• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.634-637
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• 2010

본 논문은 미세구조의 마이크로 액추에이터의 구동해석을 위한 결과로써 3차원 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)을 이용하여 수행하였다. 마이크로머신과 같은 미소구조물을 해석하는 경우, 컴퓨터의 메인 프로세스에 비해 프리프로세서(pre-processor)의 비중이 높아지고 있어 그 효율화가 가장 중요하다. 수작업에 의존해야 했던 지난날의 요소분할법 기술은 최근에 들어 여러 연구자들에 의해 개발되고 있다. 특히, 복합현상을 다루는 정전 액추에이터에 직접적인 적용에 다소 어려움이 있는데 3차원적인 수치 및 실험평가는 실용적인 문제에서 비추어 볼 때 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 센서로서의 역할을 하는 마이크로 정전 액추에이터의 기본설계를 위한 토대를 구축하고자 3차원적인 FEA 시뮬레이션을 수행하여 미세 회전운동을 분석하였다. 그 결과 설계된 모델에서 먼저 자중해석과 Mode 해석에서 기준치를 모두 만족하였다. 또한 설계된 액추에이터의 형상에 따른 회전자의 변형해석을 수행하여 시작토오크와 탄성한계까지의 위치제어에 필요한 회전각을 구하였으며, 정전장 해석을 통하여 시작토오크는 전압 $V^2$에 비례함을 알 수 있었다.

• 전기의세계
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• v.44 no.11
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• pp.9-15
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• 1995

본고에서는 먼저 모멘트법(MoM)을 도입하기 위해 기본적인 수학적 개념을 다루었고 이로부터 모멘트법을 소개하였다. 다음으로 정전장에서 어떻게 적용되는지를 알아보기 위해 단일 도체판에 대해 모멘트법을 적용하여 전하분포와 캐패시턴스를 계산하였따. 전자파에서 적용을 알아보기 위해 short dipole 안테나[13]를 해석하였다. 논의를 간단히 하기 위해 point matching법[14]을 사용하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1271-1272
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• 2015

송전선로 아래에서의 전기장과 자기장의 계산은 2013년 밀양 송전탑 사건에서 볼 수 있듯이 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 공간을 전파해 나가는 전자파의 특성과는 다르게 5~60Hz의 매우 낮은 주파수(ELF: Extremely Low Frequency)로 송전을 하는 송전선로에서는 발생원으로부터 거리에 따라 반비례하여 그 크기가 작아지는 정전기장 및 정자기장을 발생시킨다. 하지만 수백 kV의 높은 송전전압 때문에 주변에서의 전기장 자기장의 값이 매우 크게 되고 이로 인한 논란이 많기 때문에 정확한 정량적 해석이 불가피한 실정이다. 본 논문에서는 수백 kV로 송전되는 송전선로에서 발생 하는 전기장과 자기장을 해석적으로 계산하고 지면으로 부터 특정한 높이에 따라 전기장 자기장이 어떻게 변화 하는지에 대한 결과를 분석 하였다. 송전 선하에 전기장 및 자기장의 분포는 MATLAB을 통해서 계산 되었다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.12
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• pp.236-243
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• 1998

퍼지 이론과 계산기하학적 수법에 의한 자동요소 생성법, 해석코드 및 상용 솔리드 모델러를 유기적으로 통합한 자동화된 설계시스템을 개발하였다. 본 시스템은 여러 가지 복합현상과 관련된 실제 구조물에 대한 설계기능을 갖고 있다. 정전장 해석, 변형해석 및 모드해석 등과 같은 해석하고자 하는 물리적인 현상에 의존한 형상모델이 자동적으로 유한요소모델로 변환되어 해석을 수행한다. 또한 신경망의 기능을 도입, 통합시킴으로써 설계해의 영역을 유용하게 제시하여 준다. 개발한 시스템은 정전 마이크로머쉰의 성능 평가에 적용하여 그 효용성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.6
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• pp.35-42
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• 2010

We use conformal mapping method to derive the analytical expressions for calculating electrostatic fields and electric potentials surrounding the conductor-backed coupled coplanar waveguide(CBCCPW) structure. Using the derived expressions, the electrostatic fields and potentials are computed at various points of the CBCCPW's geometry and the field and potential distributions are analyzed. The proposed method provides a faster and simpler calculation of the field distributions than the full-wave analysis method because no iterations are required. This method can be widely applied to the analysis of microwave integrated circuits using coupled line, such as coupler, filter, and microstrip antenna.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.7 no.1
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• pp.7-12
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• 2000

As an essential technology for the FED, VFD and PDP packaging having merits of no glass frit and no glass tube usage, two sodalime glass substrates were electrostatically-bonded in a vacuum environment, and the bond properties were compared with the case of bonding in atmosphere. The glass wafer pairs bonded in vacuum using a-Si interlayer had a relatively lower bond strength than the ones bonded in atmosphere under same bonding conditions (temperature and voltage). And the bond strength was increased in the case of oxygen ambient. Through the XPS and SIMS analyses fur the surface region of a-silicon and bulk glass, it might be concluded that the lower bonding strength was originated from the inactive silicon oxide growth occurred during the electrostatic bonding process due to oxygen deficiency in vacuum.

• Membrane Journal
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• v.13 no.1
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• pp.37-46
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• 2003

The electrokinetic effect can be found in cases of the fluid flowing across the charged membrane micropores. The externally applied body force originated from the electrostatic interaction between the nonlinear Poisson-Boltzmann field and the flow-induced electrical field is taken into the equation of motion. The electrostatic potential profile is computed a priori by applying the finite difference scheme, and an analytical solution to the Navier-Stokes equation of motion for slit-like pore is obtained via the Green's function. An explicit analytical expression for the flow-induced streaming potential is derived as functions of relevant physicochemical parameters. The influences of the electric double layer, the surface potential of the wall, and the charge condition of the pore wall upon the velocity profile as well as the streaming potential are examined. With increasing of either the electric double layer thickness or the surface potential, the average fluid velocity is entirely reduced, while the streaming potential increases.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07b
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• pp.828-830
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• 2000

This paper describes BIEM(Boundary Integral Equation Method) for computation of three dimensional electric field distribution and numerical method that an equivalent charge density is unknown variable. After computing numerically the surface charge distribution. the distribution of both potential and electric field are obtained. Finally, this numerical method is applied to the concentric sphere and the coaxial cylindrical model and numerical result is compared to the analytic solution.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.22 no.1
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• pp.115-121
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• 2005

Micromachines are extremely novel artifacts with a variety of special characteristics. Utilizing their tiny dimensions ranging roughly from 10 to $10^3$ micro-meters, the micromachines can perform tasks in a revolutionary manner that would be impossible for conventional artifacts. Micromachines are in general related to various coupled physical phenomena. They are required to be evaluated and designed considering the coupled phenomena. This paper describes finite element analysis (FEA) simulation of practical behaviors for the micro actuator. Especially, electric field modeling in micro actuators has been generally restricted to in-plane two-dimensional finite element analysis because of the complexity of the micro actuator geometry. However, in this paper, the actual three-dimensional geometry of the micro actuator is considered. The starting torque obtained from the in-plane two-dimensional analytical solutions were compared with that of the actual three-dimensional FE analysis results. The starting torque is proportional to $V^2$, and that the two-dimensional analytical solutions are larger than the three- dimensional FE ones. It is found that the evaluation of micro actuator has to be considered electrical leakage phenomenon.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.21 no.11
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• pp.1509-1517
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• 1997

Charged and uncharged particle motions and collection characteristics around a bipolar charged rectangular shape electret fiber are studied numerically. Particle inertia, fluid drag, Coulomb force and polarization force are considered to predict the particle motion around the electret fiber. The effects of particle sizes, flow velocities, number of charges and polarities are also systematically investigated. For small size particles, the single fiber collection efficiency is greatly dependent on the charge polarity and the number of charges on a particle. However, particles larger than 5.mu.m do not show charging effect on collection efficiencies in the flow velocity ranges from 1.5 cm/s to 150 cm/s when the maximum charges are within +5 to -10. The results show that a strong electric field gradient at the corner of the bipolar charged fiber plays a very important role on collecting particles regardless of its charge polarity because of the polarization force. It also shows that the most penetrating particle size for a single electret fiber decreases as the flow velocity increases and the number of charges of a particle decreases.