• Title/Summary/Keyword: 표면 임피던스

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Degradation evaluation of paint films on surface treated steel by electrochemical impedance spectroscopy (전기화학적 임피던스 분광법에 의한 표면처리한 강재 도장의 부식-도막 열화도 평가)

  • Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Kim, Sun-Ho;U, Sang-Gyun;Gwon, Yong-Min;Mun, Gyeong-Man;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.95-95
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    • 2018
  • 강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

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An Analytical Study of Vibrating Considering Soil-Structure Interactions (지반-구조물 상호작용을 고려한 진동기계기초의 해석법 연구)

  • Lee, In-Mo;Lee, Seok-Won;Park, Jong-Gwan
    • Geotechnical Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.5-20
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    • 1991
  • 동하중을 받는 진동기계기초의 동적해석을 수행하기 위해서는 지반의 임피던스함수의 적절한 산 출이 필수적이며, 회전기계 -기초 -지반의 상호작용이 고려된 동적해석이 요구된다. 이제까지 지 반의 임퍼던스함수는 주로 원형기초에 한하여 제시되어 왔으나, 기초의 형상은 실제로 지반의 임퍼 던스함수에 중요한 역할을 한다. 그러므로 본 연구에서는 여러가지 형상 및 매립된 기초에 적용할 수 있는 임퍼던스함수를 제시하였다. 그리고, 제시된 임퍼던스함수를 바탕으로, 회전기계 -기초- 지반의 상호작용이 고려된 동적해석을 수행할 수 있는 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램 을 이용하여 예제해석을 통하여 각종 임피던스함수의 적용에 따른 기계기초의 응답을 비교 검토하였다. 본 연구의 주된 결론은 다음과 같이 요약할 수 있다. 1) 주파수독립 임퍼던스함수와 주파수종속 임피던스함수를 이용한 결과를 비교해 볼 때,수평방 향과 회전방향에 대해서는 동적응답이 커다란 차이를 보이지 않으나, 연직방향 운동에 대해서는 상 당한 차이를 보인다. 2) 표면기초와 매립기초를 비교해 본 결과, 매립기초에 있어서 수평방향과 회전방향에 있어서는 동적응답이 거의 일정한 간에 도달하므로 기초가 어느 정도 매립된다면 안전측에 들어간다고 볼 수 있다. 그러나, 연직방향에 있어서는 매립여부에 따라 상당한 차이를 보인다.

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Development of Inverse Solver based on TSVD in Electrical Impedance Tomography (전기 임피던스 단층촬영법에서 TSVD 기반의 역문제 해법의 개발)

  • Kim, Bong Seok;Kim, Chang Il;Kim, Kyung Youn
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.54 no.4
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    • pp.91-98
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    • 2017
  • Electrical impedance tomography is a nondestructive imaging technique to reconstruct unknown conductivity distribution based on applied current data and measured voltage data through an array of electrodes attached on the periphery of a domain. In this paper, an inverse method based on truncated singular value decomposition is proposed to solve the inverse problem with the generalized Tikhonov regularization and to reconstruct the conductivity distribution. In order to reduce the inverse computational time, truncated singular value decomposition is applied to the inverse term after the generalized regularization matrix is taken out from the inverse matrix term. Numerical experiments and phantom experiments have been performed to verify the performance of the proposed method.

Measurement of the Biological Active Point using the Bio-electrical impedance analysis based on the Adaptive Frequency Tracking Filter (적응주파수추적필터기반의 생체임피던스분석을 통한 생물학적활성점측정에 관한 연구)

  • Park, Hodong;Lee, Kyoungjoung;Yeom, Hojun
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.13 no.6
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    • pp.109-114
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    • 2013
  • The biological active points (BAP) are known as low resistance spots or good electro-permeable points. In this paper, a new method for BAP detection using the bio-impedance measurement system based on the adaptive frequency tracking filter (AFTF) and the transition event detector is presented. Also, the microcontroller process continuous time demodulation of the modulated signal by multi frequency components using the AFTF. The transition event detector based on the phase space method is applied about each frequency using the BAP equivalent model which is proposed.

Low frequency sound absorption improvement in refrigerator using multi perforated plate (다공판을 활용한 냉장고 저주파 흡음개선)

  • Ho-Jin, Kwon;Hyoung-Jin, Kim;Kyungjun, Song;Tae-hoon, Kim;Junhyo, Koo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.41 no.6
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    • pp.723-729
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    • 2022
  • In this study, the multi perforated plate is used to reduce the compressor noise in the low frequency band inside the refrigerator machine room. To predict the sound absorption results, the impedance of the sound absorption material is measured. Using the measured impedance results, it is confirmed that the results used for FEM analysis is almost similar to the experimental values. The sound-absorbing structure that can operate in the target frequency band inside the refrigerator machine room is designed by controlling the hole diameter and arrangement in the perforated plate. The effect of reducing noise in the low frequency band is confirmed by applying perforated plate-based sound absorbing structures to the machine room.

Electrochemical Characterization of Anti-Corrosion Film Coated Metal Conditioner Surfaces for Tungsten CMP Applications (텅스텐 화학적-기계적 연마 공정에서 부식방지막이 증착된 금속 컨디셔너 표면의 전기화학적 특성평가)

  • Cho, Byoung-Jun;Kwon, Tae-Young;Kim, Hyuk-Min;Venkatesh, Prasanna;Park, Moon-Seok;Park, Jin-Goo
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.19 no.1
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • Chemical Mechanical Planarization (CMP) is a polishing process used in the microelectronic fabrication industries to achieve a globally planar wafer surface for the manufacturing of integrated circuits. Pad conditioning plays an important role in the CMP process to maintain a material removal rate (MRR) and its uniformity. For metal CMP process, highly acidic slurry containing strong oxidizer is being used. It would affect the conditioner surface which normally made of metal such as Nickel and its alloy. If conditioner surface is corroded, diamonds on the conditioner surface would be fallen out from the surface. Because of this phenomenon, not only life time of conditioners is decreased, but also more scratches are generated. To protect the conditioners from corrosion, thin organic film deposition on the metal surface is suggested without requiring current conditioner manufacturing process. To prepare the anti-corrosion film on metal conditioner surface, vapor SAM (self-assembled monolayer) and FC (Fluorocarbon) -CVD (SRN-504, Sorona, Korea) films were prepared on both nickel and nickel alloy surfaces. Vapor SAM method was used for SAM deposition using both Dodecanethiol (DT) and Perfluoroctyltrichloro silane (FOTS). FC films were prepared in different thickness of 10 nm, 50 nm and 100 nm on conditioner surfaces. Electrochemical analysis such as potentiodynamic polarization and impedance, and contact angle measurements were carried out to evaluate the coating characteristics. Impedance data was analyzed by an electrical equivalent circuit model. The observed contact angle is higher than 90o after thin film deposition, which confirms that the coatings deposited on the surfaces are densely packed. The results of potentiodynamic polarization and the impedance show that modified surfaces have better performance than bare metal surfaces which could be applied to increase the life time and reliability of conditioner during W CMP.

A Study on the Precise End-Point Detection in Titration by Using the Phase Angle Measurements (위상각 측정에 의한 적정의 정확한 종말점 검출법에 관한 연구)

  • Park, Byung-Bin;Shin, Ho-Sang;Lee, Han-Hyoung
    • Analytical Science and Technology
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    • v.12 no.4
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    • pp.290-298
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    • 1999
  • A study on the application of impedance phase angle for redox titration, acid-base titration, chelate titration and precipitation titration has been carried out. A constant alternating current was passed between two platinum electrodes. One of them was a polarizable micro-electrode of $0.1cm^2$ or $0.026cm^2$ surface area and the other a non-polarizable large electrode of $1cm^2$ surface area dipped in the solution to be titrated. The impedance and the phase angle of the titration cell were measured with lock-in amplifier to obtain well behaved titration curve respectively. In titration of oxalic acid vs. potassium permanganate, the end-point was obtained successfully from the phase angle titration curve. In this experiment, the concentration of 0.0005 M to 0.05 M, the current of $50{\mu}A$ and the frequency of near 50 Hz were used. In titration of phosphoric acid vs. sodium hydroxide, the first end-point was obtained successfully on the optimum experimental condition of 0.001 M concentration, $50{\mu}A$ current and 25~97 Hz frequency. However, the end-point in titration of cupric sulfate vs. disodium-EDTA couldn't be obtained clearly. The end-point was obtained with the out-of-phase impedance curve on the experimental condition of 0.01 M concentration, $100{\mu}A$ current, 5~35 Hz frequency range. In titration of sodium chloride vs. silver nitrate, the end-point was obtained successfully on the experimental condition of 0.1 M concentration, $100{\mu}A$ current and 5~47 Hz frequency range. This study showed that the impedance phase angle was applicable for the detection of the end-points in redox titration curve, acid-base titration curve, chelate titration curve and precipitation titration curve.

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A Study on Estimation Method for Physical Properties of Sound Absorbing Materials (다공성 재료의 물리적 성질 추정 방법에 대한 연구)

  • Kim, Yoon-Jae;Kang, Yeon-June;Kim, Jung-Soo
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2005.11b
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    • pp.118-121
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    • 2005
  • The acoustical performance of porous materials is determined by their seven or more macroscopic physical properties. However, it is not easy to measure all these properties in many cases. Furthermore, the measurement is compels engineers to spend much times. The effect of each property on the normal incidence absorption coefficient and normalized surface impedance was studied to estimate the properties of porous materials by numerical method. According to the investigation, Properties of porous materials are divided into several groups and estimated by each group. This paper is focused on the estimation procedure of porous materials by the numerical method.

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Full-Wave Calculation of the Complex Input Impedance of Microstrip Line Used for Magnetostatic Surface Wave Transducers (정자표면파 트랜스듀서용 마이크로스트립 선로의 복소 입력 임피던스 Full-Wave 계산)

  • 이재현
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.15 no.4
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    • pp.345-352
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    • 2004
  • The radiation impedance of a magnetostatic surface wave excited in a microstrip line haying ferrite film and its dependence on the width of the microstrip line and the height of the ferrite film are calculated by the full-wave moment analysis. The radiation resistance calculated by the full-wave analysis closely agrees with the measured radiation resistance, while that by the magnetostatic approximation greatly differs from the measured result in the higher-frequency region.

Acoustical Properties of Polyester Sound Absorbing Materials (폴리에스테르 흡음재의 음향특성)

  • 주경민;용호택;이동훈
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2001.11b
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    • pp.1347-1352
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    • 2001
  • In this study, the acoustic properties of polyester sound absorbing materials with three different bulk densities were investigated by calculating and measuring the acoustic parameters in terms of characteristic impedance, propagation constant, and absorption coefficient. For the calculations, Delany and Bazley's empirical equation was used together with the experimentally obtained specific flow resistivities under steady flow conditions. For the experimental measurements, the well-known two-thickness method was accessed. The experimentally measured values of characteristic impedance and propagation constant were generally agreed well with the corresponding calculated values. Based on the comparisons between the calculations and measurements, it was found that the magnitude of the absorption coefficient was closely related to the characteristic impedance and the real part of the propagation constant. Especially, the maximum magnitude of the absorption coefficient was depended upon the imaginary part of the propagation constant indicating the phase change of the propagation constant.

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