• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권5호
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• pp.1-5
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• 2011

본 논문에서는 AlGaN/GaN HEMT의 항복 전압 특성 향상을 위해 2차원 소자 시뮬레이터를 통하여 게이트 필드 플레이트 구조를 최적화하였다. 필드플레이트 길이, 절연체 종류, 절연체 두께 변화 등의 세가지 변수를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며 그에 따른 전기장 분포의 변화와 항복전압 특성을 확인하였다. 필드플레이트 구조를 최적화 시킴으로서 게이트 에지부분과 필드플레이트 에지부분에 집중 되어있던 전기장이 효과적으로 분산된다. 그에 따라 애벌런치 효과가 줄어들게 되어 항복전압 특성이 향상된다. 결론적으로 최적화된 게이트 필드플레이트 구조는 일반적인 구조에 비해 항복특성을 약 300% 이상 향상시킬 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.433-434
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• 2008

반도체 공정 기술의 진보로 인해 InP/InGaAs로 제작된 애벌랜치 포토다이오드가 고속 광통신 시스템에서 사용되고 있다. 하지만 경계 항복에 의한 접합 부분의 강한 전기장으로 인한 문제와 항복 이득의 저하 문제로 소자 특성의 문제가 발생하고 있다. 이 논문에서는 소자 구조 변화에 따른 고속 InP/InGaAs 애벌랜치 포토다이오드의 특성 변화를 공정/소자 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다.

• 유변학
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• 제6권1호
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• pp.20-29
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• 1994

본 논문에서는 실리콘 오일을 용매로 사용하여 조성된 전기유동유체의 전기장 부하 변화에 따른 역학적 특성을 고찰하였으며 그응용성에 대하여 연구하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0~0.25kV/mm까지 변화시켰고 외부에서 가해지는 회전력은 0∼500rpm까지의 범위로 설정하였으며 용매의 점성계수 및 각각의 용매에 대한 입자 중량비를 달리하여 자체 조성한 4종류의 전기유동유체에 대하여 특성을 고찰하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부 하되는 전기장의 함수로 증가함을 알수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기 뿐만이 아니 라 입자의 중량비 용매의 점성계수도 전기유동유체의 거동에 많은 영향을 미침을 알수 있었 다. 또한, 전기유동유체를 이용한 응용예로서 지능구조물을 제작하여 전기장에 따른 진동특 성변화를 고찰하였다. 실험결과 부하되는 전기장의 강도가 증가함에 따라 구조물의 고유진 동수가 점차적으로 증가하였으며 입자의 중량비가 증가할수록 증가폭이 커 넓은 범위의 제 어영역을 가짐을 알수 있었다. 전기유동유체의 진동제어 이용가능성을 입증하기 위하여 시 간영역에서 구조물의 전기장에 대한 과도 진동제어 응답과 강제진동제어 응답을 실험하였다.

• 유변학
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• 제7권3호
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• pp.203-210
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• 1995

전기장 하에서 폴리아닐린/미네랄 오일 현탁액의 유변학적 특성에 관한 실험적인 연 구를 큐엣 셀 형태의 레오미터를 사용하여수행하였다. 폴리아닐린 현탁액은 전기장을 가해 줄 때 점도가 크게 상승하는 현상을 보였고 부피분율과 전기장의 3/2승에 비례하는 동적 항 복응력을 나타내었다. 작은 변형 진폭의 동적 상태 실험을 통하여 저장계수와 손실계수를 변형진폭, 변형의 구동 주파수 및 전기장의 함수로 나타내었다. 저장계수는 전기장을 증가시 킬 때 증가하나 손실계수(5wt%)는 약한 전기장 의존성을 보였다. 낮은 응력을 가해줄때의 크립과 회복곡선은 초기의 순간적인 변형 증가와 지연되는 변형 그리고 회복 불가능한 영구 적 변형으로 구성되어진다. 탄성 한계 항복응력은 전기장의 세기가 증가함에 따라 증가하였 다. 매우 작은 변형에서는 응력과 변형사이의 선형적 관계를 보여 고체와 유사한 거동을 나 타내었다.

• 유변학
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• 제10권3호
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• pp.165-172
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• 1998

본논문에서는 전기장 부하에 따라 유동성질이 변화하는 ER유체의 빙햄특성을 실험 적으로 연구하였다. 특히 ER유체의 빙행특성에 영향을 주는 여러인자중 전극 간격 및 재질 에 따른 ER유체의 항복전단응력과 전류밀도의 변화를 온도에 따라 고찰하였다. 이를 위하 여 전극 간격을 가변시킬수 있는 전기 점도계를 세가지 재질로 자체 제작하였다. 전극간격 은 0.75 mm, 1.00mm 및 1.25 mm 로 설정하였으며 전극 재질은 스테인레스 스텔, 동 그리 고 기계구조용 탄소강(SMS45C)을 사용했다. 한편 실험에 사용된 ER유체는 자체 조성한 수 계 ER유체인 ERF-1과 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF-2 두가지를 선택 하였다. 실험은 $25^{\circ}C$와 7$0^{\circ}C$ 및 10$0^{\circ}C$에서 수행하였으며 전기장은 0-4kV/mm 범위에서 온 도 및 ER유체의 종류에 따라 부하 가능한 전압까지 공급하였다. 전단변형률 50, 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 및 1200 s-1에서 얻은 전단응력 실험결과로부터 최소오차선형법을 이용하여 전단변형률 영에서 동적 항복전단응력 값을 도출하였으며 그결과로부터 전극 간격 및 재질에 따른 ER효과의 변화를 고찰하였다. 또한 상온과 10$0^{\circ}C$에서 4kV/mm의 전기장을 부하하여 전기장에대한 ER유체의 응답특성을 실험을 수행했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.767-772
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• 2018

전기유변(ER) 현상을 위해 제시된 메커니즘들이 중에서 정전기 분극 모델과 전도 모델이 이론적인 측면에서 적합한 것으로 알려져 있다. 그러나 이 모델들은 자체적인 제한들 때문에 효과적인 ER 액체의 개발에 적절한 도움이 되지 못했다. 이 문제를 해결하기 위해 Onsager 이론으로 확장한 Maxwell-Wagner 분극 모델을 개발하였다. 확장한 Maxwell-Wagner 분극 모델은 항복응력의 전기장 주파수 및 전기장 크기의 비제곱 의존성을 설명할 수 없는 정전기 분극 모델의 단점과 전기장 하에서의 입자의 미세 구조 변화를 예측할 수 없는 전도 모델의 단점을 해결할 수 있었다. 또한 이 모델은 정전기 분극 모델과 전도 모델에서 예측할 수 없었던 항복응력에의 입자 전도도 영향을 고려할 수 있는 장점도 있어 효과적인 ER 액체의 개발에 기여하리라 판단된다.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.195-201
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• 1998

반도성 고분자인 폴리아닐린과 폴리파라페닐렌을 이용한 전기유변유체의 유변학적 및 전기적 특성을 고찰하였다. 이들 반도성 고분자 현탁액은 분산입자와 현탁매질의 전기전도도 차이로 인하여 직류 전기장 하에서 큰 점도 증가를 보였다. 전기유변효과로 기인한 동적 항복응력은 낮은 전기장 하에서는 전기장 제곱에의 의존성을 보였으나 높은 전기장 하에서는 전기장의 1승에 비례하는 거동을 나타내었다. 항복 응력은 분산입자의 전기전도도가 증가함에 따라 최대값을 보이다가 다시 감소하는 현상을 나타내었다. 직류 전기장 하에서의 이러한 항복 응력 거동은 전도도 효과에 의한 맥스웰-와그너 계면편극화로 설명되는 현탁액의 유전 특성과 관련됨을 발견하였다. 계면 편극화 효과가 전기유변현상에 미치는 영향에 대한 더 깊은 이해와 분산액의 침강 안정성 개선을 위하여, 전기유변 효과의 조절이 가능할 뿐 아니라 현탁액의 콜로이드 안정성을 향상시킬 수 있는 여러 가지의 계면 활성제의 영향을 피력하였다.

• 유변학
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• 제6권1호
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• pp.49-59
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• 1994

높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G＇)는 변형율 변화에 손실탄성계수(G＂)는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.227-231
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• 1992

본 연구에서는 ER(electro-rheological) 유체을 이용한 가변댐퍼(variable damper)를 제안했다. 전기장(electric field) 부하시 Bingham특성을 갖는 ER유체는 전기장에따라 항복전단응력이 변하기 때문에이를 이용하여 댐핑력을 제어할 수 있다. 피스톤의 상하압력차가 전기장의 함수이기 때문에 기존의 비능동 혹은 능동형 댐퍼에서 필요로하는 복잡한 밸브시스템이 필요없으며, 따라서 구조면에서 매우 간단하게 설계될 수 있고, 반응시간 또한 매우 빠르다. 간단한 현가정치 모델을 설정 하여제안된 ER 댐퍼의 효율성과 우수성을 주파수 및 시간 영역에서 해석하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.310-314
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• 1993

본 연구에서는 전기유동체의 전기장 부하 변화에따른 역학적특성을 고찰하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0 .approx. 2.5 kV/mm 까지 변화시켰고, 외부에서 가해지는 회전력은 0 .approx. 500 rpm 까지의 범위로 하였으며, 용매의 종류를 달리하고 각각의 용매에 대한 중량비를 달리하여 자체 조성한 5종류의 전기유동유체에 대하여특성 고찰하였다. 각각의 전기유동유체는 부하되는 전기장에 대하여 전단력과 전단비의 관계가 선형적으로 증가하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부하되는 전기장의함수로 증가함을 알 수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기뿐만 아니라 입자의 중량비, 용매의 종류도 전기 유동유체의 역학적 특성에많은 영향을 미침을 알 수 있었다.