본 논문에서 금속 차폐 공간 내 원거리 무선 전력전송 기술의 적용방법을 제시한다. 논문에서 고려된 금속 차폐 공간은 무선 전력전송 송수신코일의 후면 및 천장, 바닥에 위치하는 철, 알루미늄, 페라이트 3종류의 금속판들로 구성된다. 본 논문에서는 유한요소해석 시뮬레이션(Ansoft Maxwell)을 통해 송수신코일 간 자기결합 측면에서 철, 페라이트 금속판 보다 우수한 알루미늄 금속판의 특성을 검토하였다.
다케이 세미나는 일본의 기업가 및 학자들로만 구성되어 산화철 및 페라이트분야에 대해 발표 및 허심탄회하게 토의하는 세미나로서 각 기업체간은 상호기술교류 차원에서 많은 참가가 이루어지고 있다. 다케이 세미나의 처음 시작은 다케이 선생의 발상으로 소화 45년(1970년)봄에 제1회 페라이트 하계 세미나 발기인회(회장 다케이 선생, 호시노, 가라자와, 나카무라, 스기모토, 기무라, 오카모토)가 발족되어 매년 7월 3째주 금, 토요일에 페라이트 하계 세미나가 개최되었으며, 지금 현재 제22회를 성황리에 마치고 앞으로도 활발한 연구 활동이 계속 이루어질 것이다. 1930년경 일본의 가토와 다케이가 페라이트에 대한 연구를 독자적으로 수행하여 현재의 페라이트는 기존의 금속 재료에 비하여 전기적 비저항이 훨씬 크기 때문에 우리가 사용하는 전기 제품의 곳곳에 사용되어 지고 있다. 예로 스위칭 전원에 사용되는 트랜스 core, TV와 모니터에 사용되는 편향 core, 로터리 core, 토로이드 core, E·U core, Flyback core등이 사용되고 있다.
최근 전자산업과 전파통신산업의 발달에 따라 불요전자파에 의한 전자파장해가 심각한 수 준에 이르게 되었다. 그 결과 국 . 내외 전자파환경은 나날이 악화되고 있으며, 이로 인한 사 회적 문제가 점차 증가되고 있는 실정이다. 이에 대한 대책으로 CISPR(Comite Internationale S Special des Perturbations Radioelectrique), FCC (Federal Communications Commissions) A ANSI(Amercian National Standards Institute) 둥이 주축이 되어 국제 규정이 제정되어 각종 전자기기들에 대해 방사(EMI) 및 내성(EMS)의 규제가 강화되고 있다. 그러나 국제규정이 요구하는(30 MHz - 18 GHz) 주파수 범위에서의 EMIjEMS 측정을 하기 위해 광대역(Broad-band) 전파무향실(Anechoic Chamber)이 필요하지만1 기존의 Ferrite T Tile 또는 그리드형 전파홉수체는 20 dB 이상 전파를 홉수할 수 잇는 주파수 대역이 30 M MHz - 400 MHz 또는 780 MHz에 불과하기 때문에 상기의 조건을 만족하는 전파무향실 을 구성하기에는 곤란한 실정이다. 본 논문에서는 국제 규격을 만족하는 전파무향실을 위한 광대역 전파홉수체를 개발하기 위해, 다충형으로 구성하고, 전파흡수체의 형상을 변화시켜 등가재료정수법을 사용하여 설계하고 그 특성을 평가함을 그 목적으로 하였다. 따라서 본 논문에서는 본 연구실에서 기폰에 제안한바 있는, 금속판 위에 타일형 페라이 트 충, 그 위에 원추절단형 페라이트 층과 원통형 페라이트 층을 적층시칸 형상의 전파홉수 체는 30 MHz - 6 GHz 정도까지 커버할 수 있으나, 1 GHz 부근의 주파수 대에서 16 dB 정도의 홉수능 밖에 가지지 못하였다. 이를 개선하기 위해, 금속판 위에 타일형 페라이트 층 을 형성하고 그 위에 원통형 페라이트 충, 원추절단형 페라이트 충I 원통형 페라이트 충, 타 원형 페라이트 충을 형성한 새로운 형태의 전파홉수체를 제안하였다. 본 논문에 제안한 새로운 형태의 전파흡수체의 시물레이션 결과 30 MHz - 20 GHz의 주파수 범위에서 전반적으로 25 dB이상의 전파흡수능을 가짐을 확인하였으며/ 특히 기폰에 제안한 전파홉수체와 비교하면,1GHz 부끈에서의 전파홉수능을 10 dB 이상 개선하였다. 나아가서/ 실재로 제작한 전파흡수체의 측정된 주파수특성이 시율레이션에 의한 이론치와 3 30 MHz - 6 GHz의 범위에서 잘 일치함을 확인하였다. 또한y 전파 홉수체의 전체 높이는 2 27 mm 밖에 되지 않으므로 본 연구에서 제안한 전파 홉수체를 사용할 경우 전파무향실의 유 효공간 확보에 매우 유리한 이점을 가진다
High energy mi]ling은 mechanical alloying을 일컫는 분말 제조 공정으로서 금속 뿐 아니라 세라믹스 분말 합성에도 많이 응용되고 있으며, 입자크기의 나노화와 일반적인 세라믹 분말의 특성을 개질할 수 있다는 특징을 갖고 있어서 다양한 연구 결과가 보고되고 있다[1-2]. Ba 및 Sr 페라이트와 같은 육방정 페라이트는 보자력(high coercivity)이 높은 특성을 가지므로 영구자석용, 기록재료용 등으로 광범위하게 사용되어온 재료이다. 이와 같은 높은 보자력을 유지하기 위해서는 입자크기가 단자구 입경(<1 $\mu\textrm{m}$) 보다 작아야 하기 때문에, 초미립자 합성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다[3-4]. (중략)
최근 트랜스 및 코일에 쓰이는 소프트 페라이트 코아는 많은 전자$\cdot$통신소자에 응용이 되고 있다. 특히, 전기적 특성 면에서 다른 금속 재료에 비하여 극히 높은 비저항을 갖으며, 주파수 영역 역시 수백 MHz를 넘는 곳에 사용이 된다. 현재 사용되는 용도는 TV 및 퍼스널컴퓨터의 디스플레이에 사용되는 편향요크용, 후라이백, 트랜스용 코아 등에 사용되며 소형 경량화가 요구되고 있다. 따라서 편향 요크용 페라이트 코아에는 고주파수 영역에 있어서 낮은 코아로스 재료가 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 Mg-Zn 페라이트에 있어서 화학조성 및 프로세스가 미세구조에 미치는 영향에 대한 구체적인 연구를 검토하였다.
최근 트랜스 및 코일에 쓰이는 소프트 페라이트 코아는 많은 전자ㆍ통신소자에 응용이 되고 있다. 특히, 전기적 특성면에서 다른 금속 재료에 비하여 극히 높은 비저항을 갖으며, 주파수 영역 역시 수백 MHz를 넘는 곳에 사용이 된다. 현재 사용되는 용도는 TV 및 퍼스널컴퓨터의 디스플레이에 사용되는 편향요크용, 후라이백, 트랜스용 코아 등에 사용되며 소형 경량화가 요구되고 있다. 따라서 편향 요크용 페라이트 코아에는 고주파수 영역에 있어서 낮은 코아로스 재료가 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 Mg-Zn 페라이트에 있어서 화학조성 및 프로세스가 미세구조에 미치는 영향에 대한 구체적인 연구를 검토하였다.
코발트 보호막 코팅이 적용된 페라이트계 스테인리스 스틸인 STS 430과 STS 444 소재에 대해 고체산화물 연료전지용 금속연결재로서의 고온 산화 특성에 대해 살펴보았다. 코발트 코팅층은 $800^{\circ}C$ 고온 산화 후 코발트 산화물 및 $Co_2CrO_4$, $CoCr_2O_4$, $CoCrFeO_4$ 등과 같은 코발트가 함유된 스피넬 상을 형성하였다. 또한 페라이트계 스테인리스 스틸과 코발트 코팅의 계면에서 크롬과 철이 함유된 치밀한 산화층을 형성하여 금속연결재 표면의 스케일 성장속도를 감소시키고 금속연결재 내에 함유된 크롬의 외부 확산을 효과적으로 억제하였다. 한편 STS 430은 고온 산화 후 표면에 형성된 스케일 하부에 $SiO_2$와 같은 내부 산화물이 형성된 반면 STS 444는 표면 스케일 이외에 다른 내부 산화물은 확인되지 않았으며 고온에서의 면저항 측정 결과, 코발트가 코팅된 STS 444의 전기 전도성이 STS 430 보다 우수한 것으로 나타났다.
본 논문은 스마트폰의 후면에 페라이트 시트를 종류별, 패턴별, 두께별로 부착하여 NFC의 인식거리를 시뮬레이션을 통하여 최적의 페라이트 시트를 설계하였다. 패턴별 특징은 I-type보다는 Full- type의 통신거리가 1~2mm 정도 더 확장되었다. 적용한 페라이트 시트는 금속에 의한 NFC 안테나의 특성을 개선하는 효과를 확인하였으며, 패턴 C의 경우 투자율이 140, 두께가 0.1mm, Full-type 인 페라이트 시트를 적용하였을 때 NFC 통신거리가 일반 전자파 흡수제의 경우 45mm에서 59mm로 증대되었음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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