• 비파괴검사학회지
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• 제27권4호
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• pp.313-320
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• 2007

일반적으로 비파괴 검사용 초음파 탐촉자는 PZT를 이용한 압전소자가 많이 이용되어 왔다. 최근 압전특성이 PZT보다 크게 뛰어난 PMN-PT 압전 단결정 재료가 개발되어 초음파를 이용한 비파괴 평가 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다. 본 연구는 PMN-PT를 이용하여 발전설비 고감쇠 재료의 비파괴 평가에 적합한 초음파 탐촉자를 개발하기 위하여 수행되었다. KLM 모델을 이용하여 초음파 탐촉자의 특성을 시뮬레이션 하였으며 이를 기반으로 하여 중심주파수 1 및 2.25 MHz PMN-PT 종파용 초음파 탐촉자를 제작하여 상용 초음파 탐촉자와 그 성능을 비교하였다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.366-371
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• 1995

High performance magnetic materials are characterized by the combination of outstanding magnetic properties and optimized microstructures, e.g., nanocrystalline composites of multilayers and small particle systems. The characteristic parameters of the hysteresis loops of these materials vary over more than a factor of $10^{6}$ with optimum values for the coercive field of several Tesla and permeabilities of $10^{6}$. Within the framework of the computational micromagnetism (nanomagnetism) using the finite element method the upper and lower bounds of the coercive field of different types of grain ensembles and multilayers have been determined. For the case of nanocrystalline composites the role of grain size, exchange and dipolar coupling between grains and the degree of grain alignment will be discusses in detail. It is shown that the largest coercivities are obtained for exchange decoupled grains, whereas remanence enhancing requires exchange coupled grains below 20 nm. For composite permanent magnets based on $Nd_{2}Fe_{14}B$ with an amount of ~ 50% soft $\alpha$-Fe-phase coercivities of ${\mu}_{0}H_{c}=0.75\;T$, a remanence of 1.5 T and an energy product of $400\;kJ/m^{3}$ is expected. In nanocrystalline systems the temperature dependence of the coercivity is well described by the relation ${\mu}_{0}H_{c}=(2\;K_{1}/M_{s}){\alpha}-N_{eff}{\mu}_{0}M_{s}$, where the microstructural parameters $\alpha$ and $N_{eff}$ take care of the short-range perturbations of the anisotropy and $N_{eff}$ is related to the long-range dipolar interactions. $N_{eff}$ is found to follow a logarithmic grain size size dependence ${\mu}_{0}H_{c}=(2\;K_{1}/M_{s}){\alpha}-N_{eff}(\beta1nD){\mu}_{0}M_{s}$. Several trends how to achieve the ideal situation $\alpha$->1 and $N_{eff}$->1->0 will be discussed.

• 한국재료학회지
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• 제29권7호
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• pp.451-455
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• 2019

The electromagnetic and thermal properties of a heavy fermion $CeNi_2Ge_2$ are investigated using first-principle methods with local density approximation (LDA) and fully relativistic approaches. The Ce f-bands are located near the Fermi energy $E_F$ and hybridized with the Ni-3d states. This hybridization plays important roles in the characteristics of this material. The fully relativistic approach shows that the 4f states split into $4f_{7/2}$ and $4f_{5/2}$ states due to spin-orbit coupling effects. It can be found that within the LDA calculation, the density of states near the Fermi level are mainly of Ce-derived 4f states. The Ni-derived 3d states have high peaks around -1.7eV and spreaded over wide range around the Fermi level. The calculated magnetic of $CeNi_2Ge_2$ with LDA method does not match with that of experimental result because of strong correlation interaction between electrons in f orbitals. The calculations show that the specific heat coefficient underestimates the experimental value by a factor of 19.1. The discrepancy between the band calculation and experiment for specific heat coefficient is attributed to the formation of a quasiparticle. Because of the volume contraction, the exchange interaction between the f states and the conduction electrons is large in $CeNi_2Ge_2$, which increases the quasiparticle mass. This will result in the enhancement of the specific hear coefficient.

• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1473-1479
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• 2018

Recently multiferroic materials have attract great interest for the applications on memorial, spintronic and magneto-electric sensor devices for their spontaneous magneto-electric coupling properties. Research and development of the various kinds of multiferroics are indispensable factor for a new generation multifunctional materials. In this research, mechanical, electronic, magnetic and nonlinear optical properties of La modified $BiLaFe_2O_6$ (BLFO) and Mn modified $Bi_2FeMnO_6$ (BFMO) were studied as new members of multiferroic $BiFeO_3$ (BFO) series by first-principles calculations, and compared with the pure BFO to discover the optimized properties. Our results show that BLFO and BFMO have good mechanical stability as revealed by elastic constants that satisfy the stability criteria. All these compounds exhibit anisotropic and ductile nature. The enhanced properties by La and Mn substitution, such as increased hardness, improved magnetism, decreased band gap and comparable second harmonic generation responses reveal that the new multiferroic members of BLFO and BFMO would get wider application than their BFO counterpart. Our study is expected to providing an appropriate mechanical reference data as guidance for engineering of high efficiency multifunctional devices with the BFO series.

• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.14-21
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• 2021

-162℃ 초저온 상태의 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 균열과 같은 결함에 대한 구조 건전성 평가가 필요하다. 전통적인 파괴역학 관점에서는 응력확대계수 K, J-적분 그리고 CTOD를 이용한 단일 매개변수 평가가 주로 수행되어왔다. 그러나 실제 구조에서 발생되는 균열선단은 구조물의 크기, 시편형상 그리고 인장과 굽힘과 같은 하중의 형태에 따라 구속효과의 차이로 인한 영향이 발생하게 된다. 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위해 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력법이 있다. 본 논문에서는 비선형 탄성영역의 균열선단 응력장 평가에 적합한 J적분에 Q응력을 유도하여 2 매개변수 접근법을 사용하고자 한다. SENB 시편의 균열비 0.1~0.7 그리고 광폭시편 균열비 0.2~0.6에 시편 균열선단의 응력을 J-Q 평가법을 이용하여 구속효과를 정량적으로 평가 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권11호
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• pp.783-789
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• 2022

최근 연구에 의하면 하이브리드 로켓의 후연소실로 유입되는 연소유동은 고주파수 와류흘림을 포함하고 있으며, 노즐 벽면과 충돌하여 대향류가 형성되며 점화지연을 동반한 추가적인 연소가 발생하는 것이 확인되었다. 본 연구는 대향류 발생에 의한 점화지연이 연소압력 맥놀이가 나타나는 원인임을 확인하려 한다. 이를 위하여 Culick이 제안한 기존의 열음향 불안정 발생에 대한 에너지 킥 모델에 점화지연 발생을 반영한 수정 모델을 제안하였고 수치계산을 통하여 점화지연의 크기 변화가 열음향 결합에 의한 연소압력 맥놀이 발생을 결정하는 중요한 인자임을 확인하였다. 또한 후연소실 길이가 증가함에 따라 실험에서 관찰된 점화지연 감소는 에너지 킥과 압력의 위상 차의 증가를 가져와 맥놀이현상인 주기적인 압력증폭이 전혀 나타나지 않는 것도 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.63-70
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• 2023

본 연구는 선박 추진 축계의 무선 센서 시스템(WSS) 응용을 위한 용량성 무선 전력 전송(C-WPT) 시스템을 제시한다. 커플링 커패시터 양쪽의 단일 Q 팩터 및 회로에서 무효 전력제거를 위해 양면 LCLC 컨버터 및 변압기 토폴로지가샤프트에서 WSS용 회전식 C-WPT 시스템을 구동하도록 설계되었습니다. 170pF의 용량을 갖는 병렬 연결된 평행판 회전 커패시터가 설회전축의 C-WPT 시스템용으로 설계 및 구현된다. 실험 결과 C-WPT 시스템은 3mm 거리 및 1 MHz 작동 주파수에서 7.8 W 출력 전력으로 66.67 %의 전송 효율을 달성했다. 따라서 제작된 C-WPT 시스템은 회전축의 WSS에 전원을 공급할 수 있음을 증명하였다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc2호
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• pp.341-345
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• 2012

[Li0.055(K0.5Na0.5)0.945](Nb1-xTax)O3 (0.05 ≤ x ≤ 0.25) ceramics were prepared by the partial sol-gel (PSG) method to improve the microstructure homogeneity of Ta5+ ion and were compared to those prepared by the conventional mixed oxide (CMO) method. For the PSG method, Ta(OC2H5)5 was directly reacted with calcined [Li0.055(K0.5Na0.5)0.945]NbO3 powders and the specimens sintered at 1100 ℃ for 5 hrs showed a single phase with a perovskite structure. Compared to the specimens prepared by conventional mixed oxide powders, the relative ratio of tetragonal phase to orthorhombic phase of the sintered specimens prepared by Ta(OC2H5)5 was larger than that of the sintered specimens prepared by Ta2O5. The electromechanical coupling factor (kp), piezoelectric constant (d33) and dielectric constant (εr) of the sintered specimens were increased with Ta5+ content. These results could be attributed to the decrease of the orthorhombic-tetragonal polymorphic phase transition temperature (To-t), which could be evaluated by oxygen octahedral distortion. Strain of the sintered specimens prepared by the PSG method was higher than that of specimens prepared by the CMO method due to the increase of relative density. The effects of crystal structure on the strain characteristics of the specimens were also discussed.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권4호
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• pp.261-267
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• 2024

With the increase in the exploitation depth of offshore oil and gas, it is possible to control the global buckling of deep-sea pipelines by the snake lay method. Previous studies mainly focused on the analysis of critical buckling force and critical temperature of pipelines under the snake-like laying method, and pipelines often suffer structural failure due to seismic disasters during operation. Therefore, seismic action is a necessary factor in the design and analysis of submarine pipelines. In this paper, the seismic action of steel pipes in the operation stage after global buckling has occurred under the active control method is analyzed. Firstly, we have established a simplified finite element model for the entire process cycle and found that this modeling method is accurate and efficient, solving the problem of difficult convergence of seismic wave and soil coupling in previous solid analysis, and improving the efficiency of calculations. Secondly, through parameter analysis, it was found that under seismic action, the pipe diameter mainly affects the stress amplitude of the pipeline. When the pipe wall thickness increases from 0.05 m to 0.09 m, the critical buckling force increases by 150%, and the maximum axial stress decreases by 56%. In the pipe soil interaction, the greater the soil viscosity, the greater the pipe soil interaction force, the greater the soil constraint on the pipeline, and the safer the pipeline. Finally, the pipeline failure determination formula was obtained through dimensionless analysis and verified, and it was found that the formula was accurate.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권7호
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• pp.14-21
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• 2001

본 논문에서는 유전체가 삽입된 공진기를 이용하여 C-band용 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 공진기의 높이는 인접 유전체 공진기의 도파관 차단 주파수로부터 결정된다. 공진기의 지름은 도체 손실을 고려하여 유전체의 두 배로 결정하였다. 유전체 공진기의 공진주파수는 비소멸(non-decaying) 모드 해석법으로 계산하였다. 일반적으로 원통형 유전체 공진기의 공진주파수는 Cohn 모델로 해석하였는데, 이것은 공진기의 벽과 유전체벽 사이에서 전자파가 소멸(decaying)된다는 가정 하에 해석한 방법이다. 그러나， 이 방법은 근사적인 해석방법이다. 외부양호도(external quality factor)인 $Q_{ex}$는 Ansoft의 Maxwell 시뮬레이션 툴을 사용하여 결정하였다. 유전율 45인 유전체를 사용하여 설계한 대역통과 여파기는 5.065GHz의 중심주파수를 가졌다. 삽입손실은 1dB, 밴드 폭은 20MHz, 감쇠 특성은 30dB$(f_0{\pm}15MHz)$)로 설계목표에 만족함을 알 수 있다.