• 제목/요약/키워드: Electromagnetic pressure

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Mathematical approach for optimization of magnetohydrodynamic circulation system

  • Lee, Geun Hyeong;Kim, Hee Reyoung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권3호
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    • pp.654-664
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    • 2019
  • The geometrical and electromagnetic variables of a rectangular-type magnetohydrodynamic (MHD) circulation system are optimized to solve MHD equations for the active decay heat removal system of a prototype Gen-IV sodium fast reactor. Decay heat must be actively removed from the reactor coolant to prevent the reactor system from exceeding its temperature limit. A rectangular-type MHD circulation system is adopted to remove this heat via an active system that produces developed pressure through the Lorentz force of the circulating sodium. Thus, the rectangular-type MHD circulation system for a circulating loop is modeled with the following specifications: a developed pressure of 2 kPa and flow rate of $0.02m^3/s$ at a temperature of 499 K. The MHD equations, which consist of momentum and Maxwell's equations, are solved to find the minimum input current satisfying the nominal developed pressure and flow rate according to the change of variables including the magnetic flux density and geometrical variables. The optimization shows that the rectangular-type MHD circulation system requires a current of 3976 A and a magnetic flux density of 0.037 T under the conditions of the active decay heat removal system.

Circular Holes Punched in a Magnetic Circuit used in Microspeakers to Reduce Flux Leakage

  • Xu, Dan-Ping;Jiang, Yuan-Wu;Lu, Han-Wen;Kwon, Joong-Hak;Hwang, Sang-Moon
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권3호
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    • pp.387-392
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    • 2016
  • Lower flux leakage designs have become important in the development of microspeakers used in thin and miniaturized mobile phones. We propose four methods to reduce the flux leakage of the magnetic circuit in a microspeaker. Optimization was performed based on the proposed approach by using the response surface method. Electromagnetic analyses were conducted using the finite element method. Experimental results are in good agreement with the simulated results obtained in one degree-of-freedom analysis from 100 to 5 kHz. Both the simulated and experimental results confirm that one of the proposed methods is much more effective in reducing flux leakage than the other methods. In the optimized method, compared with a default approach, the average radial flux density in the air gap decreased only by 5.5%, the maximum flux leakage was reduced by 28.6%, and the acoustic performance at primary resonance decreased by 0.45 dB, which gap is indiscernible to the human ear.

電磁誘導形 水中音原의 제작과 특성 해석 (An Electromagnetic Induction Underwater Acoustic Transducer Design And Its Characteristics)

  • 박윤규;하강열;장지원
    • 한국음향학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.67-73
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    • 1992
  • 電磁誘導形 音源裝置는 짧은 펄스의 음파를 수중에 放射시킬 수 있어, 높은 距離分解能이 요구되는 해저 탐사용 음원 또는 수중 음파전달 특성시험용 음원등으로 널리 이용될 수 있다. 본 연구에서는 Eisenmenger가 제안한 형태의 電磁誘導形 音源裝置를 설계 제작하여, 放射되는 음파의 파형을 관찰하고, 그 주파수 특성을 분석하였다. 제작된 음원으로부터는 약 한 주기의 짧은 충격 펄스의 초음파가 얻어졌으며, 그 음압은 진동판의 두께가 얇은 경우에 크며, 콘덴서의 용량에 비례하여 증가하였다. 발생된 초음파의 중심 주파수는 振動板의 두께가 두꺼운 경우에 높으며, 콘덴서 용량이 증가할수록 낮아지고, 대역폭도 좁아졌다.

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Magnetic Properties of Polycrystalline ${BaFe_{12}{O_{19}$ Films Grown by a Pulsed Laser Ablation Technique

  • Sang Won Kim;Choong Jin Yang
    • Journal of Magnetics
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    • 제1권1호
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    • pp.46-50
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    • 1996
  • Highly oriented ${BaFe_{12}{O_{19}$ films were obtained by a KrF excimer laser ablation technique using (110)$(012){Al_2}{O_3}$(001)$(012){Al_2}{O_3}$ and $(012){Al_2}{O_3}$ substrates, respectively.The degree of alignment of more than 95% were achieved for (100) on (110)$(012){Al_2}{O_3}$ and (001)$(001){Al_2}{O_3}$ planes, and heteroepitaxial films of (114) on (012)$(012){Al_2}{O_3}$were possible to be grown with a lasing energy density of 6.67 J/$cm^2$ at an oxygen partial pressure ${PO_2}$ of 900 mTorr. The best magnetic properties were obtained from the as-deposited films at the substrate temperature of $700^{\circ}C$, and post annealing treatment was not needed to enhance the magnetic properties. Experimentally saturated magnetization ($4_pi M_S$) of 3600~3800 Gauss and coercivities $(H_c)$ of 3050~3080 Oe, which approach 85% of those of Ba-ferrite bulk composed of single domain particles, were obtained in this study.

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은신기술을 위한 플라즈마의 전자기파 흡수 특성에 대한 고찰 (Consideration on the Electromagnetic Wave Absorption Properties of the Plasma for the Stealth Technology)

  • 인상렬
    • 한국진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.501-510
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    • 2008
  • 비행체를 레이더의 시야에 들어나지 않도록 하기 위한 은신 (stealth) 기술은 일반적으로 비행체 표면에 특수도료를 도포하는 방식을 사용하여 실현하고 있지만 요즈음 플라즈마의 전자기파 흡수 능력을 이용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대기압 플라즈마가 은신기술에 응용될 수 있는가 우선 물리적인 타당성을 알아보기 위해 이 논문에서는 대기층에서 비행하는 비행체 표면을 어떤 정도의 플라즈마로 얼마나 덮어야 원하는 은신 기능을 나타낼 수 있는지 판단할 수 있도록 비 자장, 비 균일, 평판 플라즈마 모델을 사용하여 계산한 결과를 제시하고 논의한다.

촉매법으로 제조한 나노탄소섬유의 미세구조 및 전기적 특성 제어 연구 (Characterization of Nanostructure and Electronic Properties of Catalytically Grown Carbon Nanofiber)

  • 김명수;우원준;송희석;임연수;이재춘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.345-353
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    • 2000
  • Carbon nanofibers were prepared from the decomposition of various carbon-containing gases over pure Ni, pure Fe and their alloys with Cu. They yields, properties, and structure of carbon nanofibers obtained from the various reaction conditions were analyzed. Type of reacting gas, reaction temperature and catalyst composition were changed as the reaction variable. With Ni-Cu catalysts, the maximum yields of carbon nanofibers were obtained at temperatures between 550 and 650$^{\circ}C$ according to the reacting gas mixtures of C2H2-H2, C2H4-H2 and C3H8-H2, and the surface areas of the carbon nanofibers produced were 20∼350㎡/g. In the case of CO-H2 mixture, the rapid deposition of carbon nanofibers occurred with Fe-Cu catalyst and the maximum yield were obtained around 550$^{\circ}C$ with the range of surface areas of 140∼170㎡/g. The electrical resistivity of carbon nanofiber regarded as the key property of filler for the application of electromagnetic interference shielding was very sensitive to the type of reactant gas and the catalyst composition ranging 0.07∼1.5Ωcm at a pressure of 10000 psi, and the resistivity of carbon nanofibers produced over pure nickel catalyst were lower than those over alloy catalysts. SEM observation showed that the carbon nanofibers produced had the diameters ranging 20∼300 nm and the straight structure of carbon nanofibers changed into the twisted or helical conformation by the variation of reacting gas and catalyst composition.

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유전체 장벽 방전 플라즈마의 전자파 산란 특성 분석 (Analysis of Electromagnetic Wave Scattering Characteristics of Dielectric Barrier Discharge Plasma)

  • 이수민;오일영;홍용준;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.324-330
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    • 2013
  • 본 논문은 대기압 환경에서 발생하는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마의 전자파 산란 특성을 측정하였다. 본 논문에서는 기본적인 DBD 플라즈마 발생기 구조를 병렬로 연결하여 넓은 면적의 플라즈마 발생기를 제작하였고, 14 kV, 4 kHz의 고전압 발생장치를 이용해 플라즈마가 발생하는 것을 확인하였다. 두 개의 혼 안테나와 벡터 네트워크 분석기를 이용해 S-parameter의 비교를 통해 전자파 산란 특성을 측정하였다. 전방 산란의 경우 제작된 플라즈마 발생기의 구조적 특성으로 인해 안테나의 편파에 따라 다른 결과 값을 얻었다. 편파가 수평일 때 최대 2 dB의 산란파 감쇠 특성을 확인할 수 있었다. 또한, 편파가 수평일 경우, 플라즈마 발생기 뒤에 PEC를 설치한 후 후방 산란 특성을 측정하였다. 그 결과, 5 GHz에서 안테나 관찰 각도가 $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$일 때 최대 2 dB 산란파 감쇠 특성을 얻었다.

직교 배열표를 이용한 휠 기반 회전형 전자기 유도 방식 에너지 하베스터 개발 (Development of Rotational Type of Wheel-Based Electromagnetic Induction Energy Harvester by Using Orthogonal Array)

  • 박현철;문용준;권세진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.125-130
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    • 2013
  • TPMS(Tire pressure monitoring system)의 의무장착에 대한 법률개정에 따른 개발의 활성화를 토대로, WSN(Wireless Sensor Network)의 '설치하고 잊어버린다'는 기본 명제 하에, 차량수명과 동일한 성능의 배터리 대체용 에너지 하베스터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 자동차의 메커니즘적인 측면에서 가장 유용한 회전운동 성분을 이용하여 회전하는 휠과 고정된 브레이크 디스크 사이의 상대운동을 통한 전자기 유도방식 발전을 채택하였다. 휠 측에 구성된 코일과 브레이크 디스크에 매립된 자석의 다양한 배열과 코일 권선수 등을 설계변수로 잡고 직교배열표를 이용하여 최적의 조합을 찾아낸 후 실험을 통해 실제 축전되는 전기 에너지의 양을 측정하여 도출된 특성함수를 바탕으로 본 모듈의 타당성을 검증하였다.

다중코일방식에 기초한 원격 생체 정보 측정을 위한 무선전력전송 기술 (Wireless Power Transmission Technology for Implantable Telemetry Device based on Multiple Transmit Coils)

  • 유영기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.203-211
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    • 2015
  • 신약개발이나 동물연구 등에서 연구대상 동물이 케이지(cage) 안에서 자유롭게 움직이고 있는 상태에서 무선으로 다량의 데이터를 수집하는 장치는 실험동물 신체 내부에 배터리로 구동되는 소형발신기를 내장시켜 혈압, 온도, 심박수, Electrocardiogram(ECG), Electroencephalography(EEG) 등의 정보를 근접통신을 통해 근처의 수신기로 전달하게 된다. 이러한 장비는 한정된 내부의 배터리를 이용하기 때문에 측정시간의 한계가 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위해서 전자기유도방식의 단점인 발신부와 수신부사이의 거리가 멀어질 때 발생하는 효율저하문제를 극복하기 위하여 다중코일 구조를 이용한 무선전력전송 구동 드라이버를 제안하였으며, 다중코일 중 수신부가 놓인 코일을 선택하기 위한 수신부 감지 장치도 제시되었다. 또한 실험을 통하여 제안된 구동드라이버 및 수신부 감지 회로의 구동 조건 선정 과정을 제시하였다.

전자파차폐 및 방열 기능을 가지는 하이브리드시트 성능측정 (Performance Measurement of The Hybrid Sheet with Dual Function of Electromagnetic-Shielding and Heat-Dissipating)

  • 안성수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.530-536
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    • 2021
  • 본 논문에서는 전자기기 등에서 전자파 차폐 및 방열소재로 많이 채택되는 동 메쉬 시트와 천연그라파이트 시트를 감압 접착제없이 합지시켜 개발된 차폐 및 방열의 기능을 동시에 가지는 하이브리드시트의 성능 측정결과를 제시하였다. 객관적인 방열 성능을 확인하기 위해 2개의 다른 제품들과 수직 및 수평 열전도도를 각각 측정하여 결과를 비교하였으며, 전자파 차폐 성능은 CISPR 11규격에 따른 복사방출시험을 3m 전자파 무향실에서 진행하여 확인하였다. 수직 열전도도의 경우 제안된 하이브리드 시트가 방열코팅이 된 알루미늄 시트 대비 약 8.63배, 감압 접착제로 인조 그라파이트를 합지시킨 구리 시트에 비해 18.7배 높은 수준이였으며, 수평 열전도도는 인조 그라파이트를 합지시킨 구리 시트에 비해 약 0.64배, 방열 코팅된 알루미늄 시트에 대해서는 약 1.76배로 나타났다. 동일한 열원에서 각 시트들을 적용 후 측정한 결과에서는 제안된 하이브리드 시트가 열방출 기능이 가장 우수하였고 복사방출시험에서는 방사노이즈들이 상당 부분 제거되는 결과를 얻었다.