시멘트계열 재료를 이용한 지반보강 시 처리지반의 안정적 이용을 위하여 해당 재료의 양생과정 평가가 요구된다. 본 연구에서는 전자기적 물성 기반 시멘트 그라우트의 양생과정 평가를 위하여 시계열반사계(TDR) 측정시스템을 적용하였다. 시멘트 그라우트의 높은 전도성으로 인한 프로브 내 전극간 전기적 연결을 방지하기 위하여 코팅 프로브를 제작하였으며, 코팅 프로브로부터 실제 비유전율 평가를 위한 보정실험이 수행되었다. 코팅 프로브가 적용된 TDR 측정시스템으로부터 시멘트 그라우트의 양생과정을 평가하고자 지연제가 첨가된 물시멘트비 45%의 초속경시멘트 그라우트가 준비되었으며, 몰드 내 타설 직후 예비측정 및 배합 후 3~288시간 경과 시점에서 TDR 신호를 수집, 비유전율을 평가하였다. 실험 결과, 타설 직후의 시멘트 그라우트는 100 이상의 높은 비유전율 상태를 나타내었으나 양생시간이 경과함에 따라 급격한 감소 경향을 보였으며, 양생 144시간 시점부터의 비유전율은 약 13.8로 수렴하여 해당 시간을 양생 완료시점으로 판단하였다. 본 연구에서 이용된 코팅 프로브 TDR 측정시스템은 전도성 재료에 대한 적용성과 더불어 전자기적 물성 기반 시멘트계열 지반보강재 양생과정 모니터링에 활용될 수 있을 것이라 기대된다.
본 논문에서는 박막 필름의 유전율 측정이 가능한 슬랏을 갖는 도파관형 공진기를 제안하였으며, 시료에 의한 공진 주파수 천이 현상으로부터 유전율을 측정한다. 이를 위하여 공진기 한 쪽에 얇은 슬랏을 두고, 그 위에 부착된 시료에 의해 공진기 내부 전자기장 분포가 섭동되어 공진 주파수 천이 현상이 발생될 수 있도록 하였다. 유전율에 따른 공진 주파수 천이량은 수치 해석을 통하여 계산하였으며, 이를 기반으로 2~3 GHz 대역에서 $65{\mu}m$ 두께의 박막 필름 유전율을 측정하였다. 측정 결과, 유전율은 평균 $3.3492{\pm}0.0605$(표준오차)를 보였으며, 유전체 공진기나 도파관 프로브 방법과 같은 다른 측정법들과 상호 비교를 통해 제안 방법의 유효성을 검증하였다.
본 논문에서는 유전율 측정을 위한 구부러진 슬롯이 추가된 고감도 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 유전율에 대한 감도를 향상시키기 위해 단일 링 CSRR 구조와 유사한 구부러진 슬롯이 패치의 한쪽 방사면에 추가되었다. 제안된 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 감도를 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 얇은 직사각형 슬롯이 추가된 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교하였다. 세 마이크로스트립 패치 센서 안테나는 피 시험 상판이 없는 상태에서 전송 계수가 2.5 GHz에서 공진하도록 0.76 mm 두께의 RF-35 기판 상에 설계하고 제작하였다. 피 시험 상판으로 비유전율이 2.17에서 10.2 범위에 있는 타코닉 기판 5종을 사용하여 실험한 결과, 입력 반사계수의 공진 주파수의 이동으로 측정된 제안된 마이크로스트립 센서 안테나의 감도는 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교할 때 4.1배에서 6.1배 증가하는 것을 확인하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권1호
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pp.101-106
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2012
In this study, we investigated the effect of groove pattern and gap-fill with lossy materials at 15 GHz frequency of Ku-band. We used Epoxy/MWCNT composite materials as gap-fill materials. Although epoxy does not have an absorbance capability, epoxy added conductive fillers, which are multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), can function as radar absorbing material. Specimens were fabricated with different MWCNT mass fractions (0, 0.5, 1.0, 2.0 wt%) and their permittivity in the Ku-band was measured using the waveguide technique. We investigated the effect of gap-fill on monostatic RCS by calculating RCS with and without gap-fill. For arbitrarily chosen thickness and experimentally obtained relative permittivity, we chose the relative permittivity of MWCNT at 2 wt% (${\varepsilon}_r$=8.8-j2.4), which was the lowest reflection coefficient for given thickness of 3.3 mm at V-pol. and $80^{\circ}$ incident angle. We also checked the monostatic RCS and the field intensity inside the groove channel. In the case of H-pol, gap-fill was not affected by the monostatic RCS and magnitude was similar with or without gap-fill. However, in the case of V-pol, gap-fill effectively reduced the monostatic RCS. The field intensity inside the groove channel reveals that different RCS behaviors depend on the wave polarizations.
본 논문에서 는 X-band FMCW Radar용 Microstrip Array Patch Antenna를 설계하여 제작하였으며 적층 구조를 채택하여 대역폭 특성을 개선하였다. 배열 안테나는 비유전율 2.33인 기판에 설계하였고, 적층 패치는 비유전율 4.6인 기판을 사용하였다. 배열 안테나와 적층 패치 사이에는 일정한 간격을 유지하기 위하여 공기와 유전율이 비슷한 폼 (foam)을 삽입하였다. 배열 안테나 제작 결과 설계 주파수 9GHz에서 반 전력 빔 폭은 $10.6^{\circ}$, 이득은 18.70dBi, 대역폭은 1.25GHz의 특성을 얻었다. 배열 안테나에 적층 구조를 추가한 결과 반 전력 빔 폭은 $15.17^{\circ}$, 이득은 15.85dBi, 대역폭은 2GHz의 특성을 얻었고, 향후 X-Band FMCW Radar에 응용하기 위해서는 배열 안테나의 대역폭은 유지한 채 이득을 개선할 필요가 있다.
본 논문에서는 ITS 기반의 기본 센서인 차량 충돌방지 레이더의 허상으로 인한 오신호 또는 시스템간의 상호 간섭을 방지하기 위하여 전파흡수체를 설계 및 제작하였다. 먼저 도전손실 재료인 카본과 지지재인 CPE를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 측정데이터로부터 최적의 조성비가 카본:CPE=20:80 wt% 임을 확인하였다. 그리고 이 샘플로부터 재료정수인 복소비유전율을 계산하여 시뮬레이션을 하였으며, 시뮬레이션 결과를 토대로 전파흡수체를 실제작하여 전파흡수능을 비교 분석한 결과 시뮬레이션값과 측정값이 잘 일치하였다. 결과적으로 조성비 카본:CPE=20:80 wt%로 전파흡수체 두께 2 mm 주파수 범위 $76{\sim}77$ GHz에서 전파흡수능 20 dB 이상으로 전파흡수체를 개발하였다.
This paper describes the development of capacitive sensor for the diagnosis of liquid dielectrics, which is widely used as the electrical insulating oil of transformer, circuit breaker, cable and etc. To survey the dielectric properties of the virgin and aged electrical insulating oils, we utilized the highly precise measuring system, using the principle of cross capacitance. The measured properties were used to determine the design factors of the sensor. Then the factors were optimized with the help of computational analysis. To evaluate diagnosis by the sensor, we performed accelerated thermal aging test about electrical insulating oils. The condition of aged specimens were investigated by measurements of relative permittivity i.e. capacitance change by capacitive sensor. And to evaluate the hysteresis characteristics with the change of temperature, we constructed a testing system, which was composed with vacuum drying oven, oil chamber and measuring instruments, such as LCR meter, MUX and so forth. Through the results of this investigation, we confirmed the superior characteristics of the newly developed sensor.
This paper reported the experimental result of dielectric properties of Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO) combined with 0-50% of Refined, Bleached and Deodorized Soybean Oil (RBDSO). The dielectric strength and relative permittivity of RBDPO/RBDSO was higher compared to mineral oil at all ranges of ratios and temperatures which indicated a positive sign for its possible use as insulating liquid in a transformer. All ratios of the RBDPO/RBDSO mixture also demonstrated lower dissipation factor compared to mineral oil at 40℃, 70℃ and 90℃. Apart from that, the kinematic viscosity for the oil mixtures shown exceeded the IEC 60296 as well as the mineral oil results. 70%RBDPO/30%RBDSO mixture ratio was chosen as the best mixing percentage after comparison was made with the mineral oil and IEC 60296 standard where the mixture accumulated the most satisfactory of dielectric properties hence making it as the potential candidate for palm and soybean-based transformer oil.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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