• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.341-342
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• 2008

A conductivity of soot at microwave frequency is presented using a novel technique for complex permittivity of materials. The method overcomes limitations of conventional methods which are cavity perturbation and transmission/reflection method. Resonant frequencies and Q factors are measured and simulated for the cylindrical cavity, and they are compared to each other. Similar material property of both real material and simulation material produce similar values of resonant frequency and Q factor. The complex permittivity of material can be determined by simulating the cavity to change material property until the simulation results are nearly the same as the measurement results. Cylindrical cavity has been realized for measurement at 880 MHz, and conductivity of soot is measured. A sample was made by depositing the soot on the glass. The proposed method shows that the conductivity of soot is 11 S/m.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.971-981
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• 2002

개방단말 동축선 프로브법은 측정매질에 가공없이 접촉하여 매질의 전기적인 특성을 측정할 수 있는 효과적인 방법이다. 프로브 단말면에서 측정된 임의의 매질의 반사계수는 등가모델에 의해 복소 유전율로 환산되는데 본 실험실에서는 이미 개선된 가상의 전송선로 모델을 제안한 바 있다. 그런데 이 등가모델에 의해 환산된 복소 유전율은 주파수가 올라갈수록 오차가 증가하였다. 개방단말 동축선 프로브법에서의 복소 유전율 오차는 프로브의 불완전 접촉, 프로브의 제자 오차 등과 같은 여러 가지 원인에 의해 복합적으로 발생한다. 본 논문에서는 반사계수를 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 기법으로 수치 계산하여 반사계수 측정 시 발생할 수 있는 여러 오차를 제거하여, 오차의 원인을 환산모델의 문제로 제한시켰다. 그리고 환산모델에 의한 오차의 발생 여부를 여러 각도에서 연구하였다. 첫 번째고 반복법으로 계산된 환산모델의 변수에 대한 local minimum을 확인하였다. 두 번째로는 사용 주파수 범위에서 등가 모델의 모델링 여부를 확인하였다. 이러한 연구로부터 현재 사용하는 개선된 가상의 전송선로 모델의 사용범위를 알 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.207-212
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• 2001

본 연구에서는 솔젤법에 의해 최적의 유전특성을 갖는 $TiO_2$ 박막의 제작조건을 정한다. 이를 위해 최적의 조건으로 합성된 sol을 이용하여 박막을 제작한 후 박막의 유전율을 측정한다. 가수분해에 필요한 물의 양이 화학양론적인 양보다 적은 경우에는 직쇄상 구조를 갖는 투명 sol이 생성되고 많은 경우에는 cluster상 입자를 갖는 현탁 sol이 생성된다. 또한 박막의 유전율은 $120^{\circ}C$ 부근을 시작으로 지수함수적으로 증가하는 것을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권3호
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• pp.17-24
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• 1997

Broad-band RAM's (Radar absorbing materials) are designed by multi-layered lossy dielectrics. The depth, the relative permittivity and the loss tangent of each layer are optimized in order to meet the required reflective power over the specified frequency range using a genetic algorithm. The reflection coefficients are calculated by the continued fraction method. A new population model of the partial initialization method during iterations is applied for the multi-modal functions to enhance the performance of the genetic algorithm. The optimal RAN's are designed by setting the relative permittivity and the loss tangent of the dielectrics as a funtion of the frequency over 5~20GHz.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.1136-1139
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• 2002

The circular cavity resonator which can measure the dielectric properties of dielectrics in the Ka-band(26.5GHz~40GHz) frequency range was designed and fabricated. A structure of the resonator is divided into two equal parts of the length and the dielectric plate sample is placed between two halves. Exciting and detecting of the resonator is performed by WR28 rectangular waveguides using Bethe's small hole coupling. The GaAs plate sample, whose permittivity is known to be 13 in millimeter wave range, was used for the verification of the performance of the fabricated circular cavity resonator. In the measurement of GaAs single crystal using that resonator, the resonant frequency of the dominant $TE_{011}$ mode, the permittivity and $Q{\times}f_0$ were measured as 26.69GHz, 12.9 and 124,000GHz, respectively.

• 지질공학
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• 제13권4호
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• pp.405-418
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• 2003

지반을 구성하고 있는 매질에 대한 체적함수비 및 포화 정도를 측정하는 것은 지반의 물리적 성질, 강우에 의한 지하수 함량 및 자연 사면 파괴를 이해하는데 매우 중요한 요소 중의 하나이다 이러한 지반의 요소들을 파악하기 위해 전자기파를 이용한 유전율법은 지반의 유전율상수의 특성에 따라 평가되어 지므로 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 연구에서는 전자기파의 측정 주파수 범위 1 - 18 GHz를 사용하는 유전율 시스템인 FDR-V (Frequency domain reflectometry with vector network analyzer)를 적용하여 1 GHz와 18 GHz에서의 두 주파수 범위에 대한 표준사 (Standard sand)와 화강풍화토 (Granitic weathered soil)의 밀도, 온도 및 염분농도 의존성에 따른 유전율상수의 반응에 대해 검토하였다. 실험결과에서, 흙의 밀도 의존성은 체적함수비의 증가에 따라 유전율상수도 증가하는 것으로 측정되었으나, 이들의 밀도 의존성은 다소 낮은 것으로 판단된다. 그리고, 1 GHz 실수부 (Real part)에 대한 온도 의존성 실험에서는 온도의 증가에 따라 물과 표준사의 유전율상수는 점진적으로 감소하는 경향을 보이나 에탄올의 유전율상수는 증가하는 것으로 측정되었다. 따라서, 온도 변화에 따른 각 매질의 유전율상수는 측정 온도에 대한 영향을 고려하여야 한다. 염분농도에 따른 유전율상수의 변화는 1 GHz 허수부 (Imaginary part)에서 염분농도의 증가에 따라 유전율상수의 측정치도 함께 증가하는 것으로 나타났다. 이상과 같이, 다양한 조건하에 대한 유전율상수의 의존성들을 기초로 하여 다공질 매질의 특성을 파악하기 위한 FDR-V 시스템의 적용성을 충분히 검토하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 1 GHz의 측정 주파수범위 내에서 다공질 매질의 염분오염도를 충분히 정량적으로 측정할 수 있는 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.354-361
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• 2005

Physical parameters such as porosity and effective porosity are important physical parameters that determine the transfer and movement of water and solutes in porous media. Various methods of determining these parameters have been developed, with varying degrees of accuracy and applicability. Most of the existing methods produce static results. They do not produce instantaneous and real time of porosity and effective porosity in a porous media. In this study, a new permittivity method called Frequency Domain Reflectometry with Vector analyzer (FDR-V) is proposed to determine the porosity and effective porosity of some sand samples in the laboratory. The advantage of the FDR-V method is that it instantaneously determines the temporal variation of dielectric constants of porous media. Then, the porosity and the effective porosity of porous media are computed using well established empirical equations. Results obtained from the FDR-V method compared favorably with results from other permittivity methods such as gravimetric, injection and replacement tests. The ratio of effective porosity to porosity was $85{\sim}92%$, when FDR-V was used. This value compared favourably with 90%, which has been usually quoted in previous studies. Considering the convenience and its applicability, the measurement system of FDR-V permittivity holds a great potential in porous media and contaminant transport studies.

• Composites Research
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• 제24권2호
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• pp.38-45
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• 2011

본 논문에서는 유리섬유 강화 복합재 적층판으로 이루어진 단일층 Dallenbach layer의 전파흡수체의 최적화 기법을 제시하고 그 성능을 분석하였다. 복합재 적층판의 전기적 특성을 제어하기 위해서 탄소나노튜브(CNT)를 혼합한 프리프레그를 사용하였다. 최적화 설계 기법은 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 이를 이용하여 다양한 주파수에서 흡수체를 설계하고, 복합재의 두께 및 CNT 함유율을 최적화하였다. CNT 함유율의 최적화를 위해서는 복합재의 복소 유전율의 수치적 모델이 사용되었다. 전파흡수체의 최적설계에서 주파수에 따라서 CNT 함유율은 비례하여 증가하고, 흡수체의 두께는 반비례하여 감소한다. 흡수체의 -10 dB 흡수대역폭은 흡수체가 설계된 중심주파수에 비례하여 증가한다. 설계된 흡수체의 검증을 위해서 10 GHz에서 중심주파수를 갖는 흡수제를 제조하고 그 성능을 평가하였다. 복합재 적층판의 복소 유전율과 전파흡수체의 반사손실은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 측정하였다. 복합재의 두께와 복소 유전율에 있어서의 측정된 값과 예측치의 차이에 의해서 중심주파수의 이동, 중심주파수에서의 반사손실의 감쇄, 흡수대역폭의 감소가 발생하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.69-76
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• 2019

본 논문에서는 평면 유전체 기판의 유전율 측정을 위해 마이크로스트립 결함 접지구조를 기반으로 한 고감도 마이크로파 센서의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 센서는 H-모양 개구의 리지 구조를 커패시터 기호 모양으로 변형하여 설계하였다. 제안된 센서의 감도를 기존의 이중 링 상보형 분할 링 공진기를 기반으로 한 센서의 감도와 비교하였다. 두 센서는 피 시험 기판이 없는 상태에서 전송 계수가 1.5 GHz에서 공진하도록 0.76 mm 두께의 RF-35 기판 상에 설계하고 제작하였다. 피 시험 기판으로 비유 전율이 2.17에서 10.2 범위에 있는 타코닉 기판 5종을 선택하였다. 실험 결과, 전송계수 공진주파수의 이동으로 측정된 제안된 센서의 감도는 기존 이중 링 상보형 분할 링 공진기를 기반으로 한 센서와 비교할 때 1.31배에서 1.62배 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제3권1호
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• pp.25-32
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• 2010

콘크리트 구조물 내의 철근탐사는 구조물의 상태를 평가하는 중요한 단계중의 하나이다. 본 연구에서는 비파괴 철근탐사기 중 전자기유도법과 전자파레이터법의 측정 정밀도 제고를 위한 제반 실험을 수행하였다. 시험에 크기가 1,000 mm(길이)${\times}300mm$(폭)이고 철근직경, 피복두께가 각기 다른 4개의 콘크리트 시험체를 이용하였다. 실험은 90일간의 공기중 건조 후와 3, 24, 48시간 및 28일간의 침수 후 실시되었다. 실험결과, 전자기유도법의 경우, 철근직경이 커짐에 따라 오차가 증가하는 것으로 나타났으며, 전자파레이더법의 경우에는 실제 피복두께에 맞는 비유전율에 따라 측정하여 깊은 심도의 경우에도 신뢰도가 우수한 것으로 나타났다. 수분함량이 3.6~5.5%로 증가함에 따라서 콘크리트 시험체의 비유전율도 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 수분함량이 비유저율을 결정하는데 주요한 영향인자 중의 하나라는 것을 확인할 수 있었으며, 수분함유량에 따른 유전상수 산출식을 도출, 제시하였다.