• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.28-35
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• 2006

Recently, a number of equipments related with electricity, electronics, and communication in the same building are needed to the grounding system for safety from unexpected accidents. When the faulted electric current flows into a certain grounding system, the potential rise in that system takes place and it might induce the potential rise to other grounding system. This potential interference was strongly affected by the surface potential, which was deeply related with the electrode shape. In this paper, the fundamental formula was deduced on the basis of surface potential of two grounding electrodes. Which corresponds to source of the potential interference and other grounding electrode, respectively. Therefore, the degree of potential interference in this mesh grounding electrode system was verified by the simple model simulation. In addition, in order to identify the difference between the grounding resistance in the realistic construction site and the expected value from the corresponding simulation, the experiment was performed with model on a reduced scale about the realistic grounding system. It consists of stainless steel hemisphere electrodes in a water tank. From this work, the grounding resistance in the mesh grounding electrode showed the good coincidence results between those. Consequently, it is confirmed that the grounding resistance in the mesh electrode is possible to be estimated by performing the experiment using the water tank model.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.8
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• pp.67-73
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• 2009

The magnetic saliency effect in surface-mounted permanent-magnet (SMPM) motors on the torque control at high speeds is first presented and analyzed in this paper. The d- and q- axes impedance are measured by proposed State-Filter. Measurement of the d- and q- axes impedance difference is performed to prove the existence of the magnetic saliency. Then, the saliency effects on the torque control performance in the flux weakening region are discussed. Based on the developed motor modeling with the reluctance torque, the proposed control adjusts the d- and q-axis current toward the operating point to track the commanded torque. The feasibility of the presented idea is verified by experimental results on a commercial 600[W] SMPM motor.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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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.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.5
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• pp.174-179
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• 2011

Magnetic force calculation methods such as Maxwell stress, virtual work principle, equivalent magnetic charge, and equivalent magnetizing current are widely used until now. The force density is still controversial issue even though it is common sense that all of these methods have legitimate results. The surface force densities of each method are quite different with each other in the point of numerical result and final expression. In this paper, it is shown that a unified expression of body force density is derived using virtual air-gap scheme for an analytic model in which cylindrical magnetic material with a vertical current runs through its center.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.10
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• pp.1087-1094
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• 2014

An numerical technique of impedance boundary condition to improve an efficiency in the process of moment method with CFIE(Combined Field Integral Equation), which is widely used to analyze the scattering property of dielectric scatterers, and results of its cross-validations are presented in this study. Application of the impedance boundary allows to represent the equivalent surface currents of dielectric scatterer depicted by both kinds of electric/magnetic surface currents(Js, Ms) to the single surface current by Js or Ms only. Accuracy of this technique is validated by the existing CFIE and theoretical values such as Mie-series solution and small perturbation scattering model. The computational difference of less than 1 dB was verified within an imaginary part of dielectric constant more than 12, as well.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.32 no.4
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• pp.249-256
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• 2019

This paper presents an optimization framework of electrical impedance tomography for characterizing electrical conductivity profiles of concrete structures in two dimensions. The framework utilizes a partial-differential-equation(PDE)-constrained optimization approach that can obtain the spatial distribution of electrical conductivity using measured electrical potentials from several electrodes located on the boundary of the concrete domain. The forward problem is formulated based on a complete electrode model(CEM) for the electrical potential of a medium due to current input. The CEM consists of a Laplace equation for electrical potential and boundary conditions to represent the current inputs to the electrodes on the surface. To validate the forward solution, electrical potential calculated by the finite element method is compared with that obtained using TCAD software. The PDE-constrained optimization approach seeks the optimal values of electrical conductivity on the domain of investigation while minimizing the Lagrangian function. The Lagrangian consists of least-squares objective functional and regularization terms augmented by the weak imposition of the governing equation and boundary conditions via Lagrange multipliers. Enforcing the stationarity of the Lagrangian leads to the Karush-Kuhn-Tucker condition to obtain an optimal solution for electrical conductivity within the target medium. Numerical inversion results are reported showing the reconstruction of the electrical conductivity profile of a concrete specimen in two dimensions.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.5
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• pp.585-591
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• 2014

An improved numerical scattering model with the 2-dimensional moment method including roof-top basis and a modified window-function to reduce edge-effect is presented in this study. The roof-top basis function is used to depict randomly positioned surface currents and increase an efficiency of the moment method. To reduce the edge-effect which occurs at the end of numerically generated surfaces, an enhanced window-function which is weighted by incident angle variable is proposed. To validate an proposed 2-dimensional scattering model and numerical analysis techniques for randomly rough surfaces, computational results are compared and analyzed to SPM(Small Perturbation Model) as well.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.16 no.2
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• pp.121-129
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• 2002

The present paper describes a technique for installing an effective grounding grids, the major objective is forced on the experimental evaluation of the performance and characteristics with the arrangement and installation method for grounding grids consisting of the means to protect electric shock, electronics and computerized facilities against lightning, switching and ground fault surges. The study is oriented on two major areas: (1) the analysis of the ground surface potential gradient with the arrangement of grounding grids, (2) the control of the dangerous ground surface potential rise. The experiments wee carried out with the impulse currents as a function of the installation method or arrangement of grounding grids. An installation method of the inclined auxiliary grounding grid was proposed to overcome the drawbacks of equally spared grounding grids, i.e. an appropriate design concept far the installation of grounding grids was found out, It has been shown that the installation of the intwined auxiliary grounding grid can also result in a mere than 50% decrease in the maximum potential gradient on the ground surface and enhance the level of safety for persons and electronic equipments..

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.5
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• pp.667-673
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• 1998

Rebar corrosion in a simulated pore solution (SPS) with chloride ion was analyzed by Tafel and AC impedance method and corrosion effects of surface roughness and iron oxide layer were also investigated. Corrosion estimation of rebar by electrochemical impedance spectroscopy is very useful, and the measured value can be adapted to proposed electrochemical equivalent circuit model. Corrosion potential increased to the cathodic direction as the concentration of chloride ions increased and corrosion current had the same tendency as above. Surface films were analyzed with scanning electron microscope and Auger electron spectroscopy. Thermally oxidized layer by torch flame for 15 sec was very poor at anti-corrosive property. The corrosion rate of rebar increased as the surface roughness increased. Also, higher temperatures above RT of SPS in initial stage caused a rebar to be corroded faster.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.103-103
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• 2000

강한 결정 방향 의존성과 낮은 항정계를 갖는 Bi4Ti3O12 강유전체 박막은 NDRO형 비휘발성 강유전체 메모리 분야에서 매우 유망한 재료이다. 이를 위해서는 실리콘 기판과의 계면조절과 실리콘 기판성에서 고품질의 강유전성 박막을 성장시키는 기술이 필수적이다. MOCVD에 의한 Bi4Ti3O12 의 증착에서는 Bi 성분의 강한 휘발 특성과 낮은 반응성으로 인하여 조성과 두께 등의 조절이 매우 어렵다. 따라서 화학기상증착의 기구를 이해하고 제어하는 기술이 양질의 박막을 얻는데 필수적이다. 본 연구에서는 유기금속 원료 TPB, TIP 과 산소를 이용하여 실리콘 기판위에 Bi4Ti3O12 강유전체 박막을 증착할 때, 증착 변수의 변화에 따른 박막의 증착 거동과 구조적, 전기적 특성을 연계하여 분석하였다. 특히 기판부착력이 낮고 휘발성이 강한 Bi의 특성으로 인한 문제를 개선하기 위하여 TIP원료를 주기적으로 공급, 중단을 반복하는 펄스주입법을 고안하여 그 효과를 살펴보았다. 실리콘 기판위에서 TiO2의 증착속도는 실험온도 영역에서 온도에 따라 변화하지 않는 전형적인 물질 전달에 의해 지배되는 양상을 나타내었다. 반면 Bi2O3 경우에는 50$0^{\circ}C$ 이상에서 급격하게 증착속도가 감소하는 특이한 경향을 나타내었으며 이는 Bi2O3의 높은 휘발성 때문일 것이다. Bi4Ti3O12 박막은 온도증가에 따라 증착속도가 증가한 후 $600^{\circ}C$ 이상에서 포화되는 경향을 보였다. 이로부터 실리콘 기판위에서의 Bi4Ti3O12 박막의 증착 모델을 제시하였다. Bi2O3에 비해 상대적으로 표면 부착력이 월등히 큰 TiO2가 우선적으로 실리콘 펴면에 형성된 후 TPB 유기금속 원료가 이 TiO2와 반응하는 과정으로 Bi4Ti3O12 박막이 증착된다. $600^{\circ}C$이상에서는 증착 변수들을 바꾸어도 물성이 변하지 않는 자기조절기능이 있음을 알 수 있었는데 이는 고온에서의 Bi2O3의 강한 휘발성 때문일 것이다. 실리콘 기판에서 층상 페로브스카이트 상은 58$0^{\circ}C$ 이상에서 형성되며, 매우 좁은 온도 변화에도 결정구조, 박막현상 및 성분이 크게 바뀌는 온도에 민감한 증착거동이 관찰되었다. 증착 모델에서 예견되는 Bi의 불리함을 개선하기 위해 펄스주입법을 실시한 경우 Bi의 성분량이 증가되었고 결정성이 향상되었다. 이로부터 펄스주입법이 박막내에 부족하기 쉬운 Bi를 보충하여 박막의 특성을 개선함을 확인하였다. Bi4Ti3O12 박막의 증착온도에 따른 누설전류 특성 측정 결과 증착온도가 감소할수록 누설전류가 감소함을 알 수 있었고 펄스주입법이 연속주입법보다 더 낮은 누설전류를 보임을 알았다. 펄스주입법의 경우 -2.5V 인가 시의 누설전류는 7.4$\times$10-8A/cm2에서 1.3$\times$10+7A/cm2의 매우 우수한 값을 가졌다. 연속 주입법에 의해 증착된 박막은 C-V 측정 결과 강유전성 이력이 나타나지 않았으나, $600^{\circ}C$ 이상에서 펄스주입법에 의해 증착된 박박은 강유전성 이력을 나타내었다.