• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.133.1-133.1
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• 2014

이 발표에서 우리는 수백 나노미터 크기인 두 개의 나노 금속 원반 또는 나노 블록이 백 나노미터 이하의 간격으로 결합된 초미세 이중 금속 플라즈몬 광공진기를 제안하고 그 응용을 살펴본다. 원반구조 경우, 반지름이 476 nm인 나노원반 두 개가 100 nm 두께의 유전체 원반의 양쪽에 위치하여 1550 nm 공진파장을 가진 표면 플라즈몬 whispering-gallery-mode (WGM)을 유전체 내에 형성한다. 유전체의 두께를 일정하게 유지할 경우, WGM의 공진파장은 원반의 반지름에 따라 줄어든다. 반면, 반지름이 일정할 때에는 두 금속 원반 사이의 유전체 두께가 줄어듦에 따라 두 금속 원반 사이에 작용하는 표면 플라즈몬의 결합이 강해져서 공진파장이 길어진다. 따라서, 일반적으로 공진기의 크기가 줄어듦에 따라 공진파장이 짧아지는 것과 달리, 제안된 원반구조에서 발생하는 WGM는 원반의 반지름과 유전체의 두께를 함께 줄여도 공진파장이 동일하게 유지되는 차별화된 특성을 가지고 있다. 최종적으로 같은 공진파장을 가지는 WGM를 반지름 88 m, 유전체 두께 10 nm의 공진기에서도 여기시킬 수 있음으로, 모드부피(V)를 1/160으로 줄일 수 있다. 이에 비해, 공진모드의 품위값(Q)은 증가된 금속의 흡수손실에 의해 1/3정도 줄어듦으로써, 공진기와 물질의 상호작용 정도를 보여주는 Q/V값은 크기가 줄어든 공진기에서 오히려 50배 가량 증가함을 확인할 수 있다. 이 같은 초미세 플라즈몬 공진기는 매우 작은 굴절율 센서로서 응용을 가지고 있으며, 1160 nm/(단위 굴절율 변화)의 높은 민감도를 보인다. 한편, $200{\times}150{\times}100nm3$의 크기를 가진 두 개의 금속 나노블록이 10 nm의 공기 간격을 가지고 결합된 나노 공진기는, 공기 간격 내에 강하게 집적된 838 nm의 공진파장을 가진 플라즈몬 공진기 모드를 여기시킨다. 제안된 공진모드는 공기간격이 줄어듦에 따라 공진파장이 급격하게 증가하는 특성을 가지므로 옹스토롬 정도의 분해능을 가진 두께 변화 센서로 응용할 수 있다. 예를 들어, 공기간격 2 nm에서는 1A 두께 변화에 대해 공진파장 변화는 약 40 nm로 매우 민감하게 변화한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.12 no.4
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• pp.539-544
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• 2017

In this paper, the broadband patch antenna for human counting systems is designed and fabricated using by the air dielectric substrate. Proposed antenna has a patch structure of the square structure with a 5 mm air layer and the vertical connection between the patch antenna and CPW feeding line is realized the stepped impedance structure. Optimized antenna through a 3D EM simulator is fabricated on a jig by manufacturing an antenna jig using a 3D printer with a size of 16.6 * 16.6 * 5 mm3. Proposed antenna is measured with the maximum gain of 5.71 dBi and the VSWR of below 2:1 at a frequency of 7.2 to 9.8 GHz. Also, a half power beam width characteristic of the antenna is measured $70^{\circ}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.218-218
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• 2016

실린더 형태의 유전체 관에 나선형으로 도전체 안테나를 설치하는 타입의 유도 결합 플라즈마원은 간단한 구조로 화학 조성 분석용부터 나노 분말 제조, 반도체용 식각/증착, 표면 처리, 자동차 및 일반 산업 부품용 증착 보조원등으로 널리 사용되고 있다. 고밀도 라디칼/이온의 공급을 위해서 투입 전력을 증가시키는 경우 높은 전력 밀도로 인해서 유전체 관에 인가되는 열응력이 대기압 및 관 고정용 구조물에 의한 구조 응력에 더해져서 파손에 이르는 경우가 발생될 수 있다. 실제 실린더 길이 전체를 안테나 코일로 감는 경우에도 플라즈마 발생 밀도가 높은 지역은 중심 일부 영역에 국한 되는 공정 영역도 있어서 이에 대한 분석이 필요하다. CFD-ACE+를 이용하여 플라즈마의 생성, 냉각수의 열전도, 외부 공냉식 팬의 역할등에 대해서 수치 모델을 작성하여 검토하였다. 나선형 냉각코일의 경우 냉각수량을 일정값 이상으로 증가시키는 경우 유속이 지나치게 빨라져서 열원이 있는 내경쪽 표면에서 열전도가 유속에 비례해서 증가하지 못하는 단점이 발생할 수 있으며 냉각팬의 경우 일반적으로 장치 내부에 대해서만 모델링을 하는 데 실제로 전체 시스템의 주변에서 공기의 흐름을 넓게 해석해야 실제 냉각 효과를 파악할 수 있다. 심한 경우 냉각용 공기 흡입구와 토출구의 간격이 좁아서 열원에 의해서 가열된 공기의 상당량이 다시 냉각용 공기 흡입구로 재순환 되는 경우도 발생하기 쉽다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.34 no.6
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• pp.864-870
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• 2010

Air embolism can be a lethal complication of surgical procedures during which venous pressure at the site of surgery is sub-atmospheric or air is forced under pressure into a body cavity. To solve the problem, we developed the air detector using relative dielectric constant change, which is expected to be used broadly in industrial circles. We designed air detection system with air control equipment, detection circuit and LabVIEW system for air sensing. In experiments with a mock system, the proposed system showed a signal difference depending on the amount of air in the Tygon tube of the mock system.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.38 no.9
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• pp.29-39
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• 2001

Dielectric cover effect of rectangular microstrip patch antenna on uniaxial substrates with airgap are studied. First, we derive Dyadic Green function for selected anisotropic material by constitutive relation and then formulate integral equations of electric fields using Fourier transform in space region. Using Galerkin's moment method, we discretize the electric field integral equations into the matrix form and select sinusoidal functions as basis functions. We verify the validity of numerical results and compare the results with existing ones in showing a good agreement between them. When the dielectric cover thickness is varied, the resonant frequencies and input impedances in the variation of air gap, patch length and thickness and permittivity of superstrate are presented and analyzed.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.11B
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• pp.1600-1606
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• 2001

Resonant frequency in rectangular microstrip patch antenna on anisotropic substrates with airgap and superstrate are analyzed. Dyadic Green function is derived for selected anisotropic material by constitutive relation. From these results, integral equations of electric fields are formulated using Fourier transform in space region. The electric field integral equations are discretized into the matrix form by applying Galerkin\`s moment method. Sinusoidal functions are selected as basis functions because they resemble in the actual standing wave on the patch. To verify the validity of numerical result, we compare our result with existing one and get a good agreement between them. From the numerical results, the resonant frequency in the variation of air gap, patch length and anisotropy ratio are presented and analysed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.208.1-208.1
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• 2016

히드라란 단세포 생물로써 강장동물에 속한다. 촉수가 많이 있으며, 그 촉수에는 독이 있다. 번식 방식으로는 출아법을 이용한다. 출아를 할 때에는 한 마리가 아닌 여러 마리의 히드라가 동시에 출아를 하기도 하며, 출아를 하고 있는 히드라는 촉수가 들어난 순간부터 먹이 섭취가 가능해진다. 이 출아법을 이용하여 번식을 하는 히드라가 DBD처리를 했을 시, 히드라 출아에 차이를 보인다면 다른 생물에게도 DBD 처리를 했을 시, 영향을 미친다고 생각하고 실험을 진행하였다. DBD(Dielectric Barrier Discharge)는 두 전극 사이에 유전체층이 있으며, 외부에서 교류 전압을 가해준다. 그러면 유전체 사이에서 방전이 발생되는데, 방전된 것을 플라즈마라고 한다. DBD라는 유전체 장벽 방전으로써 주위를 이온화 시켜 만드는 플라즈마에 유전체를 씌어 생물에게 최대한 해가 되지 않도록 만든 것이다. 유전체 장벽 방전에ROS(Reactive Oxygen Species)라는 산소와 결합된 기체들이 생성된다. DBD로 인해서 생성되는 ROS를 히드라에 처리했을 경우 히드라 출아수에 변화를 통해서 해를 끼치는 정도를 알아보고자 하였다. 그 결과 아르곤 기체에 의한 ROS로 처리한 히드라는 대조군 보다 히드라의 출아수의 변화가 있는 것으로 관찰되었고, 공기를 이용하여 방전한 DBD의 ROS로 처리한 히드라는 대조 군과 비교하여 큰 변화가 없어 보였다. 따라서 아르곤 대기압 DBD플라즈마를 이용하여 만든 ROS가 히드라에게 직접적인 영향을 준 것으로 보였다. 이 결과를 토대로 아르곤DBD를 이용한 ROS 처리는 생물에게 영향을 줄 수 있다는 것을 이 실험을 통해 간접적으로 확인해 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 1998.11a
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• pp.101-107
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• 1998

본 논문에서는 최근 국내·외적으로 활발하게 연구되고 있는 고분자 절연재료에 있어서 공간 전하가 전기적 특성에 미치는 영향에 대한 연구로서, 기존에는 보고되지 않았던 새로운 측정시스템과 분석 방법을 제시하였다. 그리고, 이러한 측정시스템을 이용하여 교류전압 하에서 PD 발생시에 절연체 표면에 축적되는 공간전하의 직접적인 관측을 통하여 공간전하와 PD와의 연관성에 대한 규명을 실시하였다. 실험결과로부터 PD 패턴은 방전에 의해 절연체 내부보다는 표면에 축적되는 동적 공간전하와 매우 밀접한 관계를 가지고 있는 것을 알 수 있었으며, 또한 PD 발생시 공기층 전압은 이러한 동적 공간전하에 의해 지배됨을 확인할 수 있었다. 그리고, 일정전계 이상에서는 공간전하의 축적에 의한 영향으로 PD 크기와 공기층 전압은 더 이상 증가하지 않았다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 실험결과는 유전체장벽방전을 이용한 NOx, SOx 등의 공해물질의 분해에 있어서, 현재까지는 분해시스템에 전달되는 전력은 인가전압의 주파수와 크기에 비례하는 것으로 생각해 왔으나, 본 실험결과를 통하여 일정전계 이상에서는 전압상승에 의한 분해 효율의 향상을 기대하기 힘들다는 것을 나타낸다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.29 no.12
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• pp.992-995
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• 2018

The wireless charging of body-embedded medical instruments and wireless power transfer to various inside dielectric-materials is still a future technology that has not yet been achieved. This paper proposes methods for controlling the capacitance of the resonators and installing air pockets on the top and bottom sides of the resonators for optimal design, which considered efficiency and resonant frequency in accordance with the electromagnetic characteristics of the dielectric medium. In future, the results of this research will be utilized as the basic research data to design and restore resonant frequency of resonators embedded in various dielectric environments.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.4
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• pp.524-533
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• 2003

DBD(Dielectric Barrier Discharge) plasma in air is well established for the production of large quantities of ozone and is more recently being applied to aftertreatment processes for HAPs(Hazardous Air Pollutants). Aim of this work is to determine design and operating parameters of a hybrid air cleaning system. DBD and ESP(Electrostatic Precipitator) are used as nano particle charger and collector, respectively. Pelletized MnO$_2$ catalyst or activated carbon is used fer ozone decomposition or adsorption material. AC voltage of 7～10 KV(rms) and 60 Hz is used as DBD plasma source. DC - 8 KV is applied to the ESP for particle collection. The overall particle collection efficiency for the hybrid system is over 85 % under 0.64 m/s face velocity. Ozone decomposition efficiency with pelletized MnO$_2$ catalyst or activated carbon packed bed is over 90 % when the face velocity is under 0.4 m/s in dry air.