• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권1호
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• pp.1-11
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• 2002

본 논문에서는 나노영역의 고해상도 도핑 농도 측정 장비 개발을 위해 공핍 근사 조건하 복잡한 계산 영역에서 공핍 영역을 간단히 계산할 수 있는 방법을 개발하였다. 개발된 공핍영역 계산 방법은 유한요소법을 이용한 적응분할 포아송 방정식 해석기를 사용하여 대전된 영역의 경계에서 전위가 0인 등고선과 일치하도록 하여 계산하는 방법이다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위해 계산된 대전영역 및 전위분포가 공핍영역의 정의에 맞는지 확인하였으며, pn 접합에서의 공핍영역 깊이 및 MOS 구조에서 정전용량을 계산하여 비교해 본 결과 이론치와 정확히 일치함을 알 수 있었다. 이러한 Pn 접합 및 MOS 에서 공핍영역 계산 검증을 바탕으로 나노영역의 탐침을 장착한 SCM에서 전압에 따른 실리콘 내의 공핍영역 모양과 전위를 분석하여, 정전용랑 모델링을 하였으며, 이로부터 CV 곡선과 SCM의 출력인 dC/dV곡선을 계산하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4469-4474
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• 2014

본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 자기부상열차용 선형 유도 전동기의 효율적인 운전곡선 도출 방법을 제안한다. 긴 시간의 동특성 해석을 위해 선형유도기 모델을 선형에서 회전형 타입으로 변환하고, 제어시 필요한 슬립 파라미터를 전자장 해석을 통하여 효과적으로 도출하였다. 견인용 선형유도전동기는 인버터에 의해 저속의 정토크 영역에서는 전압/주파수 (V/f) 일정제어를 수행하고, 고속에서의 정출력 영역에서는 전압을 고정시키고 주파수를 증가시키면서 제어한다. 따라서 논문에서는 정토크 및 정출력 영역의 운전 특성을 도출하기 위해 각 구간에서 일정한 스텝으로 슬립특성 곡선을 도출하고, 차량의 운전 상태에 따른 슬립 및 주파수를 특성곡선의 보간법에 의해 결정한다. 본 방법을 이용하면 차량의 임의의 부하상태에 따라 최적의 운전 지령을 제시할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.379-386
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• 2005

최근까지 개발되었던 청각 보조기 중에서 공기 전도형 보청기의 하울링 (howling) 현상과 수술 후 이소골 등 기존 음향계의 재생이 불가능한 인공 와우 (cochlear implant system)의 단점을 해결하고, 동시에 청음 명료도가 높은 음성 신호를 전달하기 위한 수단으로 연구된 것이 인공중이 (implantable middle ear hearing device) 이다. 본 연구에서는 인공중이의 음성 신호 재현을 위한 진동 장치인 차동전자 트랜스듀서 (differential electromagnetic transducer, DET)에 대한 수학적 모형화와 계의 진동을 기술하는 운동방정식을 유도하고 그 해를 구하였다. 제한된 크기와 인가 전류 $1\;mA_{rms}$ 정현파에서 최대 구동력을 얻기 위해서 전자기력에 대한 유한요소해석을 수행하였고, 결과에 의해서 자석과 코일에 대한 최적 크기를 결정하였다. 사람의 중이 내 등자뼈 (stapes)의 진동 특성과 유사한 진동을 갖는 DET를 설계하기 위해서, 진동막의 강성계수를 변화하면서 진동해석을 시뮬레이션 하였다. 설계된 DET는 마이크로 머시닝 기술에 의해서 제작하였고, 그 진동 특성을 측정 하였다. 최종적으로 측정된 진동 특성에 대한 분석을 통하여 인공중이를 위한 진동 장치로서의 적용 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제54권4호
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• pp.163-173
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• 2005

The conventional optimization study for electromagnetic systems has been mostly on the shape or size optimization. The goal for these optimization methods is to improve performance of electromagnetic systems by optimizing the interface shape of two different materials while their given layout or initial topology are held. The feasible topology can be diverse and an appropriate topology will give much better design results. In this paper we propose a theory and an algorithm for topology optimization of electromagnetic systems, which are based on the finite element method. The topology optimization technique employes a direct searching method of sensitivity analysis in which the information of material sensitivity is used. Two numerical examples of a switched reluctance motor and an electrostatic actuator of MEMS are tested and their design results show that the optimization method is valid and useful for the topology and basic layout design of electromagnetic systems.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권7호
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• pp.733-740
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• 2013

The high-velocity electromagnetic forming (EMF) process is based on the Lorentz force and the energy of the magnetic field. The advantages of EMF include improved formability, wrinkle reduction, and non-contact forming. In this study, numerical simulations were conducted to determine the practical parameters for the EMF process. A 2-D axis-symmetric electromagnetic model was used, based on a spiral-type forming coil. In the numerical simulation, an RLC circuit was coupled to the spiral coil to measure various design parameters, such as the system input current and the electromagnetic force. The simulation results show that even though the input peak current levels were at the same level in each case, the forming condition varied due to differences in the frequency of the input current. Thus, the electromagnetic forming force was affected by the input current frequency, which in turn, determined the magnitude of the current density and the magnetic flux density.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.759-769
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• 2013

기동중인 헬리콥터는 공기역학적인 현상에 의하여 발생하는 불규칙 진동과 회전날개의 작동으로 인한 정현파 진동이 합성되어 발생하는 진동, 작업 및 착륙 시 발생하는 충격, 그리고 갑작스런 기동 시 발생하는 가속도와 같은 동적 하중에 노출 된다. 이때 발생하는 진동과 같은 동적 하중은 기체내부로 전달되어 헬리콥터운용에 필요한 전자장비를 가진 한다. 과거에 이러한 현상을 최소화하기 위하여 진동크기 감쇠시키기 위한 완충기를 전자장비의 장착대에 적용하여 왔다. 그러나 헬리콥터의 경우, 저주파에서 정현파 가진이 발생하므로 완충기 적용은 오히려 장착 플레이트 및 전자장비 부품의 파손을 발생시킬 수 있다. 이 연구에서는 완충기를 제거한 장착대를 동적 하중에 강건하며 전자장비에 전달되는 진동크기를 최소화 하도록 설계하였다. 완충기를 제거한 장착 대를 적용 시, 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있으며 전자장비를 기체에 체결하는 나사 수가 적어짐에 따라 체결작업에 필요한 시간이 감소되는 장점을 갖는다. 최적화 해석에 적용되는 동적 하중을 선정하기 위하여 진동, 충격, 가속도하중을 비교 분석하여 가장 결정적인 동적 하중인 진동에 의한 하중을 선정하였다. 전체모델 유한요소 해석을 통하여 전자장비의 동적 거동을 분석하고 최적화 해석에 필요한 단순화 모델을 구축하였으며, 모달 테스트를 통해서 동특성을 검증하였다. 위상 최적화를 적용하여 강성대비 체적비가 큰 장착대의 형상을 도출한 후 고유진동수, 응력을 제약조건으로 무게가 최소화 되도록 하는 파라미터 최적화를 수행하여 장착대의 최종 형상 및 치수를 결정하였다. 개선모델은 체적 및 질량이 약 13 % 감소하였으며 사용시간은 규격대비 9.2배 증가하였다. 마지막으로 최적화된 장착대를 운용중인 실제 장비에 적용하여 진동환경에 대한 안정성을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.697-700
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• 2003

This paper presents design and analysis of step-down piezoelectric transformer for application to AC-adapters. These transformers are consist of rectangular type and disk type multilayered piezoelectric ceramic plate. This piezoelectric transformer operated in third thickness resonance vibration mode. Finite element methode(FEM) was used for analysing transformer. Vibration mode and electric field of piezoelectric transformer were simulated at resonance frequency. As results, rectangular type transformer's output voltage was higher than the disk type. But disk type transformer's current was lagger than rectangular type. These results are assumed that disk type transformer's mixed vibration mode influence transformer's output characteristics. From these results, we expect that disk type piezoelectric transformer is more adoptable than rectangular plate type piezoelectric transformer for AC adapters.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.342-345
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• 2004

We design a new actuator in order to achieve 3-axes motion for high performance optical device. The actuator makes it possible to control the tilting motion by using moving magnet and PCB-coil, which have benefits in terms of prices and manufacturing. To predict the features of actuator, especially the effect of moving magnet, finite element method and electro-magnetic analysis are used From comparing simulated data with experimental results, we verified the accuracy of the simulation and the superiority of the present actuator.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권3호
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• pp.74-86
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• 1997

With continued miniaturization and development of new devices, the highly nonuniform oxidation of three-dimensional non-planar silicon structures plays an increasingly important role. In this paper, the three-dimensional finite element numerical simulator. Grwoth of oxide is a coupled process of diffusion of oxidant and deformation of oxide. Because boundaries of oxide are moved in each time step and LOCOS structure is formed three-dimensional shape of sruface, it is necessary to develope an efficient node control algorithm that can locally generate and eliminate the node. Therefore we have developed the optimized three-dimensional mesh generator which is cpable of refining and eliminating the meshes at the moving boundary of oxide, and hve developed three-dimensional finite element oxidation solver.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.156-160
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• 2005

We design a new actuator of 3-axis motion for high performance optical devices. The actuator makes it possible to control the tilting motion by using moving magnet and PCB-coil, which have benefits in price and manufacturing. To predict the characteristics of the actuator, especially the effect of moving magnet, finite element method and electro-magnetic analysis were used. By comparing simulation data with experimental results, we verified the accuracy of the simulation and the superiority of the present.