• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.922-923
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• 2011

비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 한다. MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는데 높은 성능을 보인다. 하지만 이 시스템은 축방향으로 자기장을 형성하여 투자율이 큰 금속 배관을 포화시켜 결함이 있는 부분에서 발생하는 누설자속을 검출하는 방식이기 때문에 축방향으로 발생하는 미소 결함은 자기장이 통과하는 단면이 작고 누설자속이 거의 없어 검출이 어렵다. 축방향 미소결함을 검출하기 위해 기존의 MFL PIG를 개선시킨 것이 CMFL PIG이며, 이것은 자기장을 원주방향으로 형성하여 결함에서의 자기 누설을 최대화 가능하다. 본 논문에서는 축방향 미소 결함의 검출이 가능한 CMFL 비파괴 검사 방법에 관한 논의와 이를 이용하여 축방향 결함의 위치이동에 따른 왜곡 신호의 분석 및 보정하는 방법에 관해 제안한다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.277-281
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• 2000

본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.53-53
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• 2010

지표위의 어떤 지점에서의 지구자기의 수평분력 방향과 진북방향 사이의 각을 편각(Declination)이라고 정의한다. 쉽게 말하면 편각은 나침반의 자침이 가러 키는 방향과 진북방향과의 사이 각을 말한다. 대부분의 사람들은 나침반의 자침이 북자기극(North magnetic pole)을 가러킨다고 잘못알고 있다. 지구 다이나모설(Geodynamo theory)에 의하면 주로 철(약 90%)로 구성된 외핵 속에서 계속 생성 유지되고 있는 복잡한 (각각 나선형(helical)의 회전축에 대체로 평행하거나 평행하지 않은) 대류(Convection currents)에 수반하는 전류가 복잡한 지구자기장을 형성한다. 지표상에서 측정한 지구자기장의 자료를 Spherical harmonic analysis 으로 분석하면 한 개의 커다란 쌍극자(Dipole) (Inclined geocentric dipole 또는 주된 자기장(Main field) 이라고 부름), 적도쌍극자(Equatorial dipole), 4극자 (Quadrupoles), 8극자(Octupoles) 등의 여러 개의 크고 작은 쌍극자들의 총합이 지구자기장의 근원인 것처럼 해석되고 있다. 어떤 지점에서의 지구자기장의 방향은 외핵에서 생성된 천체 자기장에서 Main field를 제거한 나머지 자기장과, 상부 맨틀(upper mantle), 지각 및 지표상에 존재하는 인공 물체 또는 암석 및 광석 등의 잔류자기 및 유도자기 그리고 지형 등의 영향으로 결정된다. 어떤 지점에서의 지구자기장의 방향은 태양풍(Solar wind)과 전리층 사이의 상호작용 등의 외부자장(external field)의 영향도 받는다. 비쌍극자 자장(Non-dipole field)은 지표상에서 측정되는 총자기장에서 외핵에서 생성된 주된 자기장(Main field) 즉, 지구의 회전축에서 약 11.5도 기울어진 쌍극자 자장을 제거하고 남는 자기장을 말한다. 따라서 편각은 비쌍극자자장의 영향을 가장 많이 받는다. 비쌍극자 자장은 정지한 상태의 자장(standing field) 과 매년 서쪽으로 약 0.2도 움직이는 Westward drift하는 자장으로 크게 두 가지로 구분된다. 쌍극자 자장의 방향은 매우 느리게 변하지만 그 세기는 현재 비교적으로 빠르게 약해지고 있다. 비교적으로 매우 빠르게 변하는 비쌍극자 자장의 변화를 영년변화(Secular variation) 이라고 한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-11
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• 1993

초크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장시 액상내의 난류 특성 억제 및 산소, 첨가제 등의 제어를 위해 보통 자기장을 걸어주고 있으며 본 연구에서는 축방향 자기장을 걸어주었을 경우 나타나는 자장의 효과를 수치적으로 계산하였다. 자기력의 증가에 따라 액상내의 유속의 크기는 상당히 억제되었다. 자장의 크기가 증가함에 따라 중심축 부근에서 상승하는 유동의 속도가 감소하기 때문에 S/L 응고계면은 점점 평탄해졌으며, B=0.3 Tesla에서 액상내의 온도 분포는 중심축 부근을 제외하고는 오직 전호 효과로만 계산된 결과와 거의 유사하였다. 또한 고상 및 액상 표면을 통한 열방출량 중 Ar 가스에 의한 열방출량은 3% 미만이었으며 대부분의 열량은 복사를 통해 방출되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제16회 학술발표회 논문개요집
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• pp.143-144
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• 1998

• 한국자기학회지
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• 제26권2호
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• pp.50-54
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• 2016

본 연구에서는 교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막 재료의 각도에 따른 강자성 공명 선폭 변화 특성을 분석하였다. 선폭의 최대 및 최소값은 교환 결합력에 의한 일방 이방성의 자화 곤란축 및 용이축 방향에서 각각 관측되었으며, 고정된 MnIr의 스핀에 의한 교환 바이어스 자기장의 각도 의존성과 일치하였다. 따라서, 최대 선폭은 고정된 MnIr 스핀의 반대 방향에서 자기장 방향으로 꼬여있는(twist) CoFe의 자화에 기인한다. 한편, CoFe 단일 박막에 비하여 증가된 최소 선폭은 각도 의존성이 없는 회전 이방성 자기장과 관련되며, 선폭 증가의 원인은 MnIr 입도의 자화 용이축 분포 특성으로 설명된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.662-664
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• 1999

본 연구에서는 자기공명영상에서 인체에 에너지를 주고, 신호를 받는 transceiver 역할을 하는 RF(Radio Frequency) 코일을 제작하여 phantom의 영상을 얻었다. 코일의 종류는 high-pass 타입의 birdcage형으로 제작을 하였으며, 영상을 얻는데 사용한 자기공명영상진단장비는 주 자기장의 세기가 1.5T인 GE사의 시스템이다. 이 시스템을 이용하여 phantom의 축방향과 축방향에 수직인 두 방향의 영상을 얻었다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.905-909
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• 1995

전원주파수 교류자기장 내성평가을 위하여 유도코일용 대형 3-축 사각 헬름홀쯔 코일 를 설계 .center dot. 제작하였다. 제작한 사각 헬름홀쯔 코일의 코일상수및 자기장 균일도를 측정하였으며, 3축 방향의 자기장 균일도는 컴퓨터 모사에의한 값과 잘 일치하였다. 자기장 균일도부터 교류자기장 내성평가에서 요구하는 유효시험공간을 결정 하였으며, 다회의 유도코일을 사용하므로써 낮은 전류로 큰 자기장을 요구하는 단속적 교류자기장 내성평가도 수행할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.120-120
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• 2018

반도체 소자나 디스플레이 패널 제조 공정에 가장 많이 사용되는 진공 펌프인 터보 분자 펌프는 오일을 사용하지 않고, 설치 방향이 자유로우며 넓은 작동 압력 영역을 가지고 있어서 고가임에도 불구하고 점점 더 사용 영역을 넓혀 가고 있다. 상하의 두 곳에 회전축을 지지하는 베어링이 필요한데, 기계식 금속 베어링을 채용하는 경우에는 반드시 윤활유를 공급해 주어야 하고, 고온, 부식성 또는 산화성 가스의 배기 시에는 퍼지 가스로 비활성인 질소나 알곤등을 이용하여 보호를 해주어야 한다. 반면, 자기 베어링을 채택한 모델은 윤활의 걱정에서 자유로울 수 있기 때문에 채용이 늘어나고 있다. 동일극의 반발력이나 반대극의 인상력을 이용한 구조를 갖게 되는데 갑작스러운 입구 쪽 압력의 증가 시에는 자석 끼리 부딪치는 일이 발생하고 이로 인해서 로터 모듈 전체에 큰 손상을 갖게 되므로 한 곳 정도에 비상용 터치 다운 베어링을 기계식으로 윤활제 없이 설치하기도 한다. 기본적으로 자기 베어링 방식은 로터 모듈의 부상과 제어를 위해서 3축 또는 5축 제어를 하게 되는데 여기에는 전자석의 전류를 미세하게 조정하여 피드백 하는 시스템을 활용하기 때문에 외부에서의 자기장이 일정값 이상 침투하게 되면 제어 회로의 기능에 문제를 일으키게 된다. 또한 축 방향에 수직인 자기장의 강도가 높아지면 고속으로 회전하는 금속 블레이드가 자속을 자르게 되므로 표면에 와전류가 발생하여 문제가 된다. 터보 분자 펌프는 회전자와 고정자 간격이 1 mm 이내로 작아서 약간의 진동이라도 발생하면 회전자와 고정자 간에 충돌이 일어나고 이는 곧 파손으로 이어진다. 그림 1에는 파손 원인 분석을 위한 회전자 모듈의 수치 해석용 모델의 일부를 나타내었고, 그림 2에는 실제로 외부 자기장에 의한 파손이 발생한 사례의 자기 베어링 모듈의 사진을 나타내었다. 본 발표에서는 외부 자기장의 형태에 따라 제어 자기장에 미치는 영향을 CFD-ACE+(ESI corp)를 활용하여 해석하였다.

• 한국자기학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-31
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• 2011

비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.