• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.905-912
• /
• 2011

본 논문에서는 실시간 안압 모니터링을 위한 안압 센서와 안압에 따른 안압 센서의 공진 주파수를 검출 할 수 있는 외부 코일을 설계 및 구현 하였다. 안압 센서는 3-D EM 시뮬레이션을 통하여 설계 하였고, MEMS 기반 기술로 구현 되었다. 측정 결과로서, 안압 센서의 공진 주파수는 외부 코일의 공진 주파수에 비하여 낮아야 하며, 안압 센서의 공진 주파수가 외부 코일의 공진 주파수에 근접 하게 위치 할 때, 위상 변화량이 높아짐을 확인 하였다. 또한, 안압 센서는 외부 코일과의 거리에 따라 최대위상 변화가 발생하는 지점이 불변하여야 하는데, 설계된 안압 센서는 외부 코일과의 거리가 변화 할 때, 최대위상 변화량 자체는 변화 하지만, 최대위상 변화가 발생하는 지점이 동일함을 확인 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.2330-2334
• /
• 2014

본 논문에서는 무선 신호전송을 위한 비접촉 방식의 AC커플링(Coupling)기반 평면 나선형 인덕터의 주파수 특성을 분석하였다. 기판의 유전상수의 변화는 소자의 인덕턴스에 직접적인 영향을 주지 않고 소자의 전기용량에 영향을 주어 공진주파수를 변화시키는 것을 알 수 있다. 기판의 두께가 증가할수록 인덕턴스는 증가하지만 공진주파수는 감소하였으며, 이것은 기판 두께의 감소로 인해 내부 전기용량이 증가하였기 때문이다. 인덕터의 도체 선 폭이 증가하여도 전체 인덕터 크기와 턴 수 및 선 간격이 일정함으로 내부 사각 코일의 도선 면적이 작아지게 되어 각각의 자기 인덕턴스가 감소하게 되고 공진주파수는 증가되게 된다. 또한, 도체의 선 간격이 증가하면 내부 사각 코일의 도선 면적이 작아지게 된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권9호
• /
• pp.813-821
• /
• 2013

본 논문에서는 공진기의 임피던스 변화에 근거한 생체 신호 센서를 제안한다. 제안된 생체 신호 센서는 호흡과 심장 박동 같은 생체 신호를 감지할 수 있고, 시스템은 공진기, 발진기, SAW 필터, 그리고 파워 감지기로 구성되어있다. 인체와 같은 유전체의 주기적인 움직임은 근거리 장 영역 안에서 공진기의 임피던스 변화를 야기하며, 따라서 공진기의 공진 주파수의 변화는 발진기의 발진 주파수 변화에 영향을 끼친다. 여기서 SAW 필터 저지대역의 가파른 주파수 응답특성은 작은 양의 주파수 편차를 큰 변화로 바꿀 수 있다. 기존의 센서의 감지 거리를 확장시키는 것을 목적으로 ISM 대역 870 MHz 대역에서 동작 시켰으며, 최대 거리 120 mm에서 호흡과 심장 박동신호의 검출을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.137-141
• /
• 2016

전력의 효율적인 사용과 에너지 절감을 위한 비접촉 전류측정에 대한 요구가 커지고 있다. 본 연구에서는 무선 비접촉 측정을 가능하게 하는 2개의 결합코일과 전류의 인가에 의해서 인덕턴스가 변화하는 센서코일을 이용한 공진회로를 구성함으로써, 인가되는 전류의 크기에 따라 공진주파수가 변화하는 것을 이용한 비접촉 전류센서를 제안한다. 센서코일의 인덕턴스는 외부에 자석을 부착함으로써 부여되는 바이어스 자계에 의해서 자계(전류)의 크기뿐 아니라 방향을 판단할 수 있었다. 본 연구에서 구성한 비접촉 전류측정장치를 이용하여서 -3~+3 A의 전류를 측정하였을 때 18 V의 출력전압변화를 얻을 수 있었으나, 전류에 대한 출력특성은 선형적이지 않았다. 본 연구에서 제안하는 비접촉 전류측정방법(장치)를 보다 현실화시키기 위해서, 향후 출력신호의 선형화와 분해능의 엄밀한 검토가 필요하다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.142-148
• /
• 2012

본 연구에서는 초음파원자현미경 캔틸레버의 접촉 공진주파수를 이용하여 실리콘 웨이퍼와 나노 스케일의 폴리머 박막 패턴의 접합면 사이에서 나타나는 접합 특성을 UAFM 이미지를 통해 평가하였다. 이를 위해 실리콘 웨이퍼의 표면 처리 공정을 다르게 하였고 리소그래피 공정을 통해 300 nm의 폴리머 박막 패턴을 제작하였다. 제작된 시험편의 접합 상태를 광학현미경 이미지를 통해 서로 비교하였고 나노 스크래치 시험의 임계하중 값을 통하여 나노 패턴의 접합 상태를 검증하였다. 각각의 시험편에 대해 UAFM을 이용하여 $1{\mu}m{\times}1{\mu}m$ 크기의 표면 이미지와 표층부의 접합 상태이미지를 각각 얻었고 접촉 공진주파수의 진폭과 위상의 변화로 인한 접합부의 이미지 콘트라스트 차이로 접합 상태를 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.277-282
• /
• 2014

최근 전통적 초음파기법이 탐상할 수 없는 잠닉손상을 평가할 수 있는 잠재적 기술로서 비선형 초음파기법들에 대한 많은 관심이 있다. 비선형 초음파기법중 하나인 공진주파수 변화를 이용하는 기법은 재료의 탄성영역에서의 이력에 근거한 기술이다. 공진주파수의 변화량이 아주 작기 때문에 정교한 공진주파수 측정장치가 필요하다. 본 연구에서는 비선형 전자기음향공진기법을 적용하였다. 비선형 전자기음향공진기법은 비접촉 EMAT 센서를 사용하기 때문에 재료의 주파수 응답에 영향을 최소화할 수 있다. 3점 굽힘 피로시험을 한 알루미늄판 시편에 횡파 EMAT으로 실험을 실시하였다. 전압을 여러 레벨로 인가하며 공진을 발생시켜 잠닉손상측정에 중요한 요인중 하나인 이력 비선형 파라미터 ${\alpha}$를 공진주파수 변화로부터 산출하였다. 비손상시편과 손상시편에서의 측정된 이력 비선형 인자의 값이 서로 차이가 남을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.7-13
• /
• 2013

철강 생산 제품 중 강선 (steel wire rod)은 제조 과정 중 종방향으로 미세한 표면 결함이 매우 빈번하게 발생하는데 이중 깊이가 수 십 마이크로미터 이상인 결함들은 최종 생산품의 불량을 유발하는 심각한 원인이 되고 있다. 이와 같은 이유로 강선의 제조 단계에서 표면의 미세 결함의 깊이를 평가하는 방법의 개발이 절실히 요구된다. 표면 미세 결함을 평가할 수 있는 여러 가지 방법 중에서, 본 연구에서는, 전자기 음향공진법의 적용 가능성을 고찰하고자 한다. 전자기 음향 공진 (electromagnetic acoustic resonance, EMAR)은 전자기 음향 트랜스듀서 (electromagnetic acoustic transducer, EMAT)을 이용하여 시편의 공진 특성을 측정하는 방법으로서, 대상의 작은 변화에도 민감하게 반응하고 비접촉 측정이 가능하여 현장 적용에 용이하다는 장점이 있다. 전자기 음향 공진 실험을 통하여 표면 미세결함과 잔향특성의 변화를 관찰하여 깊이 약 100 마이크로미터 내외의 결함은 탐상 가능함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.64-72
• /
• 2001

본 논문에서는 비접촉 충전 에너지 전달을 위한 포워드 ZVS MRC(Zero Voltage Switching Multi Resonant Converter)를 제안하였다. 포워드 ZVS MRC는 기생성분을 흡수하는데 그리고 스위칭손실을 최소화하는데 효과적이다. 이것은 높은 주파수동작에 적합하며 따라서 이것을 비접촉 충전에너지 전달에 적용하였다. 사용된 컨버터는 분리형 트랜스포머와 동기식정류기를 이용하였다. 갭의 크기에 따른 결합계수(k), 누설인덕턴스, 결합인 덕턴스 그리고 공진 주파수를 측정하였다. 구해진 값을 이용하여 회로를 설계, 구현하였으며 제안된 회로는 PSPICE로 시뮬레이션하였고 실험하였다. 주스위치의 전압 스트래스와 출력전력을 측정하였으며 제안된 컨버터가 비접촉 충전 에너지 전달에 적합함을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.80-84
• /
• 2008

본 논문은 다중권선의 비접촉 변압기를 이용한 비접촉 전력공급 방식을 제안한 논문이다. 논문에서 제안한 전력공급 방식은 엘리베이터 카에 신뢰성 높은 전력을 전송하기 위하여 공진주파수 추적 기법을 사용하였다. 제안된 시스템을 검증하기 위하여 ICAP4와 Maxwell을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 5[kW]급 비접촉 전력전송시스템을 제작하여 실험을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권11호
• /
• pp.1613-1622
• /
• 2010

본 연구는 고진공 환경중 초음파 리니어 스테이지의 나노미터 위치제어를 기술하고 있다. 고진공 환경 중 초정밀 위치 제어 시스템에 응용하기 위해 3 차 종진동 모드와 6 차 횡진동 모드를 가지는 BLT를 개발 했다. 안정적인 고출력을 위해 BLT 는 하나의 공진 주파수로 두 개의 모드 진동을 발생 시켜야 한다. 하나의 공진 주파수를 이용 하기 위해 어드미턴스를 변화시켜 각 모드의 공진 주파수를 일치시켜 조건이 다른 대기 환경에서 안정적인 고출력을 얻을 수 있었다. 기압 변화에 따라 구동 특성이 달라지는 시스템을 제어하기 위해 마찰력 변화에 따른 비선형 특성을 보상한 NCTF 제어를 사용했다. 설계된 제어기를 이용해 고진공 환경에서 시스템을 나노미터 정도로 제어하는 결과를 얻을 수 있었다.