• 한국자기학회지
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• 제21권5호
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• pp.174-179
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• 2011

지금까지 자성체에 미치는 전자기력을 계산하기 위해서는, 맥스웰 응력법, 가상변위법, 자하법, 자화전류법등이 널리 사용되어 왔으며, 이들은 자성체 덩어리 전체에 미치는 전자기력을 계산하는 데 있어 모두 정당한 결과를 가져온다고 보고 있다. 그러나 전자기력 밀도식의 완전한 형태에 대해서는 아직 까지도 논란이 있으며, 각 방법에 의한 표면 전자기력 밀도는 식과 수치해석 모두 다른 결과를 보인다. 본 연구는 전자기력밀도를 체적력으로 국한하여 가상공극법을 적용하였을 때, 모두 같은 형태의 식으로 도출이 됨을 해석식이 존재하는 모델을 통하여 보여준다. 즉, 가상공극 개념을 적용할 경우, 체적력 전자기력 밀도식의 통일 가능성을 보여 주는 것이다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권4호
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• pp.99-104
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• 2006

전기 전자 소자를 제작하는 방법으로 Langmuir-Boldgett(LB)법이 많은 관심을 받고 있다. 수면위에 형성된 단분자막을 압축 또는 확장하면, 분자가 배향하는 과정에서 맥스웰 변위전류(MDC)가 흐른다. MDC는 전속밀도의 변화에 기인해서 흐르므로 MDC를 측정하는 것에 의해 분자의 동적 거동 관찰할 수 있다. 단분자막을 압축하는 속도와 분자면적은 서로 선형적인 관계를 갖고 있다. 본 연구에서는 압축속도를 30, 40, 50mm/min으로 달리하여 단분자막의 동적 거동을 관찰하였으며 LB법을 이용하여 Arachidic acid 단분자를 slide glass 위에 Y-type으로 9$\sim$21층의 다층막을 누적하여 Au/Arachidic acid/Al 소자를 제작하였다. 또한 Metal-Insulator-Metal(MIM) 소자의 I-V 특성을 측정하여 전극간의 거리가 커질수록 절연특성이 좋아짐을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.331-336
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• 2013

본 논문은 유체 역학적 관점에서 플라즈마 모델링을 통하여 전자 밀도를 계산하는 방식을 제안하였다. 그럼으로써 기존 논문들에서 사용된 단순화된 플라즈마 모델링의 한계를 극복하였다. 계산된 전자 밀도를 finite-difference time-domain(FDTD) 기법에 기반한 맥스웰-볼츠만 시스템에 연계하여 다양한 각도에서 입사하는 전자기파에 대한 산란파 계산을 수행하였다. 전반부에서는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 구조에서 발생되는 플라즈마를 모델링하였다. 다수의 모델링 방식 중, 시간 독립적인 변수를 도입하여 정지계의 전위 분포와 전자 밀도 분포를 계산하는 Suzen-Huang 모델을 이용하였다. 후반부에서는 변조된 가우시안 펄스를 플라즈마에 입사시켜 발생하는 산란파를 FDTD 기법을 이용하여 계산하였으며, 이를 바탕으로 레이더 단면적(radar cross section: RCS)을 관찰하였다. 모의실험 결과, DBD 플라즈마에 의해 1~2 dB 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 기존의 논문에서 알려진 RCS 측정 결과와 유사한 양상을 보이며, 본 논문에서 제안한 모델링의 유효성을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-8
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• 2018

항공기에서 사용되는 연료펌프를 민군겸용구성품개발사업을 통하여 국내 최초로, 국내 독자기술로 개발하였다. 연료승압펌프의 모터 조립체에 있어서 모터는 효율성, 내구성, 내폭발성 등의 관점에서 DC 브러시 모터보다 특성이 우수한 BLDC 형식을 채택하였다. Maxwell 방정식과 환경조건을 활용하고 자속밀도를 통하여 전자기해석을 수행하였다. 설계를 검증하기 위하여 유한요소법을 이용하여 부하에 따른 모터성능을 해석하였고 모터 드라이브와 EMI 필터를 설계하여 모터 조립체가 개발되었다. 연료승압펌프 모터 조립체의 성능시험 결과는 해석결과와 매우 일치하는 것으로 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.284-290
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• 2016

최근 과학의 발전으로 인해 여러 장소에서 전자기기의 활용도가 높아졌기 때문에 예기치 못한 전자기파로 인한 오작동과 하드웨어와 소프트웨어의 치명적인 손상을 확인할 수 있는 안전 기술들이 요구되었다. 기존의 전자 제품뿐만 아니라 소형화 전자기기들이 복잡도가 높은 대형구조물 안에 비치가 되면서 그에 대한 전자파 영향을 맥스웰 방정식(Maxwell Equation)으로 모두 해석하기에는 여러 한계점을 갖고 있다. 본 논문에서는 대형 구조물에서의 복잡한 전자파 해석을 위해 확률론에 바탕을 둔 PWB(PoWer Balance) Method와 위상학적 모델링을 적용하여 내부의 전파 영향을 해석하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권3호
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• pp.191-199
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• 2000

본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 관에 대한 와전류탐상의 유한요소 수치해석에 대하여 연구하였다. 3차원 와전류탐상 문제를 기술할 수 있는 전자기 수치해석기법으로 3차원 유한요소법을 사용하였다. 맥스웰방정식으로부터 지배방정식을 구하고, 갤러킨 가중잔차법을 이용하여 유한요소정식화를 수행하였다. 해석대상으로는 INCONEL 600 증기발생기 전열관을 사용하였으며, 관의 내부 및 외부에 존재하는 결함을 모델링하여 수치해석을 수행하고, 임피던스로 표현되는 와전류탐상 신호를 계산하였다. 결함 시험편에 존재하는 결함에 대하여 본 논문에서 계산된 결과와 실험결과를 비교하였으며, 잘 일치하는 결과를 얻어 본 논문에서 제안된 수치해석 방법의 타당성을 검증하였다. 이를 바탕으로 결함의 깊이 변화(38%, 58%, 75%) 및 원주방향으로의 결함각도 변화$90^{\circ},\;180^{\circ},\;270^{\circ},\;360^{\circ}$)에 따른 탐상 신호를 계산하여 결함의 크기변화에 따른 신호의 변화특성을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권7호
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• pp.455-462
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• 2017

외부자기장에 의한 타원형 야누스 자성입자 사이의 자성 상호작용을 직접수치해석을 사용하여 분석하였다. 유한요소법에 기초한 가상영역법을 사용하여 입자계 유동해석을 수행하였고, 자기장 문제에서는 자성 포텐셜에 대한 지배방정식을 입자와 유체를 포함하는 전체영역에 대하여 풀어 자기장을 구하였다. 이 때 구해진 자기장으로부터 구한 맥스웰 응력을 사용하여 개별 입자에 작용하는 자기력이 계산된다. 입자의 운동과 최종적인 조립구조는 입자의 형상비, 개별 입자의 배향, 입자의 초기 분포에 크게 영향을 받는 것이 확인되었다. 또한 입자의 배향은 입자 주위의 유체 유동에도 영향을 주었다. 외부자기장에 의한 타원형 야누스 입자의 최종 조립구조는 앞서 언급한 인자들에 의해서 영향을 받은 것을 수치해석을 통해 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.69-76
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• 2007

시추공 지중레이다 고주파수 전자기파 전파와 관련된 현상은 복잡하다. 그 물리적 과정을 보다 잘 이해하기 위해서 본 연구에서는 원통좌표계에서 맥스웰방정식의 유한차분 시간영역 해를 이용하였다. 이 방법은 시추공간 레이다탐사에서 전자기파의 전파형을 모델링할 수 있다. 그리고 원통좌표계는 계산 효율이 높고, 파동장의 3 차원적인 기하학적 확산을 정확하게 계산할 수 있으며 또 작은 크기의 시추공을 이산화할 때 효과적이다. 수치계산 결과를 통해 물로 채워진 시추공은 전파 파형에 영향을 주는 강한 도파관 효과를 일으킬 수 있으며, 그 도파관 효과는 시추공의 크기와 안테나의 길이에 의존한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.550-563
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• 1999

본 논문은 시변 맥스웰 방정식에 기초한 웨이브릿-갤러킨 설계를 제안하였다. 두 개의 모멘트 함수가 0 이 되는 Daubechies 웨이브릿 함수를 기저함수로 전개하고 Yee가 제안한 Leap-frog 접근법을 적용하였다. D Daubechies 웨이브릿의 변위된 보간 특성을 이용하여 적분이나 매체 연산자에 대한 부가적인 행렬이 필요없 는 방정식을 유도하였다 안정화 조건을 유도하고 분산특성을 분석한 후 유한차분 시간영역법과 다해상도 시 간영역법의 결과와 비교하였고. 분산특성의 분석을 통해 기저함수의 정규성(Regularity)과 받침폭(Support width) 사이의 균형을 확인했다. 기저함수가 단 2개의 0이 되는 웨이브릿 모멘트 함수를 가지지만. 이는 수치 해석 상에서 무시할 수 있는 분산 오류를 수반하였고, 컴팩트 받침(Compact support)에 의해 노드 당 적은 수의 계수만이 고려되었다. 제안된 설계의 저장계수의 효율, 실행 시간의 감소와 정확도를 균일 공진기와 비 균일 공진기의 공진주파수 해석을 통해 검증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.119-124
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• 2008

최근 비파괴 검사를 위한 테라헤르츠 전자기파 기술에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히 비파괴검사에서 많은 응용이 기대된다. 테라헤르츠 시간 영역 분광법은 이러한 테라헤르츠 기술에 핵심이 되는 기술로 많은 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 테라헤르츠 시간 영역 분광에서 비선형 전광물질을 이용하는 광정류 방식을 통해 발생된 테라헤르츠 전자기파 스펙트럼이 비선형 맥스웰 방정식의 해와 실험에 의해 결정되는 흡수, 회절, 표면간섭 효과 등을 고려한 본문의 모델을 통하여 예측가능하며 실제 티타늄:사파이어 레이저 펄스를 $400{\mu}m$ CdTe에 조사하여 발생된 테라헤르츠파 주파수 스펙트럼의 측정 결과와 비교하여 매우 유사하다는 사실을 보여준다. 이를 통하여 본문에서 소개된 모델은 다른 전광물질을 통해 발생된 테라헤르츠 스펙트럼에도 확장되어 적용 될 수 있다.