• 대한전기학회논문지
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• 제38권5호
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• pp.348-354
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• 1989

The metallurgical transformation ratios of metals have been evaluated by the eddy current method. Eddy current probes have been designed and applied to various standard samples. The equivalent impedance estimated from the eddy current measurement is closely related to the variation of transformation ratios in metals. It has been found that the variation of the impedance is relatively large in the samples where the transformation ratios of the samples are small. Both reactance and resistance increase when the transformation ratio is large. Sensitivities of eddy current test is increased with increasing frequencies and by inserting ferrite core the solenoid eddy probe. Our results have shown the implementation of eddy current measurement to the one-line nondestructive testing of metals.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제42권4호
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• pp.193-200
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• 2021

Flowmeter and oxygen sensors are listed in COVID-19 essential medical devices. This article reports a Teensy microcontroller-based Oxygen mass flow controller (MFC), core part of the oxygen respirator or extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). The developed MFC consisting of the microcontroller, MEMS flow sensor, and solenoid valve was able to accurately control 0 to 100 sccm of oxygen flow rate. The pressure of vacuum chamber increased proportionally to the flow rate (0.998 of Pearson correlation coefficient). The experimental results proved that the developed MFC exhibits comparable performance to a commercial MFC in accuracy, settling time, linearity with pressure, and repeatability of oxygen mass flow control. It is expected that this simple and cheap MFC is utilized for oxygen therapy against the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제11권1호
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• pp.26-33
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• 2007

We demonstrate the capability of differential-phase optical coherence tomography (DP-OCT) to detect superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles taken up by liver parenchymeal macrophages (Kupffer cells). We apply an external time-varying high-intensity focused magnetic field. Our experiments demonstrate a novel diagnostic modality to detect macrophages that have taken up SPIO nanoparticles. Magnetic force acting on the nanoparticles was varied by applying a sinusoidal current to a solenoid containing a conical iron core that substantially increased and focused the magnetic field strength ($B_{max}$ = 2 Tesla). $ApoE^{-/-}$ mice were sacrificed 2 days post intravenous injections of different SPIO doses (1.0, and 0.1 mmol Fe/kg body weight). Livers of $ApoE^{-/-}$ mice with and without injection of SPIO nanoparticles were investigated using DP-OCT, which detects tissue movement with nanometer resolution. Frequency response of iron-laden liver movement was twice the stimulus frequency. Movement was not observed in livers of control mice. Results of our experiments indicate DP-OCT is a candidate methodology to detect tissue based macrophages containing SPIO nanoparticles excited by an external focused magnetic field.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.25-28
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• 2004

Three-phase inductive superconducting fault current limiter (SFCL) with DC reactor rated on 6.6 $KV_{rms}/200 A_{rms}$ has been developed in Korea. This system consists of one DC reactor, AC/DC power converter, and a three-phase transformer, which is called magnetic core reactor (MCR). This paper deals with the short-circuit analysis of the SFCL. The DC reactor was the HTS solenoid coil whose inductance was 84mH. The power converter was performed as the dual-mode operation for dividing voltage between the rectifying devices. The short-term normal operation (1 see) and short-circuit tests (2∼3 cycles) of this SFCL were performed successfully. In regular short-circuit test, the fault current was limited as 30% of rated short-circuit current at 2 cycles after the fault. The experimental results have a very similar tendency to the simulation results. Using the technique for the fault detection and SCR firing control, the fault current limiting rate of the SFCL was improved. From this research, the parameters for design and manufacture of large-scale SFCL were obtained.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1341-1349
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• 2001

In this paper, 3 D.O.F. actuator, which has three degrees of freedom in one joint, is proposed. The proposed 3 D.O.F. spherical actuator is composed of the rotor and atator. The upper plate of the stator supports the rotor and five electromagnets are located at the base of the stator. The rotor has two permanent magnets, and each rotational axis of the rotor gimbal system is supported by the bearing. To find out the governing equations for the torque generation, Coulombs law and Lorentz force with respect to magnetism is applied. As the experimental results, if the distance between electromagnet and permanent maget is far enough, the force between these magnets can be expressed from current of coils and z-axial distance. For the purpose of control 3 D.O.F. actuator, PID control law is applied. The experimental results are presented to show the validity of the proposed 3 D.O.F. actuator.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권3호
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• pp.19-23
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• 2002

본 논문은 인쇄회로 기판 (PCB)에 내장된 마이크로 플럭스게이트 자기센서 (micro fluxgate magnetic sensor)에 대한 것으로써, 센서의 제작과 폐자로 형성에 따른 자계 검출 특성 변화에 관한 것이다. 이를 위해 연자성 코아를 사각링 형태와 두개의 바 (bar)형태로 각각 구현하였다. 제작을 위해 모두 5층의 기판을 적층하였으며, 가운데 (3번째) 기판을 자성체 코아로, 자성체 코아 외부 (2번째와 4번째) 기판을 여자코일로, 최외부 (1번째와 5번째) 기판을 검출코일로 제작하였다. 연자성 코아로는 약 100,000의 큰 DC 투자율 (permeability)을 갖는 코발트 (Co)가 주성분인 아몰퍼스 재료를 사용하였으며, 여자코일과 검출코일은 구리를 사용하였다. 제작된 자기센서는 여자조건이 360 KHz, $3V_{p-p}$의 구형파일 경우에 사각링 형태의 연자성 코아를 갖는 자기센서에서는 540V/T로 매우 우수한 감도를 보이고 있으며, -100 $\mu$T~＋100 $\mu$T 영역에서 매우 우수한 선형특성을 보이고 있다. 자기 센서의 크기는 $7.3 \times 5.7\textrm{mm}^2$ 이며, 소비전력은 약 8 mW이다. 이런 초소형 자기센서는 휴대용 navigation 시스템, telematics, VR 게임기 등 다양한 응용분야에 적용할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.15-21
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• 2015

천연가스 연료는 매장량과 경제성 측면에서 미래 가치가 매우 높기 때문에 여러 가지 이용 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있으며 내연기관을 이용한 발전 분야에서도 그 중요성이 점점 증가하고 있는 실정이다. 천연가스 연료를 이용하는 MW급 발전용 대형 왕복엔진의 경우 연료공급시스템의 고도화 개발이 필요한데 그 중에서도 천연가스 분사기의 개발은 실질적인 천연가스 연료 이용을 위한 핵심이다. 본 연구에서는 천연가스 분사기를 상부에 위치한 솔레노이드의 전자기력에 의해 구동되고 하부의 밸브 바디부 전기자와 이동판이 상하로 움직이는 구조의 분사밸브 형태로 고안 및 설계하였으며 이 시작품의 동특성을 엔진 흡기 모사 조건에서 실험하였다. 전기자의 변위와 지름을 변경해 가면서 실험을 수행하였는데, 그 결과 유량의 선형성이 잘 보장되고 1bar 의 차압에서 2ms 이내의 응답성으로 분사밸브가 열리는 결과를 얻었다. 가스 유량 또한 100Liter/min(@2Hz) 이상으로 충분하기 때문에 본 연구에서 고안한 천연가스 분사밸브는 요구되는 동특성 성능실험을 만족하였기 때문에 MW급 발전용 천연가스 엔진 연료공급시스템에 적합할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.482-487
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• 2009

본 연구에서는 MR 유체를 특징으로 하는 대시포트형 마운트를 제안하고, 제안된 MR유체 마운트의 동적지 배방정식을 구하였다. 또한, 자극의 구조 및 형상과 관련된 설계인자의 변화가 솔레노이드에서의 자계 발생에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다 솔레노이드에서 발생하는 자기 특성에 대하여 살펴보기 위하여 자극의 유효길이와 코어 중심부의 구조를 달리하여 설계인자로 선정하였다. 등가자기회로법를 이용하여 솔레노이드에서의 자기 특성의 변화를 살펴보고, 이를 상용소프웨어에 의한 계산 결과와 비교하였다. 등가자기회로법에 의한 계산 결과, 자극의 유효길이가 증가할수록 자기저항은 감소하여 자속밀도가 증가하는 경향을 나타내지만, 그 밖의 자기 특성의 변화는 작게 나타났다. 상용 소프트웨어를 이용한 결과와 등가자기회로에 의한 결과는 유사한 경향을 나타내는 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제12권2호
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• pp.72-78
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• 2003

본 논문은 마이크로 플럭스게이트 자기 센서 (micro fluxgate magnetic sensor)의 여자코일 선폭에 따른 자계 검출 특성 변화에 관한 것이다. 센서 제작을 위해 PCB 다층 적층기술을 사용하였으며, 연자성 코어를 둘러싼 여자코일 선폭을 각각 $260\;{\mu}m$와 $520\;{\mu}m$로 센서를 구현하였다. 센서는 모두 5층의 기판을 적층 하였으며, 가운데 (3번째)기판을 자성체 코어로, 자성체 코어 외부 (2번째와 4번째)기판을 여자코일로, 최외부 (1번째와 5번째)기판을 검출코일로 제작하였다. 연자성 코어로는 약 100,000의 큰 DC 투자율 (permeability)을 갖는 코발트 (Co)가 주성분인 아몰퍼스 재료를 사용하였으며, 자속 누설을 최소화하기 위해 사각 링 형태를 유지하였다. 솔레노이드 형태의 여자코일과 검출코일은 구리 재질로 제작되었다. $260\;{\mu}m$ 여자코일 선폭을 갖는 자기센서는 여자조건이 360 kHz, $3\;V_{p_p}$의 정현파일 경우에 780 V/T로 매우 우수한 감도를 보이고 있으며, $-100\;{\mu}T\;{\sim}\;+100\;{\mu}T$ 영역에서 매우 우수한 선형특성을 보이고 있다. 자기 센서의 크기는 $7.3\;{\times}\;5.7\;mm^2$이며, 소비전력은 약 8 mW이다. 이런 초소형 자기센서는 휴대용 네비게이션 시스템, telematics, VR 게임기 등 다양한 응용분야에 적용할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권6호
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• pp.393-398
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• 2005

An electromechanical type is the most useful mechanism in the various pumping mechanisms. It, however, requires a movement converting system including a ball screw, a helical cam, or a solenoid-beam spring, which makes the device complex and may lessen reliability. Thus, the authors have hypothesized that an electromagnetic actuator mechanism can eliminate the movement converting system and that thereby enhance the mechanical reliability and operative simplicity of an electro­pneumatic pump. The purpose of this study was to show a novel application of electromagnetic actuator mechanism in pulsatile pump and to provide preliminary data for further evaluations. The electromagnetic actuator consists of stators with a single winding excitation coil and movers with a high energy density neodymium-iron-boron permanent magnet. A 0.5mm diameter wire was used for the excitation coil, and 1000 turns were wound onto the stators core with parallel. A prototype of extracorporeal electro-pneumatic pump was constructed, and the pump performance tests were performed using a mock system to evaluate the efficiency of the electromagnetic actuator mechanism. When forward and backward electric currents were supplied to the excitation coil, the mover effectively moved back and forth. The nominal stroke length of the actuator was 10mm. The actuator dimension was 120mm in diameter and 65mm in height with a mass of 1.4kg. The prototype pump unit was 150mm in diameter, 150mm in thickness and 4.5kg in weight. The maximum force output was 70N at input current of 4.5A and the maximum pump rate was 150 beats per minute. The maximum output was 2.0 L/minute at a rate of 80bpm when the afterload was 100mmHg. The electromagnetic actuator mechanism was successfully applied to construct the prototype of extracorporeal electro­pneumatic pump. The authors provide the above results as a preliminary data for further studies.