• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.981-983
• /
• 2005

자성유체를 이용하여 동작하는 선형 펌프를 개발하였다. 자성유체의 자기적 성질을 이용하여 구동하는 선형펌프로 일반 펌프에 비해 조가 간단하고, 진동/소음이 작다는 장점이 있다. 또한 외부에서 인가하는 자기장의 조절만으로 펌프를 조절할 수 있다. 개발한 펌프는 자성유체의 관내에서의 형상에 따라 펌핑력이 매우 달라진다. 따라서 외부에서 인가하는 자기장에 의해 형성되는 자성유체의 형상을 해석하고, 이로 인해 형성되는 자성유체에 의해 발생하는 펌핑력을 측정하고 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.577-577
• /
• 2012

자성나노유체(ferrofluid)는 계면활성제로 코팅된 직경 10 nm인 자성나노입자(magnetic nanoparticle)가 바탕액체(물 또는 오일 등)에 분산하고 있는 액체이다. 최근 연구에 의하면 자성나노 유체가 변압기 절연유로 사용될 경우 열전달 및 절연 특성이 향상된다고 보고되고 있다. 또한 자성나노유체에 포함된 자성나노입자는 영구자석 및 전자석 등에 의한 외부 자기장뿐만 아니라, 두 전극 사이에 인가된 전기장에 의한 유도자기장에 영향을 받는다고 한다. 본 연구에서는 두 전극 사이 전압을 1 kV로 인가한 경우에서 광학현미경을 이용한 자성나노입자의 마이크로 채널(microchannel) 내부 이동특성 관측 및 Maxwell 방정식을 이용한 전자기장 수치해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과를 통하여 자성나노유체에 포함된 자성나노입자가 인가된 전기장에 의하여 발생되는 이동특성을 분석하고, 선행연구에서 보고된 절연특성 변화에 관한 상관관계에 대해 고찰하였다. 광학현미경 관측 결과로부터 전기장이 인가되지 않은 경우에 균일하게 분산되어 있는 자성나노입자는 전기장 인가에 따라 발생되는 유도자기장에 의하여 입자 간의 뭉침(agglomeration) 현상과 전극 주위로 이동하려는 성질을 확인하였다. 또한 수치해석 결과로부터 자성나노입자의 존재로 인하여 전극 사이의 전기장 강도와 자속밀도가 증가함을 확인하였으며, 자성나노입자의 이동을 유발하는 유도자기장이 전극 주위에서 큰 것을 파악할 수 있었다. 이와 같은 결과는 자성나노입자가 변압기 절연유에 첨가된 경우우 절연파괴전압이 변화되는 이유를 설명할 수 있는 근거가 된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.62-68
• /
• 1994

본 연구에서는 습식법으로 자성유체용 초미립 마그네타이트를 합성한 후, 오레인산, 리노레인산 및 스테아린산등을 계면활성제로 사용하여 수상자성유체를 제조하였으며, 합성된 수상자성유체의 분산 특성 에 관하여 조사하였다. 또한 오레인산으로 제조한 수상자성유체의 분산성과 분산 안정성에 pH 변화가 주는 영향을 조사 .center dot. 검토하였으며, 이를 통하여 수상자성유체의 분산 특성을 열역학적으로 고찰하였 다. 오레인산을 계면활성제로 사용하여 수상자성유체를 제조한 결과, 합성 마그네타이트 20g에 대하여 오레 인산 첨가량 0.030 mol에서부터 90% 이상의 분산율을 나타내었다. 계면활성제로 오레인산을 사용하여 제조 한 수상 자성유체는 pH 8.0 ~ 11.0 사이의 분산 안정 영역을 나타내었다. 오레인산 및 리노레인산 사용하여 제조한 수상자성유체를 건조 후 수상 및 유상으로 재분산한 결과 각각 분산시 95% 이상의 분산율을 나타내 었다. 오레인산으로 제조한 수상자성유체의 이론적 분산안정영역을 열역학적으로 고찰한 결과, 수상자성유 체의 pH 안정 영역을 추론할 수 있었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.56-61
• /
• 1994

자성유체는 액체상태의 강자성체로서 가해진 자계의 세기에 따라 유체의 형상이 변하며, 이러한 유체의 형상변화는 자계의 세기를 다시 변화시키므로 자성유체를 응요한 기기를 해석하기 위해서는 유체의 형상과 자기장을 동시에 구해야 한다. 본 논문에서는 중력, 압력 자계의 세기 등에 따라 변하는 자성유체의 형상을 기존의 간략화된 가정 없이 직접 구하기 위하여 비선형 유한요소법과 유체방정식을 모두 해석할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 본 방법을 이용하여 각각의 외부조건에 상응하는 자성유체의 형상을 구하였고 실험을 통하여 얻은 유체 형상과 비교하였으며 이를 토대로 자성유체의 양과 치(pole piece)의 형상변화에 따른 빌봉시스템의 내압 특성을 해석하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.37-41
• /
• 2003

열화학 기상합성법을 이용한 탄소나노튜브의 성장에서 촉매 금속 층의 형성 공정은 탄소나노튜브의 직경 및 길이를 제어해주는 가장 중요한 요소이다. 탄소나노튜브의 대량합성을 위해 자성유체를 이용한 촉매 금속 층의 손쉬운 형성공정을 개발하였다. 수용성 폴리비닐알코올과 마그네타이트 나노 입자들이 혼합된 자성유체를 다양한 기판에 스핀 코팅하여 촉매 금속 층을 간편하게 형성할 수 있었다. 자성유체 제조 시 혼합된 수용성 폴리비닐알코올은 자성유체용액의 점성을 증가 시켜 주었으며, 이러한 점성의 증가는 스핀 코팅 시 용액과 기판간의 접착력을 증대시켜 주었다. 또한 건조 과정 이후에도 잔류되어 탄소나노튜브 합성 공정 중에 촉매금속이 응집되는 현상을 방지 차여 균일한 입자 크기를 유지하도록 하였다. 이는 고밀도의 수직 배열된 탄소나노튜브의 성장의 직접적인 원인으로 생각된다. 또한 탄소나노 튜브의 대량 합성을 위해서 Si 기판 치에 알루미나와 금속 기판에서도 탄소나노튜브의 성장을 시도하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.42-47
• /
• 2000

본 논문에서는 원관내 횡방향 자장을 인가한 경우에 자성유체의 유동을 이론적으로 연구하였다. 이론식 도출에 있어서 Eringen의 극성이론과 Shliomis에 의해 유도된 지배방정식을 사용했다. 자기적 응답으로서 속도, 와도, 각속도의 분포 및 이론식을 통해서 자성유체는 비뉴우톤 유체임을 나타낸다. 또한, 인가자장이 종방향일때와 비교해서 자성유체의 동적특성을 조사한다. 즉, 자성유체에 영향을 주는 자장의 범위를 극성, 치수 및 자성효과 파라미터를 이용해서 조사한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권12호
• /
• pp.6993-6997
• /
• 2014

본 연구의 목적은 자성유체 스피커의 보이스 코일 방열 및 음질 저하 문제를 극복하기 위하여 무향실내에서 자성유체 스피커의 음 왜곡률, 음압레벨 및 주파수 특성과 같은 음질 성능 특성을 고찰하는 것이다. 이를 위하여 자성유체 스피커에서 자성유체 주입량 및 영구자석 자력을 변화시켜가면서 음압 성능을 측정하였다. 그리고 스피커의 음 왜곡률, 음압레벨 및 주파수 특성은 음향시스템 측정 프로그램인 Smarrt를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 자성유체의 주입량은 2.4 ml로 결정되었고, 자성유체를 주입할 경우 음 왜곡률 및 음압레벨은 향상되었다. 자성유체 스피커에서 영구자석의 자력을 8.06 mT에서 9.10 mT로 증가시킬 경우 주파수 특성 및 음압레벨은 더욱 향상되었다. 또한, 자성유체 스피커의 음 왜곡률은 일반 스피커에 비하여 약 0.01% 감소하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제5권6호
• /
• pp.956-962
• /
• 1995

본 연구에서는 포화지방산으로 피복된 초미립 마그네타이트(Magnetite, Fe$_{3}$ $O_{4}$) 중에 nonanoic acid가 용해되어 있는 알칼리 수용액을 첨가한 후, 이들 슬러리(slurry)를 건조하여 kerosene에 분산시켜 유상자성유체를 제조하였다. Stearic acid 첨가량에 따른 분산율의 변화를 조사한 결과 stearic acid 첨가량이 증가함에 따라 분사율은 증가하였으나, 2.6 * $10^{-2}$ mol 이상에서는 분산율이 78%로 감소하 였다. Stearic acid로 피복된 마그네타이트에 의해 유상자성유체제조시 분산안정제로서 사용된 nonanoic acid 첨가량에 따른 분산율의 변화를 조사한 결과 nonanoic acid 를 첨가하지 않은 경우 분산이 일어나지 않았으나, nonanoic acid를 첨가함에 따라 분산율은 급격히 증가하였다. 포화지방산을 계면활성제로 사용하여 흡착-유기상 분산 법에 의해 유상자성유체를 제조한 결과, $C_{12}$ ~ $C_{16}$ 지방산을 사용하여 유상자성유체를 제조할 경우 20% 내외의 분산율을 나타내었다. 분산제로서 Nonanoic acid를 사용하여 유상자성유체를 제조할 경우 $C_{10}$ 지방산으로 제조한 유상자성 유체는 분산이 일어나지 않았으나, C 사슬의 길이가 증가함에 따라서 분산율은 급격히 증가하였으며 $C_{15}$ 지방산 부터는 90% 이상의 분산율을 나타내었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.293-299
• /
• 2006

열분해법을 이용하여 나노 자성입자를 합성하고, 초음파를 인가하여 lecithin을 자성입자 표면에 흡착시켰다. Lecithin의 첨가 농도에 따른 자성입자의 크기 및 포화자화 값의 변화를 측정하였으며, 생물학적 시험을 통하여 자성유체의 최대 투여량과 독성을 조사하였다. 자성입자들의 가열 감량에서 lecithin 첨가 농도가 증가함에 따라 lecithin 흡착층의 두께가 비선형적으로 증가하였으며, 특성상 lecithin 농도가 20%(w/v)일 때 적정 흡착량을 나타내었다. Lecithin이 흡착된 자성입자의 분산성과 자기적 성질은 lecithin의 초음파 노출시간이 1.5h일 경우 가장 우수하였다. 또한, in vitro 시험에서 세포 생존율이 양호한 lecithin 흡착 자성유체의 최대 투여농도는 $32{\mu}g/ml$이었으며, in vivo 시험에서는 lecithin이 흡착된 자성유체가 순수 마그네타이트 자성유체에 비해 생체 안전성이 1.2배 더 높았다.

• 기계저널
• /
• 제30권2호
• /
• pp.188-193
• /
• 1990

자성유체의 응용과 물리적 성질에 대해서 간략히 기술하였지만, 이 이외에도 설명을 필요로 하는 부분이 많이 있다. 선진제국의 최근 자성유체의 제법과 응용에 대하여 꾸준한 기술의 혁신을 도 모하고 있지만 우리나라는 이들에 대한 연구가 부진한 상태라고 생각된다. 어떤 연구분야에 대 해서 장래를 예측하는 것은 어려운 일이지만, 앞으로 초전도 발전기용 축의 시일링과 우주산업 및 반도체에 지대한 관심 등으로 금후발전이 기대된다.