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고에너지효율 연자성 복합 분말 소재의 연구개발 동향 (Research Trend of Soft Magnetic Composite Materials with High Energy Efficiency)

  • 김휘준
    • 한국자기학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.77-82
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    • 2011
  • 우리 삶의 질을 좌우하는 전자기 기기의 고기능화, 자동화, 소형화 추이에 따라 사용량이 급격히 증가하고 있는 연자성 소재로서 가장 널리 사용되고 있는 전기강판과 에너지 고효율화라는 시대의 요구에 따라 새롭게 부상되고 있는 연자성 복합 분말 소재에 대해 각 연자성 소재 분야에서 철손 제어 인자 및 이들 인자들의 제어 방안에 대해 문헌을 고찰했다. 전기강판에서는 히스테리시스 손실을 낮추기 위해 정련공정을 통해 자구이동을 방해하는 결함을 제거하고 결정립의 크기를 최적화하고 있으며, 와전류 손실의 감소를 위해 합금첨가원소를 통해 비저항을 높이고 판재의 두께를 박판화하고 있다. 이와 동시에 코팅을 통해 자구의 이동이 용이하도록 응력의 방향 및 크기를 제어하며, 압연기술과 열처리 기술을 통해 집합조직을 최적화하여 고투자율 및 저철손을 동시에 충족시켜 나가고 있다. 연자성 복합 분말 소재의 경우, 분말 표면의 복합화를 통해 철계 조성, 코팅, 윤활재 및 바인더, 성형 및 열처리 조건 등에 복합적으로 의존하는 연자성 코어의 최종 자기특성을 제어하고 있다. 온간 및 다단 성형과 같은 새로운 성형공정, 2단 소둔/자성 열처리와 같은 소둔 조건, 나노결정질, 비정질 및 벌크 비정질 등과 같은 새로운 조성, 적절한 코팅층의 변수들을 최적화할 경우, 연자성 복합 소재의 자성특성은 향상될 것으로 기대된다.

PAA(Pad Area Array)을 이용한 ITS RF 모듈의 3차원적 패키지 구현 (Three Dimensional Implementation of Intelligent Transportation System Radio Frequency Module Packages with Pad Area Array)

  • 지용;박성주;김동영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권1호
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    • pp.13-22
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    • 2001
  • 본 논문에서는 RF 회로의 3차원 적층 구조를 설계하고 RF 회로의 특성개선 효과를 살펴보았다. 3차원적 RF 회로를 구현하기 위하여 분할 설계 기준을 제안하였으며 이에 따라 RF 회로를 기능별, 동작 주파수별로 분할하여 구현하였다. 분할된 하위 모듈을 3차원으로 적층 연결할 수 있도록 PAA 입출력 단자구조를 이용하여 3차원 형태의 ITS RF 시스템을 제작하였다. 이에 따라 아날로그 신호와 디지털 신호, DC 전원이 혼재되어 있는 ITS(지능형 교통관제 시스템) 224MHz RF 모듈을 구성되는 회로를 특성 임피던스 정합과 시스템의 동작 안정도를 고려하여, 기능별로는 송신부, 수신부, PLL(Phase Locked Loop)부, 전원부로 분할하였고 주파수별로는 224MHz, 21.4MHz, 및 450kHz~DC의 주파수 대역으로 분할하여 설계하였다. RF 회로 모듈을 구현하는 과정에서 224MHz 대역에서 동작하는 송신부와 수신부 증폭회로는 설계치와 일치하는 18.9㏈, 23.9㏈의 이득, PLL부와 전원부는 위상 고정, 정전원 입력의 동작특성을 최대화시킬 수 있었다. 3차원 구조의 RF 모듈은 2차원의 평면구조의 단일 기판 구성방법과 비교하여 부피 및 배선길이에서 각각 76.9%, 28.4%를 감소시킨 $48cm^3$, 1.8cm를 나타내었고, 열적 성분인 최고 동작 온도특성은 37% 감소한 $41.8^{\circ}C$를 나타났다. PAA형 3차원 적층 구조는 고속 고밀도 저전력의 특성을 가지며, 저비용으로 구현할 수 있으며 RF 주파수 영역에서 각 모듈을 기능별, 주파수별로 모듈화해 제품의 기능을 가변적으로 변화시켜줄 수 있음을 알 수 있었고, RAA 형태의 입출력 단자로 연결함으로써 단일 양면 기판으로 구현되던 2차원적 RF 회로 모듈의 부피와 전기적 동작 특성과 열적 특성을 개선시킬 수 있었다.

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부신 제거 백서에 티타늄 임플랜트 매식후 주위 골형성에 관한 연구 (The Study of Bone Formation around Titanium Implants Placed in Adrenalectomized Rat's Tibia)

  • 최갑림;김종렬;박봉수;성일용
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제22권3호
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    • pp.274-287
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    • 2000
  • The use of dental implants has increased tremendously in recent years and is expected to increase even more in the future. The successful outcome of any implant procedure is surely dependent on interrelationship of the various components of an equation that includes biocompatibility of implant material, macroscopic and microscopic nature of the implant surface, the status of implant bed, surgical technique, undisturbed healing phase and subsequent prosthetic design and long-term loading phase. The purpose of this study was to clarify the effects of adrenalectomy on the osseointegration of pure titanium implants. Seventy rats, 11 weeks of age, were divided into two groups : an adrenalectomized group and a control group. Titanium screw implant(diameter, 2.0mm; length, 3.5mm) was placed into left tibia of 70 rats, 35 in control group and 35 in the experimental group. The rats were sacrificed at different time interval (1, 2, 3, 4, 6, 8, and 12 weeks after implantation) for histopathologic observation, histomorphometric analysis and immunohistochemistry with fibronectin and CD44 antibody. The results obtained from this study were as follows: 1. Histopathogically, findings, newly formed bone was seen at 3 weeks control group and became lamellar bone at 12 weeks. At 6 weeks, lipocytes were observed in bone marrow space. Thickness of regenerated trabecular bone increased till 6 weeks after then, that decreased gradually. 2. By histomorphometric analysis, marrow bone density and contact ratio of marrow bone to implant decreased significantly from 8 to 12 weeks in experimental group compared to control group and also total bone to implant contact ratio decreased significantly from 4 to 12 weeks in experimental group compared to control group. 3. Fibronectin immunoreactivity was very strong at 3 and 4 weeks control group. And after that reduced gradually. But it was continuously strong from 1 to 12 weeks experimental group. 4. CD44 immunoreactivity was very strong in the newly formed osteoblasts at 3 and 4 weeks control group. But it reacted minimally later. However, it reacted continuously strong from 3 to 12 weeks experimental group. From these results, bone to implant contact ratio decreased gradually from 4 weeks in adrenalectomized group compared to control group. CD44 and fibronectin immunoreactivities were strong at all times in adrenalectomized rats. Therefore, it could be stated that immature bone remained continuously for a long time and not readily proceeded into mature status.

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단층 입력 구조의 Magnetic-Tunnel-Junction 소자용 Macro-Model을 이용한 4비트 그레이 카운터의 설계 (Design of 4-bit Gray Counter Simulated with a Macro-Model for Single-Layer Magnetic-Tunnel-Junction Elements)

  • 이승연;이감영;이현주;이승준;신형순
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권9호
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    • pp.10-17
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    • 2007
  • 기존의 트랜지스터 기반의 논리 연산자를 비휘발성 소자인 MTJ(Magnetic Tunneling Junction)로 대체하는 자기논리(magneto-logic) 회로는 그동안 기억 소자 분야에만 국한되어온 MTJ를 스핀전자공학 분야의 새로운 응용으로 논리 회로까지 확장하여 적용 가능하게 한다. 자기논리 회로는 회로 면적 면에서 우수하고 전원이 꺼져도 정보를 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 불(Boolean) 연산을 수행함에 있어서 유연성을 보여, 단순히 입력을 바꾸는 것만으로도 한 MTJ 소자로 모든 논리 연산자를 구현 가능하게 한다. 이로써 물리적으로 완성된 회로 내에서, 재구성 가능한 자기논리 회로를 설계할 수 있다. 본 논문에서는 종래의 다층 입력 구조의 MTJ에 비해, 공정이 간단하고, 보다 유연한 함수 구현 능력을 갖는 단층 입력 구조의 새로운 MTJ 소자를 제안하며, 그 예로, 4비트 그레이 카운터를 설계하여 그 동작을 이전 논문에서 제안된 바 있는 macro-model을 보완 적용하여 검증하였다.

쓰로틀밸브 급개방시 기류소음의 4극음원에 대한 정량적 해석 (Quantitative Analysis of Quadrupole Noise Sources upon Quick Opening The Throttle)

  • 김재헌;정철웅;김성태;이수갑
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.469-474
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    • 2002
  • In recent years, modularization of engine parts has increased the application of plastic products in air intake systems. Plastic intake manifolds provide many advantages including reduced weight, contracted cost, and lower intake air temperatures. These manifolds, however, have some weakness when compared with customary aluminium intake manifolds, in that they have low sound transmission loss because of their lower material density. This low transmission loss of plastic intake manifolds causes several problems related to flow noise, especially when the throttle is opened quickly. The physical processes, responsible for this flow noise, include turbulent fluid motion and relative motion of the throttle to the airflow. The former is generated by high-speed airflow in the splits between the throttle valve and the inner-surface of the throttle body and surge-tank, which can be categorized into the quadrupole source. The latter induces the unsteady force on the flow, which can be classified into the dipole source. In this paper, the mechanism of noise generation from the turbulence is only investigated as a preliminary study. Stochastic noise source synthesis method is adopted for the analysis of turbulence-induced, i.e. quadrupole noise by throttle at quick opening state. The method consists of three procedures. The first step corresponds to the preliminary time-averaged Navier-Stokes computation with a $k-\varepsilon$ turbulence model providing mean flow field characteristics. The second step is the synthesis of time-dependent turbulent velocity field associated with quadrupole noise sources. The final step is devoted to the determination of acoustic source terms associated with turbulent velocity. For the first step, we used market available analysis tools such as STAR-CD, the trade names of fluid analysis tools available on the market. The steady state flows at three open angle of throttle valve, i.e. 20, 35 and 60 degree, are numerically analyzed. Then, time-dependent turbulent velocity fields are produced by using the stochastic model and the flow analysis results. Using this turbulent velocity field, the turbulence-originated noise sources, i.e. the self-noise and shear-noise sources are synthesized. Based on these numerical results, it is found that the origin of the turbulent flow and noise might be attributed to the process of formulation and the interaction of two vortex lines formed in the downstream of the throttle valve. These vortex lines are produced by the non-uniform splits between the throttle valve and inner cylinder surface. Based on the analysis, we present the low-noise design of the inner geometry of throttle body.

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연X-선 투사 리소그라피를 위한 등배율 포물면 2-반사경 Holosymmetric System (Paraboloidal 2-mirror Holosymmetric System with Unit Maginification for Soft X-ray Projection Lithography)

  • 조영민;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.188-200
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    • 1995
  • 파장 13nm의 연 X-선을 사용하여 초고밀도 반도체 칩을 네작할 수 있는 고분해능의 투사 결상용 2-반사경계(배율=1)을 설계하였다. 등배율(1:1)의 광학계는 holosymmetric system으로 구성하였을 때 코마와 왜곡수차가 완전히 제거되는 이점을 갖는다. 2-반사경 holosymmetric system에서 추가적으로 구면수차를 제거하기 위해 두 반사경을 동일한 포물면으로 만들고 두 반사경 사이 거리를 조절하여 비점수차와 Petzval 합이 상쇄되게 함으로써 상면만곡 수차를 보정하였다. 이렇게 구한 aplanat flat-field 포물면 2-반사경 holosymmetric system은 크기가 작고 광축회전대칭의 간단한 구조를 가지면 중앙부 차폐가 아주 작다는 특징을 갖고 있다. 이 반사경계에 대해 잔류 수차, spot diagrams, 회절효과가 고려된 NTF의 분석 등을 통해 연 X-선 리소그라피용 투사 광학계로서의 성능이 조사된 결과, $0.25\mum$및. $0.18\mum$의 해상도가 얻어지는 상의 최대 크기가 각각 4.0mm, 2.5mm로 구해졌고 초점심도는 각각 $2.5.\mu$m, $2.4.\mum$로 얻어졌다. 그러므로 이 반사경계는 256Mega DRAM 및 1Giga DRAM의 반도체 칩 제작의 연구에 응용될 수 있다.

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한국 도시의 만성호흡기 질환 이환율에 영향을 주는 요인 (Factors Affecting the Morbidity Related to Respiratory Dieseases in Urban Korea)

  • 한성현;박재성;서승희;윤지은;지선하
    • 한국인구학
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    • 제28권2호
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    • pp.205-217
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    • 2005
  • 이호흡기 질환에 영향을 미치는 요인을 규명 하고져 대기오염 측정망이 있는 우리나라 52개 주요 도시의 오존 측정 자료와, 전국 건강보험 자료에서 같은 도시의 만성 호흡기 질환 이환율을 측정하고, 통계청 자료를 이용하여 52개 도시를 생태적 특성으로 분류하였고 52개 도시를 분석단위로 생태적 연구를 실시하였다. 연구 결과 우리나라 주요도시의 만성 호흡기 질환 이환율은 서울이나 수도권 보다 해안 산업화 도시가 높은 경향을 보였다. GIS에 의한 만성 호흡기 질환 이환율과 오존농도의 분포는 매우 유사하였다. 호흡기질환에 영향을 주는 요인은 호흡기 질환 입원율과 외래 방문을 모두 오존 농도와 해안지역이 영향을 미친 것으로 보이나 노인인구 비율 변수를 추가하면 노인인구 비율이 높은 영향을 미쳤고 흡연비율과 해안지역이 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과로 만성호홉기질환에 영향을 주는 요인은 노인인구비율은 물론이고, 오존농도와 흡연비율, 해안 도시 등이 위험요인으로 작용할 가능성 있는 것으로 보이지만 이 연구결과 만으로 단정 하기는 어렵다. 따라서 향후 만성호흡기 질환관리를 위하여 보다 구체적인 위험요인 규명이 필요하다고 생각된다.

연료전지 카스켓용 NBR 고무의 산-열 노화 특성과 수명예측에 관한 연구 (A Study on the Life Time Prediction and Acid-Heat aging Property of NBR Rubber for Fuel Cell Gasket)

  • 김미숙;김진학;김석진;김진국
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권1호
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    • pp.20-31
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    • 2007
  • 고무의 안정성과 신뢰성 확보를 위해 재료 특성과 수명 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 연료전지용 고무 가스켓으로 사용되는 황으로 가황한 NBR compound의 수명을 예측하였다. 5, 6, 7 vol% 황산농도에서 120, 140, $160^{\circ}C$ 온도로 각각 3시간에서 600시간까지 가속 노화시험을 하였다. 고무를 황산용액 안에 침지시키기 위해 pyrex glass tube를 사용하였다. 그리고 가열 시간 동안 용액의 증발을 막기 위하여 pyrex glass tube 양쪽 끝을 막았다. 연료전지용 가스켓인 NBR 고무의 수명을 예측하기 위하여 가속 산-열 노화시험 후 물성 실험을 하였으며 산-열 노화시험에서 물리적 특성의 영향을 연구하기 위하여 인장강도, 신장율, 경도, 가교밀도를 측정하였다. 인장강도는 황산농도와 온도가 증가함에 따라서 감소되었는데 이 결과로 Arrhenius 식을 유도하여 수명을 평가하였다.

김치 동결시의 물리적 특성 및 동결시간 예측 모델 개발 (Development of Freezing Time Prediction Model and Thermo-physical Properties of Frozen Kimchi)

  • 정진웅;김병삼;김종훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.125-130
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    • 2003
  • 본 연구에서는 냉동처리한 김치의 동결에 따른 물리적 특성을 조사하고 적정 동결시간을 예측하기 위한 모델을 개발하였다. 김치의 동결 전후의 밀도를 부피에 대한 중량의 비로 산정한 결과 김치의 밀도는 1001.9$\pm$0.03 kg/㎥(동결전), 987.0$\pm$0.07 kg/㎥(동결후)이었고 김치의 체적팽창은 4.67%(-15$^{\circ}C$)이었다. 김치의 빙결점은 양념액에서 -2.5$^{\circ}C$, 고형분은 -4.$0^{\circ}C$로 측정되었다. 김치의 빙결율은 -5.$0^{\circ}C$일 때 약 50%이상, -1$0^{\circ}C$일 때 약 75% 이상, -$25^{\circ}C$일 때 약 90% 수준이었다 시료의 초기온도( $X_1$), 시료의 두께( $X_2$)와 시료의 초기빙결점에서 동결매체 온도사이의 차의 역수( $X_3$) 및 표면열전달계수의 역수( $X_4$)를 독립변수로 하고 동결시간(Y)을 종속변수로 설정하여 다중회귀 분석을 실시한 결과, $Y_{kimchi}$=3.856 $X_1$+13982.8 $X_2$+8305.166 $X_3$+ 3559.181 $X_4$-639.189($R^2$=0.9632)의 방정식을 구하였다. 이 식은 기존의 모델에 비해 측정치와 예측치가 비교적 유사한 것으로 나타났으며, 평균 절도오차도 10% 수준이었다.

차량용 12-V 납축전지의 충·방전 모델링 (Modeling of the Charge-discharge Behavior of a 12-V Automotive Lead-acid Battery)

  • 김의성;전세훈;전원진;신치범;정승면;김성태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권3호
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    • pp.242-248
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    • 2007
  • 자동차 전기장치 시스템을 최적화하기 위해서는 차량용 납축전지의 충전 및 방전 거동을 예측할 수 있는 모델링 기술이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 차량용 12-V 납축전지의 충전 및 방전 거동을 예측할 수 있는 2차원 모델링을 수행하였다. 이 연구에 사용된 수학적 모델에는 전기화학반응 속도론, 전해질의 유동, 대류에 의한 이온의 전달현상, 전극의 시간에 따른 공극률의 변화 등이 고려되었다. 모델링의 신뢰성을 검증하기 위하여 방전 및 충전실험을 수행하였다. 방전실험은 $25^{\circ}C$에서 C/5, C/10 및 C/20의 방전율에 대하여 수행하였고, 충전실험은 $25^{\circ}C$에서 정전류-정전압 방법으로(제한전류 30A, 제한전압 14.24 V) 수행하였다. 모델에 근거하여 예측된 충 방전 거동은 충 방전 실험결과와 잘 일치하였다. 또한 2차원 모델링을 통하여 충 방전이 진행되는 동안 실제로 측정이 불가능한 납축전지 내부의 전류밀도, 전해액의 농도 및 충전상태(state of charge; SOC)의 분포를 예측할 수 있었다.