• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1228-1230
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• 2005

This paper deals with design of heater trigger switching in a persistent current system(PCS) by finite element method(FEM) analysis of YBCO coated conductor(CC) tape. Most promising superconducting wire is YBCO coated conductor tape in these days for its high n value and critical current independency from external magnetic field. It is expected to be used many superconducting application such as fault current limiter and cable etc. The superconducting magnet which is operated in persistent current mode in SMES, NMR, MRI and MAGLEV has many advantages such as a high uniformity of a magnetic field and reducing a thermal loss. A PCS system consists of magnet power supply (MPS) which energized current to a magnet, heater, a coated conductor tape for switching, and superconducting magnet. In this paper, the characteristic of thermal quench of the YBCO CC tape and BSCCO tape by heater trigger analyzed by FEM. And optimal length of heater is calculated by temperature and time analysis. This heater trigger analysis is expected to be a basic concept of PCS application design.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.40-45
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• 2009

Many superconductor applications such as MRI and SMES must be operated in persistent current mode to eliminate the electrical ohmic loss. This paper presents the characteristic analysis of the high temperature superconducting (HTS) power supply made of YBCO coated conductor (CC). In this research, we have manufactured the HTS power supply to charge the 0.73 mH HTS double-pancake magnet made of YBCO CC. Among the all design parameters, the heater triggerring time and magnet applying time were the most important factors for the best performance of the HTS power supply. In this paper, three-dimensional simulation through finite element method (FEM) was used to study the heat transfer in YBCO CC and the magnetic field of the magnetic circuit. Based upon these results, the final operational sequence could be determined to generate the pumping current. In the experiment, the maximum pumping current reached about 16 A.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.31-35
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• 2015

Mapping is a useful tool in the magnetic field analysis and design. In some specific research area, such as the nuclear magnetic resonance (NMR) or the magnetic resonance imaging (MRI), it is important to map the magnetic field in the interesting space with high accuracy. In this paper, an indirect mapping method in the center volume of an air-core solenoid is presented, based on the solution of the Laplace's equation for the field. Through the mathematical analysis on the mapping calculation, we know that the condition number of the matrix, generated by the measurement points, can greatly affect the error of mapping result. Two different arrangement methods of the measurement points in field mapping are described in this paper: helical cylindrical line (HCL) method and parallel cylindrical line (PCL) method. According to the condition number, the HCL method is recommended to measure the field components using one probe. As a simple example, we mapped the magnetic fields in a MRI main magnet system. Comparing the results in the different methods, it is feasible and convenient to apply the condition number to reduce the error in the field mapping calculation. Finally, some guidelines were presented for the magnetic field mapping in the center volume of the air-core solenoid.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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• pp.174-174
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• 2001

Purpose： Dimensions of body RF coil composed of 4 rectangular loops for low field open MRI hav been optimized. The design result shows the field inhomogeneity of B1 field below 1.5 dB in the 25 cm DSV can be achieved. Method： Our low field RF coil is composed of 4 rectangular strip loops that assumed to b located at both the bottom and top sides of permanent magnet. All the loops have identica dimensions and current amplitude. First, the inductance of a loop is calculated. Second, the current distribution on the coil strip is calculated by using finite difference time doma method (FDTD). It takes as much as 4 days in FDTD simulation for low frequency RF field That's why the electrical dipole radiation method is used for simulation. With the curren distribution obtained using the FDTD simulation, for various dimensional parameters th magnetic field has been calculated by electric dipole radiation method, where the curren elements are regarded as electric dipole radiation sources. The field pattern from electri dipole radiation is almost same as that from FDTD simulation. Also, it is same as that fro the result using the Viot-Savart equation, for far tone radiation term becomes zero and th Bl field amplitude of near one radiation is the same as the B field due to static current The field homogeneity is calculated in the 25 cm BSV.

• 대한수의학회지
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• 제51권3호
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• pp.227-231
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• 2011

This study was undertaken to assess the lateral ventricle, which was some portion of brain and related to congenital anomalies, from 1, 2, 4, and 8 months of age in healthy micropigs. They were induced general anesthesia and performed magnetic resonance imaging (MRI) with a 0.3 Tesla magnet. Each age group was evaluated by three subjects such as lateral ventricular volume, ventricular volume ratio and asymmetry. T1 weighted transverse images were acquired for calculation of lateral ventricular and corresponding brain parenchyma areas. The ratio of bilateral ventricle areas used to analyze the asymmetry. The mean ventricular volumes of each month were $676.74{\pm}25.58mm^3$ (1 month-old), $630.64{\pm}143.84mm^3$ (2 month-old), $992.12{\pm}106.03mm^3$ (4 month-old) and $1172.62{\pm}237.57mm^3$ (8 month-old), respectively. The ventricular volume ratio was the smallest at 2 month-old and re-increased from that age. The ratio was significantly different between 2 month-old and other age groups (p < 0.05). The value of bilateral area ratio showed within 1.5 in all experimental animals. Consequently the lateral ventricle showed a positive correlation with aging and symmetric shapes in both sides. The developmental pattern of the lateral ventricle provides basic data in micropigs as an experimental animal model for physiological and neurosurgical approach.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1117-1118
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• 2011

NMR이나 MRI와 같은 고자장을 필요로 하는 마그넷은 높은 운전전류를 갖는 초전도 선재를 이용하여 제작된다. 이때 마그넷은 여러 코일을 겹쳐서 제작하는 것이 일반적이고, 크게 내측마그넷과 외측 마그넷으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 15T 외측마그넷 안에서 동작하는 5T급 내측마그넷의 설계 과정을 나타내었다. 내측마그넷은 2세대 고온초전도 선재를 이용하여 설계되고, 4.2K의 액체헬륨 안에서 동작한다. 마그넷의 임계전류는 초전도 선재의 $I_c$-B 특성을 고려하여 산정하였고, 임계전류를 바탕으로 운전전류를 결정하였다. 내측마그넷의 발생자장이 5T를 만족하는 운전전류와 마그넷의 형상을 계산을 통하여 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.211-213
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• 1999

This paper describes a new method for source current optimization of the electromagnetic devices. In a conventional method of current distribution optimization using design sensitivity based on a finite element method, position and width of coils are generally optimized under condition that shape of those is given. they cannot find the global minimum because the number of coils is pre-determined. To avoid this local minimum, source current region which is discretized uniformly is considered as design parameter. This discretized regions have zero or one current value during the optimization process. The proposed method is applied to magnetic resonance imaging(MRI) magnet.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.15-21
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• 2009

목적 : 나선 주사 영상에서 경사자계시스템의 회로 모델을 기반으로 실제 경사 자계를 추정하여 재구성에 사용함으로써 재구성 영상을 개선하는 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상장치의 경사자계 시스템은 저항 성분과 자체 인덕턴스, magnet 시스템과의 상호 인덕턴스, 커패시턴스 성분 등을 가지고 있어서 경사자계 증폭기에 인가하는 입력 경사자계 파형과 실제 만들어지는 경사자계 사이에는 시간적인 지연과 함께 파형에도 차이가 있다. 나선주사 영상에서 실제 만들어진 경사자계 파형 및 k-space 궤적은 재구성 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 경사자계시스템을 회로 소자로 모델링하였고, 입력 전압 파형에 대한 출력 전류 파형을 구함으로써 실제 얻어지는 경사자계파형을 유도하였다. 모델링에서 사용한 R-L-C 값은 재구성영상의 화질로부터 얻을 수 있는 방법을 제시하였다. 결과 : 1.5 Tesla MRI 시스템에서 경사자계 시스템의 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계 파형을 추정할 수 있었다. 경사자계파형을 적분함으로써 얻어진 나선 궤적을 재구성에 적용한 결과 재구성 영상의 균일도가 개선되었고, edge 부근에서 overshoot 가 줄어들었으며, 해상도가 향상된 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : R-L-C 회로 모델을 이용하여 경사자계시스템을 성공적으로 모델링할 수 있었고, 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계(전류) 파형을 추정할 수 있었다. 이로부터 얻은 kspace 나선 궤적을 이용하여 월등히 개선된 재구성영상을 얻을 수 있었다.

• 소성∙가공
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• 제31권3호
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• pp.124-128
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• 2022

NdFeB magnets have been positioned as the core materials in advanced technologies such as MRI (magnetic resonance imaging), FA (factory automation system), robot, motors, and so on based on the highest magnetic properties. To effectively improve the refined microstructure, the plastic deformation has been known as the good alternatives by the recrystallization. However, it has been regarded as being impossible because of the few slip systems in the RE-Fe-B magnets at room temperature. The purpose of this study was to investigate the possibility of control of grain refinement and magnetic anisotropy of NdFeB alloy powder by the severe plastic deformation. The NdFeB magnet powder was fabricated by gas atomization process, and the powder was pre-compacted at high temperature. The pre-compacted billets were deformed by HPT (high pressure torsion), and then the deformed billets were observed microstructure and magnetic properties. After the HPT process at room temperature, the grain size decreased with increasing because of the melted Nd-rich phase, and the anisotropy of Nd₂Fe₁₄B phase was formed after the HPT process.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.47-47
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• 2003

Abstract: RF Birdcage Resonator는 높은 자장 균질성과 신호 대 잡음비의 특성이 좋음으로 인해 MRI와 MRS 연구에 보편적으로 사용되고 있다. 본 연구는 인체를 비롯한 동물실험을 위한 다양한 실험대상에 따라 코일의 크기를 예측하여 Birdcage Resonator를 개발하였다. Unloaded와 Loaded 상태에서의 전기적인 성향을 Lumped Element Circuit Theory를 따라 일반적인 분석을 하였을 뿐 아니라 실제적인 실험을 통한 분석도 하였다. Introduction: Birdcage Resonator 는 자장 균일성이 뛰어나고 신호대잡음비가 좋아 Magnetic Resonance Imaging과 Spectroscopy에 유용하게 사용되어지고 있다. 이 연구에서는 실험대상에 따른 여러 가지의 Birdcage Resonator를 개발하기 위해 Lumped Element Circuit Theory를 사용한 일반적인 이론적 방법론을 이용하여 코일을 분석하였을 뿐 아니라 실제 제작한 후 실험을 통한 실질적인 영상분석도 병행하여 진행하였다. Method: 실질적인 개발에 앞서 Lumped Element Circuit Theory를 통해 이론적인 분석으로부터 나온 여러 parameter들을 정리하였다. 제작 후 실험적인 분석은 Network Analyzer (HP 4195A, 미국)를 통한 1차적인 분석을 한 후 최종적으로 3T MRI 장비 (메디너스, 한국)에서 수행하였다. 제작된 Birdcage Resonator의 종류는 기본적으로 Low-Pass Filter를 적용한 12-column 구조이다. 각각의 직경과 element의 길이는 다음과 같다. 1) 직경 13cm, element의 길이 22cm, 2) 직경 15cm, element의 길이 22cm, 3) 직경 17 cm, element의 길이 25cm. Result and Discussion: 여러 parameter들을 이론적으로 계산하여 실제 Birdcage Resonator를 제작하여 실험적인 분석을 한 결과 많은 차이가 있음을 알 수 있었다. 그 이유는 이론적인 계산에서는 생각되지 않았던 요인들이 실제 제작에 있어서는 많은 영향을 미쳤기 때문인 것이다. Network Analyzer를 통한 1차적인 분석 후에도 실제의 Magnet Field내에서 또 다시 차이가 나는 것 또한 같은 이유에서이다. 그러므로 Birdcage Resonator 제작에 있어서 이러한 여러 요인들을 충분히 고려하여야 할 것이다. Acknowledgement: 본 연구는 2002 년도 한국과학재단 목적기초연구사업 (과제번호 : R0l-2002-000-00294-0 (2002) 지원아래 수행되었다.