• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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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($Fe_3O_4$와 $CoFe_2O_4$)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.

• Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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• 2000.11a
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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.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.14 no.8
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• pp.871-877
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• 2003

In this paper, the design parameters for the magnetic field source at extremely low frequency are proposed. This facility can be used fur in vivo experiments with small animals to investigate biological response to the driving magnetic fields. In case that the exposed animals are motionless, the animals may be affected by the directivity of driving field. To avoid this effect, a 2-axis ELF magnetic field driving apparatus was designed. The optimum location and number of turns of each coil were obtained by numerical analysis. Applying these data to the MATLAB code(for computation), the magnetic field distribution was obtained. The calculation result fur a well-designed facility showed that the space in which the amplitude of the magnetic field lies within the 95 % of the magnetic field distribution was more than 60 % of each axis length.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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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.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.32-33
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• 2010

달의 기조력에 의한 조석현상으로 인하여 지구의 자전속도가 늦어지고, 결과적으로 층상구조를 이루고 있는 지구의 내부는 서로 다른 각속도로 자전한다는 차등자전 개념이 최근에 도입되었다. 지구내부의 각층에서 차등자전이 일어날 경우 각층의 경계면에서는 필연적으로 마찰열과 마찰 정전기가 발생하는 바, 특히 맨틀과 외핵의 경계부분에서 발생하는 마찰전기는 방전과정에서 대규모의 자기장, 즉 지구자기장을 발생시킬 것으로 예측된다. 본 연구에서는 마찰전기를 지속적으로 발생시키는 실험 장치를 개발하고, 고감도 자기센서로 자기장의 변화를 측정하였다. 실험 결과 유의미한 자기장의 변화를 측정하였고, 지구 자기장이 차등자전으로 인한 마찰전기에 의해 발생될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.13 no.6
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• pp.251-256
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• 2003

We have developed the quality analysis system for magnetic field effect of cathode-ray tube that is used a monitor, TV and medical appliance. We designed and constructed the large 3-axis square coil (2 m length) system for the generation of 3-component magnetic field using power supply, magnetometer and computer below 0.2 mT range. The coil constant is 30.31 ${\mu}$T, 29.73 ${\mu}$T and 30.51 ${\mu}$T for the X, Y and Z axis square coil respectively. The magnetic field resolution was 0.01 T. The uniformity of magnetic field was measured within 1 ％ in the range of 12 cm.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.12
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• pp.2343-2351
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• 2007

In this paper, we describe the design and implementation of time-varying magnetic field stimulator. Novel design for power supply part to generate high repetitive magnetic field for very short time(less than $300{\mu}s$) was achieved. Using the novel designed power supply part and the circular type coil probe, we've achieved high magnetic field up to 1.2 Tesla in 20Hz repetition rate.

• Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.297-301
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• 2000

ELF 전자파의 생물학적인 영향 평가를 위한 in vitro 세포 실험에서 노출장치의 설계는 코일내피 유도기전력(E)과 전류밀도(J) 해석과 함께 이루어져야 한다. 균일 자기장 속에서 세포를 배양할 경우애도 배양기내의 전도성 매질로 인해 균일한 E와 J가 분포하지 않는다. 따라서 균일한 ELF 자기장 노출장치로부터 발생되는 샘플 매질 내에서의 E나 J를 정확히 예측하는 것은 in vitro 세포실험의 성공여부를 가늠 할 정도로 매우 중요한 정보가 된다. 이에 본 논문에서는 in vitro 실험에 적합한 ELF in vitro 노출 장치를 설계하고 노출 장치에 대한 전자기학적 평가를 수행하였다. 코일 내에서 샘플 매질의 유무와 샘플 내에서도 세포가 놓여질 임의의 위치에 따라 E와 J를 예측하고 검증을 위한 측정과 시뮬레이션을 시도하였다. 노출장치는 헬름 홀쯔 코일로 제작되었고 자기장의 세기는 1-2OG 범위 내에서 가변이 가능하다. 또한 코일내의 자기장의 분포가 균일(uniform), 비균일(nonuniform)만 두 가지모드를 각각 제작하여 보았다.

• 전기의세계
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• v.58 no.11
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• pp.51-56
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• 2009

산업이 고도로 발달함에 따라 자기장의 정밀 측정 및 발생 등에 대한 관심이 증대되고 있다. 정밀 자기장 측정기를 이용하여 생체.의료공학, 지하광물 및 매설물 탐사, 지진 및 전파방해 예측, 지구물리탐사 및 우주 자기장 분포 측정, 항법장치, 국방 및 우주항공분야, 송유관 부식 연구 등에 활용되고 있다. KRISS에서는 첨단 자기분야의 표준/정밀측정 보급 지원을 위해 자기장 범위 $20\;{\mu}T$ ~ 1.2 mT에서 비자성 실험실, 지구자기장 상쇄장치 등을 이용하여 불확도 (4 ~ 21) ${\mu}T$/T, 자기장 범위 1 mT ~ 2.5 T에서는 헬름홀스 코일, 전자석, NMR 자기장 측정기 등을 사용하여 불확도 (10 ~ 80) ${\mu}T$/T의 표준을 유지하고 있다. 자기장는 자속(magnetic flux) 및 자속밀도(magnetic flux density)로 나눌수 있으며, 그 SI 단위는 웨버(Wb, weber)와 테슬러(T, tesla)이다. 그러나 아직까지 자성재료 등의 특성을 측정하는 전문가들은 SI 단위보다는 지금까지 널리 사용되어온 cgs 단위인 맥스웰(Mx, maxwell), 가우스(G, gauss), 외르스테드(Oe, oersted) 등에 익숙해져 있다. 앞으로 자기분야 전문가들도 기본 SI 단위로부터 소급이 유지되는 SI 자기단위의 사용을 기대해 본다.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.12 no.2
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• pp.98-104
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• 2001

전자장(EMF)에 의한 생체영향에 관한 연구에 있어서 사람에게 직접 실험하는 것은 윤리적으로나 객관적으로 제한점이 많다. 따라서 생체에 대한 유무해성을 파악하기 위해 in vitro 나 인강과 유사한 동물실험을 통해 그 영향을 조사하고 그 결과를 생체와 연관지어 예측하는 것은 기본 단계이다. 본 연구에서는 세포 및 동물실험을 위한 직류 및 교류(ELF) 자기장 발생장치를 헬름홀츠 코일과 솔레노이드 코일을 이용하여 구성하였으며, 실험시 중요한 자계의 균일도를 각각 비교하였다. 또한 발생자계의 패턴을 DC, 정현파, 구형파, 삼각파, 펄스 형태로 변화 시 킬수 있도록 컨드롤러를 내장시켰다. 발생 자계의 크기는 직류에서 최대 100 Gauss(10mT), 60Hz 정현파에 대해서는 최대 Gauss(2mT)의 출력이 가능하도록 설계하였다.