기존 자기공진형태에서 사용되는 루프 형태의 코일 대신에 코어를 사용한 다이폴 형태의 코일을 1차 측과 2차 측에 사용해 코일의 부피를 줄이 면서도 먼 거리까지 자기장을 보낼 수 있는 자기유도방식의 무선 전력 시스템을 구성 하였다. 각 코일에 사용된 코어의 형상은 코어 내부에서 자기장이 균일하게 분포 될 수 있도록 최적화 되었으며 5m 거리에서 209W의 전력을 전달하고, 최대 16%의 효율을 달성 하였다.
국내에서 시간영역 전자탐사(time-domain/transient electromagnetic, TEM) 자료의 해석은 1차원 알고리듬에 주로 의존하고 있는 실정이기 때문에 정밀한 해석을 위하여 3차원 모델링 및 역산 해석 프로그램의 개발이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 엇갈린 격자를 이용한 시간영역 유한차분(staggered-grid finite-difference time-domain, FDTD)법에 기초하여 3차원 TEM 반응 모델링 알고리듬을 개발하였다. 시간영역 전자탐사의 모델링을 위해 맥스웰 방정식을 현시적 중앙점 FDTD법을 이용하여 이산화하였으며 수치 안정성을 높이기 위해 가상 변위전류항을 도입하였다. 일반적으로 많이 활용되는 소형 코일 송신원을 수치적으로 구현하여 균질 반무한 공간에서의 해석해와 비교 검증하고 3차원 이상체에 대한 반응을 분석하였다. 이 연구에서 개발된 모델링 프로그램은 향후 TEM 전자탐사 자료의 정밀 해석에 기초가 될 것으로 기대한다.
본 연구에서는 전자석 코일 마그네트론 소스를 가지는 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 보호 코팅 소재로 사용되어지는 비정질 탄소박막을 제작하였다. 내부 전자석 코일의 전류를 고정하고 외부 전자석 코일의 전류를 다양하게 변화시켜 탄소 박막을 제작하였고, 제작되어진 박막들의 경도, 마찰계수, 접착력, 표면 거칠기 등의 트라이볼로지 특성들을 측정하였고, 라만과 HRTEM을 이용하여 구조적 특성을 평가하였으며, 이들 상호간에 관계를 규명하였다. 결과로서, 제작되어진 탄소박막의 경도, 마찰계수, 접착 특성은 외부 전자석 코일 전류가 증가함에 따라 향상되었으며, 이러한 결과는 박막내에 결합력이 강한 $sp^2$ 결합과 클러스터의 형성과 관련된다. 전자석 코일 전류의 증가는 전자와 이온 밀도의 증가시키고, 기판에서 이온의 충돌의 증가와 기판온도 향상을 야기한다. 이러한 현상의 박막내에 증가되어진 $sp^2$ 결합과 클러스터들의 형성은 탄소박막의 트라이볼로지 특성 향상에 기여하였다.
본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.
효소적 공법을 이용하여 합성한 기능성 modified-butterfat들(MF668과 MF866)의 향기성분 분석을 전자코와 SPME-GC/MS를 가지고 수행하였다. 전자코 분석결과, 기질로 사용된 ABF와 FSO, 그리고 생성물인 MF668과 MF866은 제1주성분 값의 95.16%기여율로 서로 다른 향기패턴을 갖음을 확인하였다. 신속하며 간편한 SPME-GC/MS분석결과, MF668과 MF866에서는 기질에서보다 더 다양한 aldehyde류, ketone류, acid류 등이 검출되었다. 이는 반응과정 중 생성될 수 있는 산화물로 추후 항산화제 연구가 필요함을 입증하였다.
저장조건에 따른 금산 추부깻잎의 물리적 특성을 분석하였다. 깻잎의 a/b값은 저장기간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 저장온도 $25^{\circ}C$와 $4^{\circ}C$에서 제 1주성분 값의 기여율은 각각 93.07%, 97.81%로 나타나 전자코를 이용한 저장온도에 따른 휘발성 향기성분 패턴의 구별이 가능하였다. 저장기간에 따른 제 1주성분 값의 변화는 저장온도 $25^{\circ}C$에 비해 $4^{\circ}C$에서 변화의 폭이 적었음을 확인할 수 있었다.
현재까지 코일을 이용한 자성물질 가속에 코일과 자성물질간의 최적한 거리를 명시한 적이 없다. 전류세그먼트 코일구조와 그 다단계를 이용하여 자성물질을 가속 시 통상 코일과 자성 물질이 가깝게만 있으면 최적한 것으로 알고 있으나 미분법으로 극대점을 찾은 결과 코일간의 거리에 대한 절반위치에 있을 때 최적한 거리임을 알 수 있다. 여러 개의 상하 전류세그먼트 코일구조를 만들어 전류세그먼트 코일구조가 자성물질인 강구를 최적한 거리에서 가속할 수 있는지 확인하였다. 강구의 질량에 대한 코일 최소 전류를 실험으로 알았고 그 결과 코일 건이나 자성물질, 자성유체에 적용 시 코일과 물질 간에 최적 거리를 해결 하였다.
평면형 구조에서 공간영역 그린함수를 구하기 위해서는 무한 Sommerfeld 적분을 계산하여야 한다. 무한 적분을 짧은 시간에 계산하기 위한 복소 영상법(complex image method)과 2단계 근사화법(two-level method)은 전원점과 관측점 사이의 거리가 가까운 경우에는 정확하지만, 거리가 멀어지면 오차가 커지게 된 다. 본 논문에서는 실수축 상의 적분경로에서 파수영역 그린함수를 근사화 함으로써 코플래너 도파로 구조에서 기존의 결과에 비해 정확한 closed-form 그린함수를 구하는 방법을 제시하였다.
영지, 참깨, 칡과 같은 특용작물의 수입산 또는 국내산인지의 여부를 확인하기 위하여 전자코를 사용하였다. 특용작물이 배출하는 가스성분을 아무런 전처리 과정 없이 12개의 conducting polymer sensor로 감지하고 여기서 얻어진 자료를 판별분석을 통하여 특용작물의 원산지가 수입산 또는 국내산인지를 판별할 수 있었다. 원산지를 모르는 시료(영지, 참깨)를 분석한 결과 이들 농산물이 수입산인지 국내산인지를 뚜렷하게 구별할 수 있었다.
Recently, there has been an active study about smart fluid to control the vibration, in which MR fluid is evaluated as most efficient because it can generate different bonding forces based on the intensity of the external magnetic fields. This paper attempts to find a mechanism that, under limited conditions during a clutch production that uses such dynamic characteristic, defects the maximum intensity of electromagnetism. Using the finite element analysis program, we predicted a change within the bonding force of the MR fluid occurring inside the clutch when it is subjected to an increased electric current. In addition, we analyzed the change in the magnetic intensity when the coil comprising the coil control center is switched to multiple lines from the standard single line, to find a mechanism that can maximize the effect. Based on this analysis, we developed the clutch and tested its function, hoping to widen future MR fluid's range of application.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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