The conductive polymers, polyaniline (PANI) emeralidin base and 3,4-polyethylene dioxythiophene(PEDOT) were synthesized and coated on the PET film dealt with acryl type primer to study the electromagnetic shielding effectiveness. When both PANI and PEDOT were coated on the PET film dealt with acryl type priemer, their surface properties such as he adhesive increased. For PANI, when blended with the binder such as PMMA, it adhesive and surface hardness increased, too. The visible light transmittance decreased, while the electromagnetic shielding effectiveness increased, when coated thickness of PANI and PEDOT increased. For PANI, the electromagnetic shielding effectiveness increased as its surface resistance decreased. For PANI, when the surface resistance was 140 Ω/$\square$, the shielding effectiveness was found to be 11 dB in the far field, and 13 dB in the near field at 1 GHz. For PEDOT, when the surface resistance was 200 Ω/$\square$, the shielding effectiveness was found to be 3 dB in the far field, and 7dB in the near field.
The conductive polymers, polyaniline (PANI) emeraldine base and 3, 4-polyethylene dioxythiophene (PEDOT) were synthesized and coated on the PET film primer-dealt with acryl type to find out the electromagnetic shielding effectiveness. When conductive polymer such as PANI and PEDOT is used, if the thickness of coating increases then the electromagnetic shielding effectiveness increases, too, but the visible light transmittance decreases. For PANI, when its conductivity increased, its electromagnetic shielding effectiveness increased, too. For PANI, if the surface resistance is about 140 $\Omega$/$\square$, the shielding effectiveness is about 11 dB in the far field, and about 13 dB in the near field at 1 GHz. For PEDOT, when the surface resistance is about 200 $\Omega$/$\square$, the shielding effectiveness is about 3 dB.
An experimental investigation on the near-field electromagnetic loss of thin copper layers has been presented using microfabricated microwave transceivers for applications to multi-chip microsystems. Copper layers in the thickness range of 0.2$\mu$m∼200$\mu$m have been electroplated on the Pyrex glass substrates. Microwave transceivers have been fabricated using the 3.5mm$\times$3.5mm nickel microloop antennas, electroformed on the silicon substrates. Electromagnetic radiation loss of the copper layers placed between the microloop transceivers has been measured as 10dB∼40dB for the wave frequency range of 100MHz∼1GHz. The 0.2$\mu$m-thick copper layer provides a shield loss of 20dB at the frequencies higher than 300MHz, whereas showing a predominant decreases of shield loss to 10dB at lower frequencies. No substantial increase of the shield effectiveness has been found for the copper shield layers thicker that 2 $\mu$m.
본 논문에서는 근거리장에서 NFS(near field scanning)를 사용한 차폐효율 평가 방법을 통해 CNT(carbon nanotube) 필름의 차폐 특성을 분석하였다. 차폐 특성 평가는 농도 5%와 1mm의 두께를 가지는 CNT 필름과 실제 IC package를 모사한 테스트쿠폰을 사용하여 CNT 필름과 테스트쿠폰과의 거리에 따른 전자파 차폐효율 및 측정 위치에 따른 차폐효율을 측정하였다. 그 결과 근거리장에서 측정된 차폐효율은 주파수에 따라 차폐효율이 달랐다. 테스트쿠폰의 중심에서 측정된 전기장 차폐효율은 fringing effect의 영향을 받는 패턴경계보다 전기장 차폐효율이 좋은 것으로 측정되었다. 이는 근거리장에서 측정된 차폐효율은 주파수뿐만 아니라 CNT 필름과 측정 프로브의 높이, 측정 위치와 같은 측정 환경에 영향을 받는 것을 보여준다. 결론적으로 근거리장에서 제안된 방법을 사용하여 측정한 차폐효율과 ASTM D 4935-10에 의해 측정된 차폐효율은 연관성을 찾기 어렵기 때문에 전장 시스템의 거리 영역에 따라 적절한 측정 방법을 고려하여 측정해야 한다.
마그네틱 프로브와 노이즈 소스의 근거리장에 금속 차폐막이 놓여있을 때 차폐막 두께에 따른 EMI 차폐효과를 분석하였다. 노이즈 소스로는 마이크로스트립 라인을 이용하였으며, 금속 차폐막 재료로는 그래파이트와 페라이트를 선정하였다. 마그네틱 프로브는 IEC 61967-6 방식을 적용하여 마그네틱 프로브를 이용한 전자기 방사 측정 방법을 사용하였다. 마이크로스트립 라인과 마그네틱 프로브 사이의 투과계수를 분석하였고, 둘 사이의 거리는 단일 차폐막일 경우 1 mm, 다중 차폐막일 경우 5 mm로 수행하였다. 차폐막의 두께는 5 um, 10 um, 30 um, 50 um 으로 변화시켰다. 주파수를 150 kHz에서 1 GHz까지 변화시켰을 경우 최대 44.9 dB의 SE(Shielding Effectiveness)를 얻었다.
자기유도형 기반의 무선전력 전송 기술을 이용한 무선충전 기능이 최근 스마트폰 등에 채용되어 주요한 소비자 편의기능으로 자리잡고 있다. 무선전력전송 모듈은 무선전력 전송효율을 개선하고 휴대폰 주요 회로부에 대한 전자기장 간섭을 억제하기 위하여 전자기장 차폐 소재의 사용이 필수적이다. 본 논문에서는 무선전력 전송모듈용 전자기장 차폐 소재의 역할과 기술에 대해 소개하였다. 이와 함께 향후 확산될 중급 전력(mid-power)과 대전력(high-power)영역의 무선전력 전송 응용분야에서 대응 가능한 차폐 소재의 개발 방향을 정리하였다.
본 연구에서는 자기장 차폐를 위하여 3상 전력 케이블을 얇은 자성 판재로 둘러싸는 방법을 제안한다. 두꺼운 상용 뮤-메탈, 방향성 및 무방향성 규소 강판을 출발 재료로 하여 두께 0.1 mm의 차폐재 3종류를 제조하였다. 3상 전류일 때, 차폐재 위치의 자기장이 100 ${\mu}T$ 정도이면 뮤-메탈이 (SF<0.1) 가장 효과적이었고, 500 ${\mu}T$ 이상 이면 규소 강판이 (SF 0.3${\sim}$0.4) 더 효과적이었다. 또한, 안쪽에 방향성 규소 강판, 바깥쪽에 뮤-메탈을 함께 둘러쌀 경우 500 ${\mu}T$까지도 SF 를 0.1 이하로 할 수 있었다. 한편, 단상 전류에서는 고 투자율 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.
According to ICNIRP guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields up to 300GHz, magnetic flux density which range from 3Hz to 150kHz are regulated to lower than $6.25{\mu}T$. In order to comply with its standard, OLEV(On-Line Electric Vehicle) have been designed considering EMF(Electro-Magnetic Field) reduction. However, if a current flowing in power line would be bigger for increasing power transfer efficiency, the established shield system no longer acts their role properly. In this paper, therefore, FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) is applied to power line and pick-up devices to solve the problems. Though, the FCCL is normally utilized to insulator on circuit board, because of its high heat resistance characteristic, flexibility and thin properties, it makes effectiveness in the shielding device as well. 4 types of FCCL shielding structure are introduced to power line and pick-up devices. From the results, the FCCL which are placed in proposed positions shows maximum EMF reduction compared to the established shielding structure. Henceforth, if OLEV is applied FCCL shielding structure in practice, it will not only be more safe but also step forward to commercialization near future.
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.
난류 경계층 내부 와류 구조물 형상을 측정하기 위해 열선 유속계(Hot-wire sensor)를 스테퍼 모터 컨트롤러(Stepper motor controller)에 고정하여 측정 지점으로 이동시켰다. 유동장 내 표면 근처 유속은 상대적으로 느려 차후 측정 데이터 해석 시 신호처리 과정에서 전자파 간섭으로 민감하게 반응하게 된다. 전자파 잡음은 주로 컴퓨터나 기타 전자 장비의 전원 공급에서 발생하는데, 실험 장비 중 전원이 활성화된 스테퍼 모터(Stepper motor)에서 전자파 잡음이 열선 유속계와 연결된 BNC 케이블로 유입되었다. 이는 열선 유속계를 이동시키기 위해 모터 컨트롤러(Motor controller)에 전원 공급이 인가되면, 오실로스코프 화면에 전자파 잡음이 나타나는 것을 확인하였다. 열선 유속계에서 측정된 데이터에 예상치 못한 잡음이 포함될 가능성이 있으므로, 이를 감소시키고 측정 과정에서 신호대 잡음비(Signal-to -Noise Ratio, SNR)를 향상하도록 연결 케이블을 차폐시키고 전자파가 차단되는 컴퓨터로 교체하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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