• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.558-559
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• 2013

본 논문에서는 나선형 코일이 장착된 평판코어를 이용한 유비쿼터스 모바일 무선전력전송 (Wireless Power Transfer, WPT) 기술을 제안하였다. 집전장치에 나선형 코일이 부착된 평판코어를 사용함으로써 어떠한 도체가 접근하더라도 코일의 인덕턴스가 거의 변하지 않아 최대전력전달이 가능한 공진 조건을 보장하고, 사용자는 자기장이 일정 유해 수준을 넘지 않는 환경에서 안전하게 모바일기기를 사용할 수 있다. 실험 결과, 평판 코어 앞면에서는 상대적으로 매우 작은 자기장이 발생하였으며, 도체를 집전장치에 접근시킬 경우의 인덕턴스 변화 측정결과 평판 코어를 사용하지 않은 것에 비해 10배 이상 적은 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.455-456
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• 2015

본 논문에서는 무선전력 전송을 위한 평판 나선형 코일의 최적 형상 선정을 위해 각 코일의 형태에 따른 출력 성능을 비교 및 평가한다. 코일 간 결합계수, 각 코일의 Q-factor 측면에서 송수신 패드의 성능을 비교하며, 이를 위해 송수신 패드가 차지하는 면적을 최대한 활용하여 모델링 한다. 모델링한 코일에 대하여 수신패드의 수직 및 수평이동에 대한 성능 지표를 평가하고 코일의 최적 형상을 선정한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.6
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• pp.222-226
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• 2009

This paper presents the new design of flat electromagnetic actuator. Novel shorted turn and copper center pole are placed into existent design in order to reduce the inductance of coil and accelerate the initial response. Finite element analysis using commercial electromagnetic solver “MAXWELL” is performed to simulate the improvement of dynamic characteristics such as fast initial response and so on.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.434.1-434.1
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• 2014

최근 자성 나노 입자를 이용한 온열치료가 주목을 받고 있다. 자성을 띄는 나노 입자를 암 세포에 보내, 교류 자기장을 걸어주어 회전에 의한 마찰손실로 인한 열을 이용하여 암 조직만을 국소 가열하는 원리이다. 본 실험은 유도 자기장을 사용한 자성 나노 파우더의 가열을 목적으로 시행하였다. 나선형 코일위에 세라믹, 유리 등 절연체 원판 위에 자기장이 발생되도록 휴대용 평판형 자기장 발생장치를 제작하였다. 자기장 발생 장치는 평판형 나선형 코일에 특정 주파수를 가진 전원을 인가하여 자기장을 발생시킨다. 평판형 나선형 코일은 내경 40 mm, 외경 140 mm, 2 mm 동선으로 제작하였다. 제작한 자기장 발생장치를 자기장 측정 센서(Hall sensor 등)을 원판 위에 설치하여 거리별 자기장의 크기를 측정하였다. 자기장은 나선형 코일 위 원판 중심에서 최대로 발생되어 중심에서 멀어질수록 크기가 감소하였다. 자기장 발생장치 위에 자성 나노 파우더($Fe_3O_4$와 $CoFe_2O_4$)를 혼합한 용액 시료를 위치시키고 자기 쌍극자 모멘트와 자기장간의 상호작용을 유도한다. 이때 자성 나노 파우더별로 발생하는 열을 열전쌍(TC)이나 Optical fiber를 사용한 Thermometer로 측정하여 비교분석하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.14 no.3
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• pp.109-113
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• 2004

GMR isolator was modeled using a Wheatstone bridge which is profitable for transmitting rectangular wave digital data, and the output voltage characteristics in relation to the input current were investigated in time domain. GMR isolator modeling was divided into two parts, namely magnetic and electric parts. The flow chart of the modeling was drawn in which measured MR curve of the spin valves were incorporated to obtain the electrical voltage output. For magnetic modeling, 3-dimensional model of planar coil was analyzed by FEM method to obtain the magnetic field strength corresponding to the input current. For electric modeling, resistance, inductance and capacitance of the planar coil were calculated and magnetic field waveform was obtained corresponding to the coil current waveform in time domain. Finally, MR-H curves of spin valves and the magnetic field waveform at the spin valves were composited to obtain the output voltage waveform of the isolator. Even though the amplitude of the coil current waveform was increased by 100％, decreased by 90％, or delayed by 10％ of the period compared with the input current, similar transmitted output voltage waveform to the input current waveform was obtained due to hysteretic characteristics of the spin valves at the transmission speed of over 400 Mbit/s.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.11-12
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• 2015

본 논문에서는 무선전력전송 시스템을 위한 차폐제가 부착된 경우의 평판형 원형 코일의 인덕턴스 계산방법을 제안한다. 페라이트와 도체시트로 구성된 차폐제를 영상법을 이용하여 등가의 영상전류로 모델링하였다. 영상전류에 의해 코일에 쇄교되는 자속을 반영하여 코일의 인덕턴스를 계산하였다. 검증을 위해 Maxwell 2D의 시뮬레이션의 결과와 비교하였다. 계산결과는 시뮬레이션과 정확히 일치하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.362.2-362.2
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• 2016

본 실험은 CW (Continuous wave) 주파수를 가진 교류 자기장을 발생시켜 자성나노입자를 가열시키는 것이 목적이다. 이를 위해 CW 주파수 및 SMPS (Switching Mode Power Supply)를 이용해 코일에서 교류 자기장을 발생시키는 평판형 자기장 발생 장치를 자체적으로 개발하였다. 이를 이용하여 인가전압을 변화시키면서 자기장 세기의 변화를 주었다. 평판형 코일 위에는 유리 등의 원형 평판 절연체를 덮고 그 절연체 표면에 웰(Well plate)를 위치시켰고 그 안에 자성나노입자가 포함된 수용액을 넣어 교류 자기장에 노출시켰다. 자기장 측정센서(Magnetic pick up coil, Gauss Meter)를 이용하여 자기장의 세기를 측정하였고, 자성나노입자의 농도, 크기 및 자기장 세기에 따른 자성나노입자의 온도상승효과를 접촉식 온도계를 이용하여 정량적으로 측정하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.33 no.7
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• pp.601-606
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• 2016

In this paper, an energy harvester is developed that has advantages regarding piezoelectric noise minimization, mass production, and an easily available environmental energy source, electromagnetic induction, as well as low-frequency bandwidth and high amplitude. A process for fabricating a three-dimensional multilayered planar coil using micro-electro-mechanical systems (MEMS) on a flexible printed circuit board FPCB is introduced. Optimal shape and size were calculated via internal resistance and inductance, and a prototype was fabricated through the MEMS procedure while considering the possibility of mass production. Although the internal resistance matched the designed value, the electromotive force generated did not reach the intended amount. The main reason for the decrease in efficiency was the low area of coil outskirt exposed to the magnetic field while there was relative motion between the magnet and the coil.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.4
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• pp.149-152
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• 2010

The flat coil actuator is widely used to make high precision products because it has no friction between the moving coil and the guide. Finite Element Method, a favored actuator design tool due to its high accuracy, was utilized to analyze the electromagnetic actuator, but it consumes a lot of time especially in computation iterations for optimization. Accordingly, the magnetic equivalent circuit analysis can be an alternative tool to FEM because of its computation iteration capability with fair accuracy. In this paper, lumped parameter model and the simulation results are presented. In addition, the result of lumped parameter analysis is compared with those obtained from finite element analysis for verification.