• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.2
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• pp.77-82
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• 2011

The use of soft magnetic materials have been increasing in the various industrial fields according to the increasing demand for high performance, automatic, miniaturing equipments in the recent our life. In this study, we investigated the effect of factors on the core loss and magnetic properties of electrical steel and soft magnetic composites. Furthermore, we reviewed the major efforts to reduce the core loss and improve the soft magnetic properties in the two main soft magnetic materials. Domain purification which results from reduced density of defects in cleaner electrical steels is combined with large grains to reduce hysteresis loss. The reduced thickness and the high electrical conductivity reduce the eddy current component of loss. Furthermore, the coating applied to the surface of electrical steel and texture control lead to improve high permeability and low core loss. There is an increasing interest in soft magnetic composite materials because of the demand for miniaturization of cores for power electronic applications. The SMC materials have a broad range of potential applications due to the possibility of true 3-D electromagnetic design and higher frequency operation. Grain size, sintering temperature, and the degree of porosity need to be carefully controlled in order to optimize structure-sensitive properties such as maximum permeability and low coercive force. The insulating coating on the powder particles in SMCs eliminates particle-to-particle eddy current paths hence minimizing eddy current losses, but it reduces the permeability and to a small extent the saturation magnetization. The combination of new chemical composition with optimum powder manufacturing processes will be able to result in improving the magnetic properties in soft magnetic composite materials, too.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2003.04a
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• pp.38-38
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• 2003

나노입자는 일반적인 크기의 입자에서 볼 수 없는 특성을 나타내므로 촉매, 광학, 자성기록매체, 자성유체로의 자유로운 응용이 기대되어지고 있으며, 다양한 조성의 나노재료 및 제조공정에 관한 연구개발이 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 이중 나노재료제조공정은 기상응축, 열분해법, 플라즈마법 및 볼밀링법 등이 상용화되어 있으며, 본 연구에서는 화학적균일성과 다양한 조성으로의 응용이 용이한 화학기상응축공정을 이용하여 Fe/N나노분말을 제조하였다. 제조된 Fe/N 나노 분말의 분해온도 ($50^{\circ}C$~$1100^{\circ}C$)에 따른 미세조직의 변화를 고분해능전자현미경(HRTEM)을 이용하여 관찰하였다. 그 결과 분해온도에 따라 Amorphous +$\alpha$-Fe nanocrystallites $\rightarrow$ Amorphous +$\alpha$-Fe nanocrystallites + $Fe_3N$ nanocrystallites $\rightarrow$ $Fe_3N$ nanocrystallites로 상태변이가 일어났으며, $1100^{\circ}C$의 경우 약 5-6nm크기의 산화막이 형성되어 있으며, 이는 코어두RP의 약 28%를 차지하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.400-400
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• 2010

우리는 기본 진공 $10^{-11}\;Torr$의 UHV surface magneto-optical Kerr effect (SMOKE) 시스템을 quarter-wave plate를 사용하였던 기존의 방식에서 PEM (photo elastic modulator)를 사용하는 방식으로 장비의 기능을 향상시켰다. 기존 quarter-wave plate를 사용하는 방식의 경우 Kerr signal을 구하기 위해 편광자와 검광자를 수직으로 두어 광량을 0으로 만들어야 한다. 그러나 금속의 경우 대부분 가시광선 영역에서 큰 반사율 때문에 측정되는 광량이 편광자와 검광자를 거치면서 넓은 각도 범위에서 최소값을 갖기 때문에 정확한 영점을 잡는 데 한계가 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 우리는 PEM을 이용한 위상변조방식을 사용하였다. 위상변조 방식은 Kerr signal과 관계된 양을 PEM을 이용하여 50 kH ($1{\omega}$)와 100 kH ($2{\omega}$)의 진동 주파수에 공조시키고 이를 Lock-in-amplifier를 사용하여 탐지하기 때문에 좋은 sensitivity를 얻을 수 있을 뿐 아니라 Kerr ellipticity와 Kerr rotation을 동시에 측정할 수 있다. 자화에 필요한 전자석은 순철로 된 코어를 제작하여 챔버에 부착하였고 10 A에서 최대 7 kOe의 고자장을 얻을 수 있어 포화자화가 큰 물질에 대해서도 필요한 자성영역까지 측정이 가능하게 하였다. 또 저온 측정을 위해 SMOKE 샘플 홀더를 개조하여 액체 질소를 이용하여 100 K 근방의 영역에서 온도를 제어할 수 있도록 저온 장치를 구성하였다. 여기에서 샘플 근처에 위차한 e-beam heater가 장착된 고온 부분과 액체 질소 냉각, 온도감지를 위한 센서, cartridge heater가 장착된 저온 부분을 sapphire plate로 분리하여 저온용 cartridge heater의 파손을 최소화하였다. 이러한 SMOKE 시스템을 구성한 후에 우리는 Fe/Cr(001)시스템의 자성특성에 대해 연구하였다. Fe/Cr 시스템은 Fe/Cr/Fe의 exchange coupling이나 bulk Cr의 복잡한 자성 특성 때문에 주목을 받아왔다. 이 연구에서 우리는 저온 및 상온에서 Cr(001) 단결정 위에 증착된 Fe 박막의 자성 특성을 보고한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.217-218
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• 2015

Two axial flux permanent magnet (AFPM) machines using soft magnetic composite (SMC) and lamination steel are studied. Generally stator cores of AFPM machines are manufactured using SMC because AFPM machines need 3 dimensional core structures. However, SMC cores have very disadvantages in magnetic properties. Especially permeability value is much lower than that of lamination steel, so magnetic field density is also lower. In terms of core losses, SMC cores have much larger loss values than lamination steel cores because SMC core can't be laminated. In this study, AFPM machine was designed using laminated steel, and iron losses in two machines using SMC and laminated steel were studied. Simulations were carried out by a commercial 3-D FEM tool.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1211-1212
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• 2015

일반적으로 마그네틱 코어(magnetic core)가 삽입되어 있는 구조의 변압기의 에너지 효율을 높이고 적절한 주파수 대역에서 작동시키기 위해서는서 자성체를 이용하여 eddy current를 줄여야 한다. 본 논문에서는 자성체의 적층 형태에 따라 어떻게 eddy current가 영향을 받는지에 대한 전자기적 전산모사를 실시하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.10 no.6
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• pp.592-597
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• 2005

The push pull forward converter is suitable in a low output voltage, a high output current applications with wide input voltage ranges. All magnetic components including output inductor, transformer and input filter can be integrated into single EI/EE core. The integrated push pull forward converter is considered through the comparison of efficiency according to the circuit parameters. The Nicera company's 5M FEE18/8/10C and NC-2H FEI32/8/20 cores are used for the transformer. The integrated push pull forward converter ratings are of $36\~72V$ input and 3.3V/30A output. In case that NC-2H FEI32/8/20 core used in the converter, the efficiency is measured up to $83.5\%$ at the switching frequency 200 kHz and the 11A load. The efficiencies of $76.4\%$ at a full load and $82.95\%$ at a half load are measured.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.12 no.2
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• pp.72-78
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• 2003

To observe the effect of excitation coil pitch on the micro fluxgate magnetic sensor, two sensors are fabricated using multi layer board process and the pitch distance of excitation coil are $260\;{\mu}m$ and $520\;{\mu}m$, respectively. The fluxgate sensor consists of five PCB stack layers including one layer of magnetic core and four layers of excitation and pick-up coils. The center layer as magnetic core is made of a Co-based amorphous magnetic ribbon with extremely high DC permeability of ${\sim}100,000$ and has a rectangular-ring shape to minimize the magnetic flux leakage. Four outer layers as excitation and pick-up coils have a planar solenoid structure and are made of copper foil. In case of the fluxgate sensor having the excitation coil pitch of $260\;{\mu}m$, excellent linear response over the range of $-100\;{\mu}T$ to $+100\;{\mu}T$ is obtained with sensitivity of 780 V/T at excitation sine wave of $3V_{p_p}$ and 360 kHz. The chip size of the fabricated sensing element is $7.3\;{\times}\;5.7\;mm^2$. The very low power consumption of ${\sim}8\;mW$ is measured. This magnetic sensor is very useful for various applications such as: portable navigation systems, telematics, VR game and so on.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.131-131
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• 2014

양자점은 전통적인 유기 염료에 비해 흡광영역이 넓고 발광 피크의 폭이 좁으며, 흡광과 발광 사이의 에너지 차가 커서 검출이 용이하고, 광안정성이 우수할 뿐만 아니라, 단순히 크기를 조절함으로써 발광 피크의 에너지를 제어할 수 있는 특장 때문에 많은 연구가 진행되었다. 그러나 많은 나노입자들과 마찬가지로 실질적인 응용을 위해서는 양자점 나노입자들도 대부분 표면개질을 거쳐야 하는데, 이 과정이 까다롭고 또 표면개질 중에 나노입자들의 응집이 일어나거나 광특성이 나빠지는 등의 문제가 흔히 발생한다. 한편, 서브미크론 크기의 입자들은 나노입자에 비해 응집현상이 미미해서 상대적으로 취급이 용이하다. 그 중에서도 실리카 입자들은 합성방법도 쉽게 확립되어 있고 생체친화성이 우수하며 그 표면화학 반응이 이미 잘 알려져 있어서 활용하기가 매우 용이하다. 따라서 양자점 층을 실리카 표면 가까이에 자기조립을 통해 배열한 하이브리드 구조는 양자점의 장점을 편리하게 이용할 뿐만 아니라 실리카의 표면개질 특성도 그대로 이용할 수 있다는 이중의 장점이 있다. 본 논문에서는 코어/쉘 구조로 안정화된 II-VI 반도체 양자점 층을 아래 그림 1과 같이 실리카 콜로이드 내에 배열한 하이브리드 구조를 소개하고, 이 하이브리드 구조를 표면개질 하여 LED 칩 위에 패키징 함으로써 백색광을 제조한 연구 및 더 나아가 중심에 초상자성 클러스터 핵을 배치하고 이를 둘러싼 실리카 콜로이드 표면 가까이에 양자점 층을 배열한 초상자성 하이브리드 구조를 합성하여 이를 on-site sensor에 적용한 연구 결과를 소개한다.

• Composites Research
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• v.14 no.3
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• pp.77-89
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• 2001

Since the critical whirling vibration frequency of high speed built-in type motor spindle systems is dependent on the rotor mass of the built-in motor and the spindle specific bending modulus, the rotor and the shaft were designed using magnetic powder containing epoxy and high modulus carbon fiber epoxy composite, respectively. In order to increase the amount of the magnetic flux of the composite squirrel cage rotor of an AC induction motor, a steel core was inserted into the composite rotor. From the magnetic analysis, the optimal configurations of steel core and conductor bars for the dynamic characteristics of the rotor system were determined and proposed. The temperature dependence of composite squirrel cage rotor materials was investigated by various experiments such as TMA, DMA and VSM.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.22 no.1
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• pp.23-26
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• 2012

New digital feedback algorithm was developed to measure iron loss of soft magnetic materials under a condition of sinusoidal flux waveform. $V_{in}$(B) curve was used instead of H(B) curve to decide next input waveform in the feedback module so that adjusting phases of current waveform, flux waveform, and input waveform could be removed. The effectiveness of the developed algorithm was verified when iron loss of ferrite cores was measured under frequencies of 1 and 10 kHz.