본 논문은 자기장을 이용하여 전류를 안정화시켜 정밀전류를 발생 시킬 수 있는 장치에 관한 연구이다. 일반적으로 전류를 안정화 시키는 방법은 전류회로에 직렬로 저항을 연결하여 저항 양단에 유도되는 전압을 측정하여 전류를 제어하는 방법을 많이 사용한다. 그러나 이 방법은 정밀한 전류를 제어하기 위하여 직렬로 연결되는 저항값이 커야하며, 또한 전류에 의해 발생되는 열로 인해 저항값이 증가하기 때문에 정밀한 제어가 어렵다. 이러한 단점을 보완 할 수 있는 방법으로 전류회로에 직렬로 코일을 연결하여 전류가 변화면 코일속에 자기장이 변화는 원리를 이용하여 전류를 안정화시켜 정밀전류를 발생 할 수 있다. 본 연구에서는 저자기장 국가표준 확립 및 물리고유상수인 양성자 자기회전비율 측정을 위해 원자자기공명 방법을 이용하여 직류전류를 1 A 범위에서 $0.1{\mu}A$ 수준으로 안정화 시켰다.
직렬 저항형 직류전압 분할기의 비율측정용으로 1:1 저항비율 정밀 측정장치가 개발되었다. 능동가드 및 교환방법을 이용하여 분할기 측정 시 가장 큰 장애 요인의 하나인 누설효과를 성공적으로 제거할 수 있었다. 새로 개발한 측정장치는 10 $k{\Omega}$ 또는 100 $k{\Omega}$ 저항에 대하여 약 $10^{-8}$의 정확도가 가능한 것으로 분석되었다.
초정밀 박막저항을 제조하기 위하여, 3원계 5lwt%Ni-4lwt%Cr-8wt%Si 합금 타겟(Target)을 가지고 DC/RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 박막 저항을 제조하였고. 낮은 저항온도계수(TCR)를 가지는 박막을 만들기 위해 스퍼터링 제조공정의 변화에 따른 박막의 미세구조와 전기적인 특성을 조사하였다. 스퍼터링 제조공정 변수로써 스퍼터링 Power를 변화시켰고. 제조된 박막은 공기 중에서 400[$^{\circ}C$]까지 열처리하였다. 반응압력을 감소시킴에 따라 TCR값은 감소하였고, 기판온도 및 열처리 온도의 증가에 따라 TCR값도 증가하였다. 또한. 저항온도계수값은 DC와 RF의 변화에 따라 +52, -25(ppm/$^{\circ}C$)의 TCR값을 나타냈다 이와 같은 결과로부터 제조공정을 변화시킴에 따라 면저항 및 저항 온도계수의 제어가 가능함을 알 수 있었다.
재료의 상변태 현상을 규명하기 위한 목적으로 이용되는 전기저항 측정법은 "비열측정", "선팽창율 변화 측정"등의 주요 분석방법에 비해 상대적으로 우수한 정밀성과 편이성으로 많은 연구자들에 의해 이용되고 있다. 그러나 전기저항 측정법은 전기저항의 온도민감성, 크기효과(size effect) 등으로 인해 실험결과에 대한 폭넓은 응용과 해석에 제한을 받고 있다. 최근 전기저항 변화율을 미분한 "DVRC 측정법"을 통해 보다 정밀하게 상변태 현상을 규명하고자 하는 노력들이 진행 중에 있다. 본 연구에서는 Al-Mg합금을 대상으로 수행된 전기저항 측정결과와 DVRC측정결과를 비교 분석함으로서 미시적 상변태 해석을 위한 기초적 해석 자료를 도출하고자 하였다.
반도체 웨이퍼 및 각종 박막의 면/비저항(sheet/resistivity resistance)의 측정에 비교적 간단히 측정할 수 있고 측정정확도가 높은 4탐침(four-point probe)방법이 널리 사용되고 있다 또한 4탐침 측정방법은 높은 분해능의 contour map작성과 ion implantation의 doping accuracy 및 doping uniformity의 측정에도 사용된다. 최근 재료의 소형, 박막화 경향으로 볼 때 정확한 비저항 측정의 필요성이 요구되고 있으며 이에 따라 4탐침 측정기술인 single 및 dual configuration method로 실리콘 웨이퍼에 대한 비저항의 측정 정확도를 고찰한 결과 dual configuration 측정방법이 single configuration측정 방법에 비하여 정밀 정확도가 더 좋은 것으로 고찰되었다.
직류 100 kV 까지 고전압의 국가 측정표준을 확립하기 위하여 저항형 분압기의 비율을 정밀 측정하는 방법을 고안하였다. 일반적으로 저항형 분압기의 비율은 사용 전압에 따라 변하므로 저항과 전압비율을 동시에 측정하는 기술이 요구된다. 본 발표에서는 고안된 binary step-up 방법의 원리를 설명하고 실제 적용 시 예상되는 불확도를 계산하고자 한다.
암석의 비저항값은 암석 자체의 성질뿐만 아니라 유체의 종류, 온도, 물 포화율, 접촉상태, 유도분극, 측정기기 및 사용전원의 주파수 등, 여러 요인에 의하여 영향을 받는다. 이 연구는 암석의 비저항을 정확하고 정밀하게 측정하기 위한 기초 연구의 일환으로서, 비저항 실측자료를 비교 분석하는 과정을 통하여 비저항 측정에 영향을 주는 다양한 요소들을 추적하고, 아울러 비저항 측정에 있어서 최적의 환경 조건을 찾고자 하였다. 특히 온도, 물 포화율, 시료와 전극의 접촉상태, 측정 주파수의 영향 등이 종합적으로 분석되었으며, 전도성 접착제와 절연 테이핑 방법 그리고 시계열 비저항자료의 이용이 비저항 측정의 정확도와 정밀도 향상에 크게 기여할 수 있음을 보였다.
최근 반도체기술의 발달과 마이크로프로세서 제어기술의 발달로 유도전동기의 정밀제어가 가능해졌다. 유도전동기로서 고 응답성을 확보하기 위하여 주로 벡터제어방식을 도입하였다. 그러나 시스템이 모터 파라미터의 변화에 따라서 성능이 저하되거나 또는 불안정해질 수 도 있다. 특히 모터 파라미터변화의 하나로서 온도상승에 따른 모터 2차저항값의 변화는 시스템 성능에 심한 영향을 끼친다. 본 논문에서는 이에 대한 대책으로 파라미터를 동정하는 벡터제어방식을 연구하였다. 유도전동기의 2차저항을 동정하기 위해서 2차쇄교자속상의 1차전류에 교류분을 중첩시키는 것이 필요하였으며 동정시점의 결정은 2차전류가 정격의 1.5배에서 1분 경과한 때를 동정의 시점으로 하였다. 동정알고리즘은 등가 피이드백계를 도출하고 그것을 이용해 안정성이 확보되는 것을 확인할 수 있었다.본 논문에서는 온도변화가 클 경우에만 모터 파라미터를 동정하여 제어 파라미터를 수정하므로써 정밀도의 향상뿐만 아니라 속응성의 향상도 기대할 수 있다.
금속의 전기 비저항 측정방법은 일반적으로 4단자, van der Pauw, Four-Point Probe(FPP), eddy current 방법 등이 있다. 이들의 측정방법들은 각각 다르지만 동일한 시료에 대한 전기 비저항 측정값은 거의 같은 결과를 나타내어 야 한다. 금속 전기 비저항의 정밀측정에 대한 연구를 위하여 비자성 금속인 STS 316 시료를 선정하여 측정한 결과 4단자와 van der Pauw 방법으로 측정된 비저항은 각각 $75.86{\mu}g\Omega{\cdot}cm$(2.273 %IACS), $75.80{\mu}g\Omega{\cdot}cm$(2.275 %IACS)이며, 측정 불확도는 0.25 %로서 거의 동등한 결과를 나타냈고, Four Point Probe(FPP) 방법으로 측정된 비저항은 $75.36{\mu}g\Omega{\cdot}cm$(2.288 %IACS), 측정 불확도는 0.45 %, eddy current 방법으로 측정된 비저항은 $76.63{\mu}g\Omega{\cdot}cm$(2.25 %IACS), 측정 불확도는 0.64 %로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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