• Title, Summary, Keyword: 자기장

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평판형 자기장 발생기를 이용한 자성 나노 파우더 기열에 관한 연구

  • Yu, Jae-Hyeong;Lee, Jae-Seon;No, Jun-Hyeong;Jo, Tae-Hun;Yun, Myeong-Su;Park, Bong-Ju;Choe, Eun-Ha;Gwon, Gi-Cheong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.434.1-434.1
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    • 2014
  • 최근 자성 나노 입자를 이용한 온열치료가 주목을 받고 있다. 자성을 띄는 나노 입자를 암 세포에 보내, 교류 자기장을 걸어주어 회전에 의한 마찰손실로 인한 열을 이용하여 암 조직만을 국소 가열하는 원리이다. 본 실험은 유도 자기장을 사용한 자성 나노 파우더의 가열을 목적으로 시행하였다. 나선형 코일위에 세라믹, 유리 등 절연체 원판 위에 자기장이 발생되도록 휴대용 평판형 자기장 발생장치를 제작하였다. 자기장 발생 장치는 평판형 나선형 코일에 특정 주파수를 가진 전원을 인가하여 자기장을 발생시킨다. 평판형 나선형 코일은 내경 40 mm, 외경 140 mm, 2 mm 동선으로 제작하였다. 제작한 자기장 발생장치를 자기장 측정 센서(Hall sensor 등)을 원판 위에 설치하여 거리별 자기장의 크기를 측정하였다. 자기장은 나선형 코일 위 원판 중심에서 최대로 발생되어 중심에서 멀어질수록 크기가 감소하였다. 자기장 발생장치 위에 자성 나노 파우더($Fe_3O_4$$CoFe_2O_4$)를 혼합한 용액 시료를 위치시키고 자기 쌍극자 모멘트와 자기장간의 상호작용을 유도한다. 이때 자성 나노 파우더별로 발생하는 열을 열전쌍(TC)이나 Optical fiber를 사용한 Thermometer로 측정하여 비교분석하였다.

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Development of Surface RF Coil with extremely short RF penetration depth

  • 김대흥;김은주;정은기;이삼현
    • Proceedings of the KSMRM Conference
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    • pp.147-147
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    • 2001
  • 목적: RF 자기장이 존재하는 공간이 좁을수록 신호 대 잡음비가 증가한다. 이것을 이용하여, 기존의 표면 코일보다 RF 자기장의 공간을 좁혀서 코일 근방에서 신호 대 잡음비를 개선할 수 있는 표면 코일을 개발한다. 대상 및 방법: 기존의 표면 코일의 RF 자기장은 쌍극자(Dipole) 자기장 형태이다. 쌍극자 모드는 자기장의 세기가 1/r$^3$로 감소한다 하지만 자기장을 사중극자(Quadrupole) 형태도 발생시키면, 1/r$^{5}$ 로 감소하게 되어, 극자(pole)로부터 먼 곳에서는 자기장의 감소가 매우 급격히 일어난다. 극자 근방에서는 쌍극자와 사중극자 자기장의 세기 차이가 거의 없다. 이런 원리들을 이용하여 표면코일의 형태를 사중극자 자기장이 발생하도록 제작하여, 코일로부터 먼 곳의 신호는 코일에 검출되지 못하게 하였다. 그러므로 신호 대 잡음비에 큰 이득을 볼 수 있다.

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평판형 교류 자기장 발생장치를 이용한 자성나노파우더 가열에 관한 연구

  • Gang, Chang-Ho;Sin, Gi-Won;Jo, Tae-Hun;Gwon, Gi-Cheong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.362.2-362.2
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    • 2016
  • 본 실험은 CW (Continuous wave) 주파수를 가진 교류 자기장을 발생시켜 자성나노입자를 가열시키는 것이 목적이다. 이를 위해 CW 주파수 및 SMPS (Switching Mode Power Supply)를 이용해 코일에서 교류 자기장을 발생시키는 평판형 자기장 발생 장치를 자체적으로 개발하였다. 이를 이용하여 인가전압을 변화시키면서 자기장 세기의 변화를 주었다. 평판형 코일 위에는 유리 등의 원형 평판 절연체를 덮고 그 절연체 표면에 웰(Well plate)를 위치시켰고 그 안에 자성나노입자가 포함된 수용액을 넣어 교류 자기장에 노출시켰다. 자기장 측정센서(Magnetic pick up coil, Gauss Meter)를 이용하여 자기장의 세기를 측정하였고, 자성나노입자의 농도, 크기 및 자기장 세기에 따른 자성나노입자의 온도상승효과를 접촉식 온도계를 이용하여 정량적으로 측정하였다.

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영구자석형 MRI 시스템에서의 자기장 교란 보상장치의 개발

  • 윤재원;이수열;최근호;이정한
    • Proceedings of the KSMRM Conference
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    • pp.93-93
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    • 2002
  • 목적: 주자석의 자기장 안정도는 자기공명영상 시스템의 성능을 결정하는 요소 중의 하나이다. 영구자석형 MRI 시스템이 설치되는 병원 중 다수가 지하철, 자동차, 승강기 등의 외부 자기장 교란으로부터 상대적으로 가깝게 위치하고 있기 때문에 주자석의 자기장 안정도를 확보하기 힘들고, 그 영향에 기인한 artifact가 영상에 나타난다. 본 논문에서는 자기장 보상장치를 설계하여 자기장 교란에 대한 보상효과를 측정하였으며, 영상실험으로 영상의 품질이 개선되는 것도 확인하였다.

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Effects of Static Magnetic Fields on Early Seed Germination and Radish Sprouts Growth (정적 자기장이 무순(radish sprouts)의 초기 발아와 성장에 미치는 영향)

  • Lee, Young-Jin;Lim, Ji-Hun;Park, Dong-Kook
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.17 no.1
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    • pp.242-247
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    • 2013
  • In order to prepare for weakening of the productivity of agriculture due to serious climate change, the researches on promoting the growth of plant are required. Although the method of using magnetic field for improving the growth of plant was introduced, the effective method of imposing the field on the plant have yet to be studied thoroughly in the literatures. In this paper, we investigated the effects of static magnetic field on the growth and the early seed germination of radish sprouts according to the strength, direction of excitation and the expose time of the magnetic field, and present the effective method of imposing magnetic fields. From the measurements, it was found that the radish sprouts exposed in the field shows a rapid germination of about 3~4 days than those which had no field, and in order to the effective growth, the strength of the magnetic field should be properly selected, and the excitation direction of magnetic field has little effect on the radish sprouts growth.

자기장을 이용한 미래형 방사선치료에 관한 연구

  • 오영기;정동혁;김기환;신교철;김정기;김성규;지영훈;김진기
    • Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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    • pp.55-55
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    • 2003
  • 본 연구에서는 최근 미래형 방사선치료 기술로서 관심이 집중되고 있는 자기장을 이용한 선량분포 변환 및 집중기술에 대하여 물리적 배경과 임상적 응용 가능성을 논의하였다. 먼저 물리적 이론으로부터 물질속 자기장에서 전자의 운동을 고찰하였으며 다음에는 몬테칼로 계산을 이용하여 임상에 이용되는 고에너지 광자와 전자선에 대하여 선량분포를 계산하였다. 물에 인가된 수 Tesla 자기장에 대하여 전자들의 기본 경로는 자기장과 수직방향으로 편향을 받으며 원궤도를 취하였으며 궤도반경은 에너지의 손실에 따라 점차 줄어드는 것으로 나타났다. 가로방향의 인가 자기장에 대한 몬테칼로 계산결과 광자 및 전자선에 대하여 자기장 인접영역에서 급격한 선량증가 현상이 발생하였는데 10 MV 광자선의 경우에 3T와 5T에서 각각 약 40%와 80%의 선량증가를 확인하였으며 전자선의 경우에도 유사한 결과가 나타남을 확인하였다. 또한 자기장 종단영역에서는 흡수선량의 급격한 감소가 발생하는 것으로 나타났는데, 본 연구에서는 이러한 특성들을 이용하여 종양에 방사선량을 집중시키고 주변 정상조직을 효과적으로 보호할 수 있는 미래형 최적화 방사선치료의 모델들을 제시하였다. 본 연구의 주요결과들은 최근 관련 실험들로부터 점차 명백해지고 있으며, 자기장을 병행한 방사선치료 기술의 국내 기반기술 확보에 기여할 것으로 기대한다.

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Modeling and Calibration of Wrist Magnetic Sensor for Measuring Wrist Gesture (손목운동 측정을 위한 손목 자기장 센서의 모델링 및 캘리브레이션)

  • Yeo, Hee-Joo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.4
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    • pp.26-32
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    • 2020
  • Recently, as various wearable devices and IoT technologies have emerged and been applied to real applications, various sensors have been developed to satisfy their purposes and applied. In even In medical applications, IoT technologies have been applied gradually, and particularly, magnets and magnetic sensors have already been playing an important role in the medical industry. In wrist rehabilitation, this kind of sensor technology has enabled us to easily and conveniently measure wrist movement and gestures because there are no tangled lines required between the magnet and sensor. However, one of the drawbacks is that nonlinear output is generated because of the characteristics of a magnetic field. Also, the movement of the wrist joint involves small bones, and so it is not easy to simply model the movement. In order to resolve these issues and accurately measure sensor data, a calibration procedure is inevitable in the measurement. Thus, this paper proposes a practical model and simple calibration methods for measuring the distance between a magnet and a magnetic sensor.

Design of Large 2-Axis Magnetic Fields Driving Apparatus for In Vivo Experiments (생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치의 설계)

  • 성기연;김윤명
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • pp.277-281
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    • 2000
  • 본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

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Turbulence Dynamo in Compressively Driven Fluids

  • Cho, Jungyeon;Ahn, Hyeseong;Lim, Jeonghoon
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.45 no.1
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    • pp.52.3-52.3
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    • 2020
  • 천문학적 유체는 강하게 자화되어 있는 경우가 많은데, 이러한 강한 자기장을 얻는 한 방법이 난류에 의한 자기장의 증폭이다. 플라즈마 효과나 기타의 이유로 약한 씨앗 자기장이 유체에 생길 경우, 난류는 이 씨앗 자기장을 매우 효과적으로 증폭시킬 수가 있다. 이 과정을 난류 다이너모라 하는데, 난류 다이너모는 주로 비압축성 난류 구동력을 사용하여 연구해 오고 있다. 비압축성 구동력을 사용할 때의 난류 다이너모 과정은 비교적 잘 규명되어 있다. 기존의 연구 결과에 의하면, 자기장의 세기는 지수 함수적 성장을 거친 후 선형적 성장 단계를 겪는다. 이후, 자기장의 에너지 밀도가 난류의 에너지 밀도와 비슷해지면 자기장은 더 이상 성장하지 못하고 포화 상태에 접어든다. 결론적으로 난류는 자기장이 동력학적으로 중요한 수준까지 증폭을 시킬 수 있다. 압축성 난류 구동력을 사용한 난류 다이너모 연구도 일부 존재하는데, 기존의 연구 결과에 의하면 다이너모 효과가 비압축성 구동력의 경우보다 비효율적이다. 본 연구에서는 압축성 구동력을 사용하여 난류 다이너모를 체계적으로 연구하였다. 특히 압축성 구동력과 비압축성 구동력이 난류 다이너모 효과에 어떤 차이를 주는지 체계적으로 비교하였다.

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환형 전자 빔에 인가된 나선형 자기장의 diocotron instability 안정 효과에 대한 2차원 PIC 시뮬레이션

  • Jo, Yeong-Hyeon;Lee, Jeong-Yeol;Kim, Jin-Seok;Heo, Min-Yeong;Lee, Yun-Ho;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.227.2-227.2
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    • 2016
  • 환형 전자 빔이 진행됨에 따라 표면파의 전단 유동에 의해 발생 및 진행되는 diocotron instability(다이오코트론 불안정성)를 안정시키기 위해, 나선형 자기장이 인가된 상황을 2차원 PIC 시뮬레이션을 통해 구현하고 그 효과에 대한 조사가 수행되었다. 나선형 자기장은 2차원 단면 상에서 회전하는 자기장으로 표현되었고, 이에 대해서 자기장이 회전하는 각도와 회전 주기, 회전 방향을 변수로 하여 그 효과를 나타내었다. 결과적으로, 자기장이 회전 하는 방향과 전자 빔이 회전하는 방향이 반대가 되었을 때, diocotron instability가 진정되는 효과를 얻었으며 이는 불안정성의 근원인 전단 유동을 완화시킴으로써 얻어진 결과임이 확인되었다. 이 때, 동반되는 밀도 분산 현상에 대해서도 고려가 되었고, 결론적으로 인가되는 나선형 자기장에 대하여 가장 적절한 조건에 대한 조사가 수행되었다.

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