변전위법과 전기화학 임피던스 측정법을 이용하여 borate 완충용액에서 니켈 회전원판전극의 전기화학적 부식과 부동화를 연구하였다. Tafel 기울기, 임피던스, 회전원판전극의 회전속도, 그리고 부식전위와 부식전류의 pH 의존성으로부터 니켈의 부식과 부동화 반응 메커니즘과 환원반응에서의 수소 발생 반응구조를 제안하였다. EIS data로부터 등가회로를 제안하였으며 산화반응의 영역별로 전기화학적 변수들을 측정하였다. 부동화 반응에 의하여 생성된 $Ni(OH)_2$ 산화피막은 전기장의 영향을 받는 탈수반응에 의해 NiO로 전환되는 것으로 보인다.
3차원 FDTD 법과 등가회로망 모델을 이용하여 bistatic GPR 시스템의 수신응답을 해석하였다. 기존의 델타갭 급전모델은 안테나와 선로간의 임피던스 정합특성을 고려하지 않았기 때문에 부정확하다는 것을 알 수 있었다. 본 논문에서는 실제 GPR의 물리적 특성을 고려하여 개선된 급전모델을 구성하였다. 실제 bistatic GPR 시스템에 대한 3차원 FDTD 해석결과를 이용하여 각주파수 영역의 등가 회로망 모델을 구성하여 실제 수신전압을 계산하였다. 계산결과가 측정자료에 접근함을 보임으로써 제시한 모델의 타당성을 입증하였다.
3차원 FDTD 법과 등가회로망 모델을 이용하여 bistatic GPR 시스템의 수신응답을 해석하였다. 기존의 델타갭 급전모델은 안테나와 선로간의 임피던스 정합특성을 고려하지 않았기 때문에 부정확하다는 것을 알 수 있었다. 본 논문에서는 실제 GPR의 물리적 특성을 고려하여 개선된 급전모델을 구성하였다. 실제 bistatic GPR 시스템에 대한 3차원 FDTD 해석결과를 이용하여 각주파수 영역의 등가 회로망 모델을 구성하여 실제 수신전압을 계산하였다. 계산결과가 측정자료에 접근함을 보임으로써 제시한 모델의 타당성을 입증하였다.
본 논문은 개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 패치 안테나에 대하여 간결하면서도 정확한 등가회로 모델을 추출하기 위한 일반적인 전자기 이론을 제안하였다. 그리고 등가회로는 이상적인 트랜스, 어드미턴스, 그리고 전송선으로 구성된다. 관련소자들의 값은 복소전력 개념, Fourier 변환, Fourier 급수, 그리고 spectral-domain immittance-approach를 적용하여 계산된다. 본 논문에서는 이 방법을 이용하여 안테나의 입력 임피던스를 구하고, 기존 논문에서 발표된 계산값, 그리고 측정값들과 비교하였다. 기존의 연구 결과와의 정확한 일치는 본 논문이 제안한 등가회로 모델의 간결성과 정확성을 입증해 준다.
본 논문에서는 NQS(non-quasi-static)효과를 고려한 FD(fully depleted)-SOI(silicon-on-insulator) MOSFETs의 고주파 소신호 모델링을 위한 등가회로 변수들을 간단하고 정확히 추출하는 방법을 제시하였다. 제시된 추출방법은 임피던스와 어드미턴스 행렬계산으로 S-파라미터의 측정 결과로부터 MOSFET의 외부 기생용량과 기생저항을 제거하여 물리적인 특성을 바탕으로 한 MOSFET의 내부등가회로변수가 간단히 추출되어진다. 제시된 방법으로 등가 회로를 구한 후 Y-파라미터를 계산하여 측정치와 비교한 결과 500MHz부터 200Hz까지 잘 일치함을 확인하였다.
황산용액에서 제조된 Al양극 산화피막 내부로 여러 주파수의 교류전압을 통하여 1 g/L $KMnO_4$ 용액내에서 Mn금속을 전착시켰다. 이때 Al 산화피막 내부로 전착되는 Mn금속의 변화와 산화피막의 특성변화를 임피던스를 통하여 조사했다. 낮은 교류전압의 주파소로 Mn전착된 피막의 임피던스 스펙트럼은 황산에서 제조된 산화피막의 임피던스 스펙트럼과 차이를 나타냈으며, 특히 등가회로에서는 Mn전착의 영향을 나타내는 파라미터인 저항과 축전용량이 추가로 첨가되었다. 또한 Mn전착은 기공성의 산화피막 내부로 진행되는 것으로 나타났다. 또한 기공성의 산화피막의 경우는 저주파를 부하하여 Mn전착시킬 경우 비전도성의 피막성장에 의해 전하이동저항이 높게 나타났다. 이러한 Al산화피막의 특성은 전도도의 구배를 나타내는 파라미터인 Young 임피던스를 통하여 관찰되었다.
접지시스템은 전기설비의 기준 전위점을 확보할 뿐만 아니라 대지에 낮은 저항으로 고장전류나 과도전류를 흐르게 한다. 주파수에 대한 함수로 접지임피던스는 고장이나 과도전류가 넓은 범위의 주파수 성분을 포함하기 때문에 접지성능을 평가하는데 중요한 역할을 한다. 동봉과 콘크리트봉은 배전계통에서 가장 많이 쓰이고 있는 접지전극이다. 본 논문에서는, 주파수영역과 시간영역의 특성시험으로 동봉과 콘크리트봉의 접지임피던스를 측정하였다. 접지임피던스의 등가 전달함수 모델은 측정된 데이터를 이용하여 ARMA 기법으로 모델링 되었고, 규약 접지임피던스로 비교하여 평가하였다.
접지시스템은 전기설비의 기준 전위점을 확보할 뿐만 아니라 대지에 낮은 저항으로 고장전류나 과도전류를 흐르게 한다. 주파수에 대한 함수로 접지 임피던스는 고장이나 과도전류가 넓은 범위의 주파수 성분을 포함하기 때문에 접지성능을 평가하는데 필요하다. 콘크리트봉은 배전계통에서 널리 쓰이는 접지전극중의 하나이다. 본 논문에서는 콘크리트봉의 접지 임피던스를 주파수 60[Hz]에서 100[kHz] 범위까지 측정하여 등가 접지임피던스 모델을 구하였다. 뇌서지가 유입되었을 때 EDSA 프로그램으로 과도접지임피던스의 수치와 파형을 시뮬레이션 하였다.
접지시스템은 전기설비의 기준 전위점을 확보할 뿐만 아니라 대지에 낮은 저항으로 고장전류나 과도전류를 흐르게 한다. 주파수에 대한 함수로 접지 임피던스는 고장이나 과도전류가 넓은 범위의 주파수 성분을 포함하기 때문에 접지성능을 평가하는데 필요하다. 동봉은 배전계통에서 가장 많이 쓰이는 접지전극이다. 본 논문에서는 동봉의 접지 임피던스를 주파수 60[Hz] 에서 100[kHz] 범위까지 측정하여 등가 접지임피던스 모델을 구하였다. 뇌격서지가 유입되었을 때 EDSA 프로그램으로 과도접지임피던스의 수치와 파형을 시뮬레이션 하였다.
본 논문에서는 연료전지나 배터리 및 슈퍼커패시터 등의 전기화학적 전력기기의 임피던스 모델링에 적합한 저가의 임피던스 분광 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 간단한 센서회로 및 상용 DAQ(Data Acquisition) Board와 강력한 HMI(Human-Machine Interface)를 지원하는 그래픽 언어인 LabVIEW 소프트웨어를 이용하여 구성되었고 고가의 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) 장비를 대체하여 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 제안된 시스템에서는 Lock-in Amplifier를 이용함으로써 노이즈(Noise)가 많은 환경에서도 측정 주파수 성분의 정확한 측정이 가능하게 하였다. 제안된 시스템을 이용하여 Ballard Nexa 1.2kW PEM 연료전지 스택의 주파수별 임피던스를 측정하였고, 이를 바탕으로 한 등가 임피던스 모델도 제안된다. 제시된 모델과 개발된 장비의 유용함은 리플전류에 의한 연료전지 스택의 교류 손실 측정을 통해 증명된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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