• 한국전자파학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.681-688
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• 2000

본 논문에서는 IMT-2000을 목표로 한 핸드셋에 상요할 수 있는 안테나로, 작고 가벼운 평면형 bowtie 안테나를 설계하고 해석하였다. MoM에 기반을 둔 Ensemble 시뮬레이션을 통해 공지주파수를 결정하는 설계 파라미터를 찾고, IMT-2000의 사용주파수에 맞추어 공진이 일어나도록 날개각의 설계 파라미터를 21$^{\circ}$로 고정한 안테나구조에서 Ensemble 심류레이션과 FDTD 수치해석을 이용하여 해석한다. FDTD 방법으로 해석을 하면, FDTD의 정확한 해에도 불구하고, 이 안테나는 상당한 오차를 가지게 되는데, 이유는 bowtie의 경사면 해석에서 계단형 근사 오차로 인한 것이다. 이러한 오차를 줄이기 위해 안테나의 경사면이 있는 각 셀 안에서 도체면/자유공간이 나뉘는 영역을 네 부분으로 구분해 자유공간이 차지하는 면적과 길이의 값을 적용하여 그 셀에서 계산되는 H-field의 값을 수정하는 새로운 알고리즘을 적용하여 보다 정확한 해를 얻는다. 즉, 기본 FDTD에서 반사손실의 협대역 특성이 수정 FDTD 알고리즘으로, 인해, 목적에 맞는 주파수 대역까지 확장될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1185-1186
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• 2007

The UTM-01 developed in 1998 was the first maglev vehicle in Korea for the urban transit maglev (UTM) system. Through the improvement of UTM-01 and development of UTM02, the commercialization of the UTM system is being prepared now. In order to prepare for the commercialization of maglev, it is necessary that an optimal design of the levitation magnet should be provided for the safe operation of the vehicle. The levitation force is formed through the function of magnetic flux density on the top of magnet poles and gap between magnet pole and guide rail. To generate a magnetic field that is high enough to levitate the vehicle, ferromagnetic materials, such as pure iron for magnet pole and SS400 for guide rail, were used. The heat generated by $I^2R$ loss of magnet conductor makes the thermal convection on the surface of magnet including coil and poles. As these two characteristics are nonlinear phenomena, this paper deals with the nonlinear analysis on the magnetic and thermal properties of the U-type levitation magnet by using 3-D finite element method (FEM). Base on the analysis results, a small scale U-type magnet was designed, manufactured, and tested and it was verified that the magnet manufactured was satisfactory to all the design specifications.

• 자원리싸이클링
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• 제26권5호
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• pp.61-66
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• 2017

이산화바나듐은 적외선 투과를 차단하거나 창을 통해 건물 내부열 손실을 막아주는 광선택적 유리코팅 소재로 알려졌는데, 본 연구에서 이와 같은 열변색 특성을 가진 이산화바나듐을 수소와의 환원반응을 통하여 제조하는 방법에 대해 연구하였다. 환원반응에 의한 이산화바나듐의 제조는 반응이 쉽게 진행되고, 스퍼터, 빔 증발기 등과 같은 반도체 장비가 필요 없이 공정이 단순하고 대량생산에 용이한 장점을 갖고 있는데, 본 연구에서 수소와의 환원반응에 대한 반응온도, 반응시간, 환원가스의 농도 및 사후 열처리 조건, 첨가제로서 텅스텐의 첨가 등에 대해 실험을 수행하였으며, 최적조건을 도출하여 제조된 이산화바나듐 분말의 특성과 열변색 특성에 대해 조사하였다. 본 연구를 통해 개발된 이산화바나듐이 전자소재 및 에너지 저감 소재로서 많이 활용될 것으로 기대되고 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권7호
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• pp.14-21
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• 2001

본 논문에서는 유전체가 삽입된 공진기를 이용하여 C-band용 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 공진기의 높이는 인접 유전체 공진기의 도파관 차단 주파수로부터 결정된다. 공진기의 지름은 도체 손실을 고려하여 유전체의 두 배로 결정하였다. 유전체 공진기의 공진주파수는 비소멸(non-decaying) 모드 해석법으로 계산하였다. 일반적으로 원통형 유전체 공진기의 공진주파수는 Cohn 모델로 해석하였는데, 이것은 공진기의 벽과 유전체벽 사이에서 전자파가 소멸(decaying)된다는 가정 하에 해석한 방법이다. 그러나， 이 방법은 근사적인 해석방법이다. 외부양호도(external quality factor)인 $Q_{ex}$는 Ansoft의 Maxwell 시뮬레이션 툴을 사용하여 결정하였다. 유전율 45인 유전체를 사용하여 설계한 대역통과 여파기는 5.065GHz의 중심주파수를 가졌다. 삽입손실은 1dB, 밴드 폭은 20MHz, 감쇠 특성은 30dB$(f_0{\pm}15MHz)$)로 설계목표에 만족함을 알 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.31-38
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• 2003

가공송전선로주변 자계저감 기법 중에서 수동루프 방식은 기존 송전철탑에 적은 비용으로 용이하게 적용되어 만족할 만한 저감효과를 제공할 수 있지만 수동루프에 유도되는 전류에 의해 송전손실이 증가될 뿐 아니라 송전선로의 기하학적 비대칭성이 증가됨으로써 상불평형이 증가하게된다. 따라서 본 논문에서는 수동루프 설치에 따른 송전손실과 송전선로 수전단에서의 상불평형을 모의하고자한다. 345[kV]급 수평 상배치 1회선 가공송전선로를 선정하여 수동루프를 송전선로의 선로정수에 포함시킨 비대칭 3상 분포정수 모델로 표현하였으며 이것에 대한 미분방정식을 정의하고 해를 구함으로써 수전단 3상의 전압과 전류를 계산했다. 그 결과로부터 각 상에 따라 전력손실이 다르게 발생하며 수전단에서 정상분이 감소하는 대신에 역상분이 증가함을 확인하였다. 일반적으로 수동루프에 의한 상불평형이 차지하는 비중이 크지는 않지만 수동루프 설치구간과 유도전류의 크기 등에 비례하여 증가하므로 수동루프 도입에 따른 소요비용을 산출하는 과정에서 그에 따른 영향을 포함시켜야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.37-43
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• 2017

본 논문에서는 고출력 전자기파 (Electromagnetic pulses, EMP) 영향에 의해 발생하는 반도체 부품의 물리적 상호작용에 대한 원리와 고장 발생 메커니즘의 연구를 위해 선행된 연구 내용을 고찰하였다. 반도체 부품에서의 전자기파 전이 과정은 3층 (공기/유전체/도체) 구조로 설명할 수 있으며, 복소반사계수에 의하여 이론적으로 흡수되는 에너지를 예상할 수 있다. 반도체 부품에 전달된 과도한 고출력 전자기파로 인한 반도체 부품의 주요 고장 원인은 전자기파 커플링에 의한 부품 소재의 줄 열에너지의 발생이다. 전기장에 의한 유전가열과 자기장에 의한 맴돌이손실에 의해 반도체 칩의 P-N 접합 파괴, 회로패턴의 burn-out과 리드 프레임과 칩을 연결하는 와이어의 손상 등이 발생한다. 즉, 반도체 부품에 전달된 전자기파는 반도체 내부 물질과 상호작용을 하며, 쌍극자분극과 이온 전도도 현상이 동시에 발생하여, 칩 내부의 P-N 접합 부분에 과도한 역전압이 형성되어 P-N 접합 파괴를 유발한다. 향후 고 신뢰성을 요구하는 전기전자시스템에 대한 EMP 내성을 향상하기 위한 반도체 부품 수준의 연구가 필요하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.100-108
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• 2008

본 논문에서는 4세대 이동통신용 이중접지 내장형 고이득, 광대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 최적으로 설계된 안테나는 공기층에 의해 분리되어진 방사패치와 접지면의 유동에 의한 안테나의 파손을 막기 위해서 foam(${\varepsilon}_r{\fallingdotseq}1.03$)으로 고정하였으며, 방사패치는 0.05 [mm] 두께의 도체를 사용하였고, Ground는 FR4 기판을 사용하였다. 최적 설계된 안테나는 그 제작 방법이 간단하여 인쇄회로 기판은 사진 식각법으로 동 테이프는 수작업으로 제작하였다. 제작된 안테나의 입력 반사손실 -10 [dB]이하 (VSWR $$\leq_-$$ 2)를 기준으로 3499 ~ 4743 [MHz]까지 1244[MHz]라는 광대역 특성을 나타내었다. 3400, 3600, 3800, 4000, 4200[MHz]에 대하여 방사패턴을 측정한 결과 무지향성의 특성을 얻을 수 있었으며, E-plane에서 4.7 ~ 6.1 [dBi], H-plane 에서 2.1 ~ 4.3 [dBi]라는 높은 이득 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.165-172
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• 2019

두 개 이상의 동축선을 사용하여 한 쪽은 동축선을 직렬로 연결하고, 반대 쪽은 동축선을 병렬로 연결하면 광대역에서 동작하는 임피던스 변환회로가 된다. 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환회로는 동축선의 외곽 도체를 임피던스 변환에 이용하기 때문에 수식 또는 시뮬레이션 프로그램을 통한 예측이 매우 어렵다. 본 논문에서는 ${\lambda}/4$-마이크로스트립 선로 임피던스 변환회로의 선로 신호 감쇄에 대한 전달 특성(S21) 해석을 바탕으로 $25{\Omega}$ 동축선 두 개를 이용한 광대역 4:1($50{\Omega}:12.5{\Omega}$) 전송선로 임피던스 변환회로를 제작하여 동작 특성을 살펴보았다. 두 개의 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환기는 동축선의 길이를 90도(${\lambda}/4$)로 인식하는 주파수에서 신호 전달 특성(S21)이 급격히 감소하는 노치 특성이 발생하였다. 또한, 동축선 길이의 $0.06{\sim}0.2{\lambda}$에 해당하는 주파수 범위에서 신호 전달특성(S21) -0.2dB 이내의 값을 가졌다. 이러한 신호 전달특성(S21)은 출력 단에 연결된 마이크로스트립 선로의 길이 변화를 통해 약간의 동작 주파수 범위 변화와 원하는 주파수에서 최적의 신호 전달특성(S21)을 설정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.157-162
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• 2023

태양광발전 설비의 고장 중 서지에 의한 고장이 전체 고장률의 20% 차지하고 있으며 발전 중 수십에서 수백[A]의 에너지 방출과 인버터, 접속반 등의 전기적 손상은 전기안전사고로 이어지고 있다. 특히 낙뢰의 경우 전기회로에 이상 전압이 유기되어 절연을 파괴할 뿐만 아니라 이때 흐르는 전류는 화재의 원인이 되고 부품의 열화를 촉진하는 요인으로 작용한다. 이러한 작용으로 도심 밖에서 주택, 아파트, 관공서 등의 도심 내부로 확산하고 있는 태양광 발전장치의 전기 안전 문제가 대두되고 있다. 낙뢰는 필드 기반 및 전도성 전기 간섭을 유발하기에 이 효과는 케이블 길이 또는 도체 루프 증가와 관련하여 증가한다. 또한 서지는 태양광 모듈, 인버터 및 모니터링장치뿐만 아니라 건물 설비의 장치도 손상하기에 최종적으로는 태양광발전시스템의 화재로 인한 운영 중단과 이에 따른 재정손실을 유발하게 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전시스템의 낙뢰발생으로 인한 화재 및 전기안전사고 증가로 인하여 재산피해 및 인명피해를 줄일 수 있는 목적으로 태양광발전장치의 낙뢰보호 시스템을 연구하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.426-438
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• 2023

차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MO_x, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MO_x@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MO_x@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g^-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g^-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g^-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni_0.7Mg_0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g^-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.