• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권5호
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• pp.283-288
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• 2000

In this work, small-size, high-performance simple solenoid-type RF chip inductors utilizing an Al2O3 core material were investigated. Copper (Cu) wire with $40\mum$ diameter was used as the coils and the size of the chip inductor fabricated in this work was $2.1mm\times1.5mm\times1.0mm$. The external current source was applied after bonding Cu coil leads to gold pads electro-plated on each end of backsides of a core material. High frequency characteristics of the inductance (L), quality factor (Q), and impedance (Z) of developed inductors were measured using an RF Impedance/Material Analyzer (HP4291B with HP16193A test fixture). This HP4291B was also used to obtain the equivalent circuit and its circuit parameters of the chip inductors. This HP4291B was also used to obtain the equivalent circuit and its circuit parameters of the chip inductors. The developed inductors have the self-resonant frequency (SRF) of 1.1 to 3.1 GHz and exhibit L of 22 to 150 nH. The L of the inductors decreases with increasing the SRF. The Z of the inductors has the maximum value at the SRF and the inductors have the quality factor of 70 to 97 in the frequency range of 500 MHz to 1.5 GHz.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.324-330
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• 2016

전자접촉기는 전기 회로에 사용하는 개폐기 중 하나로 산업계 전반에 걸쳐서 폭 넓게 사용되고 있다. 이 전자접촉기의 구동부인 전자코일은 전기 회로를 개폐하는 역할을 맡고 있고 전자접촉기의 동작 성능에 중요한 역할을 한다. 이 논문은 유한요소법을 이용하여 실험데이터를 반영한 해석 모델을 구현하였으며 인가전압과 권선수의 변화에 대한 전자기력의 특성 확인을 통해 해석 모델을 검증하였다. 두 전자코일의 구동 코어와 고정 코어의 접촉부 변화에 따른 전자기력의 특성을 연구하였다. Push형 솔레노이드 구조의 전자코일에서 두 코어 접촉부의 기울기에 따른 구조의 전자기력 특성을 접촉부의 자속밀도 분포를 통해 해석하였다. 또한 접촉부 사이 air gap의 변화에 의한 구조가 자속밀도 분포에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 통하여 전자코일의 코어 접촉면에 따른 전자기력의 특성을 연구하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.835-842
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• 2016

국내 도시철도차량의 유지보수는 대부분 예방정비에 기초하고 있다. 기존 유지보수 방법의 한계를 극복하기 위해, 상태기반 유지보수기법을 철도차량에 적용하려는 움직임이 최근 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 도시철도차량 제동장치의 핵심 고장부품인 솔레노이드 밸브에 대하여 전류기반 고장진단기법 개발을 시도하였다. 주요 고장부품으로 선정된 솔레노이드 밸브에 대하여, 등가회로모델 및 온도 보상된 전류 감시에 기반한 고장 진단법을 제안하였다. 제안한 고장 진단법의 유효성을 검증하기 위해 실제 도시철도차량에 사용되는 솔레노이드 밸브(상용제동 전자밸브)를 이용하여 사례연구를 진행했다. 본 연구는 철도차량 제동장치의 솔레노이드 밸브 고장진단이 추가 센서의 장착 없이 가능함을 보여주었고, 철도차량의 안전성 및 신뢰성 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제4B권2호
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• pp.54-58
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• 2004

This paper presents the iron core design method of a high temperature superconducting (HTS) transformer considering voltages per turn (V/T). In this research, solenoid type HTS coils were selected for low voltage (LV) winding and double pancake coils for high voltage (HV) winding, just as in conventional large power transformers. V/T is one of the most fundamental elements used in designing transformers, as it decides the core cross sectional area and the number of primary and secondary winding turns. By controlling the V/T, the core dimension and core loss can be changed diversely. The leakage flux is another serious consideration in core design. The magnetic field perpendicular to the HTS wire causes its critical current to fall rapidly as the magnitude of the field increases slowly. Therefore in the design of iron core as well as superconducting windings, contemplation of leakage flux should be preceded. In this paper, the relationship between the V/T and core loss was observed and also, through computational calculations, the leakage magnetic fields perpendicular to the windings were found and their critical current decrement effects were considered in relation to the core design. The ％ impedance was calculated by way of the numerical method. Finally, various models were suggested.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.151-155
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• 2002

This paper presents a micro fluxgate magnetic sensor in printed circuit board (PCB). The fluxgate sensor consists of five PCB stack layers including one layer magnetic core and four layers of excitation and pick-up coils. The center layer as a magnetic core is made of a micro patterned amorphous magnetic ribbon with extremely high DC permeability of ∼100,000 and the core has a rectangular-ring shape. The amorphous magnetic core is easily saturated due to the low coercive field and closed magnetic path for the excitation field. Four outer layers as an excitation and pick-up coils have a planar solenoid structure. The chip size of the fabricated sensing element is 7.3${\times}$5.7m㎡. Excellent linear response over the range of -100${\mu}$T to +100${\mu}$T is obtained with 540V/T sensitivity at excitation square wave of 3V$\_$P-P/ and 360kHz. The very low power consumption of ∼8mW was measured. This magnetic sensing element which measures the lower fields than 50${\mu}$T, is very useful for various applications such as: portable navigation systems, military research, medical research, and space research.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.702-707
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• 2002

This paper presents a micro fluxgate sensor in printed circuit board (PCB). The fluxgate sensor consists of five PCB stack layers including one layer magnetic core and four layers of excitation and pick-up coils. The center layer as a magnetic core is made of a micro patterned amorphous magnetic ribbon and the core has a rectangular-ring shape. The amorphous magnetic core is easily saturated due to the low coercive field and closed magnetic path for the excitation field. Four outer layers as an excitation and pick-up coils have a planar solenoid structure. The chip size of the fabricated sensing element is 7.3$\times$5.7$\textrm{mm}^2$. Excellent linear response over the range of -100$\mu$T to +100$\mu$T is obtained with 540V/T sensitivity at excitation square wave of 3 $V_{p-p}$ and 360kHz. The very low power consumption of ~8mW was measured. This magnetic sensing element, which measures the lower fields than 50$\mu$T, is very useful for various applications such as: portable navigation systems, military research, medical research, and space research.h.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제6권3호
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• pp.110-114
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• 2005

We present a micro fluxgate magnetic sensor having solenoid coils and racetrack shaped magnetic core, which was designed to decrease the .operating power and magnetic flux leakage. Electroplated copper coils of $6\;{\mu}m$ thickness and the core of $3\;{\mu}m$ thickness were separated by benzocyclobutane (BCB) having a high insulation and good planarization characters. Permalloy $(Ni_{0.8}Fe_{0.2})$ as a magnetic core was also electroplated under 2000 gauss to induce the magnetic anisotropy. The core had the high DC effective permeability of $\~1,300$ and coercive field of $\~0.1$ Oe. The fabricated fluxgate sensor had the very small actual size of $3.0\times1.7\;mm^2$. The fluxgate sensor with a racetrack shaped core had the high sensitivity .of $\~350$ V/T at excitation condition of 3 $V_{P-P}$ and 2 MHz square wave. When two fluxgates were perpendicularly aligned in terrestrial field, their two-axis output signals were very useful to commercialize an electronic azimuth compass for the portable navigation system.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권7호
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• pp.339-343
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• 2006

In this study, the variations of the important characteristics of solenoid-type RF chip inductors utilizing a low-loss A1203 core material on inductor dimensions were investigated systematically. Four dimensions of the chip inductors fabricated in this work were $1.0\times0.5\times0.5mm^3,\;1.5\times1.0\times0.7mm^3,\;2.1\times1.5\times1.0mm^3,\;and\;2.4\times2.0\times1.4mm^3$ and copper (Cu) wire with $40{\mu}m$ diameter was used as the coils. High frequency characteristics of the inductance, quality factor, and impedance of developed inductors as a function of inductor dimensions were measured using an RF Impedance/Material Analyzer (HP4291B with HP16193A test fixture). It was observed that the developed inductors with the number of turns of 6 have the inductance (L) of 12 to 82 nH and exhibit the self-resonant frequency (SRE) of 3.6 to 1.2 GHz. The SRF of inductors decreases with increasing the inductor size while the L increases with the inductor size. The smallest inductors of $1.0\times0.5\times0.5mm^3$ exhibited the L of 12 nH, SRF of 3.6 GHz, and the quality factor of 67 near the frequency of 1.1 GHz. The calculated data predicted the high-frequency data of the L, and Q of the developed inductors well.

• 한국자기학회지
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• 제11권1호
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• pp.38-44
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• 2001

저자장 영역(1 mT 이하)에서 국가 표준시스템을 분해능 0.26 nT 수준으로 확립하였다. 비자성 재료로 건축하여 자성체에 의한 영향을 배제할 수 있는 비자성동에서 세슘 광펌핑 마그네토미터, 3-축 헬름홀츠 코일 등을 이용하여 자동적으로 지자장을 상쇄시키는 장치를 만들었다. 그 특성은 대역폭 10 Hz에서 0.1 nT/10 min이었다. 지자장이 상쇄된 공간에 최적 설계한 단전류-다층 솔레노이드(길이 1.02 m, 평균반경 0.l1467 m, 단위길이당 권선수 1000 turns/m)를 설치하고, 솔레노이드에 정밀 전류를 홀려 자장을 발생시키는 방법을 사용하여 저자장 표준시스템의 성능을 향상시켰다. 솔레노이드 중심에서 자장의 안정도는 $\pm$ 1 cm 범위에서 1.0$\times$$10^{-7}$ T이었다. 핼륨 광펌핑 마그네토미터를 이용하여 측정한 솔레노이드의 코일상수는 1.231 058 9 mT/A이고, 온도계수는 0.38 nT/$^{\circ}C$이었다. 저자장 표준시스템은 저자장 측정기의 교정 및 저자장관련 시험검사 등에 사용된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권2호
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• pp.171-176
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• 2009

목적 : 자기공명영상 장비에서 신호를 주고 받는 주요 부분인 RF 코일의 성능 특성인 Q 값 (quality factor)과 신호대잡음비 (SNR, signal-to-noise ratio) 값에 미치는 코일 구리선 코팅 재질의 영향을 조사하고자 하였다. 대상 및 방법 : 폴리에스테르 (polyester), 폴리우레탄 (polyurethane), 폴리이미드 (polyimide), 폴리아마이드이미드 (polyamideimide), 폴리에스테르이미드 (polyester-imide)가 코팅된 직경 0.4 mm 구리선을 사용하여, 내경이 1.7mm인 RF 코일을 솔레노이드 형태로 제작한 후 network analyzer로 Q 값을 측정하였다. 또한 제작된 RF 코일을 600 MHz MRI (14.1 T, Bruker DMX600) 장비를 이용하여 표준시료를 이용한 자기공명영상 실험을 수행하였으며, 5개의 다른 코팅 재질과 코팅이 없는 경우에 대하여 영상에서의 신호대잡음비를 비교하였다. 결과 : 코팅 피복을 벗겨내고 측정한 신호대잡음비는 오차 범위에서 유사하였으며, 코팅되어 있는 경우에는 그 재질에 따라 Q 값 및 신호대잡음비가 다르고, 폴리에스테르의 경우를 제외하면 코팅 피복이 없는 경우와 비교하여 큰 값을 보였다. 폴리우레탄 코팅 구리선을 사용하였을 때 Q 값 및 신호대잡음비가 가장 크게 나타났으며, 가장 작은 값을 보인 폴리에스테르 코팅재질인 경우와 비교할 때 신호대잡음비가 34% 정도 큰 값을 보였다. 결론 : 1.2 mm 이하의 작은 생체시료에 적합한 솔레노이드형 RF 코일을 상용 프로브에 장착하여 사용할 수 있도록 손쉽게 제작하였으며, 폴리우레탄으로 코팅된 구리선으로 만들어진 코일의 경우 신호대잡음비가 30% 이상으로 가장 우수한 결과를 보였고, 따라서 코팅 재질의 선택이 자기공명영상의 결과에 중요하게 작용함을 확인할 수 있었다.