• 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.

• 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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.746_747
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• 2009

초전도 특성평가장치는 외부 인가 자장과 온도를 변화시켜 가며 고온 초전도 선재의 특성을 측정할 수 있는 장치이다. 본 논문에서는 먼저 설계된 초전도 특성평가장치용 마그네트에 대한 전자장 해석을 하였고, 이 마그네트에 iron을 설치하였을 때의 전자장 해석을 수행하였다. 전자장 해석을 통하여, iron을 설치하였을 때와 iron을 설치하지 않았을 때의 차이를 파악하도록 하였다. 그리고, iron의 두께에 따라 달라지는 자장 분포를 파악하여 초전도 특성평가장치에 iron을 설치하였을 때의 특성을 파악하도록 하였다.

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

• 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.

• 전기의세계
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• v.39 no.3
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• pp.39-46
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• 1990

반도체 내에서의 전자장 해석을 위한 Maxwell방정식의 단순화, 반도체 방정식의 전개, 물리적인 모델링, 수치해석 기법, 응용분야 및 차세대 반도체 기술 개발을 위한 device simulation 기술등을 review하였다. Poisson방정식의 고유한 quasi-static apporximation을 고찰하였으며, Drift 확산식의 유효성 범위를 증가시키기 위하여 각 물리적인 모델들을 review하였다. 반도체 수치해석에서 빈번히 사용해온 F.D.M.F.E.N.및 B.E.M기법의 장단점과 각각으 수치해석 기법을 이용한 Simulation tool들을 언급하였다. 또한 현재의 반도체 기술과 차세대 반도체 memory기술을 위한 Simulation의 응용분야 및 3차원 Simulation에 필요한 기본적인 tool의 조건을 언급하였다.

• 전기의세계
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• v.39 no.3
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• pp.9-14
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• 1990

본 고에서는 유한유소법에 의한 전자장 수치해석 예를 간단히 기술하였다. 짧은 역사에도 불구하고 유한요소법이 오늘날처럼 각광을 받게 된 것은 많은 숨은 공로자들의 노고가 있었기 때문이다. 앞으로 산학협동으로 배전의 노력을 경주한다면 선진외국에서처럼 소형정밀모터등의 설계 및 제작등의 CAD화도 그리 멀지 않으리라 생각하며 최근의 기술이나 연구개발동향에 대해서는 IEEE의 주관하에 격년으로 개최하는 "COMPUMAG"등의 문헌을 참고하면 될것이다.참고하면 될것이다.

• 전기의세계
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• v.39 no.3
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• pp.32-38
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• 1990

1960년대 후반 유한요소법인 전자장 수치해석에 응용되기 시작한 후 전기기기 특성해석, 성능예측 및 설계에 많은 도움을 주었다. 그동안 실제 모델에 응용된것은 거의가 2차원 문제에 국한되었다. 그러나, 최근 들어서는 각종 전기기기가 경량화, 소형화, 고효율화 됨에 따라 점차로 3차원 전자장 수치해석에 대한 요구가 급증하고 잇다. 앞서 언급한 바와 같이 유한요소법은 영역법의 일종으로 영역을 적절히 요소분할 하는데 어려움이 있다. 따라서 근래에 영역법의 문제점을 보완하기 위하여, 또한 영역법으 대용으로 경계법에 대한 연구가 점차로 증대되고 있다. 경계요소법은 주어진 지배방정식에 대한 Green 함수를 반드시 알아야만 하는 단점을 갖고 있으나 근래에 들어서는 광범위한 분야에 걸쳐 Grem함수가 이미 발전되어 있기 때문에 실제 응용에는 별 문제가 없으리라 생각된다.

• KIPE Magazine
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• v.25 no.4
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• pp.39-43
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• 2020

• Journal of Industrial Technology
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• v.8
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• pp.71-80
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• 1988

높은 전압으로 충전된 Capacitor를 순간적으로 원통형 coil에 방전하면 순간적으로 강한 전자장 impulse가 발생한다. 이때 coil를 둘러 싼 금속 tube는 radial 방향의 힘을 얻어 팽창한다. 본 논문은 이때 tube내의 전자장분포와 tube 벽의 움직임을 integral equation method를 사용하여 해석하였다.