• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.583-589
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• 2000

본 논문에서는 핵자기공명영상의 고해상도를 이루고, 영상의 신뢰성을 높이기 위해서 선형성이 증가된 경사자기장 코일의 설계와 제작에 목적을 두었다. Maxwell pair를 이용하여 Z-경사자계의 선형성을 증강시키기 위해 코일의 기하학적인 형태의 이론적인 계산과 몇 가지 형태의 코일로부터 예상되는 자기장 및 경사자기장의 분포를 구현했다. 즉, 코일 축 방향의 자기장을 구면좌표계에서 전개하는 방법으로 Maxwell pair의 크기와 위치를 계산하고, 유한요소법을 이용하여 자기장 및 경사자기장의 2차원 분포를 그렸다. 더불어 이론적인 계산 결과와 함께 자기장의 2차원 분포를 토대로 실제 경사자기장 코일을 제작하였고 이를 0.15 Τ 핵자기공명영상기에 적용하여, 영상을 획득하였다. 기존의 방법에 따른 Maxwell pair 형태를 이용한 경우에 코일지름의 40% DSV(diameter spherical volume)내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림(distortion)을 갖는 선형성이 유지되었고, 새롭게 시도된 방법에 의한 경사자기장 코일의 경우는 코일지름의 70% DSV 내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림을 갖는 선형성을 유지하였으며, 설계 제작된 경사자기장 코일과 RF-코일을 이용하여 이를 확인하였다. 본 연구에서 제작된 경사자기장 코일의 선형성은 Maxwell pair 코일보다 향상된 결과를 보았으며, 본 논문에서 제시하는 방법은 자기공명영상의 해상도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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• pp.250-252
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• 1995

이 논문의 목적은 Target field approach를 사용하여 2차원적인 공간선택을 할 수 있는 방사형 표면 경사 자계코일 (Radial SGC : Radial Surface Gradient Coil)을 설계하는 것이다. 지금까지 쓰이던 원통형의 고차경사자계코일을 이용한 2차원적 원형 선택방법은 한개의 RF Puise로 2차원적인 공간 선택을 할 수 있는 장점이 있었으나 선택되어지는 체적의 지름이 6-8cm로 너무 크다는 단점이 있었다. 이 논문에서는 이와같은 단점을 극복하기 위해 영상을 얻고자하는 부분에 코일을 좀 더 가까이 붙일 수 있으며 선택되어지는 체적의 지름을 1-4cm까지 줄일 수 있는 표면 고차자계코일을 Target field approach 방법을 이용하여 설계하였으며 Phantom과 인체영상을 통해 제작된 코일의 성능을 확인해 보았다. 과거에 사용되었던 Field component method에서는 선택되는 부분이 찌그러지는 경우가 있었으나 Target field approach 방법에 의해 설계된 코일에 의하여 선택되는 부분은 이상적인 원에 가까운 모양이 되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권5호
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• pp.537-544
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• 1999

자기공명영상시스템의 경사자계코일을 영구자석의 자극에 부착할 경우 경사자계의 분포가 변하고 코일의 인덕턴스가 증가하는 현상이 생긴다. 본 논문에서는 이러한 자극효과를 고려하여 평면형 경사자계코일을 설계하는 방법을 제시하였다. 제사한 방법에는 자극 효과를 거울 전류로 모델링하였고, 모델링한 거울 전류를 고려하여 경사자계코일의 인덕턴스를 최소화하는 방법을 구했다. 또한 실제 상황과 가장 흡사한 자계 분포를 만들어주는 거울 전류의 크기를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 제시한 방법으로는 설계된 경사자계코일은 종래의 설계된 경사자계 코일에 비해 우수한 성능을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.871-872
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• 2006

본 논문은 600 kJ SMES 모델 코일의 설계와 전자기력에 의한 모델코일의 스트레스의 해석에 관한 연구 결과를 나타낸다. 모델 코일의 설계에 적용된 초전도 선재는 77 K, 자기자계 하에서 115 A인 강화 선재이며, 모델 코일은 두 개의 팬케이크 코일로 구성한 모듈 코일 3개를 적층한 형태로 총 6개 더블 팬케이크 코일로 구성되어있다. 모델 코일의 임계전류는 전류를 인가하였을 때 코일에서의 최대 수직방향 자장을 이용해 Load Line을 나타내고, 이를 운전온도인 20 K에서의 $B-I_c$ 곡선에 적용하여 결정하였으며 236 A이다. 운전전류는 임계전류의 80%인 165 A로 결정하였으며, 이는 n-Value 손실을 고려한 값이다. 또한 해석적 방법을 이용해 코일에 전류를 인가하였을 때 전자기력에 의한 모델 코일의 radial stress와 hoop stress를 계산하여 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.87-91
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• 2015

본 논문에서는 코일건 발사 시스템의 성능 향상을 위한 솔레노이드 설계에 대해 연구하였다. 즉, 코일건 솔레노이드의 코일 직경에 따른 피투사체의 발사속도에 대한 분석을 수행하였다. 코일건은 자기력을 이용하여 피투사체를 발사시키는 시스템이다. 솔레노이드에 순간적으로 큰 전류를 흘려주면 코일 주위에 순간적인 자기장이 만들어지고, 발사체는 플레밍의 오른손 법칙에 따라 코일의 중심 방향으로 자기력을 받아 발사된다. 피투사체의 발사 속도는 솔레노이드 코일이 생성하는 자기력과 비례한다. 하지만, 솔레노이드 코일은 규격에 따른 최대허용 전류가 존재한다. 따라서, 한계 전류 내에서 피투사체에 작용하는 자기력이 최대가 되는 솔레노이드 코일의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 솔레노이드 코일의 설계를 위해 AWG(American Wire Gauge)6부터 AWG18까지의 코일의 직경에 따른 최적의 권수를 찾아서 발사가능여부와 그에 따른 발사속도를 비교 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.196-198
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• 2020

본 논문은 SiC MOSFET의 단락 검출을 위한 고정밀 Rogowski 코일 회로 설계 방법을 제안한다. 설계 방법을 제안하기 위해 먼저 Rogowski 코일의 기본 구성인 적분기를 실제 시스템 요구 사양에 맞추어 설계한다. 설계한 회로의 성능 확인을 위하여 DPT (double pulse test)를 실시하며, test 결과 분석을 통해 문제점을 파악하고 전류 센싱 정밀도 향상을 위해 입출력 필터 설계 및 Rogowski 코일 턴 수를 변경한다. 변경한 각 조건들에 대하여 DPT를 진행하고 각 test 결과를 기반으로 Rogowski 코일 회로 설계 방안을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.163-164
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• 2016

본 논문에서는 권선 사이의 자계결합도 변동을 고려하여 설계된 자기공진 방식의 전기차 충전용 무선전력전송회로의 효율 실험 결과를 제시한다. 특히, 동일한 시스템 사양에 대해 1차측 및 2차측에 각각 코일을 구비한 2-코일 방식의 회로와 1차측에 보조코일이 추가된 3-코일 방식의 회로를 각각 설계, 제작하였고 동등한 조건에서 두 방식의 효율을 비교하였다. 비교실험 결과 두 방식의 회로에 대한 효율이 크게 차이가 발생하지 않음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.574-578
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• 2011

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 구조설계 및 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 구조설계를 위해 3차원 CAD프로그램을 이용하여 모델링하였고 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소법에 기초한 전산해석 기법으로 해석을 수행하였다. 코일링 암의 목적에 맞추어 케이블을 케이블 탱크에 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러를 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 설계 및 제작이 쉽고 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 자중 및 케이블 하중에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템에 의한 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드에 이동 및 지면 경사도에 따른 전복해석을 수행하였으며, 설치 장소를 고려한 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 코일링 암의 작동방식을 개선하였으며 설계 및 해석 방법을 확립과 더불어 국내 최초로 실제 코일링 암을 제작 및 설치하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권11호
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• pp.1147-1152
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• 2004

이 논문에서는 최적 코일형상 설계 방법을 제시하였다. 구동기 코일 설계 시, 코일에 발생하는 로렌츠 힘은 원하는 방향으로 가능한 크게 하고, 반면에 원하지 않는 방향으로의 힘과 토크를 가능한 작게 해야 한다. 기존의 위상최적화는 주로 요크와 자석의 위상최적화와 구동기에서의 코일형상, 치수 최적화에 국한한데 비하여 본 연구에서는 모든 가능한 코일형상 중에 최적의 코일 형상을 찾기 위해 코일 위상최적화문제를 새롭게 정식화하였다. 제안한 설계 방법은 여러 문제에 적용할 수 있지만, 본 연구에서는 파인-패턴 트랙킹과 포커스 코일의 설계에 관한 내용을 고려하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.145-145
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• 2015

유도가열 코일 내부의 물질에 비접촉식으로 에너지를 전달하기 위하여 유도가열 코일에는 고주파 대전류를 투입하게 된다. 이러한 결과로 코일 자체에도 상당히 높은 수준의 발열이 발생하게 된다. 따라서 실제적으로 코팅물질의 발열을 위하여 전달되는 에너지 이외에 소모적으로 사용되는 에너지가 어쩔 수 없이 코일에 존재하게 된다. 이는 전자기코일의 효율을 낮추는 역할 뿐만 아니라 안정적인 운전을 저해하는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 전자기 및 온도 해석을 통하여 설계 제작된 유도가열 코일을 투입 전류를 바꾸며 실험하여 각 전류 투입시 코일에서의 발열량 및 온도 측정 결과를 해석 결과와 비교하여 유도가열 코일에 대한 평가를 수행 하였다.