• 지질공학
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• 제14권3호
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• pp.301-311
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• 2004

다공질매질을 구성하고 있는 다양한 매질들의 전기적 특성 중의 하나인 유전율상수를 이용하여 지하수 유동 및 매질의 구조를 파악하기 위한 새로운 유전율추적자시험법(dielectric tracer test method)을 본 연구에서 제안하였다. 추적자물질로는 비중이 물과 동일한 에탄올혼합액체(ethanol mixing liquid, EML)를 제작하였으며, 각기 다른 공극률을 갖는 포화 표준사 및 강모래 층에 대해 매질의 유전율상수를 측정할 수 있는 FDR system및 측정센서를 적용해 추적자시험을 실시하였다. 또한 이들의 결과와 비교하기 위하여 추적자물질인 염분농도 $3\%$를 갖는 염분수용액의 농도 변화를 electro multi-meter로 측정하여 비교 검토하였다. 두 시험결과에서 EML추적자시험의 경우, 각각의 포화 흙칼럼에서의 EML 농도변화를 명확히 확인할 수 있었으나, 염분수용액을 적용한 시험에서는 이들이 지속적으로 칼럼 내 하단부로 침전되어 염분농도 변화에 의한 물의 침투 이동은 확인할 수 없었다. 이는 염분수용액의 비중이 물보다 무겁기 때문에 포화토 내 물의 이동 속도에 비례하여 지속적으로 하단부로 침전이 이루어지는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 물의 비중과 동일한 EML 추적자물질과 이들의 유전율상수 변화를 측정할 수 있는 FDR system을 적용하여 유전율추적자시험의 적용 가능성을 실내추적자시험을 통하여 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.39-47
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• 2022

국내의 공동주택 보급률 증가에 따라 층간소음으로 인한 문제가 증가하고 있다. 이를 예방하기 위하여 바닥 충격음 차단 구조에 대한 수요가 높아지고 있으며 해당 구조에 대한 성능 인증이 이뤄지고 있지만 소음 차단 성능이 현장에서는 재현되지 않는다는 문제점이 있다. 해당 구조가 제 성능을 발휘하기 위해서는 일정 두께 이상의 마감 모르타르 타설이 필요하며, 해당 구조의 시공 적정성 판정을 위하여 GPR을 이용한 두께 측정 실험을 진행하였다. 본 연구에서 개발한 두께 측정 알고리즘은 측정된 데이터를 기반으로 상대유전율을 설정할 수 있어 정확한 두께 값을 측정할 수 있다. 네 종류의 바닥 충격음 차단 인증 구조에서 GPR 두께 측정 실험을 진행하였으며, GPR 데이터와 천공 측정 데이터 간 평균 오차는 1.95mm로 나타났다. 또한 마감재 유무가 측정값에 미치는 영향을 조사하기 위하여 총 3가지 종류의 마감재를 배치하고 실험을 진행으며, 평균 오차는 1.70mm로 나타났다. 추가적으로 장비의 샘플링 오차, 개발 알고리즘 변수, 천공 오차등을 종합적으로 고려하였을 때, GPR 계측 및 제안 알고리즘은 매우 높은 정확도로 슬래브 마감 모르타르의 두께 측정에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.534-540
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• 2013

휴대전화의 이용이 증가하면서, 손에 미치는 전자파의 영향에 대한 관심이 증가하고 있다. IEC TC106에서도 휴대전화의 전자파 인체 노출량 평가 방법 표준에 손 영향을 반영하기 위하여 국제적인 교류 연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재 상용화된 손 팬텀은 평균 서양인 손을 이용하고 있을 뿐만 아니라, 한 가지 형태의 파지(把持)만 가능하기 때문에, SAR 측정 결과에 대한 분석에 제한이 많은 실정이다. 손의 영향을 제대로 분석하기 위해서는 다양한 형태의 파지가 가능한 손 팬텀이 필요하다. 또한, 국내 환경에 맞는 손 팬텀의 개발이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 형태의 파지가 가능한 835 MHz 대역과 1,800 MHz 대역의 한국인의 젤리형 손 팬텀을 제작하였다. 제작된 손 팬텀의 전기적 특성은 비유전율과 도전율이 CTIA(미국이동통신산업협회) 권고 기준 값의 ${\pm}10%$이내로서, CTIA에서 제시하는 오차 기준(${\pm}20%$)보다 더 우수한 특성을 나타냈다. 또한, 손 팬텀의 3D CAD(3차원 컴퓨터 이용 설계) 파일을 개발하여 손에 의한 SAR 영향 분석을 위한 시뮬레이션에서 활용할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해 제작된 젤리형 손 팬텀과 3D 파일은 휴대 전화의 손 영향에 대한 연구에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.2573-2584
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• 1997

본 연구에서는 Ca와 Sn이 치환된 YIG(Yttrium Iron Garnet)계 세라믹 자성체에서 Fe자리의 일부를 Al 치환한 자성체를 제조하고 스트립라인 서큘레이터를 설계한 후, 마이크로파대 서큘레이터를 구현하고 특성을 평가하였다. Al의 치환량에 따른 Ca와 Sn이 치환된 YIG 세라믹 자성체의 전기적, 자기적 및 마이크로파 특성을 측정한 결과, 마이크로파대에서 유전율($\varepsilon$')과 투자율($\mu$')은 각각 15.623, 0.972이었다. $Y_{2.4}Ca_{0.3}Sn_{0.3}Fe_{5-x}Al_xO_{12}$의 조성을 가진 자성체를 $1450^{\circ}C$에서 소결 제조한 결과, 페리자성 공명선폭($\Delta{H}$)이 42 Oe이고 포화자화가 487 G인 세라믹 자성체를 제조할 수 있었다. 3차원 유한요소법을 이용한 소프트웨어로 스트립라인 서큘레이터를 시뮬레이션하였으며, 중심주파수 1.9GHz 에서 삽입손실 0.8 dB, 반사손실 25 dB, 격리도 35 dB인 서률레이터를 설계하였다. 제조된 세라믹 자성체를 이용하여 중심주파수 1.9 GHz에서 삽입손실 0.869 dB, 반사손실 26.955 dB, 격리도 44.409 dB인 마이크로파용 서큘레이터를 제작할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제14권10호
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• pp.731-736
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• 2004

Herein, we report on the co-firing of a low-K wiring substrate and a middle-K functional substrate in LTCC. Firstly, we researched the sintering behavior and dielectric properties of the low-k wiring substrate comprised by alumina and glass frit with ${\varepsilon}_r$, of $\sim7$ and the middle-k functional substrate comprised by $Ba_{5}Nb_{4}O_{15}$ and glass frit with ${\varepsilon}_r$, of $20\sim30$. The warpage and delamination between the hetero layers of the low-K and the middle-K composition were also studied. In particular, physical matching of the hetero layers could be possible by adjusting of the sintering properties of the composition. We observed that an introduction of the glass frit to the low- and middle-K substrate gives rise to a minimization of an effect given by separation of the hetero layers, and modification of the fraction of the glass frit accompanied by a variation of the composition could control the sintering behavior and its beginning temperature. In the case of co-firing of the L03 as the low-K wiring substrate composition and the M03 as the middle-K functional substrate composition at $875^{\circ}C$, we could fabricate a desirable structure of hetero layers without any kinds of structural defects such as separation, warpage, delamination, pore trap, etc. We suppose that the co-firing techniques described in this study would provide a helpful method to fabricate a LTCC multi-functional for the next generation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.493-493
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• 2014

The manufacturing cost of thin-film photovoltics can potentially be lowered by minimizing the amount of a semiconductor material used to fabricate devices. Thin-film solar cells are typically only a few micrometers thick, whereas crystalline silicon (c-Si) wafer solar cells are $180{\sim}300\mu}m$ thick. As such, thin-film layers do not fully absorb incident light and their energy conversion efficiency is lower compared with that of c-Si wafer solar cells. Therefore, effective light trapping is required to realize commercially viable thin-film cells, particularly for indirect-band-gap semiconductors such as c-Si. An emerging method for light trapping in thin film solar cells is the use of metallic nanostructures that support surface plasmons. Plasmon-enhanced light absorption is shown to increase the cell photocurrent in many types of solar cells, specifically, in c-Si thin-film solar cells and in poly-Si thin film solar cell. By proper engineering of these structures, light can be concentrated and coupled into a thin semiconductor layer to increase light absorption. In many cases, silver (Ag) nanoparticles (NP) are formed either on the front surface or on the rear surface on the cells. In case of poly-Si thin film solar cells, Ag NPs are formed on the rear surface of the cells due to longer wavelengths are not perfectly absorbed in the active layer on the first path. In our cells, shorter wavelengths typically 300~500 nm are also not effectively absorbed. For this reason, a new concept of plasmonic nanostructure which is NPs formed both the front - and the rear - surface is worth testing. In this simulation Al NPs were located onto glass because Al has much lower parasitic absorption than other metal NPs. In case of Ag NP, it features parasitic absorption in the optical frequency range. On the other hand, Al NP, which is non-resonant metal NP, is characterized with a higher density of conduction electrons, resulting in highly negative dielectric permittivity. It makes them more suitable for the forward scattering configuration. In addition to this, Ag NP is located on the rear surface of the cell. Ag NPs showed good performance enhancement when they are located on the rear surface of our cells. In this simulation, Al NPs are located on glass and Ag NP is located on the rear Si surface. The structure for the simulation is shown in figure 1. Figure 2 shows FDTD-simulated absorption graphs of the proposed and reference structures. In the simulation, the front of the cell has Al NPs with 70 nm radius and 12.5% coverage; and the rear of the cell has Ag NPs with 157 nm in radius and 41.5% coverage. Such a structure shows better light absorption in 300~550 nm than that of the reference cell without any NPs and the structure with Ag NP on rear only. Therefore, it can be expected that enhanced light absorption of the structure with Al NP on front at 300~550 nm can contribute to the photocurrent enhancement.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1505-1510
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• 2014

하이패스 시스템은 5.8 GHz대 무선통신방식을 채용하는 기본 요소 중의 하나이며, 지능교통정보시스템(ITS; Intelligent Traffic System)을 실현하는 한 부분이다. 그러나, 하이패스 시스템에서 신호에러, 다중반사, 또는 시스템간 간섭으로 인한 통신 오류는 자주 발생한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 전자파흡수체가 적용될 수 있으며, 이를 위하여 카본, 센더스트 및 CPE의 조성비가 각각 다른 몇 가지 샘플을 제작하여 최적의 조성비를 탐색하였다. 그 결과 최적 조성비는 Carbon : Sendust : CPE is 10 : 40 : 50 wt.%임이 확인되었다. 복소 비유전율과 복소 비투자율은 측정 데이터를 이용하여 도출하였으며, 흡수체의 최적 설계 파라미터들은 시뮬레이션에 의하여 결정하였다. 나아가서, 전파흡수능을 흡수체의 두께를 변화시키면서 계산한 결과, 설계한 전파흡수체의 흡수능은 5.8 GHz에서 22.4 dB였다. 설계치에 기반을 두고 제작한 흡수체의 특성은 설계/시뮬레이션 값과 잘 일치하므로, 논문에 제안 개발된 하이패스용 전파흡수체는 실제 상황에 적용될 수 있을 것이다.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제5C권3호
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• pp.102-110
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• 2005

Piezoelectric transformers(PT) are expected to be small, thin and highly efficient, and which are attractive as a transformer with high power density for step down voltage. For these reasons, we have attempted to develop a step-down PT for the miniaturized adaptor. We propose a PT, operating in thickness extensional vibration mode for step-down voltage. This PT consists of a multi-layered construction in the thickness direction. In order to develop the step-down PT of 10 W class and turn ratio of 0.1 with high efficiency and miniaturization, the piezoelectric ceramics and PT designs are estimated with a variety of characteristics. The basic composition of piezoelectric ceramics consists of ternary yPb(Zr$_{x}$Ti$_{1-x}$)O$_{3}$-(1-y)Pb(Mn$_{1/3}$Nb1$_{1/3}$Sb$_{1/3}$)O$_{3}$. In the piezoelectric characteristics evaluations, at y=0.95 and x=0.505, the electromechanical coupling factor(K$_{p}$) is 58$\%$, piezoelectric strain constant(d$_{33}$) is 270 pC/N, mechanical quality factor(Qr$_{m}$) is 1520, permittivity($\varepsilon$/ 0) is 1500, and Curie temperature is 350 $^{\circ}C$. At y = 0.90 and x = 0.500, kp is 56$\%$, d33 is 250 pC/N, Q$_{m}$ is 1820, $\varepsilon$$_{33}$$^{T}$/$\varepsilon$$_{0}$ is 1120, and Curie temperature is 290 $^{\circ}C$. It shows the excellent properties at morphotropic phase boundary regions. PZT-PMNS ceramic may be available for high power piezoelectric devices such as PTs. The design of step-down PTs for adaptor proposes a multi-layer structure to overcome some structural defects of conventional PTs. In order to design PTs and analyze their performances, the finite element analysis and equivalent circuit analysis method are applied. The maximum peak of gain G as a first mode for thickness extensional vibration occurs near 0.85 MHz at load resistance of 10 .The peak of second mode at 1.7 MHz is 0.12 and the efficiency is 92$\%$.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.289-296
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• 2023

본 논문에서는 밀리미터파 대역 전자파 흡수 소재로 알려진 M형 육방정계 페라이트의 하소 온도에 따른 전자기적 특성과 전자파 흡수 특성에 대해 분석하였다. 용융염 기반 Sol-gel법으로 합성된 M형 페라이트는 850℃ 이상의 하소 온도에서 모두 단상의 M형 결정구조를 가지며 하소 온도가 증가함에 따라 합성된 입자의 크기가 증가하였다. 또한 하소 온도가 증가함에 따라 포화자화는 조금씩 증가하는 반면 보자력은 1050℃에서 최대값을 보이며 그 이상의 하소 온도에서 급격히 감소하였다. M형 페라이트가 70 wt% 포함된 TPU 복합재를 제조한 후 강자성 공명이 발생되는 Q(33-50 GHz) 및 V(50-75 GHz) band 대역에서 복소 유전율/ 투자율을 측정한 결과 약 50 GHz 주파수 대역에서 강자성 공명에 의한 강한 자성손실을 확인하였다. 측정된 결과를 바탕으로 M형 페라이트 복합재의 반사손실을 계산한 결과 1250℃의 온도에서 하소된 M형 페라이트 복합재는 약 0.5 mm의 얇은 두께로도 강자성 공명이 일어나는 52 GHz 주파수 대역에서 -20 dB 이상의 우수한 전자파 흡수 성능을 보였다.