부전도도의 평균과 두정엽 뇌파의 ${\delta}$, ${\beta}$ 주파수 대역에너지였다. 실험을 통하여 두정엽 뇌파, 맥파, 피부전도도의 조합이 고정밀 감정 장비에 적합하였으며, 79% 성능을 보인 맥파와 피부전도도의 조합이 간단한 감성장비에 적절하게 적용할 수 있다.

비대칭 결합도를 갖는 이중 방향성 결합기 설계 (A Design of the Dual Directional Coupler with Unequal Coupling Value)

  • 김철수;박준석;안달
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권4호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • 다양한 이동통신 시스템의 기지국과 중계기 장비에서 입·출력 신호성분의 모니터링을 위한 다양한 형태의 방향성 결합기가 요구된다. 본 논문의 서로 평행한 세 선로로 구성된 방향성 결합기는 서로 다른 결합도를 갖고, 한 결합포트에 부정합이 발생하였을 때 다른 결합포트에 영향을 주지 않는 독립성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 비대칭 결합선로를 이용하여 2개의 서로 다른 결합도를 갖는 이중 방향성 결합기의 새로운 해석방법과 설계시 필요한 우 및 기 모드의 임피던스를 구할수 있는 수식을 제시하였다. 유도된 수식을 이용하여 국내에서 운용중인 PCS 대역인 1.7∼2GHz의 주파수 영역에서 각각 20dB와 30dB의 결합도를 갖는 이중 방향성 결합기를 설계, 제작하여 원하는 결합도와 약 40dB의 SHB은 지향성을 얻었고, 측정결과와 시뮬레이션 결과가 잘 일치됨을 보였다.

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광대역 및 전방향 높은 투과도를 갖는 사파이어 나노구조 제작 및 광학적 특성연구

  • 김명섭;임정우;고영환;정관수;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.338-338
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    • 2012
  • 사파이어 ($Al_2O_3$)는 높은 밴드갭 에너지 (~19.5 eV)를 가진 물질로서 우수한 내마모성, 강도, 전기 절연성 및 안정한 화학적 특성을 갖고 발광다이오드 기판, 보석재료 등 각종 산업 및 기술적 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 플립칩 발광다이오드 구조의 경우 광추출효율을 향상시키기 위해 높은 투과도를 갖는 사파이어 기판이 요구되어 왔으며, 지금까지 건식/습식식각방법을 이용한 사파이어 표면에 마이크로 크기의 심한 거칠기 또는 요철이 형성된 나노크기의 격자구조를 형성시키는 연구가 진행되어 오고 있다. 그 중, 나노 크기의 격자구조는 공기에서 반도체 기판까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖기 때문에 표면에서 생기는 Fresnel 반사 손실을 줄일 수 있다. 이러한 구조를 형성하기 위해서는 식각 마스크가 필요한데, 형성 방법으로 레이저 간섭 리소그래피, 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등이 있으나, 비싼 가격과 복잡한 공정 절차 등의 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 식각 마스크 패턴을 위해, 보다 저렴하고 간단한 실리카 나노구 및 열적응집 금 나노 입자를 이용하였다. 양면 폴리싱 c-plane 사파이어 기판을 사용하였고, 단일 층의 주기적인 실리카 나노구를 기판 표면에 스핀코팅에 의해 도포한 후 유도결합플라즈마 식각 장비를 이용하여 식각하여 주기적인 패턴을 갖는 렌즈모양의 격자구조를 형성하였다. 그리고 주기적으로 형성된 격자 위에 열 증착기를 이용하여 금 박막을 증착한 후 급속열적어닐닝(rapid thermal annealing)을 이용하여 열처리함으로써 비주기적인 금 나노입자를 형성시켰다. 형성된 금 나노패턴을 이용하여 동일한 조건으로 식각함으로써 광대역 및 전방향성 높은 투과도를 갖는 원뿔 모양의 사파이어 나노구조를 제작하였다. 제작된 샘플의 패턴 및 식각 형상은 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR 분광광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정하였다. 렌즈 모양 표면 위에 원뿔모양의 나노구조를 갖는 사파이어 기판은 일반적인 사파이어 기판보다 향상된 투과율 특성을 보였다.

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Multiple Hole Electrode를 이용한 RF CCP에서의 홀 디자인에 관한 연구

  • 이헌수;이윤성;장홍영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.437-437
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    • 2010
  • DC Hollow cathode 방전은 약 100여 년 전, Paschen에 의해 실험된 이후로 광원, 스퍼터링 공정, 이온빔 소스 등 다양한 분야에 이용되어 왔다. 최근 태양전지용 마이크로 결정질 실리콘 증착 시, RF CCP의 전극에 복수의 홀 혹은 트렌치 구조를 두어 Hollow cathode 방전 효과를 이용하여 향상된 공정 속도로 공정을 진행한다. 그러나 RF-MHCD (Multi hole cathode discharge) 공정을 위한 최적 규격의 홀 기에 관한 연구는 그 중요성과 응용성에도 불구하고 깊게 이루어지지 못한 바 있다. 그러므로 저자는 Capacitively Coupled Plasma (전극 간격 : 4cm, 전극 직경 : 14cm) 장비에서 평면 전극과 10mm 깊이와 각각 3.5mm, 5mm, 7mm, 10mm 직경의 홀이 있는 4개의 전극을 이용하여 Argon RF-MHCD 방전을 관찰하여 조건 별 최적의 홀 전극 디자인을 도출하였다. 실험 조건은 64.5mTorr ~ 645mTorr압력 범위/ 1A~9A이며, 플라즈마는 전극 사이 중앙에 설치한 RF-compensated Langmuir Probe와, 전극과 전기적으로 접촉하는 1000:1 Probe 와 Voltage-Current Probe를 이용하여 측정되었다. 실험 결과 압력 조건 별로, 최적의 전자 밀도를 유도하는 전극 상 홀의 직경이 달라짐을 확인하였다.

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