• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.77-77
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• 2011

These days, a growing demand for memory device is filled up with the flash memory and the dynamic random access memory (DRAM). Although DRAM is a reasonable solution for current demand, the universal novel memory with high density, high speed and nonvolatility, needs to be developed. Among various new memories, the magnetic random access memory (MRAM) device is considered as one of good candidate memories because of excellent features including high density, high speed, low operating power and nonvolatility. The etching of MTJ stack which is composed of magnetic materials and insulator such as MgO is one of the vital process for MRAM. Recently, MgO has attracted great interest in the MTJ stack as tunneling barrier layer for its high tunneling magnetoresistance values. For the successful realization of high density MRAM, the etching process of MgO thin films should be investigated. Until now, there were some works devoted to the investigations on etch characteristics of MgO thin films. Initially, ion milling was applied to the etching of MgO thin films. However, ion milling has many disadvantages such as sidewall redeposition and etching damage. High density plasma etching containing the magnetically enhanced reactive ion etching and high density reactive ion etching have been employed for the improvement of etching process. In this work, inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE) system was adopted for the improvement of etching process using MgO thin films and etching gas mixes of $CH_4$/Ar and $CH_4$/$O_2$/Ar have been employed. The etch rates are measured by a surface profilometer and etch profiles are observed using field emission scanning emission microscopy (FESEM). The effects of gas concentration and etch parameters such as coil rf power, dc-bias voltage to substrate, and gas pressure on etch characteristics will be systematically explored.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1185-1186
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• 2007

The UTM-01 developed in 1998 was the first maglev vehicle in Korea for the urban transit maglev (UTM) system. Through the improvement of UTM-01 and development of UTM02, the commercialization of the UTM system is being prepared now. In order to prepare for the commercialization of maglev, it is necessary that an optimal design of the levitation magnet should be provided for the safe operation of the vehicle. The levitation force is formed through the function of magnetic flux density on the top of magnet poles and gap between magnet pole and guide rail. To generate a magnetic field that is high enough to levitate the vehicle, ferromagnetic materials, such as pure iron for magnet pole and SS400 for guide rail, were used. The heat generated by $I^2R$ loss of magnet conductor makes the thermal convection on the surface of magnet including coil and poles. As these two characteristics are nonlinear phenomena, this paper deals with the nonlinear analysis on the magnetic and thermal properties of the U-type levitation magnet by using 3-D finite element method (FEM). Base on the analysis results, a small scale U-type magnet was designed, manufactured, and tested and it was verified that the magnet manufactured was satisfactory to all the design specifications.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.53-58
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• 2002

계자코일에 흐르는 교류전류로 전자기장을 유도하고, 결함에 의하여 누설되는 자속을 간극을 갖는 헤드로 측정하여 결함을 검출하는 새로운 비파괴탐상장치를 구성하였다. 이 탑상장치는 비접촉으로 강자성체의 구조물 요소에 존재하는 표면결항을 검출하고, 그 크기를 평가하는데 적용할 수 있다. 본 논문은 강자성체에 도입한 2차원 표면결함에 적용하여 결함의 평가를 실시하였다. 또한 측정주파수와 lift-off가 이들 평가에 미치는 영향을 검토하였다. 결함은 전압 분포에서 최대치로 검출할 수 있고, 이 최대전압의 변화는 결함의 깊이가 증가함에 따라 증가한다. 결함의 최대전압은 주파수와 lift-off 의 영향을 받지만, 작은 깊이의 결함은 깊이와 전압이$(V_0/V_{ave})$의 관계로부터 선형적으로 예측할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.160-165
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• 2022

본 논문에서는 드론 무선충전을 위해 지상 고정 무선전력전송 송신기에 착륙하는 드론과 같이, 고정 송신기와 상대적인 거리 및 코일 정렬이 변화하는 수신기에 적용하는 6.78 MHz 자기공진 무선전력전송 기술을 제안하였다. 송신 및 수신 코일간 상대 거리와 코일 면적 부정렬비 등에 따른 전력전달 특성을 연구하였다. 송수신 코일은 직접 급전방식으로 60×80mm² 크기로 설계하고 상대거리 최대 50mm에서 수평 방향 면적 부정렬 상태를 가정하여 코일 중심축이 XY평면에서 각각 0-40mm 어긋날 때 특성을 유도하였다. 송수신 코일간 거리 및 면적 부정렬비에 따라 3차원 전자계 시뮬레이션을 통한 전력전송특성을 유도하고 제작한 시스템 특성을 시뮬레이션과 비교하였다. 무선전력전송 송수신 코일간 시뮬레이션 특성과 측정치는 수직거리 최대 30mm, 50% 면적 부정렬 상태에서-3dB 이상의 전달특성을 나타내었다. 본 연구를 통해 송수신기간의 상대거리 및 부정렬 상황에 따라 직접 급전 방식에 따른 특성을 예측할 수 있었으며 직접 급전 방식은 송수신 코일간 상대적 거리가 짧고 부정렬 면적비가 작아 결합계수가 큰 경우 유리함을 알수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.69-74
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• 2018

산업현장에서 사용되는 대형 모터는 전기자권선의 절연내력 저하 및 과열문제 등으로 인하여 정지사고의 위험이 높고 산업재해의 규모가 크므로 넓은 장소의 확보가 필요하다. 따라서 기존 모터에 비해 소형, 경량이면서 절연내력이 뛰어난 대용량 모터가 요구되어지고 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 초전도 모터는 기존의 발전기나 모터와 같은 회전기의 계자코일을 초전도 화하여 계자의 발생을 크게 증가시킴으로서, 기기의 효율과 출력을 높이고, 소형화 및 경량화, 안정도 향상 등의 장점을 가지고 있으므로 초전도 선재의 성능을 발휘할 수 있도록 선제의 임계온도 이하로 낮추어줄 수 있는 냉각시스템의 설계 및 해석기술이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 100HP 고온초전도 동기모터의 개념설계를 통한 계자손실 해석과 냉각시스템의 저온 열전달 해석을 수행하였다. 계자손실 해석 결과, 고온초전도 선재를 사용하게 되면 균일한 공극자속밀도가 나타남을 확인하였다. 그리고 가스네온 및 액체네온에 대한 저온 열전달 해석 결과, 고온초전도 선재의 저온 안정성을 유지하기 위해서는 액체네온 1kg/min의 유량의 사용이 적합함을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권8호
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• pp.174-181
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• 2001

Nowadays, the improvement and development of Multi-media and information & communication technology is rapidly processed. They need large data storage capacity. So that, many studies and researches in data storage have been carried out. According to them, the data storage capacity has been increased. But the limitation of storage capacity is happened for several problems. One of them is spot & pit size in optical and magnetic data storage and another is the resolution of actuators. The problems in spot & pit size are covered by new data storage methods-- for examples, AFM(Atomic Force Microscopy), MO(Magneto-optical) system, and NFR(Near-Field decoding) system etc. But the resolution limit of an actuator was not developed and doesn\`t follow up the development of spot & pit size. Because of them, we should improve a resolution of an actuator. Especially, in this paper an actuator if studied and designed for NFR (in using SIL(Solid Immersion Lens) system. It is a dual stage actuator, which consists of a Fine actuator and a Coarse actuator. and should desire 100nm accuracy. Its actuating force generation method is VCM(Voice Coil Motor). The Fine actuator is composed of 4-leaf springs and a bobbin wrapped by coil. The Coarse actuator has Coils and 3-Roller bearings. Also, The Characteristics of designed actuator for NFR system is estimated by Sine-Swept mode and LDV(Laser Doppler Vibro-meter).

• 한국자기학회지
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• 제26권4호
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• pp.137-141
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• 2016

전력의 효율적인 사용과 에너지 절감을 위한 비접촉 전류측정에 대한 요구가 커지고 있다. 본 연구에서는 무선 비접촉 측정을 가능하게 하는 2개의 결합코일과 전류의 인가에 의해서 인덕턴스가 변화하는 센서코일을 이용한 공진회로를 구성함으로써, 인가되는 전류의 크기에 따라 공진주파수가 변화하는 것을 이용한 비접촉 전류센서를 제안한다. 센서코일의 인덕턴스는 외부에 자석을 부착함으로써 부여되는 바이어스 자계에 의해서 자계(전류)의 크기뿐 아니라 방향을 판단할 수 있었다. 본 연구에서 구성한 비접촉 전류측정장치를 이용하여서 -3~+3 A의 전류를 측정하였을 때 18 V의 출력전압변화를 얻을 수 있었으나, 전류에 대한 출력특성은 선형적이지 않았다. 본 연구에서 제안하는 비접촉 전류측정방법(장치)를 보다 현실화시키기 위해서, 향후 출력신호의 선형화와 분해능의 엄밀한 검토가 필요하다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.65-72
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• 2021

소형위성의 궤도조정 및 궤도유지에 활용될 수 있는 700 W급 홀추력기 랩모델을 개발하였다. 스케일링 방정식을 사용하여 방전채널의 크기를 선정하였으며, 자기장이 방전채널 중심선을 기준으로 대칭성을 가지면서 방전채널 바깥에서 최대가 되도록 설계하였다. 개발된 홀추력기의 방전시험은 2.0×10^-5 Torr 이하의 배경압력을 갖는 진공 환경에서 수행되었으며 추력 스탠드를 이용하여 추력을 측정하였다. 양극전압을 300 V로 고정하고 양극유량과 코일전류를 변수로 하여 추력을 측정하였으며, 양극유량 2.36 mg/s, 코일전류 2.4 A 조건에서 양극전력 620 W에서 추력 38 mN, 통합비추력 1,540 s, 양극효율 50 %로 가장 높은 성능을 보였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.40-45
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• 2022

The electrical/thermal stabilities and magnetic field controllability of a no-insulation (NI) high-temperature superconducting magnet are characterized by contact resistance between turn-to-turn layers, and the contact resistance characteristics are determined by properties of conductor surface and winding tension. In order to accurately predict the electromagnetic characteristics of the NI coil in a design stage, it is necessary to control the contact resistance characteristics within the design target parameters. In this paper, the contact resistance and critical current characteristics of a rare-earth barium copper oxide (REBCO) conductor were measured to analyze the effects of surface treatment conditions (roughness and oxidation level) of the copper stabilizer layer in REBCO conductor. The test samples with different surface roughness and oxidation levels were fabricated and conductor surface analysis was performed using scanning electron microscope, alpha step surface profiler and energy dispersive X-ray spectroscopy. Moreover, the contact resistance and critical current characteristics of the samples were measured using the four-terminal method in a liquid nitrogen impregnated cooling environment. Compared with as-received REBCO conductor sample, the contact resistance values of the REBCO conductors, which were post-treated by the scratch and oxidation of the surface of the copper stabilizer layer, tended to increase, and the critical current values were decreased under certain roughness and oxidation conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1385-1392
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• 2003

An electromagnetic flowmeter(EMF) was developed and its characteristics were compared with a commercial EMF. The developed EMF was designed as the 100 mm nominal diameter. A signal processing circuit was also developed for generating the magnetic field and converting the flow signal to flowrate and flow quantity. In order to obtain a more stable and reliable flow signal, the double magnetizing frequency was adopted for magnetizing the coil of the EMF. For the characterization of the developed EMF, the uncertainty of calibrator was estimated within $\pm$0.5 %. The evaluation procedure of the uncertainty followed the ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. It was found that the flow signals between the electrodes were about $\pm$60-$\pm$300$\mu$V, which were sufficient for the discrimination of flowmeter and the protection of noise. The test results against the calibrator showed the good linearity in the range of 3 ㎥/h and 70 ㎥/h. A commercialized design of the EMF based on the current study will be technically more competitive in domestic and foreign market.