• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.551-555
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• 2010

Electrowetting is a versatile tool to handle tiny droplets and forms a backbone of digital microfluidics. Numerical analysis is necessary to fully understand the dynamics of electrowetting, especially in designing electrowetting-based devices, such as liquid lenses and reflective displays. We developed a numerical method to analyze the general contact-line problems, incorporating dynamic contact angle models. The method is based on the conservative level set method to capture the interface of two fluids without loss of mass. We applied the method to the analysis of spreading process of a sessile droplet for step input voltages and oscillation of the droplet for alternating input voltages in electrowetting. The result was compared with experimental data. It is shown that contact line friction significantly affects the contact line motion and the oscillation amplitude. The pinning process of contact line was well represented by including the hysteresis effect in the contact angle models. In level set method, in the mean time, material properties are made to change smoothly across an interface of two materials with different properties by introducing an interpolation or smoothing scheme. So far, the weighted arithmetic mean (WAM) method has been exclusively adopted in level set method, without complete assessment for its validity. We viscosity, thermal conductivity, electrical conductivity, and permittivity, can be an alternative. I.e., the WHM gives more accurate results than the WAM method in certain circumstances. The interpolation scheme should be selected considering various characteristics including type of property, ratio of property of two fluids, geometry of interface, and so on.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.583-589
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• 2011

순수한 전기장 하에서의 뼈와 유사한 재료의 절연파괴에 대하여 연구하였다. 일반적으로 뼈와 유사한 재료는 강한 유전강도를 가지는 층과 약한 유전강도를 가지는 층이 서로 평행하게 엇갈려 있는 형태로 구성되어 있다. 뼈와 유사한 재료의 약한 층을 관통하는 전도채널의 성장은 전기장의 집중이 완화되기 때문에 지연된다. 관형채널의 선단에서 전기장의 분포를 유한요소해석을 통해 구하였다. 뼈와 유사한 재료의 절연강도를 J 적분을 사용하여 계산하였고, 절연강도에 영향을 미치는 인자들을 찾아내었다. J 적분은 약한 층에서의 절연파괴 면적이 증가할 수록 작아짐을 보였다. 또한, 약한 층과 강한 층의 유전율의 비가 절연파괴에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.65-70
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• 2015

본 논문에서는 접지된 2개의 유전체층 위의 완전도체띠 격자구조에 의한 TE (transverse electric)산란 문제를 전자파 수치해석 방법으로 알려진 PMM (point matching method)를 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고, 산란 전자계는 Floquet 모드 함수의 급수로 전개하였고, 도체띠의 해석을 위해 완전도체 경계조건을 적용하였다. 최소값을 가지는 변곡점들의 대부분의 반사전력은 입사각 이외의 다른 방향으로 산란된다. 완전도체띠의 폭과 주기, 2개 유전층의 비유전율과 두께 및 입사각에 대해 정규화된 반사전력을 계산하였다. 제안한 방법의 수치결과들은 기존의 FGMM (fourier galerkin moment method)를 이용한 수치해석 결과들과 비교하여 매우 잘 일치하였다.

• 센서학회지
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• 제29권1호
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• pp.7-13
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• 2020

Dielectric capacitors are integral components in electronic devices that protect the electric circuit by providing modulated steady voltage. Explosive growth of the electric automobile market has resulted in an increasing demand for dielectric capacitors that can operate at temperatures as high as 400 ℃. To surpass the operation temperature limit of currently available commercial capacitors that operate in temperatures up to 125 ℃, Bi_1/2Na_1/2TiO₃ (BNT), which has a large temperature-insensitive dielectric response with a maximum dielectric permittivity temperature of 300 ℃, was selected. By introducing an intentional A-site cation deficiency and post-heat treatment, we successfully manage to control the dielectric properties of BNT to use it for high-temperature applications. The key feature of this new BNT is remarkable reduction in dielectric loss (0.36 to 0.018) at high temperature (300 ℃). Structural, dielectric, and electrical properties of this newly developed BNT were systematically investigated to understand the underlying mechanism.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권6호
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• pp.525-530
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• 2011

We investigated the electrical properties the starting material and sintering condition on the laminated PTC thermistor for micro circuit protection. The influences of $BaTiO_3$ powder with the 0.3 and 0.45 ${\mu}m$ size and the electrical characteristics (Ba,Sr)$TiO_3$ sintered at 1350~1400$^{\circ}C$ for 2 h in a reducing atmosphere (1% $H_2/N_2$). The sintered (Ba,Sr)$TiO_3$ was increased pore and the grain size was decreased according to increasing Sr additions. In relative permittivity, the phase transition temperature of (Ba,Sr)$TiO_3$ was decreased for 2.5$^{\circ}C$ according to increasing 0.01 mole Sr additions, and the phase transition dose not appeared about 0.3 mole Sr addition. The (Ba,Sr)$TiO_3$ was show the low resistance from 0.01 mole to 0.05 mole by Sr addition, regardless of sintering temperature. The (Ba,Sr)$TiO_3$ was show $10^2$ jump order at 0.1 and 0.2 mole Sr addition, and PTCR of the sintered $(Ba_{0.7}Sr_{0.3})TiO_3$ does not appeared about 0.3 mole Sr addition, regardless of the sintering temperature and starting material size.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권7호
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• pp.411-417
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• 2008

Aerosol Deposition Method (ADM) is a novel technique to grow ceramic thick films with high density and nano-crystal structure at room temperature. $^{1,2)}$ For these unique advantages of ADM, it would be applied to the fabrication process of 3-D integration ceramic modules effectively. However, it is critical to control the properties of starting powders, because a film formation through ADM is achieved by impaction and consolidation of starting powders on the substrates. We fabricated alumina thick films by ADM for the application to integral substrates for RF modules. When the as-received alumina powders were used as a starting material without any treatments, it was observed that the dielectric properties of as-deposited alumina films, such as relative permittivity and loss tangent, showed high dependency on the frequency. In this study, some techniques of powder pre-treatments to improve the dielectric properties of alumina thick films will be shown and the effects of starting powders on the properties of AD films will be discussed.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권1호
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• pp.37-46
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• 2003

임의로 결선된 디지털 전송선로의 과도응답을 효율적인 노드분할 기법을 사용하여 분석하였다. 제시한 노드분할 기법은 전송선로를 분할하여 해석할 수 있도록 하므로서 연결선의 임의 위치에서의 과도파형을 쉽게 예측할 수 있다. 일반성을 보이기 위해 임의로 연결된 분산특성을 갖는 마이크로스트립 다도체 전송선로들을 예로 들어 분석하였다. 결합선로의 주파수의존성 등가 회로정수들은 스펙트럼 영역 기법(SDA)을 사용하여 도출하였다. 고속 마이크로스트립 결합선로 상에 인가되는 펄스의 펄스폭 변화가 누화에 미치는 영향도 동시에 검토하였다. 선로의 길이와 기판 유전율이 증가하면 누화 피크값이 단조롭게 증가한다는 기존의 결과와는 달리 펄스폭이 수 ps에 이르면 오히려 감소하는 특성을 볼 수 있었다. 제시한 노드분할 기법을 사용한 결과를 일반화된 S-행렬 기법을 사용한 결과와 비교하므로서 타당성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권5호
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• pp.9-15
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• 2001

원통형 공동 공진기를 이용한 유전체의 전자기적 특성들의 측정 방법에 대해 기술한다. 여기에 관련된 유전체의 전자기적 특성들은 비유전율, 손실 반젠트, Q factor 등이 있다. 동심 유전체 봉이 삽입된 원통형 공동 공진기에서 $TE_{011}$ 모드의 사용이 제한되었다. $TE_{011}$ 모드는 유전체 봉과 공진기 벽면 틈에 의한 공진주파수 민감도가 가장 덜 민감하게 변화하였다. 동심 유전체 봉이 삽입된 원통형 공동 공진기의 $TE_{011}$ 모드를 사용하는 방법과 새롭게 제안된 non-decaying 모드의 정확한 전자계 표현은 유전체의 전자기적 특성들의 정확한 측정을 위해 소개되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.872-879
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• 2004

본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 공정을 이용한 K/Ka 대역(20～21 GHz/30～31 GHz) 위성통신 송수신 겸용 L형태의 광대역 원형편파 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 상대 유전율이 5.2인 LTCC 공정을 이용하여 제작되었으며 적층형 구조로서 다른 RF 회로와 집적화가 가능하다. 또한 LTCC을 이용하였으므로 가벼우면서 다른 RF 회로와의 집적화를 통해 손실을 줄일 수 있고, 전체적으로 시스템 크기를 줄일 수 있다. 본 논문에서 사용한 안테나는 모노폴 안테나의 구부러진 L형태의 간단한 구조로서 LTCC 공정상에서의 구현을 쉽게 하고 손실을 최소화할 수 있도록 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1367-1374
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• 2008

음의 유전율 및 투자율을 갖도록 고안된 메타 물질을 안테나 상부 덮개(superstrate)로 사용한 와이브로(Wibro: wireless broadband internet) 기지국용 고 이득 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기 안테나를 제안한다. 안테나의 상부 덮개로 사용된 새로운 메타 물질은 기존의 PCB 기술로 쉽게 제작 가능하도록 평판형으로 설계되었으며, 와이브로 서비스 주파수 대역 근방에서 음의 굴절률 및 '1'보다 작은 저 굴절률 값을 갖는다. 안테나의 이득 증대 효과를 유효매질 관점에서 추출된 메타 물질의 저 굴절률 특성과 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기의 공진 조건이라는 두 가지 측면에서 분석하였다. 단일 정사각형 패치 안테나가 공진기 내부의 신호 피더로 사용되었으며, Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진 조건을 충족시키기 위해 피더와 메타 물질 상부 덮개 사이의 이격 거리는 유전체 층을 포함한 접지면의 반사 위상과 메타 물질 상부 덮개의 반사 위상을 함께 고려하여 설정하였다. 시뮬레이션을 통한 예측 특성과 실험 결과가 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 논문에서 제시한 설계 방법이 타당함을 입증할 수 있었다.