• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권4호
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• pp.45-52
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• 2000

본 논문에서는 직사각형 다중 양자 우물 광 도파관의 간단하고 효율적인 분석을 위한 새로운 모의 실험방법을 제시한다. 우선적으로 2 차원 도파관 구조는 유효 굴절률 법을 사용하여 1 차원 도파관 구조로 변형되고 이렇게 얻어진 등가의 평면 다중 양자 우물 도파관의 도파 특성 행렬은 새롭게 제시된 각도 스캔법(scanning angle method)에 의하여 분석된다. 직사각형 다중 양자 우물 도파관의 유효 굴절률, 모드 전장세기, 광 구속 인자는 이 방법을 사용하여 효율적으로 얻을 수 있다. 모의 실험결과는 유한 요소 법에 기초된 해와 거의 정확한 일치를 보인다. 또한 직사각형 다중 양자 우물 도파관의 분석을 위한 두 가지의 근사 해석 방식을 새롭게 도입하고 그 방식들의 유효성을 검증하였다. 퍼터베이션 분석(perturbation analysis)을 사용하여 직사각형 다중양자 우물 도파관에서 전송되는 모드의 전력 손실 계수를 새롭게 유도하고 평면 다중 양자 우물 도파관 근사를 사용한 전형적인 방법의 결과와 비교하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1107-1113
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• 2014

In this article, the megasonic cleaning system for cleaning micro/nano particles from flat panel display (FPD) surfaces was developed. A piezoelectric actuator and a waveguide were designed by finite element method (FEM) analysis. The calculated peak frequency value of the quartz waveguide was 1002 kHz, which agreed well with the measured value of 1003 kHz. The average acoustic pressure of the megasonic cleaning system was 43.1 kPa, which is three times greater than that of the conventional type of 13.9 kPa. Particle removal efficiency (PRE) tests were performed, and the cleaning efficiency of the developed system was proven to be 99%. The power consumption of the developed system was 64% lower than that of the commercial system. These results show that the developed megasonic cleaning system can be an effective solution in particle removing from FPD substrate with higher energy efficiency and lower chemical and ultra pure water (UPW) consumption.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.597-599
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• 2000

In this paper, Dielectirc waveguides have been calculated using the vector finite element method. This method is introduced that allows propagation constants and electric field distribution to be computed directly. In order to obtain more accurate solutions, Second order vector elements are proposed.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권11호
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• pp.43-48
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• 2010

유전체 직각 릿지 표면 플라즈몬 도파로의 주요 파라미터인 모드 유효굴절률과 도파길이를 해석하였다. 여러 금속 및 유전체를 릿지의 폭과 두께를 변화시키며 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 상반되는 두 파라미터를 포함하는 메트릭으로 2차원 figure of merit을 사용하였다. 계산결과를 이용하면 광통신 파장대역에서 파장이하로 모여 낮은 전파손실을 가진 도파로의 여러 파라미터 및 크기를 설계할 수 있다.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권4호
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• pp.365-370
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• 2017

In this article, a 20 kHz Titanium (Ti) ultrasonic waveguide system for a nano-surface reformation process was designed and fabricated. First, finite element analysis using ANSYS software was performed to find the optimal dimensions. The obtained anti-resonance frequency for the Ti transducer with the piezoelectric device was 20.0 kHz, which value agreed well with the experiment result of 20.1 kHz (0.5% error). To test the system, chromium molybdenum steel (SCM) 435 was chosen as a test-piece. The result proved that the reformed depth was $36{\mu}m$. In addition, hardness was measured before and after the process. The value was changed from 14 HRC to 21 HRC, which is 50% increasing rate. Finally, the friction coefficient test result showed that the surface coefficient was reduced from 0.14 to 0.10 (28.6% reduction). Based on the results, the Ti ultrasonic equipment is regarded as a useful device for nano-scale surface reformation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.218-223
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• 2010

본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band) 통신 시스템에서 사용할 수 있는 CPW(Coplanar Waveguide) 급전 방식을 이용한 새로운 UWB 안테나를 설계 제작하여 측정하였다. CPW-fed 평면 슬롯 안테나는 광대역, 저비용과 무선 주파수 프론트 엔드 회로와 함께 간단히 집적화 시킬 수 있는 이점들을 가지고 있다. 제안된 안테나의 전산 모의실험에는 Ansoft사의 FEM(Finite Element Method) 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하였다. 두께 1.6 mm, 유전율 4.4의 FR-4 기판을 사용하여 제작하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신 시스템에서 사용되는 3.1~10.6 GHz에서 VSWR(Voltage Standarding Wave Ratio)${\leq}2$임을 만족하였다. 측정된 최대 이득은 3 GHz에서 2.61 dBi, 6 GHz에서 4.95 dBi, 8 GHz에서 2.89 dBi, 11 GHz에서 7.35 dBi이다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권1호
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• pp.65-72
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• 2017

We propose a nearly lossless, compact, electrically modulated vertical directional coupler, which is based on the controllable evanescent coupling in a previously proposed graphene-assisted total internal reflection (GA-FTIR) scheme. In the proposed device, two single-mode waveguides are separate by graphene-$SiO_2$-graphene layers. By changing the chemical potential of the graphene layers with a gate voltage, the coupling strength between the waveguides, and hence the coupling length of the directional coupler, is controlled. Therefore, for a properly chosen, fixed device length, when an input wave is launched into one of the waveguides, the ratio of their output powers can be controlled electrically. The operation of the proposed device is analyzed, with the dispersion relations calculated using a model of a one-dimensional slab waveguide. The supermodes in the coupled waveguide are calculated using the finite-element method to estimate the coupling length, realistic devices are designed, and their performance was confirmed using the finite-difference time-domain method. The designed $3{\mu}m$ by $1{\mu}m$ device achieves an insertion loss of less than 0.11 dB, and a 24-dB extinction ratio between bar and cross states. The proposed low-loss device could enable integrated modulation of a strong optical signal, without thermal buildup.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.957-959
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• 2014

The wave analysis of cylinders combined rigidly with a finite plate to identify the effect of the plate on the wave propagation. This paper uses the mobility and impedance coupling method to combine a infinite-length cylinder with the plate, and obtains the coupling forces induced by the vibration of the structure. The waveguide finite element method is used to calculate the wave characteristics of the cylinder excited by the forces. From the results, the dispersion diagram can be obtained. It contains the characteristics induced by the vibration and length of the internal plate. It also shows the wave propagation of elastic waves sustained in the cylinder.

• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.31-37
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• 2021

본 논문은 덕트 내 소음을 저감하기 위해 저주파 대역에서 작동하는 음향메타물질 소음기를 개발하는데 목적이 있다. 지그재그 도파관 구조물과 헬름홀츠 형상을 조합하여, 음파의 공간상 진행 속도를 줄이는 고 굴절 메타물질 기반 음향 소음기를 설계하였다. 파장보다 매우 작은 도파관에서 점성 및 열 감쇠 효과를 계산하기 위해 점성 및 열 매쉬를 도입하여 Finite Element Method(FEM) 해석을 진행하였다. 4-Microphone Method를 이용하여 해석 결과로부터 반사율, 투과율과 흡음률을 구했으며, 지그재그 구조 소음기의 구조물 간격을 변화시켜 차단 주파수와 투과손실을 조절할 수 있음을 확인하였다. 또한, 메타물질들을 직렬 및 병렬 배열하여 광대역으로 소음을 차단하는 메타물질 소음기를 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.488-493
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• 2005

본 연구를 통하여 60 GHz근방의 V-band에서 도파관과 MMIC 집적을 위한 도파관-CPW변환 구조가 개발되었다. 수치 해석과 반복적인 실험을 통하여 두 가지 형태의 변환 구조를 제작하였으며, 손실이 적은 수정 기판을 이용하여 광대역 및 저손실 특성을 갖도록 설계하였다 개발된 변환 구조는 재현성이 뛰어나고, 금속 가공의 정밀도가 특성을 크게 변화시키지 않아 기존의 커넥터보다 저 비용으로 제작이 가능하였다. 본 연구를 통해 제안된 두 가지 형태의 도파관-CPW 변환 구조를 back-to-back으로 연결하여 특정한 결과 공진 구간을 제외하고 두 구조 모두 $53\~60 GHz$에서 삽입 손실은 1.9 dB 이하, 반사 손실은 14 dB 이상의 특성을 보였다.