• 제목/요약/키워드: 전극모델

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연료전지의 박막모델을 이용한 분극 및 제어에 관한 연구 (A Study of Polarization and Control Using the Thin Film Model for Fuel Cell)

  • 이인석;이승재;노용우;이태희
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1993년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.73-77
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    • 1993
  • 박막모델을 사용하여 연료전지 성능에 영향을 주는 여러 인자들에 대해 전압과 전류의 관계를 모사 하여 비교하였다. 또한 단위전지에 대해 제어루프를 구성함으로서 전극성능 모델식을 이용한 연료전지의 제어 가능성을 확인하였다. 확산계수가 증가할수록 그리고 전극두께가 얇고 전극의 세공반경이 클수록 전극성능은 증가하였다. 단위전지의 제어를 위해서 양극과 음극의 반응기체 유속을 조절할 수 있는 압력에 대해 설정치 변화와 외란의 변화에 대한 제어모사를 행한 결과 각 전극의 압력이 설정점에 빠르게 수령하여 연료전지의 효과적인 제어가 가능함을 검증하였다.

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메쉬접지전극과 차폐패넬을 이용한 접지저항 및 접지전극간의 영향에 관한 연구 (Study on the Between the Grounding Resistance and Grounding Electrode using Mesh Grounding Electrodes and a Shielding Panel)

  • 이충식;조문택;나승권
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.230-236
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    • 2015
  • 본 논문에서는 접지전극이 상호 간섭의 문제가 발생했을 때 파급효과가 큰 차폐시스템의 패넬과 접지전극으로 널리 사용되고 있는 봉상전극, 메쉬전극, 판상전극을 2차원에 점 전류원의 집합체로 가정하여 이에 대한 전극표면전위를 이용하였다. 실험에 사용한 수조모델의 유한성과 축척에 의해 제작된 모델전극의 축척한계를 수조모델의 크기에 대해 실험오차에 따른 중단오차를 최대한 줄이는 수법으로 실험모델전극을 선정하였다. 복수의 접지도체가 동일 접지저항구역 내에 존재할 경우 도체의 형상 및 매설 조건에 따른 간섭효과의 척도로 사용되는 전위간섭계수의 도출 방법을 제시하였다. 또한 실험에 사용한 접지전극의 수치시뮬레이션을 통해 이론의 타당성을 검증하고, 검증된 이론과 모의실험을 통해 본 연구를 구체화 하였다.

전극 배치가 EEG의 Single Dipole Source 추정에 끼치는 영향에 관한 연구 (The effect of electrodes' allocation on single dipole source tracing in EEG)

  • 박기범;김동우;배병훈;김수용
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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    • pp.131-133
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    • 1994
  • 뇌전위 측정에 의해 흥분 뉴런군의 위치를 추정하는 source localization problem은 Evoked Potential 해석법에 있어서 매우 중요한 의미를 갖는다. 이번 논문에서는 EEG실험에서의 전극 배치가 S/N(signal to noise ratio)과 추정 오차 사이에 어떤 영향을 미치는 가를 Monte Carlo 시뮬레이션으로 조사하였다. 머리 모델은 3중 구각 모델을 사용하였고 이론 이용하여 forward problem을 계산하였다. 쌍극자 파라미터를 minimization 하는 문제는 simplex method를 이용하여 계산하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 특이한 점은 전극의 밀도와 입체각에 의해 쌍자 파라미터 오차가 변화했다는 사실이다. 이것은 곧바로 전극 배치와 연관이 된다. 실제 EEG 실험에서 전극 배치를 어떻게 했는가에 따라 그에 따른 오차가 변화한다. 이러한 오차의 원인을 제거하기 위해서 새로운 전극 배치를 모델링하여 기존의 전극 배치와 비교해 보았다. 그 결과 전극 밀도와 입체각에 대한 오차를 크게 줄일 수 있었다.

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허리통증유발 탈출 수핵의 대용량제거를 위한 플라즈마발생 전극개발에 관한 연구

  • 윤성영;장윤창;김곤호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.241-241
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    • 2011
  • 최근들어 저온플라즈마를 이용한 생물학적 응용분야가 각광을 받고 있다. 특히 전기전도도를 가진 전해질 내에서 형성된 액상 플라즈마는 열손상없이 암, 세균 및 비정상 장기조직의 제거가 가능하다는 점에서 기존 시술들이 가지는 문제를 해결할 수 있다. 허리통증을 유발하는 탈출 수핵을 대용량으로 제거하기위한 플라즈마발생 전극에 관한 연구가 수행되었다. 수핵 분해량을 늘리기 위해서는 플라즈마를 통하여 다량의 수산화기 라디컬을 형성, 수핵표면에 조사해야 한다. 이를 위하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 기포를 발생시켜 플라즈마 발생면적을 넓힐 수 있었다. 텅스텐 전극들은 캡톤코딩과 세라믹 스페이서를 통하여 분리되었고, 전극의 후방에는 SUS 재질의 환형 접지전극을 배치하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 모두 기포가 발생할 수 있도록 하였다. 시술적용시 플라즈마 및 전극이 가지는 제한 조건은 단백질 변성을 막기위한 섭씨 45도 이하의 온도 상승과 조직에 대한 기계적인 손상 방지를 위한 2.5 mm 이하의 전체 전극 굵기이다. 이를 만족하는 가운데 수산화기 라디컬 형성을 증대할 수 있는 전극의 구조를 결정하기 위하여 1-D 전기 열유체 모델 도입하였다. 모델에서 도출된 기포의 두께를 바탕으로 다중전극간의 거리 조절을 통하여 플라즈마 방전구조를 전극 - 전극 (기포두께${\times}2$ > 전극간 거리)과 전극 - 기포표면 (기포두께${\times}2$ < 전극간 거리)으로 통제하였다. 형성된 플라즈마의 소모전력, 전자 밀도및 수산화기 라디컬의 회전온도를 분석하기 위하여 0.9% 염화나트륨 수용액, 1.6 S/m, 전해질에서 플라즈마 형성를 형성하고 전기신호 및 광학신호를 관측하였다. 전극에 인가된 전압은 340 VRMS이며 운전주파수는 380 kHz이다. 실험 결과, 전극 - 기포표면 방전구조는 전극 -전극 방전구조에 비하여 전해질의 저항역할로 인하여 방전전류가 3.4 Ipp에서 1.6 Ipp로 감소하였으나, 기포표면에서의 물분자의 분해로 인하여 수산화기 라디컬에서의 발광세기는 약 4배 증가하였다. 또한 수산화기의 회전온도 분포상에서도 전극 - 기포표면 방전은 주변 물분자의 열교환으로 인하여 전극 -전극간 방전의 1500K 에 비하여 낮은 400K를 보였다. 이는 전극-기포표면 방전구조의 전극이 낮은 온도의 수산화기를 다량으로 형성할 수 있음을 시사하며, 카데바를 이용한 실험에서 220초에 걸쳐 약 87%의 수핵을 기계적 손상 및 단백질 변형없이 효과적으로 제거함을 확인하였다.

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콘크리트 구조의 재료 물성 재구성을 위한 전기 임피던스 단층촬영 기법 (Electrical Impedance Tomography for Material Profile Reconstruction of Concrete Structures)

  • 정봉구;김보영;강준원;황진하
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.249-256
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    • 2019
  • 이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.

모델 변수가 EEG의 Single Dipole Source 추정에 끼치는 영향에 관한 연구 (The effect of model parameters on single dipole source tracing in EEG)

  • 박기범;박인호;김동우;배병훈;김수용;박찬영;김신태
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제5권1호
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    • pp.41-53
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    • 1994
  • 단일 쌍극자 모델을 source localization 문제에 적용시키는 것은 초보적이기도 하지만 필수적이기도 하다. 시abf레이션을 이용하여 단일 쌍극자를 추적함으로써 얻은 결과는 실제 인간의 뇌에 관한 EEG 임상 실험에 여러가지 정보를 제공해줄 수 있기 때문이다. 이번 논문에서는 EEG실험에서의 전극 배치가 S/N(signal to noise ratio)과 추정 오차 사이에 어떤 영향을 미치는 가를 Monte Carlo 시뮬레이션으로 조사하였다. 머리모델은 3중 구각 모델을 사용하였고 이를 이용하여 forward problem을 계산하였다. 쌍극자 파라미터를 minimization하는 문제는 simplex method를 이용하여 계산하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 특이한 점은 전극의 밀도와 입체각에 의해 쌍극자 파라미터 오차가 변화했다는 사실이다. 이것은 곧바로 전극 배치와 연관이 된다. 실제 EEG 실험에서 전극배치를 어떻게 했는가에 따라 그에 따른 오차가 변화한다.

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수조모델 실험에 의한 접지저항 추정 (Estimation of Groungding Registance by Water Tank Model)

  • 최종규;고희석;이충식;김주찬
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.41-48
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    • 2003
  • 접지 시설의 효율적인 시설 계획을 위해서는 시공 전에 접지전극에 전류가 유입할 때 접지 전극주변에 발생하는 전위분포 및 전류에 의한 접지저항을 추정하는 것이 접지 설계에 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 사각판상의 접지전극을 대지에 직접 시공 매설하여 지표면 전위의 분석으로 접지저항을 측정하고, 또한 사각판상 접지 저항 값의 이론적 계산식에서 구한 접지저항값과 축소된 사각판상의 접지전극 모델을 수조에 넣고 모의 실험을 통해 측정된 접지저항값을 비교·분석하였다.

이중 주파수 고주파 용량성 결합 플라즈마 장치의 전극 전압 전류 신호의 위상차 및 고조파 발생 특성 연구

  • 최명선;김곤호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.138-138
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    • 2010
  • 이중 주파수를 이용한 고주파 용량성 결합 플라즈마 장치는 반도체 및 디스플레이 생산 공정에서 널리 사용되는 장치 형태이며 일반적으로 이온 플라즈마 주파수보다 높은 주파수의 고주파 전력과 이온 플라즈마 주파수보다 낮은 주파수의 저주파 전력을 인가하여 플라즈마 발생 밀도 및 입사 이온 에너지를 독립적으로 조절할 수 있다. 용량성 결합 플라즈마 장치에서는 전극의 쉬스 임피던스가 비선형적으로 변화함에 따라 전극의 전압, 전류 및 플라즈마 전위는 수많은 고조파를 포함하게 되며, 이중 주파수가 인가된 경우 이러한 고주파와 저주파 신호의 고조파가 상호 변조된 형태로 나타나게 된다. 본 연구에서는 주파수에 따른 이온의 거동 특성 차이를 이용하여 변조된 형태의 Lieberman의 비균일 RF쉬스 모델을 가정한 고주파 쉬스를 단순한 저주파 쉬스로 모사하였다. 단순화된 저주파 쉬스 임피던스를 이용한 회로 모델을 구성하여 100MHz와 2MHz RF전력을 사용하는 용량성 결합 플라즈마 장치에서 측정된 전극 전압, 전류 및 플라즈마 전위 신호의 위상차 및 고조파 발생 특성을 분석하였다.

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$(Ba, Sr)TiO_3$박막의 전기적 성질과 전도기구 해석

  • 정용국;손병근;이창효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.69-69
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    • 2000
  • (Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.

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축소형 모델 접지전극의 매설깊이에 따른 위험전압의 분석 (Analyses of Hazard Voltages According to the Buried Depth of Small-sized Model Grounding Electrode)

  • 백영환;이복희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.56-61
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    • 2009
  • 본 논문은 축소형 모델 접지전극이 접속된 금속제 구조물 주변의 대지표면전위분포와 위험전압에 대하여 기술하였다. 접지에 관련된 문제를 실제 현장데이터로부터 적정한 결론을 도출하기는 매우 어려우므로 접지전극 주변의 전위분포와 접촉전압, 보폭전압의 산정에 축소형 모델시험을 사용한다. 본 연구에서는 균질토양을 모의하기 위해 직경이 1,100[mm] 반구형 용기를 사용하였다. 실험결과, 접지전극 주변의 대지표면전위는 매우 높게 나타났으며, 특히 접지전극의 직상부의 대지표면전위는 다른 위치에 비해 높게 나타났다. 접지전극의 매설깊이가 증가함에 따라 대지표면전위와 보폭전압은 낮아지지만 접촉전압은 높아지는 것으로 나타났다.