전자탐사는 매우 다양한 탐사 방법론 및 탐사 장비가 개발되어 있으며 그 적용 분야 또한 매우 넓다. 전자탐사는 탐사기법 및 사용되는 기기 즉, 특정 송 · 수신 배열이나 사용 주파수 대역 등에 따라 탐사심도 및 분해능이 서로 다른 결과를 제공한다. 또한 현대의 전자탐사 측정장비는 그 복잡성에 비추어 장비의 이동성이 뛰어나므로 지반조사 및 환경 오염대의 조사와 같은 지반 · 환경 물리탐사에 적용이 용이하다. 비록 전자탐사는 이론이 복잡하지만, 최근 급속한 컴퓨터 기술의 발달에 힘입어 정확한 모델링 및 역산 기법이 지속적으로 개발되고 있다. 여기서는 다양한 전자탐사 방법 중에서 환경분야 및 지반조사에 효과적이고 현재 국내에서 수행 가능한 방법 및 조속한 시일 내에 국내에 도입 가능한 전자탐사법의 원리 및 방법을 간략하게 소개하고 각 방법에 대한 현장자료를 소개한다.
본 논문에서는 IC(Integrated Circuit) 전자파 전도내성 시험 방법인 BCI(Bulk Current Injection)와 DPI(Direct Power Injection)를 이용하여 1.8 V I/O 버퍼에 대한 IC 전자파 전도내성을 시험하였다. IC 전자파 전도내성 시험을 회로 해석기를 사용하여 시뮬레이션 할 수 있는 등가회로 모델(model)을 개발하고 검증하였다. BCI와 DPI의 주파수에 따른 forward 전력을 비교한 결과는 주파수 성분에 따라 실제 IC에 도달하는 전자파(electromagnetic, EM) 노이즈의 양이 제한됨을 보여준다. 시뮬레이션을 통해, 가해지는 RF(Radio Frequency) 노이즈가 전달되는 경로의 삽입손실을 구하여, 하나의 시험 방법만으로는 넓은 주파수 영역에서 실질적인 IC 전자파 내성시험의 어려움을 발견하였다. 따라서 규정된 시험 방법을 보완하여 넓은 주파수 영역의 노이즈에 대해 신뢰도 높은 IC 전자파 전도내성 시험 방법을 제안한다.
The blanket plays an important role in fusion reactor and stands extremely high thermal and electromagnetic loads during operation situation and plasma disruption event, brings the need for precise thermal and electromagnetic analysis. Since the thermal field and EM field interact with each other nonlinearly, we develop a method of electromagnetic-thermal two-way coupling by using finite element software COMSOL. The coupling analyses of blanket under steady state and MD event are implemented and the results are analyzed. For steady state, the influences of coupling effects are relatively small but still recommended to be considered for a high precision analysis. The influence of thermal field on EM field can't be ignored under MD events. The variation of force density could cause a significant change in stress in certain parts of blanket. The influence of Joule heat during MD event is negligible, yet the potential temperature rise caused by induced current after MD event still needs to be researched.
본 논문에서는 중심 주파수 2.44 GHz, 상대 대역폭 5 %, 반사 손실 18 dB, 전달 영점 주파수 2.63 GHz을 갖는 트라이섹션 대역 통과 여파기를 다중 포트 EM(ElectroMagnetic) 시뮬레이션을 이용한 설계를 보인다. 교차 결합(cross-coupling)이 포함된 트라이섹션 여파기 결합 행렬을 계산하고, 여파기를 무손실 2-포트 회로로 변환하여 기준형 등가 회로를 결정한다. 여파기 설계를 위해 개별 공진기로 분해한 후 다중 포트 EM 시뮬레이션으로 얻어진 Y-파라미터에서 J-인버터와 서셉턴스 기울기를 기준형 등가 회로의 J-인버터 및 서셉턴스 기울기에 정합하여 여파기 설계 치수들을 결정하게 된다. 결정된 물리적 치수로 구성된 여파기는 결합 행렬에서 고려하지 않은 결합으로 주파수 응답 특성이 기준형 등가 회로에 비해 다소 차이를 보이게 된다. 여파기 응답 특성의 최적화를 위해 초기 설계 치수를 변화시켜 여파기의 EM 시뮬레이션 결과들을 모아 회로에서 최적화하여 최종 설계 치수를 얻는다. 최종 설계 치수를 갖는 여파기를 제작하여 트라이섹션 여파기 설계 방법의 타당성을 검증하였다.
Transient electromagnetic (TEM) method is also affected by cultural and natural electromagnetic (EM) noises, since it uses part of the broadband ($10^{-2}$ to $10^5Hz$) spectrum. Especially, predominant EM noise which affects a moving transmitter-receiver TEM system is sensor motion-induced noise. This noise is caused by the sensor motion in the earth magnetic field. The technique for reducing the sensor motion-induced EM noise presented in this paper is based on Halverson stacking. This Halverson stacking is generally used in a time-domain induced polarisation (IP) system to reject DC offset and linear drift. According to spectrum analysis of the vertical component of sensor motion-induced noise, the frequency range affected by the motion of an EM sensor is less than about 700 Hz in this study. With the decrease of the frequency, the spectral power caused by the motion of a sensor increases. For example, at the frequency of 200 Hz, the spectral power of the sensor motion-induced noise is $-90dBVrms^2$ while the spectral power of the EM noise measured with a fixed sensor on the ground is $-105dBVrms^2$, and at the frequency of 100 Hz, the spectral power of the sensor motion-induced noise is $-70dBVrms^2$ while the spectral power of the EM noise measured with a fixed sensor on the ground is $-105dBVrms^2$. With applying Halverson stacking to an artificial noise transient generated by adding a noise-free transient to sensor motion-induced noise measured without pulsing, it is shown that the filtered transient is nearly consistent with the noise-free transient within a delay time of $0.5{{\mu}sec}$. The inversion obtained from this filtered transient is in accord with the true model with an error of 5%.
본 논문에서는 상용 EM 시뮬레이션을 이용하여 안테나의 위상 응답 특성인 어레이 매니폴드를 계산하는 방법을 제안하고 실제 측정값과 비교하여 그 유효성을 검증하였다. EM 시뮬레이션을 적용하여 확보된 어레이 매니폴드는 point source에 의한 이상적인 이론값과 비교 시 안테나 자체와 안테나가 장착되는 플랫폼에 의한 영향을 정확히 계산할 수 있으며, 보정시 전계강도가 큰 주변의 FM/TV 등의 방송 신호나 다중 반사에 의한 왜곡 등을 배제시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 방향 탐지 시스템의 성능을 예측하기 위해서 세밀한 간격으로 수신 신호를 시뮬레이션하고 그 중 일부를 어레이 매니폴드로 적용한 후 파라볼릭 추정 방법을 이용하여 대상 신호원의 방향을 예측하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 수신 신호의 SNR이 비교적 낮은 조건에서도 정확하게 측정 결과를 예측할 수 있어 방향 탐지 분야에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근 급성장하고 있는 정보처리 속도의 고속화와 IC 기술의 고집적화에 따른 소형화와 모바일화는 대부분 GHz 대의 높은 주파수를 이용하며, 인접 소자 또는 배선 간의 상호 간섭, 배선을 통한 노이즈의 전도 및 방사를 유발하여 EMC(Electromagnetic Compatibility) 대책 기술의 주요 과제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전파흡수체 및 차폐재의 개발이 활발히 진행 중이며, 이를 적절한 위치에 부착시킴으로써 PCB상에서의 전자파 노이즈 방사를 감소시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 EMC 대책 기술 중 전파흡수체를 이용한 PCB 기판상의 불요 전자파 노이즈 억제용 전파흡수체의 특성 파악을 위하여 마이크로스트립 라인법을 이용하여 전파흡수체를 측정하여 재료 정수의 복소비 투자율의 변화에 따른 노이즈 억제 효과의 변화를 비교 분석하였다. 우선 자성 재료인 Amprphous와 Sendust를 지지재인 CPE를 이용하여 조성비별 샘플을 제작하여 측정하였다. 자성 재료의 투자율의 값은 높은 허수부의 값을 가지며, 손실 탄젠트의 값이 큰 재료일수록 우수한 노이즈 특성이 나타남을 확인하였다.
Kim, Jinse;Park, Jong Woo;Park, Seokho;Choi, Dong Soo;Choi, Seung Ryul;Kim, Yong Hoon;Lee, Soo Jang;Yoo, Seon Mi;Han, Gui Jeung
Journal of Biosystems Engineering
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제40권3호
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pp.271-276
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2015
Purpose: Quick freezing is widely used in commercial food storage. Well-known freezing techniques such as individual quick freezing require a low-temperature coolant and small cuts for the heat-transfer efficiency. However, the freezing method for bulk food resembles techniques used in the 1970s. In this study, electromagnetic (EM) heating was applied to improve the quick freezing of bulk food. Methods: During freezing, the surface of food can be rapidly cooled by an outside coolant, but the inner parts of the food cool slowly owing to the latent heat from the phase change. EM waves can directly heat the inner parts of food to prevent it from freezing until the outer parts finish their phase change and are cooled rapidly. The center temperature of garlic cloves was probed with optical thermo sensors while liquid nitrogen (LN) was sprayed. Results: When EM heating was applied, the center cooling time of the garlic cloves from freezing until $-10^{\circ}C$ was 48 s, which was approximately half the value of 85 s obtained without EM heating. For the white radish cubes, the center cooling time was also improved, from 288 to 132 s. The samples frozen by LN spray with EM heating had a closer hardness to the unfrozen samples than the samples frozen by LN only. Conclusions: The EM heating during quick freezing functions to maintain the hardness of fresh food by reducing the freezing time from 0 to $-10^{\circ}C$.
When a patient takes an MRI scan, the patient has a risk of unexpected injuries due to the intensive electromagnetic (EM) field. Among the injuries, the tissue heating by the time-varying EM field is one of the main issues. Since an implanted artificial structure with a conductive material aggravates the heating effect, lots of studies have been conducted to investigate the effect around the implants. In this review article, a mechanism of RF heating around the implants and related studies are comprehensively investigated.
The electromagnetic field distribution within rectangular coaxial transmission lines (RCTL:TEM cells) is calculated using a numerical method. Boundary integral equations(BIE) considering equivalence theorem and extended boundary condition(EBC) in tapered region are used, thereby restricting the operational frequencies (0~130 MHz) below the cell cutoff frequency(130 MHz). The EM fields within NIST TEM cell ($1\times0.6\times2m$) are calculated by this method. The results of the numerical calcuation have a good agreement in the cross-sectional EM field distribution of TEM cell with 2-dimensional analysis results. Based on this method, the first cutoff freque- ncy in high order modes in the cell and the electric field polarization are considered.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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