• 제목/요약/키워드: Electromagnetic field analysis

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국내 통합기준점에서 지자기 편각 조사의 타당성 연구 (A Study on the Feasibility of Geomagnetic Declination Investigation at Unified Control Points in South Korea)

  • 이용창
    • 대한공간정보학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.29-38
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    • 2016
  • 우주전파환경 변화의 중요성과 스마트 폰 및 드론과 같은 지자기 방향성과 연계된 전자장비의 보편화로 지자기 편각성분에 대한 효율적인 관측 방안 및 지자기 교란 영향에 대한 연구의 필요성이 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 교외에 설치된 통합기준점을 방위표지로 한 지자기 편각관측의 타당성을 검토하는 것이다. 이를 위해 국내 중앙에 위치하며 INTERMAGNET에 가입된 청양 지자기관측소 자료를 활용하여 지자기 성분의 일변화 및 교란수준을 KP, KK와 연계하여 상관성을 분석하였다. 국내 지역 내, 통합기준점 3곳 및 개활지 1곳에 대한 지자기편각 관측을 수행하였다. 통합기준점을 활용한 편각측정의 타당성 검토를 위한 비교 기준으로 세계지자기모델을 선정하고 모델 값과 절대 관측 값 및 모델간의 편각편차를 비교 분석하였다. 연구결과, 교외 통합기준점을 방위표지로 활용한 지자기 편각성분의 절대관측의 적합성을 확인할 수 있었다.

비침습적인 전기자극이 임프란트의 골융합에 미치는 영향;토끼경골에서의 조직계측학적 평가 (Effects of noninvasive electrical stimulation on osseointegration of endosseous implants;A histomorphometric evaluation in the rabbit tibia)

  • 손성배;박진우;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제35권3호
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    • pp.635-648
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    • 2005
  • The procedure that enhances osteogenesis and shortens the healing period is required for successful implant therapy. It has been introduced that osteogenesis is enhanced by the generation of electric field. Many researchers have demonstrated that application of electric and electromagnetic field promote bone formation. It also has been shown that electrical stimulation enhances peri-implant bone formation. Recently, several investigators have reported that noninvasive electrical stimulation using negatively charged electret such as polytetrafluoroethylene(PTFE) promotes osteogenesis. Therefore, we were interested in the effect of noninvasive electrical stimulation using negatively charged electret on the periimplant bone healing. After titanium implant were installed in the proximal tibial metaphysis of New Zealand white rabbit, negatively charged PTFE membrane fabricated by corana dischage was inserted into the inner hole of the experimental implant and noncharged membrane was applied into control implant. After 4 weeks of healing, histomorphometric analysis was performed to evaluate peri-implant bone response. The histomorphometric evaluations demonstrated experimental implant tended to have higher values in the total bone-to-implant contact ratio(experimental ; $49.9{\pm}13.52%$ vs control ; $37.5{\pm}19.44%$) , the marrow bone contact ratio(experimental ; $34.94{\pm}13.32%$ vs control ; $24.15{\pm}13.69%$), amount of newly formed bone in the endosteal region(experimental ; $1.00{\pm}0.30mm$ vs control ; $0.61{\pm}0.24mm$) and bone area in the medullary canal(experimental ; $13.55{\pm}4.98%$ vs control ; $9.03{\pm}3.05%$). The mean values of the amount of newly formed bone(endosteal region) and bone area(medullary canal) of the experimental implant demonstrated a statistically significant difference as compared to the control implant(p<0.05). In conclusion, noninvasive electrical stimulation using negatively charged electret effectively promoted peri-implant new bone formation in this study. This method is expected to be used as one of the useful electrical stimulation for enhancing bone healing response in the implant therapy

Analysis of Surface Plasmon Resonance on Periodic Metal Hole Array by Diffraction Orders

  • 황정우;윤수진;강상우;노삼규;이상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.176-177
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    • 2013
  • Surface plasmon polaritons (SPPs) have attracted the attention of scientists and engineers involved in a wide area of research, microscopy, diagnostics and sensing. SPPs are waves that propagate along the surface of a conductor, usually metals. These are essentially light waves that are trapped on the surface because of their interaction with the free electrons of conductor. In this interaction, the free electrons respond collectively by oscillating in resonance with the light wave. The resonant interaction between the surface charge oscillation and the electromagnetic field of the light constitutes the SPPs and gives rise to its unique properties. In this papers, we studied theoretical and experimental extraordinary transmittance (T) and reflectance (R) of 2 dimensional metal hole array (2D-MHA) on GaAs in consideration of the diffraction orders. The 2d-MHAs was fabricated using ultra-violet photolithography, electron-beam evaporation and standard lift-off process with pitches ranging from 1.8 to $3.2{\mu}m$ and diameter of half of pitch, and was deposited 5-nm thick layer of titanium (Ti) as an adhesion layer and 50-nm thick layer of gold (Au) on the semiinsulating GaAs substrate. We employed both the commercial software (CST Microwave Studio: Computer Simulation Technology GmbH, Darmstadt, Germany) based on a finite integration technique (FIT) and a rigorous coupled wave analysis (RCWA) to calculate transmittance and reflectance. The transmittance was measured at a normal incident, and the reflectance was measured at variable incident angle of range between $30^{\circ}{\sim}80^{\circ}$ with a Nicolet Fourier transmission infrared (FTIR) spectrometer with a KBr beam splitter and a MCT detector. For MHAs of pitch (P), the peaks ${\lambda}$ max in the normal incidence transmittance spectra can be indentified approximately from SP dispersion relation, that is frequency-dependent SP wave vector (ksp). Shown in Fig. 1 is the transmission of P=2.2 um sample at normal incidence. We attribute the observation to be a result of FTIR system may be able to collect the transmitted light with higher diffraction order than 0th order. This is confirmed by calculations: for the MHAs, diffraction efficiency in (0, 0) diffracted orders is lower than in the (${\pm}x$, ${\pm}y$) diffracted orders. To further investigate the result, we calculated the angular dependent transmission of P=2.2 um sample (Fig. 2). The incident angle varies from 30o to 70o with a 10o increment. We also found the splitting character on reflectance measurement. The splitting effect is considered a results of SPPs assisted diffraction process by oblique incidence.

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L-밴드 대역 레이더 후방 산란 측정용 소형 직교 모드 변환기 (Compact Orthomode Transducer for Field Experiments of Radar Backscatter at L-band)

  • 황지환;권순구;주정명;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.711-719
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    • 2011
  • 본 논문에서는 L-밴드 대역 레이더 후방 산란 측정용 도파관 직교 모드 변환기(orthomode transducer)의 소형화에 대한 설계 및 성능 분석 결과를 제시한다. 도파관 직교 모드 변환기는 테이퍼(taper) 구조를 기본으로 새롭게 설계된 접합 구조를 이용하여 별도의 테이퍼 구조 없이 표준 어댑터와 연결이 가능하도록 설계/제작되었다. 소형화된 L-밴드 직교 모드 변환기의 최대 길이는 약 1.2 ${\lambda}_o$(310 mm)이며, 이는 기존의 동급 직교 모드 변환기 크기의 약 60 % 수준이 된다. 또한, 직교 모드 변환기의 포트 정합 특성과 편파 격리도 특성을 높이기 위해서 두 개의 금속봉을 구조 내부에 삽입하여 운용 주파수 대역 내 420 MHz의 대역폭(반사 손실<-15 dB 이하)과 약 40 dB의 높은 편파 격리도 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 직교 모드 변환기, 혼 안테나, 네트워크 분석기(Agilent사(社)8753E)로 구성된 L-밴드 scatterometer를 이용한 레이더 후방 산란 측정의 정확도 분석을 위해 STCT(Single Target Calibration Technique) 보정 기법과 2DTST(2D Target Scanning Technique) 자동 측정 기법을 이용하였다. 보정된 scatterometer를 이용하여 측정된 시험용 목표물(55 cm 삼각 수동 전파 반사기)의 RCS(Radar Cross Section)의 측정 오차는 수직/수평 편파 각각 -0.2 dB와 0.25 dB이며, 유효 편파 격리도는 대역 내 평균 약 35.8 dB이다. 이때, 성능 측정을 위해 직교 모드 변환기와 함께 사용된 혼 안테나는 길이 300 mm, 개구면 크기 $450{\times}450\;mm^2$이며, E-평면 $29.5^{\circ}$와 H-평면 $36.5^{\circ}$의 반전력 빔 폭(HPBW)을 갖는다.

전기방사법을 이용해 제조된 NiZn ferrite 나노 섬유의 결정화 (Crystallization of the NiZn ferrite nanofibers fabricated by electrospinning method)

  • 나경한;유선호;송태협;김성욱;최원열
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.226-231
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    • 2020
  • 전기방사 공정을 이용하여 니켈, 아연, 철 전구체를 포함하는 Polyvinyl pyrrolidone 나노 섬유를 제조하였다. 이를 전자기파 차폐에 사용할 수 있는 Ni0.5Zn0.5Fe2O4 산화물 나노 섬유로 전환하기 위하여 열처리 조건을 제어하였다. 비정질 카본 블랙이나 의도치 않은 제2상 등을 배제하고 1차원 미세구조를 유지하면서 산화물 나노 섬유로 만들기 위하여 열처리 중 실시간으로 샘플을 채취해 공정 중 샘플 변화를 추적하였다. X-ray diffraction(XRD) 분석 결과 결정화된 Ni0.5Zn0.5Fe2O4의 회절 패턴은 300℃부터 나타나기 시작하였으나, energy dispersive spectroscopy(EDS) 결과 상 카본 블랙이 대부분 사라지기 위해서는 500℃ 이상의 열처리를 필요로 하였다. 650℃ 이상의 온도부터는 본격적으로 결정 핵 성장이 진행되어 섬유 표면 상태가 매끄럽지 않아지므로, 적용 분야에 따라 선택적으로 열처리 조건을 결정해야 함이 확인되었다.

디지털 중량제어기술을 활용한 고령친화운동기구의 인간공학적 분석 (Ergonomic Analysis for the Aging-Friendly Exercise Device Utilized on the Digital Load Control Technology)

  • 김보건;장영관;하종규;백준영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.252-260
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    • 2021
  • 노쇠의 관리를 위해 근력운동의 중요성이 강조되고 있고 다양한 운동기구들이 개발되어지고 있다. 최근에는 전자기 저항을 디지털 중량으로 변환하여 제어하는 디지털 중량제어기술이 주목을 받고 있으나 국내에서 고령자를 대상으로 하여 디지털 중량제어기술 기반 운동기구의 효과성과 안전성을 검증한 보고는 전무하다, 따라서, 본 연구는 디지털 중량제어기술을 활용한 고령친화운동기구의 인간공학적 분석을 통하여 이후 개발방향의 지표 제시를 목적으로 하였다. 총 20명의 성인 남녀 (연령: 62.40 ± 2.09 세) 를 대상으로 적용 가능한 운동강도를 분류하기 위하여 운동기구의 부하를 레벨화하였고, 세가지 실험대상 동작시의 근 활성도와 심박수를 측정하였다. 또한, 국제 표준 ISO 9241-11에 준거한 설문지를 활용하여 소프트웨어부와 기기부의 안정성, 조작성, 효율성, 만족도 등을 평가하였다. 그 결과, 운동 부하, 근활성도, 심박수가 일관되게 증가하는 결과를 통해서 현장에서 적용 가능한 3단계의 운동 강도를 분류할 수 있었다. 모니터 사이즈의 확대, 메뉴의 한글화, 기구의 소형화, 소음의 최소화가 필요한 것으로 나타났다. 이러한, 결과들을 고려할 때 향후 신제품 개발시에는 기구 크기, 표시부, 소음의 보완을 통한 고도화된 고령친화운동기구 개발의 필요성이 시사 되어 진다.

무선전력전송 송수신코일 거리에 따른 효율 및 임피던스 특성 해석 (Characteristic Analysis of Efficiency and Impedance With WPT Transmitter and Receiver Coil Distance)

  • 박대길;김영현;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.160-165
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    • 2022
  • 본 논문에서는 드론 무선충전을 위해 지상 고정 무선전력전송 송신기에 착륙하는 드론과 같이, 고정 송신기와 상대적인 거리 및 코일 정렬이 변화하는 수신기에 적용하는 6.78 MHz 자기공진 무선전력전송 기술을 제안하였다. 송신 및 수신 코일간 상대 거리와 코일 면적 부정렬비 등에 따른 전력전달 특성을 연구하였다. 송수신 코일은 직접 급전방식으로 60×80mm2 크기로 설계하고 상대거리 최대 50mm에서 수평 방향 면적 부정렬 상태를 가정하여 코일 중심축이 XY평면에서 각각 0-40mm 어긋날 때 특성을 유도하였다. 송수신 코일간 거리 및 면적 부정렬비에 따라 3차원 전자계 시뮬레이션을 통한 전력전송특성을 유도하고 제작한 시스템 특성을 시뮬레이션과 비교하였다. 무선전력전송 송수신 코일간 시뮬레이션 특성과 측정치는 수직거리 최대 30mm, 50% 면적 부정렬 상태에서-3dB 이상의 전달특성을 나타내었다. 본 연구를 통해 송수신기간의 상대거리 및 부정렬 상황에 따라 직접 급전 방식에 따른 특성을 예측할 수 있었으며 직접 급전 방식은 송수신 코일간 상대적 거리가 짧고 부정렬 면적비가 작아 결합계수가 큰 경우 유리함을 알수 있었다.

디지털 TV서비스를 위한 부산지역 전파환경 분석 (Analysis of Radio Propagation Environment in Busan Area for DTV Service)

  • 성태경;원영수;조형래;김기문
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.869-874
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    • 2004
  • 디지털 TV 방송은 기존 아날로그 방송에 비해 해상도나 음질 등이 매우 뛰어나고 홈쇼핑, 홈뱅킹, 인터넷 검색, 재택근무 및 VOD(video on demand) 등의 멀티미디어 기능을 제공할 수 있는 등 많은 장전을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 디지털 TV 서비스 전에 본질적인 지역적 전파환경의 분석이 필요하며, ETRI 모델을 적용하여 부산지역에 대한 전파모델을 적용하여 그 제한성을 분석하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 디지털 TV 신호가 고품질을 유지할 수 있도록 하기 위하여 산악지역과 고층빌딩이 많은 부산지역의 전계강도를 측정하였다. 본 논문에서는 TV 전파모델을 기준으로 전반적으로 기준모델에 대한 시뮬레이션 결과보다. 낮은 결과를 갖지만 분포 패턴은 비슷하게 나타남을 알 수 있었다. 이론치와 실측치를 비교한 결과 평탄한 지형에 대해서는 비슷한 결과를 가지지만 도심 밀집지역 및 산악 지형에 대해서는 상당한 차이를 가지는 것으로 나타났다. 따라서 ETRI 전파모델 및 자유공간에 대한 전파전파의 이론적 모델링이 부산 지역에 대해서는 적합하지 않는 것으로 판단되었다.

소형루프 전자탐사법에서의 주파수 수직탐사 (Frequency Sounding in Small-Loop EM Surveys)

  • 조인기;임진택
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권3호
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    • pp.119-125
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    • 2003
  • 소형루프 전자탐사법은 다양한 현장에 성공적으로 적용되어온 효과적인 물리탐사법으로 특히 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 저유도상수(low induction number)대역에서 수행되는 소형루프 전자탐사에서는 주로 기하학적 수직탐사(geometric sounding)이 사용되어 왔으나, 근자에 이르러 정확한 2차장의 측정이 가능한 일체형의 다중 주파수 소형루프 전자탐사장비가 개발되면서, 주파수 수직탐사(frequency sounding)이 시도되고 있다. 본 논문에서는 간단한 2층구조에 대하여 수평루프 전자탐사 모델링을 수행하였다. 분석 결과 동상성분의 경우에는 주파수 수직탐사이 가능하지만, 이상성분의 경우에는 기하학적 수직탐사가 효과적인 것으로 확인되었다. 그러나 동상성분의 경우 신호의 크기가 이상성분에 비하여 미약하므로 국내에서와 같이 전기전도도가 낮고 전자기적 잡음 수준이 높은 지역에서는 적용이 곤란하다. 따라서 본 논문에서는 이상성분이 신호의 크기가 커 안정적 자료획득이 가능하며, 두 개의 주파수에 측정된 이상성분의 차가 동상성분과 같은 거동특성을 보인다는 점에 착안하여, 기존의 방법과는 다른 주파수 수직탐사 방법을 제시하고자 하였다. 또한 지하의 전기전도도를 비교적 잘 반영하는 겉보기 전도도를 정의하였다.

전자공격체계 연구개발 동향 분석과 발전방안에 대한 연구 (A Study on the Analysis of R&D Trends and the Development Plan of Electronic Attack System)

  • 심재성;박병호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.469-476
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    • 2021
  • 전자공격체계는 전파를 사용하는 방공 레이더, 무선 지휘통신망, 유도 미사일과 같은 다중 위협에 대해 신호추적, 전자교란 등의 전자전 임무 수행을 위한 필수 무기체계이다. 군사적으로는 전자공격 임무 수행을 통해 다중 위협의 기능무력화 등 해당 위협으로부터 아군 전력을 보호하여 생존성 향상과 더불어 전투효과 극대화가 가능하다. 또한, 최근 민간분야에서는 공항, 통신 기지국, 발전소와 같은 핵심기반시설에 대한 드론 공격 등의 위협 대응을 위하여 전파방해 시스템으로 활용이 가능하다. 본 연구에서는 항공 플랫폼 기반 국외 전자공격체계에 대하여 전자공격 임무에 따른 분류 기준을 살펴본 후 이에 따른 국외 전자공격체계의 최신 연구개발 동향을 조사·분석한다. 더불어, 운용환경별 국내 전자공격체계의 연구개발 동향과 국내 안보환경 속에서 예측되는 미래 전장환경을 분석하여 국외 연구개발 동향 대비 국내 전자공격체계의 기술분야별 연구 발전이 필요한 다중위협 대응 신호추적 기술, 고출력 동시 전자교란 기술 등 다변적이고 고도화 되는 미래 전장환경에 부합할 수 있는 국내 전자공격체계의 연구 발전방안을 제시한다.