• 제목/요약/키워드: electromagnetic analysis

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매입형 영구자석 동기전동기의 약계자 제어에 따른 전자기적 특성 연구 (Study on The Electromagnetism of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor due to Field Weakening)

  • 권순오
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.254-260
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약계자 제어에 따른 전자기적특성을 다룬다. IPMSM의 운전 속도 영역을 확장하기 위해 약계자 전류제어가 일반적으로 사용되며 약계자 운전 중에는 전기강판의 자기적 포화에 의해 쇄교자속의 왜형이 발생하게 된다. 따라서 정현파 전류 입력을 위한 전압 파형은 왜형을 갖게 된다. 약계자 전류 증가에 따라 이러한 전압 왜형은 더욱 크게 발생되며 기본파 전압에 비해 상당한 크기의 고조파 전압을 필요로 하게 된다. 이러한 현상을 2차원 유한요소 해석을 이용하여 확인하였으며 시험을 통해 검증하였다. 본 연구 결과를 통해 IPMSM의 특성 분석에 사용되는 d-q축 등가회로 파라미터 즉, 영구자석에 의한 쇄교자속, d-q축 인덕턴스는 산정 단계에서 기본파 물리량으로 계산되므로 약계자 운전시 발생하는 전압 왜형을 예측할 수 없음을 알 수 있다. 결국 주어진 전압에서 얻을 수 있는 속도 예측에 오차를 수반하게 되며 전압고조파에 대한 대책이 필요하다.

천해 환경에서 소형루프 전자탐사의 적용성 (Applicability of the Small-Loop EM Method in the Sallow Marine Environment)

  • 송성호;김래영;강혜진;조인기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권2호
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    • pp.152-157
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    • 2011
  • 소형루프 전자탐사법은 신속한 비파괴 물리탐사법으로 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 매우 효과적인 방법이다. 특히 수심이 낮은 천해지역 조사의 경우에는 신호의 크기가 크고, 잡음이 적으며, 매우 신속한 조사가 가능한 매우 효과적인 조사방법중의 하나이다. 그러나 이러한 소형루프 전자탐사법의 장점에도 불구하고, 천해환경에서의 적용은 가탐심도에 대한 우려와 인식부족으로 인하여 거의 적용이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 1차원 모델링 및 역산 프로그램을 이용하여 천해지역에서 소형루프 전자탐사 자료의 반응양상을 분석하였다. 분석결과, 소형루프 전자탐사는 수심이 깊지 않은 해양지역 조사에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한 이론 및 현장자료에 대한 수심을 고려한 1차원 역산을 통하여 해수면 하부 지층의 전기비저항 분포에 관한 정보를 보다 정량적으로 추정할 수 있었다.

Room-temperature Preparation of Al2O3 Thick Films by Aerosol Deposition Method for Integrated RE Modules

  • Tsurumi, Takaaki;Nam, Song-Min;Mori, Naoko;Kakemoto, Hirofumi;Wada, Satoshi;Akedo, Jun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.715-719
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    • 2003
  • The Aerosol Deposition (AD) process will be proposed as a new fabrication technology for the integrated RF modules. $\alpha$-A1$_2$O$_3$ thick films were successfully grown on glass and Al substrates at room temperature by the AD process. Relative dielectric permittivity and loss tangent of the $Al_2$O$_3$ thick films on Al showed 9.5 and 0.005, respectively. To form microstrip lines on aerosol-deposited A1903 thick films, copper electroplating and lithography processes were employed, and the square-type cross section with sharp edges could be obtained. Low-pass LC filters with 10 GHz cutoff frequency were simulated by an electromagnetic analysis, exhibiting the validity of the AD process as a fabrication technology f3r integrated RF modules.

고차모드 시간영역 유한차분법을 이용한 원통형 메타물질 Slab의 해석 (Analysis of the Cylindrical Metamaterial Slab Using the Higher Order-mode Finite Difference Time Domain Method)

  • 홍익표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고차모드 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 원통형 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성을 정확하게 구하는 방법을 연구하였다. 메타물질의 해석방법에는 분산매질 FDTD방정식이 가장 광범위하게 사용되는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 주파수 응답특성을 구하기 위해서는 주파수 영역에서 차분방정 식을 전개해야 한다. 본 논문에서는 고차모드 FDTD 방법을 유도하여 기존의 분산매질 FDTD 방법과 비교하여 유전체물질에서는 동일한 결과를 얻을 수 있지만 메타물질 해석에서는 오차가 발생을 한다는 것을 확인하였다. 원통형 메타물질 Slab을 해석하기 위해서 고차모드 FDTD 방법을 이용하면 계산오차를 줄일 수 있고 정확한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 정 확한 주파수 특성을 얻을 수 있다.

광대역 설비용 전원선 EMI 필터의 설계 (Design of Wideband Facility Power-line EMI filter)

  • 정세교;임정규;김무현;강병극
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.440-448
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    • 2009
  • 설비용 전원선 EMI 필터(Facility power-line EMI filter)는 컴퓨터 센터와 같이 전자기적인 노이즈에 민감한 장비를 가진 배전 설비로 유입되는 EMI를 차단하기 위해 사용된다. 따라서 전류용량이 크며 특정한 응용분야에서는 MIL-STD 220 기준으로 14kHz~10GHz의 광대역에서 최고 100dB 이상의 삽입 손실(Insertion loss)이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하기 위해서는 광대역의 주파수에서 커패시터, 인덕터 등의 특성 분석과 고차 LC 필터 (High order LC filter) 설계기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 광대역 설비용 전원선 EMI 필터의 설계에 대하여 기술하였다. 먼저, EMI 필터 설계를 위한 필터의 특징과 구조, 필터의 설계 과정, 필터 설계 방법 등에 대한 연구를 수행하였다. 그리고 필터 구성의 기본 소자인 커패시터와 인덕터의 특성에 대해 분석하였다. 최종적으로 광대역 설비용 전원선 EMI 필터를 설계 및 제작하여 실험을 수행하였으며, 실험 결과의 비교 분석을 통해 연구 결과를 검증하였다.

섬유강화 복합재료를 이용한 반원통형 전자파 흡수구조의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Semi-cylindrical Radar Absorbing Structure using Fiber-reinforced Composites)

  • 장홍규;신재환;김천곤;신상훈;김진봉
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • 스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다.

Analytical Solution of Magnetic Field in Permanent-Magnet Eddy-Current Couplings by Considering the Effects of Slots and Iron-Core Protrusions

  • Dai, Xin;Liang, Qinghua;Ren, Chao;Cao, Jiayong;Mo, Jinqiu;Wang, Shigang
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권3호
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    • pp.273-283
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    • 2015
  • In this study, we propose an analytical model for studying magnetic fields in radial-flux permanent-magnet eddy-current couplings by considering the effects of slots and iron-core protrusions on the eddy currents. We focus on the analytical prediction of the air-gap field by considering the influence of eddy currents induced in conducting bars. In the proposed model, the permanent magnet region is treated as the source of a time-varying magnetic field and the moving-conductor eddy current problem is solved based on the resolution of time-harmonic Helmholtz equations. The spatial harmonics in the air gap and in slots, as well as the time harmonics are all considered in the analytical calculation. Based on the proposed field model, the electromagnetic torque is computed by using the Maxwell stress tensor method. Nonlinear finite element analysis is performed to validate the analytical model. The proposed model can be used for permanent-magnet eddy-current couplings with any slot-pole combination.

목판화 기법을 활용한 carbon board용 pattern design과 interior 장식재로서의 적용 가능성 분석 (The analysis on the possibility of applying carbon board pattern design using the woodcut technique to Interior decorating materials)

  • 김은주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.27-33
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    • 2011
  • Carbon Board는 전자파 차폐 신소재로서 Design을 접목하여 Art Wall로 개발될 수 있으며, 친환경 건축 소재를 벽체 시공재로 이용할 경우, 마감재로도 사용될 수 있음이 파악되었다. Carbon Board의 필요성이 증가하고 있는 경향에 따라서, Module 구조를 가진 Tile, Panel 형태의 목판에 요구되는 그림, (성형)조각, 및 Graphic Design, Motif의 재구성 또는 결합으로 전체를 접착하거나, Point 부분만 장식하여 다양한 Style과 새로운 표현을 만들어 낼 수 있다. 본 논문은 인테리어산업에서 기대되는 목판화 기법의 Pattern Design을 MDF(Medium Density Fiber) Board와 Carbon Board에 적용하여, 내구력의 유용성에 관련하는 구조적, 물리적 특성을 비교하였다. (1) 정형(조립) (2) 표면(개량) (3) 세공(&조형)의 Detail Pattern과 Trimming Technique은 주로, 재질의 경도와 관련 밀도에 따라 Design의 변화를 나타내는 분석에서, Carbon Board도 MDF Board와 접합, 연결하여 Living system의 가치를 창조하고, 휴머니즘을 나타낼 수 있는 고급 내장재로서의 적용 가능성을 확인하였다.

주기적인 좁은 슬릿을 갖는 소형화된 하이브리드 Rat-Race 결합기 (Novel Compact Hybrid Rat-Race Couplers with Periodic Transverse Narrow Silts)

  • 이창언;이진택;김상태;신철재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권12호
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    • pp.109-114
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    • 2004
  • 본 논문에서는 마이크로스트림 전송선로에 주기적으로 삽입된 좁은 폭의 슬릿을 이용하여 물리적 길이가 소형화되는 전송 선로인 ILCTL(inductively loaded compact transmission line)을 소개하였다. 주기적으로 부가된 좁은 폭의 슬릿은 마이크로스 트립 전송선로에서 직렬로 부가되는 인덕턴스 역할을 함으로써 전송선로의 길이를 소형화한다. 그리고 이러한 ILCTL을 이용하여 소형화된 rat-race 결합기를 구현하였다. 1.8 GHz에서 구현된 소형화된 rat-race 결합기는 일반적인 구조에 비해 60%의 크기를 가짐을 MoM(methods of moments)기반의 full-wave analysis를 이용한 2.5D EM(electromagnetic) solver의 계산과 제작 및 측정을 통하여 확인하였다.

Point Matching Method를 이용한 접지된 유전체층 위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란 해석 (Analysis of TE Scattering by a Resistive Strip Grating Over a Grounded Dielectric Layer Using Point Matching Method)

  • 윤의중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.371-375
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    • 2014
  • 본 논문에서는 접지된 유전체층 위의 저항띠 격자구조에 의한 TE (transverse electric)산란 문제를 전자파 수치해석 방법으로 알려진 PMM (point matching method)를 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고, 저항 경계조건은 저항띠 위의 접선성분의 자계와 표면전류밀도와의 관계를 위해 적용하였고, 저항띠에 유도되는 전류밀도는 저항띠 영역의 두 경계면에서 자계의 차이에 의해 계산하였다. 저항띠의 표면에 유도 전류 밀도는 자계의 두 경계면의 위와 아래 차이에 의해 계산하였다. 저항띠의 균일저항율, 폭과 주기, 유전층의 비유전율과 두께 및 입사각에 대해 정규화된 기하광학적 반사전력을 계산하였다. 수치결과들은 기존의 FGMM (fourier galerkin moment method)를 이용한 수치해석 결과들과 비교하여 매우 잘 일치하였다.