• Title/Summary/Keyword: Electromagnetic Pulse

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Electromagnetic Pulse Shielding Effectiveness and Construction Availability of Cast-In-Place Structures Using Corrugated Metal-Plates

  • Kim, Suk Bong;Yoon, Sangho;Min, Gyung Chan;Ahn, Sungjin;Park, Young Jun
    • 한국건축시공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.84-89
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    • 2013
  • This study aims to examine the effectiveness of electromagnetic pulse shielding in cast-in-place protective shelters using corrugated metal-plates, and then reviews their usability for the Republic of Korea Army. The Korea Corps of Engineering has evaluated corrugated metal-plates as a construction material for cast-in-place structures, which have to defend against mechanical impacts as well as electromagnetic pulses. Corrugated metal-plate is known as a superb mechanical protective material, so much so that it has been employed in ammunition magazines and artillery platforms in the armed forces. Moreover, as a metal, such as steel and copper, it is universally recognized as one of the most effective electromagnetic pulse shielding materials. In addition to effectively shielding from electromagnetic pulses and protecting against mechanical impacts, corrugated metal-plates should prove to be an appropriate construction material for the cast-in-place protective shelter in terms of construction availability and economic feasibility. The shielding effectiveness of the suggested structures is examined based on MIL-STD 188-125-1. A few frequency bands need an increase of 15~30dB in shielding effectiveness because of unbidden apertures caused by flaws associated with welding, assembling, and material deformation. However, allowing for the approximately 40dB of shielding provided by soil; the examined structure, which is buried underground, can offset its shortcomings sufficiently.

아크 금속 용사 공법에 의해 코팅된 콘크리트의 전자기파 차폐 성능 확보를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study to Secure Electromagnetic Pulse Shielding Performance of Concrete Coated by an Arc Metal Spraying Process)

  • 장종민;정화랑;이한승
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.519-527
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기존의 전자기파 차폐 성능이 없는 콘크리트를 대상으로 아크 금속용사 공법을 적용하여 전자기파 차폐성능을 확보하고자 한다. 이를 위해 금속 코팅의 두께에 전기적 특성을 평가하기 위해서 8 종류의(Cu, CuAl, CuNi, CuZn, Al, Zn, ZnAl, AlMg) 금속들을 두께 100, 200 및 500㎛의 금속 코팅으로 제작하여 4pin-probe로 표면에서의 전기전도도를 측정하였고, KS C 0304에 의거하여 전자기파 차폐 성능 시험을 실시하였다. 금속 코팅 시험 결과를 토대로 전자기파 차폐를 위한 최적의 금속 코팅 두께 200㎛를 제안하였으며, 이를 300×300×100mm 콘크리트 시험체에 용사하여 전자기파 차폐 성능을 분석한 결과 목표 성능 1GHz에서 80dB의 전자기파 차폐 성능이 확보됨을 확인하였다. 하지만 부착 강도의 경우 최대 1.11MPa로 목표 성능 대비 74% 이하로 확인되어 추후 콘크리트 표면에 미세한 요철을 형성하여 부착 성능을 향상시키는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

HEMP 필터 잔류 전류와 전도 내성 기준의 특성인자 비교를 통한 장비의 HEMP 영향성 분석 (HEMP Effect Analysis for Equipment Using Comparison of Norms between HEMP Filter Residual Current and Conducted Susceptibility Criteria)

  • 권준혁;송기환;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.199-207
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    • 2014
  • 고 고도 전자기 펄스(HEMP: High-altitude Electromagnetic Pulse)용 필터는 펄스 전류 주입(PCI: Pulsed Current Injection) 인수시험을 통해 인수기준을 충족하더라도, 실제 부하 장비를 연결하여 장비 운용 상태에서 실시하는 PCI 검증 시험수행 시에는 부하 장비의 전자기 전도 내성 수준에 따라서 장비가 손상될 수도 있다. 본 논문에서는 HEMP 방호시설에서 PCI 검증 시험 수행이 어려운 경우, 이에 대한 방안으로서 HEMP 필터의 PCI 인수시험 잔류 전류 측정값과 부하 장비의 과도 전자기 전도 내성 기준 값에 대한 특성인자(norm) 비교를 통해 필터 잔류 전류가 부하 장비에 미치는 영향분석 방법을 제안하였다. C4I(Command, Control, Communications, Computer, and Intelligence) 쉘터용으로 제작된 HEMP 필터와 쉘터 탑재장비를 활용하여 HEMP 필터 PCI 인수시험, 과도 전자기 전도 내성 시험 및 PCI 검증 시험을 수행하였고, 결과를 분석하였다.

금속 용사 피막의 전기전도도 및 전자파 차폐 특성에 관한 연구 (A Study on the Electrical Conductivity and Electromagnetic Pulse Shielding Characteristics of Metal Sprayed Coating)

  • 장종민;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.8-9
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    • 2020
  • In this study, the electrical conductivity and shielding effect were evaluated according to the type of metal and the thickness of Metal sprayed coating. The metals used for the test are Cu, Cu-Ni and Cu-Zn, and the thicknesses were 100, 200, 500 um. Each metal sprayed coating was evaluated for electrical conductivity and electromagnetic shielding effect. When the thickness was 200 ㎛ or more, shielding effect 80 dB or more was satisfied at 1 GHz. However, in the case of Cu-Ni, there is little electrical conductivity at a thickness of 100 um or less due to the generated voids, and electromagnetic wave shielding performance cannot be expected. Therefore, To ensure electromagnetic shielding effect of structures, it is considered that the minimum thickness of metal spraying coating should be 200 um.

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전압 변화에 따른 테라헤르츠 전자기 펄스의 변화 특성 (The Characteristics of Terahertz Electromagnetic Pulses by Different Bias Voltage)

  • 전태인;김근주
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.479-482
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    • 2001
  • 본 연구는 DC 전압에 따른 테라헤르츠 전자기 펄스의 변화를 측정하였다. 펨토초(femto-second)로 여기 되는 레이저 펄스를 transmitter chip에 입사시키고, 두 개의 transmission line에 DC 전압을 최소 5 Volt에서 최대 90 Volt 까지 변화시켜 테라헤르츠 전자기 펄스의 크기와 스팩트럼의 변화를 관찰하였다. 전압이 증가할수록 상대적으로 스펙트럼의 크기가 고주파 쪽으로 증가되었으며, 신호 대 잡음비(SNR) 역시 250:1에서 10,000:1로 개선 할 수 있음을 알 수 있었다.

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Cu계 금속을 용사한 콘크리트 벽체의 전자파 차폐 성능에 관한 연구 (A Study on the Electromagnetic Pulse Shielding Effect of Concrete Wall Sprayed with Cu-based Metal)

  • 장종민;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.18-19
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    • 2020
  • The ElectroMagnetic Pulse (EMP) destroys social infrastructure at once and causes social chaos. However, currently major infrastructures are constructed of concrete that does not have electromagnetic shielding performance. In this study, using the arc metal spraying method is used to evaluate the shielding performance and construction performance of concrete. The electro-magnetic shielding effect is measured by fabricating a shielding room with reference to MIL-STD-188-125, and the construction performance is evaluated by measuring the adhesion strength of thin metal sprayed film-concrete. As a result of the study, when the metal spraying method is applied, the shielding effect is higher than that of the special electro-magnetic shielding concrete, and it is considered to be more economical than the existing metal plate (3~5 mm).

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광-전자파 기반 20 GHz급 펄스 샘플링 오실로스코프 (20 GHz Pulse Sampling Oscilloscope Based on Electro-Optic Technique)

  • 이동준;강노원;이주광;강태원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.927-933
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    • 2011
  • 본 논문에서는 전자 소자 기반의 상용 오실로스코프에 의한 기존의 펄스 신호 측정 방법의 주파수 한계를 극복하기 위하여 전기광학 기반의 측정 방법을 기술하였다. 펄스폭 0.1 ps의 펨토초 레이저와 광다이오드를 사용하여 20 GHz 주파수 범위에 대응되는 전자기 펄스를 발생시키고, 마이크로스트립 선로를 통해 전송되는 전자기 펄스를 검출하기 위하여 전기광학 샘플링 기법을 이용하였다. 마이크로스트립 선로 위의 매우 근접한 거리에서 광학 결정 프로브를 이용하여 비접촉식으로 펄스 신호를 검출하고, 선로의 출력단 펄스 신호를 기존의 오실로스코프로 측정하여 두 측정 결과를 서로 비교하였다.

능동 배열 레이더 시스템 구현을 위한 반도체형 송수신기 설계 (Design of Solid-State Transmitter and Receiver for Active Array Radar System)

  • 이유리;김종필;이수호;정명득
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.1335-1342
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    • 2010
  • 본 논문에서는 능동 배열 레이더 시스템에 적용 가능한 S-band, $\bigcirc$ kW급 반도체형 송수신기의 설계 및 제작측정에 관해서 소개하였다. 이득 63 dB, 최장 펄스 폭 200 usec, 최대 duty 10 %, 펄스간 안정도 63 dB의 송신 특성을 가지며, 이득 23 dB, 잡음 지수 3.2 dB의 수신 특성을 갖는다. 펄스간 안정도 분석을 위해 펄스 네트워크 분석기를 수신 모드로 사용하여 별도의 실험 셋업을 구성하였다. 측정 결과, 제시된 특성을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

OFDM 시스템에 미치는 HEMP 간섭 영향 분석 (An Analysis of the HEMP Interference Effect in OFDM System)

  • 성윤현;장은영;윤석범
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.244-249
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    • 2015
  • 본 연구는 지구의 높은 고도에서 핵폭발로 발생된 HEMP (high-altitude electromagnetic pulse)가 발생 즉시 지면에 도달하면서 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에 미치는 영향을 분석한다. HEMP가 미치는 영향은 BER (bit error rate) 특성으로 확인한다. 시스템의 Q-factor로 인해 간섭 영향의 지속시간이 변화가 발생한다. Q값이 작으면, 간섭으로부터의 회복이 빠르고, Q값이 크면 영향을 받는 지속시간이 길어져 회복이 300~600%까지 늦어짐을 확인하였다.

탄소나노튜브(CNT)를 혼입한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 고고도 전자기파(HEMP) 방호성능 평가 (Evaluation on High Altitude Electromagnetic Pulse(HEMP) Protection Performance of Carbon Nanotube(CNT) Embedded Ultra-High Performance Concrete(UHPC))

  • 정명준;홍성걸
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.151-161
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    • 2019
  • In this study, to evaluate the High Altitude Electromagnetic Pulse(HEMP) protection performance of UHPC/CNT composites by the content of Carbon nanotubes(CNTs), Electromagnetic Shielding Effectiveness(SE) test was performed based on MIL-STD-188-125-1. And the results were verified by applying the Antenna theory. In the case of UHPC with a thickness of 200 mm mixed with 1 % CNT of cement weight, the SE was 28.98 dB at 10 kHz and 45.94 dB at 1 GHz. Then the Scabbing limit thickness for bullet proof was computed based on the result of compressive strength test which was 170 MPa, and it was examined whether it satisfied the HEMP protection criteria. As a result, the required HEMP shielding criteria were satisfied in all frequency ranges as well as the scabbing limit thickness was reduced by up to 43 % compared with that of ordinary concrete.