• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.864-865
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• 2007

외전형 유도전동기는 내전형에 비해 회전자가 외부에 존재하는 특징을 가지고 있어서 제품의 소형화 및 경량화를 시킬 수 있다는 장점이 있다. 하지만 외전형은 회전자의 직경이 내전형에 비하여 크기 때문에 조립 공정상에 존재하게 되는 회전자와 고정자간의 이심률에 따른 제품 전체의 불균형력이 상대적으로 크며, 이로 인해 모터의 정속적인 운전 방해 및 불규칙한 출력토크로 인한 제품 작동상의 오류발생이 더 크게 나타난다. 본 논문에서는 외전형 유도전동기에서 존재하는 이심률의 크기에 따른 불균형력이 최소화 될 수 있는 슬롯형태를 찾기 위해 회전자 슬롯의 형태를 전폐형, 반폐형, 개구형태의 3가지형태로 변경시킨 후, 이를 전자장 해석을 통해 불균형력을 비교하였다. 또한 이심률이 증가함에 따라 나타나는 불균형력의 증대를 슬롯 형태에 따라 비교 분석하여, 불균형력에 최적화된 외전형 모터의 슬롯형태를 알아보았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.199-204
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• 2021

본 논문에서는 정전기 흡착패드를 구성하는 곡면형 전극의 기하학적 엄밀성을 고려하기 위해 정전기 문제에 대하여 CAD에서 사용하는 NURBS 기저함수를 직접 사용하는 아이소-지오메트릭 해석 기법을 도입하였다. 정전기 흡착력을 곡선 접촉면에서 구하는데 법선 벡터의 영향이 크므로 엄밀한 기하형상을 고려하는 아이소-지오메트릭 해석이 강점을 갖는다. 수치 예제를 통해 곡면과 평면에서 반복 구조의 유무에 따른 파라메터 연구를 수행하여 곡면형 전극의 흡착력이 좋은 성능을 가짐을 보였다. 정전기 흡착력의 성분을 분석하였을 때 정전기 흡착력의 차이는 법선 성분 전기장의 증가로 인한 것으로 파악되었다. 결론적으로 곡면형 전극에서도 전극 사이 거리가 가까워지는 아래로 볼록인 경우가 가장 성능이 좋고, 위로 볼록인 경우에는 성능이 가장 낮음을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권3호
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• pp.163-170
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• 2014

전자탐사 자료로부터 지하구조를 정확하게 해석하기 위해서는 적절한 모델링 기술이 필요하다. 본보에서는 주파수영역 전자탐사 3차원 모델링에 유한차분법이나 유한요소법을 이용할 경우 필요한 기초 사항에 대해 소개한다. 인공송신원에서 특이성을 피하기 위해 지배방정식을 전기장의 2차장으로 정식화하고 그 결과 유도되는 연립방정식을 풀기 위한 반복해법과 직접해법에 대해 설명한다. 그리고 반복해법에 발산보정을 도입하면 그 수렴성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 이는 유한차분법에서 지형효과를 모델링할 때 특히 유용하다. 마지막으로 여기서 소개한 유한차분법을 이용한 3차원 모델링 알고리듬을 항공전자탐사에 적용한 예를 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1199-1205
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• 2001

최근, 휴대전화로부터 복사되는 전자파 노출에 대한 건강 위험성에 관한 국민적 관심이 높아지고 있고, 그에 따라 휴대전화가 전자파 인체보호기준의 적합성 여부를 평가하기 위한 전자파흡수율 측정 방법이 제안되어 왔다. 피시험기기인 휴대전화에 대한 국부 전자파흡수율은 전기장 프로브를 사용하여 모의조직으로 채워진 모의 인체 두부에서 전기장 분포를 측정함으로써 얻어진다. 전자파흡수율 측정에 요소가 되는 전기장 프로브, 모의인체의 형상과 크기, 모의조직의 전기정수 그리고 시험위치 등에 따라 측정값이 달라지므로 전자파흡수율 측정 기준을 설정하기 위해서는 이들 요소에 대한 연구가 요구된다. 본 논문에서는 휴대전화의 시험위치에 따른 전자 파흡수율 변화를 수치해석과 측정을 통해 분석하였으며, 통상 사용위치에서 최악의 조건을 조사하였다. 본 결과를 바탕으로 국내 전자파흡수율 측정 기준의 시험위치로서 접촉위치와 경사위치를 채택하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권1호
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• pp.39-46
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• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4469-4474
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• 2014

본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 자기부상열차용 선형 유도 전동기의 효율적인 운전곡선 도출 방법을 제안한다. 긴 시간의 동특성 해석을 위해 선형유도기 모델을 선형에서 회전형 타입으로 변환하고, 제어시 필요한 슬립 파라미터를 전자장 해석을 통하여 효과적으로 도출하였다. 견인용 선형유도전동기는 인버터에 의해 저속의 정토크 영역에서는 전압/주파수 (V/f) 일정제어를 수행하고, 고속에서의 정출력 영역에서는 전압을 고정시키고 주파수를 증가시키면서 제어한다. 따라서 논문에서는 정토크 및 정출력 영역의 운전 특성을 도출하기 위해 각 구간에서 일정한 스텝으로 슬립특성 곡선을 도출하고, 차량의 운전 상태에 따른 슬립 및 주파수를 특성곡선의 보간법에 의해 결정한다. 본 방법을 이용하면 차량의 임의의 부하상태에 따라 최적의 운전 지령을 제시할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.123-130
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• 2015

본 논문에서는 전자기파에 대한 수치적 파동흡수 경계모델인 Perfectly-Matched-Layer(PML)를 개발하고 PML을 연동시킨 유한요소법에 의해 콘크리트 구조물을 통과하는 마이크로파의 전파거동을 해석하는 수치적 기법을 제시한다. 콘크리트 부재와 공기로 구성된 무한매질을 PML을 경계로 하는 유한영역으로 치환하고, 이 유한영역에서 평면 전자기파에 대한 시간 영역 맥스웰방정식의 수치 해를 혼합유한요소법에 의해 계산하였다. 공기로만 이루어진 균일매질의 경우와 콘크리트 구조물이 존재하는 비균일 매질의 경우에 대하여 단일주파수 및 복합주파수를 갖는 마이크로파의 전기장을 계산하였고, 오차분석을 위해 $L^2$-놈 형태로 표현되는 정해와 수치 해의 상대오차를 정의하여 수치 해의 정확도를 평가하였다. 이 연구는 마이크로파를 이용한 철근콘크리트 구조물의 건전도평가 및 손상평가에 적용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권5호
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• pp.305-311
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• 2016

유도가열은 유도전류를 이용하여 도체에 열을 가하는 방식이다. 유도가열은 열을 가하고자 하는 물체 내부에서 열이 발생하고, 비접촉이며 안전하기 때문에 산업이나 의료분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 최근에 형상기억합금을 사용하여 열에 의해 인공치아가 임플란트에서 쉽게 빠질 수 있게 하는 임플란트 시스템이 개발되었다. 본 논문에서는 새로운 임플란트 시스템에서 인공치아를 쉽게 제거할 수 있는 유도가열 장치를 개발하였다. 먼저 전자장-열 구조 유한요소 연성 해석을 통해 다양한 입력 전류와 코일 형상에 대해 온도를 시뮬레이션 상으로 확인해보았다. 해석 결과를 토대로 유도가열장치 시작품을 제작하여 실험을 통해 86초에 인공 치아가 분리됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권11호
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• pp.67-78
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• 2005

본 논문에서는 전력선 통신(PLC) 시스템에 사용되는 고압 배전선로의 임피던스 특성을 해석하였다. 해석을 위해 전력선 통신 네트워크의 2포트 등가모델을 구현하였다. 등가모델 및 기본적인 전송선로 이론을 적용하여 전력선 통신 입력 단에서의 임피던스를 계산하였다. 또한 고압 커플러, 동축케이블 등의 특성을 제거한 전력선 자체의 입력임피던스를 계산하였다. 계산결과의 검증을 위해 고압 실증시험장에서 측정을 하였다. 측정결과 전력선 자체의 입력 임피던스는 $200\~300\;{\Omega}$의 값을 가졌으며, 주파수가 증가할수록 전력선 특성임피던스의 절반에 수렴하였다. 또한 측정치와 계산치가 매우 유사하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.299-308
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• 2002

소형루프 전자탐사의 가탐심도를 추정하기 위하여 주파수영역에서 2층구조에 대한 감도를 해석적으로 유도하였다. 이를 기초로 송수신 간격 2m 내외의 다중주파수 전자탐사 기기의 감도를 분석하고, 반응의 크기를 기준으로 가탐심도를 추정하였다. 먼저 감도 계산 결과는 하부층에 대한 감도는 동상성분이 이상성분에 비해 매우 높고 상부층의 두께가 20m에 이르더라도 저주파수 대역에서는 상부층의 감도에 비해 절대적으로 크다는 것을 나타낸 반면, 이상성분은 하부층에 대한 감도가 매우 약함을 보여준다. 따라서 다중 주파수를 이용한 소형루프 전자탐사에서는 동상성분의 정확한 측정이 가탐심도의 증대에 필수적임을 입증하였다. 전기비저항이 100ohm-m인 상부층 밑에 10ohm-m의 전기비저항을 갖는 하부층이 존재할 경우에는, 동상성분의 정확한 측정을 통하여 잡음 수준을 고려하더라도 10m까지의 가탐심도를 충분히 확보할 수 있으며 따라서 매립장의 침출수 분포 범위 영상화 등을 위해서 유용할 것으로 보인다. 그러나 전기비저항이 1,000ohm-m로 높은 기반암이 존재할 경우에는 비록 하부층의 감도는 상부층에 비해 매우 높으나 반응의 절대값이 매우 미약하여 탐지가 어려우며 이상성분 자료와의 복합적인 해석을 통해서도 기기의 정확도를 고려할 때, 가탐심도가 5 m를 넘기 힘든 것으로 나타났다. 따라서 전기비저항이 높은 지역에서는, 송수신 간격이 2m 내외로 짧은 다중주파수 소형루프 전자탐사법이 금속성 매설물의 탐지를 위해서는 유용하지만 기반암의 심도 규명에는 적절치 않다.