• 제목/요약/키워드: Magnetic Shielding

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${\mu}$-metal을 이용한 765kV 송전선의 자계 차폐에 관한 연구 (The Shielding of Magnetic field of 765kV transmission line by use of ${\mu}$-metal)

  • 이승철;장용무;이방욱;김정한;구자윤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1328-1329
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    • 2008
  • 2000년 대 이후 송전선의 상태 및 송전선 주변 환경을 감시하기 위한 각종 센서들을 하나의 시스템으로 통합하여 실 선로에 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 국내에서도 최근 765kV급 송전선을 감시하기 위한 통합 센서 시스템 개발을 진행 중에 있다. 이를 위해서는 송전선로에서 발생되는 자계로부터 센서 통합 시스템을 보호하기 위한 자계 차폐에 대한 연구가 선행되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 상용 주파수에서 약 80,000[H/m]이상의 투자율(${\mu}_r$ : relative permeability)를 갖는 강자성체인 ${\mu}$-metal을 사용하여 765kV급 송전선 (2,000A/single phase)에 대한 차폐율을 연구하였고, 이를 위해 ${\mu}$-metal의 차폐율을 검증할 수 있는 magnetic probe를 자체 설계 제작하였다. 그 결과 magnetic probe에 의해 측정된 자계의 크기 및 분포를 통해 ${\mu}$-metal의 layer의 개수에 따라 변화하는 자계 차폐율을 분석할 수 있었다.

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2선식 수동루프를 이용한 345[kV] 송전선 주변의 자계저감 설계기법 연구 (A Study on Magnetic Field Reduction Design Technique around 345 kV Transmission Line with 2-wire Set Passive Loop)

  • 김응식
    • 한국안전학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.10-17
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    • 2021
  • The controversy over the risk of the human body being affected by electromagnetic fields emitted from 60 Hz power lines continues without end. There are currently no new studies or research progress being made in this direction that is notable, and the number of civil complaints is gradually increasing. The problem is that each study produces different results, among which the effect of exposure to magnetic fields on childhood leukemia is a major one. In Korea, an electrician who was maintaining a 22.9 kV power line died of leukemia, which has recently been recognized as an occupational disease. Methods to reduce magnetic fields from power lines include shielding with wire loops, incorporating split phases and compaction techniques, installing underground power lines, converting to high-voltage direct current (HVDC), and increasing the ground clearance of transmission towers. Depending on whether a separate power supply is needed or not, there are two types of wire loops: passive loop and active loop. Magnetic field reduction is currently done through underground power lines; however, the disadvantage of this process is high construction costs. Installing passive loops, with relatively low construction costs, leads to lower magnetic field reduction rates than installing underground cables and a weakness to not solving the landscape problem. This methodological study aims at designing methods and reducing the effects of 2-wire set loops-the simplest and most practical. Since the method proposed in this study has been designed after analyzing the distribution of complex electromagnetic fields near the expected loop installation location, a practical design can be implemented without the need for any difficult optimization programming.

비행기 이용승객의 갑상선 차폐를 위한 간편한 손수건 고안 (Design of Simple Shielding Handkerchief to Protect the Passenger's Thyroid)

  • 정홍문;정재은
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.87-93
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    • 2019
  • 최근에 해외여행의 증가로 인하여 비행기를 이용하는 사용자수가 급격하게 증가하고 있다. 비행기는 탑승 시에 높은 고도를 유지한다. 따라서 비행 교통수단을 이용하는 승객들은 높은 고도로 인한 우주자연방사선 선량에 노출되어 방사선 장해 확률이 증가되어진다. 지구 외부로부터 기인하는 우주방사선은 지구대기밖에 400km와 1200km 사이의 고도에 위치하는 자기장 벨트인 반 엘렌대에 의해 대부분은 차단되지만 그렇지 못한 일부 우주방사선은 벤 엘런대를 투과하여 지구의 대기와 지표에 영향을 준다. 전례연구에 따르면 지구의 지표에서 고도가 100m 증가함과 동시에 0.03 mSv정도의 자연방사선량이 증가한다는 결과가 보고되었다. 이번연구는 비행기를 탑승하는 동안 탑승자가 노출될 수 있는 고도에 따른 자연방사선의 영향을 최소로 차폐하는데 목적을 두었다. 그 중에서도 방사선에 감수성이 높은 장기인 갑상선을 고도에 따른 자연방사선량으로부터 보호하고자 연구하였다. 이번 연구는 이동이 간편하고 세탁이 편리한 손수건을 선택하였다. 그리고 제작된 손수건에 다양한 차폐막을 삽입 할 수 있는 방법으로 고안하였다. 재질이 면으로 된 손수건을 선택한 이유는 사용자가 착용시 피부의 거부감을 최소화하기 위함이다. 결론적으로 본 연구에서 고안된 차폐막손수건은 우주자연방사선량을 70%이상 차폐하는 결과를 얻었다. 따라서 사용자가 높은 고도의 비행기 탑승 시 차폐막 손수건을 착용한다면 우주자연방사선으로부터 갑상선을 보호하는데 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

통합형 구조의 감시정찰 영상장비에서 자북의 위치 정확도 개선에 관한 연구 (A Study on Improving the Position Accuracy of the Magnetic North used in Surveillance Imaging Equipments)

  • 신영돈;이재천
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.219-228
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    • 2013
  • 감시정찰용 영상장비는 표적의 형상을 실시간으로 관측하거나, 표적의 위치를 정밀하게 측정하여 신뢰성 있는 위치정보를 제공하는 장비로서 정보 지식 기반의 현대 무기체계에서 필수적인 장비로 발전하고 있다. 운용 방식도 고정형, 차량형, 복합형 등으로 운용되고 있고, 또한 운용 개념에 따라 다양한 센서들이 여러 형태의 기구 구조로 제작되어 장/탈착이 용이한 분리형 일체형 기구 구조로 형상화된 통합형 형태로 제작되고 있다. 통합형 구조에 사용되는 다양한 센서들의 핵심부품 들은 자성을 띠고 있기 때문에 위치 측정에 사용되는 디지털 나침반에 영향을 준다. 따라서 정확한 기준점 산출에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 물리적 자성의 영향을 줄이기 위해 차폐제 사용이 제안되었지만, 선호도가 높은 통합형 구조에서는 장비의 무게, 휴대성 때문에 차폐제의 활용이 제약을 받는다. 본 논문에서는 통합형 구조에서 디지털 나침반을 사용할 경우의 정확한 위치측정 알고리즘에 관하여 연구하였다. 구체적으로, 부품의 장착 위치에 따른 선행 모델링을 통해 차폐제를 사용하지 않은 경우의 사례에 대해 연구하였다. 또한 시스템이 PAN & Tilt와 같이 이용된다는 점에도 착안하여, 수동으로 수행하는 기존의 정치 방식을 자동으로 수행할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 결과적으로 기존의 방위각 중심의 6지점 정치를 방위각과 고각에 따라 12지점을 측정함으로써 측정 범위는 넓히고, 측정시간은 줄이고, 운용자가 측정 중 발생 할 수 있는 영향성을 최소화 할 수 있는 기법임을 확인하였다.

SQUID를 이용한 심자도 기술의 개발동향 (Review of Magnetocardiography Technology based on SQUIDs)

  • 이용호;권혁찬;김진목;김기웅;유권규;박용기
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권3호
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    • pp.139-145
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    • 2012
  • Electric activity of cardiac muscles generates magnetic fields. Magnetocardiography (or MCG) technology, measuring these magnetic signals, can provide useful information for the diagnosis of heart diseases. It is already about 40 years ago that the first measurement of MCG signals was done by D. Cohen using SQUID (superconducting quantum interference device) sensor inside a magnetically shielded room. In the early period of MCG history, bulky point-contact RF-SQUID was used as the magnetic sensor. Thanks to the development of Nb-based Josephson junction technology in mid 1980s and new design of tightly-coupled DC-SQUID, low-noise SQUID sensors could be developed in late 1980s. In around 1990, several groups developed multi-channel MCG systems and started clinical study. However, it is quite recent years that the true usefulness of MCG was verified in clinical practice, for example, in the diagnosis of coronary artery disease. For the practical MCG system, technical elements of MCG system should be optimized in terms of performance, fabrication cost and operation cost. In this review, development history, technical issue, and future development direction of MCG technology are described.

심자도 측정을 위한 SQUID 센서 기술의 개발 현황 (Review of SQUID Sensors for Measuring Magnetocardiography)

  • 이용호;김진목;유권규;김기웅;권혁찬
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • Measurement of magnetic signals generated from electric activity of myocardium provides useful information for the functional diagnosis of heart diseases. Key technical component of the magnetocardiography (MCG) technology is SQUID. To measure MCG signals with high signal-to-noise ratio, sensitive SQUID magnetic field sensors are needed. Present magnetic field sensors based on Nb SQUIDs have field sensitivity good enough to measure most of MCG signals. However, for accurate measurement of fine signal pattern or detection of local atrial fibrillation signals, we may need higher field sensitivity. In addition to field sensitivity, economic aspect of the SQUID system is also important. To simplify the SQUID readout electronics, the output voltage or flux-to-voltage transfer of SQUID should be large enough so that direct measurement of SQUID output can be done using room-temperature preamplifiers. Double relaxation oscillation SQUID (DROS), having about 10 times larger flux-to-voltage transfers than those of DC-SQUIDs, was shown to be a good choice to make the electronics compact. For effective cancellation of external noise inside a thin economic shielded room, first-order axial gradiometer with high balance, simple structure and long-baseline is needed. We developed a technology to make the axial gradiometer compact using direct bonding of superconductive wires between pickup coil and input coil. Conventional insert has mechanical support to hold the gradiometer array, and the dewar neck has equal diameter with the dewar bottom. Boiling of the liquid He can generate mechanical vibrations in the gradiometer array due to mechanical connection structure. Elimination of the mechanical support, and direct mounting of the gradiometer array into the dewar bottom can reduce the dewar neck diameter, resulting in the reduction of liquid He consumption.

연자성 재료의 전력 케이블 인근 자계 차폐 효과 (Magnetic Shielding with Soft Magnetic Materials in the Vicinity of Power Cables)

  • 김상범;한승호;송택호;정문규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1483-1484
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    • 2011
  • 상용 뮤-메탈, 방향성 및 무방향성 규소강판을 출발 재료로 하여 두께 0.1 mm의 차폐재 3 종류를 제조하여 전력 케이블 인근자계 차폐 효과를 조사하였다. 3상 전류일 때, 차폐재 위치의 자기장이 100 ${\mu}T$ 정도이면 뮤-메탈이(SF < 0.1) 가장 효과적이었고, 500 ${\mu}T$ 이상이면 규소강판이(SF 0.3~0.4) 더 효과적이었다. 또한, 안쪽에 방향성 규소강판, 바깥쪽에 뮤-메탈을 함께 둘러쌀 경우 500 ${\mu}T$까지도 SF를 0.1 이하로 할 수 있었다. 한편, 단상 전류에서는 고투자율 소재의 적용은 오히려 자기장을 증가시키는 결과를 보였다. 이상의 결과는 자기장 강도 H의 크기에 따라 각 소재의 투자율 우열이 서로 다른 점과 이로 인해 차폐재 내에 유도되는 자기장 벡터와 원래의 자기장 벡터의 상호 상쇄 및 중첩 작용으로 설명할 수 있었다.

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프로톤 핵자기공명스펙트럼 측정법에 의한 수용액중 파라시클로판과 나프탈렌 유도체들간의 포접 복합체 형성에 관한 연구 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopic Study on Inclusion Complexation of Paracyclophane with Naphthalene Derivatives in Aqueous Solution)

  • 전인구
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제23권3호
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    • pp.155-163
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    • 1993
  • Inclusion complexation of 1,7,21,27-tetraaza[7.1.7.1]paracyclophane (CPM 55) with 2,7-dihydroxynaphthalene (2,7-DHN) or 1,3-dihydroxynaphthalene (1,3-DHN) in pD 1.17 $DCl-D_2O$ solution was investigated by $^1H$ nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) using 4,4'-dimethylaminodiphenylmethane (ACM 11) as an acyclic analog of CPM 55. In CPM 55-naphthalene derivative complex, alkyl protons located in the cavity of CPM 55 were shown to be subjected to anisotropic shielding and protons of naphthalene moiety shifted remarkably to upfield. However, in ACM 11-naphthalene derivative systems, chemical shifts for protons of both DHN compounds were not significant. The remarkable chemical shift changes suggested that the naphthalene moiety of 2,7-DHN or 1,3-DHN was included in the hydrophobic cavity of CPM 55 in aqueous solution. From the continuous variation plots of induced chemical shifts of 2,7-DHN, it was found that 2,7-DHN was included in the cavity of CPM 55 at 1:1 molar stoichiometry. Both computer simulation of a inclusion complex and strong upfield chemical shift changes of 2,7-DHN protons supported the conformation of pseudoaxial inclusion as the presumed geometry of the host-guest complex.

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중자장급 보급형 국산 초전도 MRI 마그네트 개발 (The Development of Popular type Domestic Superconducting MRI Magnet with Middle Magnetic Field Range)

  • 배준한;고락길;심기덕;진흥범;조전욱;이언용;권영길;류강식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.22-25
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    • 2001
  • The research results on the superconducting magnet for whole body MRI are presented. The magnet consists of main coil with 6 solenoid coils, shielding coil with 2 solenoid coils and 6 sets of cryogenic shim coil. The ferromagnetic shim assembly is installed on the inside wall of the room temperature bore for shimming inhomogeneous field components generated due to manufacturing tolerances, installation misalignments and external ferromagnetic materials near the magnet. Also, the magnet is enclosed with the horizontal type cryostat with 80cm room temperature bore to keep the magnet under the operating temperature. The magnetic field distributions within the imaging volume were measured by the NMR field mapping system. Through the test, the central field of magnet was 1.5 Tesla and the field homogeneity of 9.3 ppm has been obtained on 40cm DSV(the diameter of spherical volume) and using this magnet, comparatively good images for human body, fruits and water phantoms have been achieved.

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Increased impedance by quench at a shield layer of HTS power cable for fault current limiting function

  • Choi, Youngjun;Kim, Dongmin;Cho, Jeonwook;Sim, Kideok;Kim, Sungkyu;Kim, Seokho
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.59-63
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    • 2019
  • To reduce the fault current below the current capacity of a circuit breaker, researches on HTS (High Temperature Superconductor) power cables with fault current limiting (FCL) function are increasing. An FCL HTS power cable transports current with low a impedance during normal operation. Yet, it limits the fault current by an increased inductive or resistive impedance of conducting layer when quench occurs at the FCL HTS power cable by the large fault current. An inductive type FCL HTS power cable uses increased inductive impendence caused by leakage magnetic flux outside the cable core when the quench occurs at a shield layer losing the magnetic shielding effect. Therefore, it has an advantage of less resistive heating than resistive type FCL HTS power cable and temperature increase is suppressed. This paper describes an ideal circuit model for the FCL HTS power cable to investigate the effectiveness of increased inductive impedance when quench occurs at the shield layer. Then, FEM analysis is presented with a simplified model cable composed of various iron yokes to investigate the effect of the shape of yoke on the generation of the inductive impedance.