• 제목/요약/키워드: electric current density

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전기적 특성을 고려한 ICP Source 설계 (Design of an Inductively Coupled Plasma Source with Consideration of Electrical Properties and its Practical Issues)

  • 이상원
    • 한국진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.176-185
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    • 2009
  • ICP source의 성능과 구현 가능성은 impedance와 전기장, 자기장의 공간 분포에 큰 영향을 받는다. ICP source의 impedance는 ICP 안테나와 플라즈마의 impedance에 의해 결정된다. 안테나 설계에 있어서 안테나에 형성되는 고전압을 방지하고 공정 중 급격한 impedance 변화를 방지하기 위해서는 ICP source의 허수 impedance가 $-100\;ohm{\sim}+100\;ohm$의 영역에 존재하는 것이 유리하다. 플라즈마 균일도는 안테나에 흐르는 전류와 전압에 의해 형성되는 전기장 세기와 자기장 세기에 영향을 받는다. 원형 안테나와 대칭성이 개선된 안테나에 대해 전자기 simulation과 플라즈마 밀도의 공간분포를 측정하였으며 안테나 형태에 따른 전자기장과 플라즈마 밀도 분포의 개선을 확인하였다. 반경 방향 균일도를 조절하기 위해서는 일반적으로 지름이 다른 복수개의 안테나를 동심원 상에 배치하는 방법을 사용한다. 각 안테나들을 병렬로 연결한 경우 각각의 안테나의 임피던스에 따른 전류 분배 비율이 상이하며, 분배 비율을 조절하기 위해 코일 또는 capacitor를 연결할 경우 나타나는 현상을 계산하였다.

Fourier-Galerkin Moment Method를 이용한 접지된 2개 유전체층 위의 완전도체띠 격자구조에 의한 TE 산란의 해 (Solution of TE Scattering by a Perfectly Conducting Strip Grating Over the Grounded Two Dielectric Layers Applying Fourier-Galerkin Moment Method)

  • 윤의중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.635-640
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    • 2012
  • 본 논문에서는 접지된 2개의 유전체층 위의 도체띠 격자구조에 의한 TE (Transverse Electric) 산란문제를 도체경계조건과 수치해석 방법인 FGMM (Fourier-Galerkin Moment Method)를 적용하여 해석하였으며, 이 때 유도되는 표면전류밀도는 미지의 계수와 단순한 함수인 지수함수의 곱의 급수로 전개하였다. 전반적으로, 제안된 구조에서 영역-2의 유전체층의 비유전율 ${\epsilon}_{r2}$과 유전체 층의 두께 $t_2$가 증가함에 따라 반사전력이 증가하였다. 반사전력의 급변점들은 공진효과에 기인한 것으로 과거에 wood's anomaly라고 불리워졌으며, 수치계산 결과들은 기존 논문의 결과들과 일치하였다.

접지된 유전체 평면위의 스트립 양끝에서 0 저항율을 갖는 저항띠 격자구조에 의한 H-분극 산란 (H-Polarized Scattering by a Resistive Strip Grating with Zero Resistivity at Strip-Edges Over a Grounded Dielectric Plane)

  • 윤의중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.349-354
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스트립 폭과 격자주기, 유전체 층의 비유전율과 두께, 그리고 transverse electric (TE) 평면파의 입사각에 따른 접지된 유전체 평면위의 스트립 양끝에서 0 저항율을 갖는 저항띠 격자구조에 의한 H-분극산란 문제를 Fourier-Galerkin Moment Method (FGMM)를 이용하여 해석하였다. 저항띠의 변하는 저항율은 저항띠의 양끝에서 0으로 변하는 경우를 취급하였고, 이때 저항띠 위에서 유도되는 전류밀도는 직교다항식의 일종인 2종 Chebyshev 다항식의 급수로 전개하였다. 반사전력의 급변점들은 공진효과에 기인한 것으로 과거에 wood's anomallies라고 불리워지며, 반사전력에 대한 수치결과들은 기존 논문의 균일 저항율의 수치 결과들과 비교하였다.

6.78 MHz 무선전력전송 시스템에 의한 전자파 노출량 분석 (Analysis of Electromagnetic Wave Exposure Due to 6.78 MHz Wireless Power Transfer System)

  • 윤석;정현종;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권12호
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    • pp.954-963
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    • 2017
  • 본 연구에서는 공진형 무선전력전송시스템에 의해 발생되는 자기장과 전기장 강도 및 이에 의한 인체 내부 전자파 비흡수율(Specific Absorption Rate: SAR) 분포를 분석하였다. 연구에서 사용된 동작주파수는 ISM 대역에 해당하는 6.78 MHz이다. 실제 시스템을 제작하고, 시스템의 송신측에 공급되는 가용 전력을 1 W로 제한하여 전기장 및 자기장 분포를 측정하고, 동일한 규격으로 시뮬레이션한 결과와 비교하였다. 피부, 지방, 근육의 순으로 조직층이 구성된 단순인체모델을 이용하여, WPT 시스템으로부터의 거리에 따른 인체 내부의 유도 전류밀도와 SAR 분포를 구하였다. 측정과 시뮬레이션을 통해 얻어진 전자파 노출 정도를 ICNIRP(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection)의 국제 권고기준과 비교하여 분석하였다.

접지된 유전체 평면위의 변하는 저항율을 갖는 저항띠 격자구조에 의한 H-분극 산란 : 한쪽 모서리에서 유한하고 다른쪽 모서리로 가면서 0인 경우 (H-Polarized Scattering by a Resistive Strip Grating with the Tapered Resistivity Over a Grounded Dielectric Plane : from Finite at One Strip-Edge to Zero at the Other Strip-Edge)

  • 윤의중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.543-548
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스트립 폭과 격자주기, 유전체 층의 비유전율과 두께, 그리고 TE(transverse electric) 평면파의 입사각에 따른 접지된 유전체 평면위의 변하는 저항율을 갖는 저항띠 격자구조에 의한 H-분극 전자파 산란문제를 FGMM(Fourier-Galerkin Moment Method)를 이용하여 해석하였다. 저항띠의 변하는 저항율은 한쪽 모서리에서는 유한하고 다른쪽 모서리에서 0 저항율을 가지며, 이때 저항띠 위에서 유도되는 표면 전류밀도는 직교다항식의 일종인 차수가 ${\alpha}=1$, ${\beta}=0$인 Jacobi 다항식의 급수로 전개하였다. 정규화된 반사전력의 수치결과는 기존의 수치결과와 매우 일치하였다.

BSCCO-2212/$SrSO_4$ 벌크 초전도체의 제작 및 특성평가 (Fabrication and characterizations of the BSCCO-2212/$SrSO_4$ bulk superconductors)

  • 김규태;장석헌;박의철;황수민;주진호;홍계원;김찬중;김혜림;현옥배
    • Progress in Superconductivity
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    • 제8권1호
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    • pp.108-112
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    • 2006
  • We fabricated Bi-2212/$SrSO_4$ bulk superconductors by the casting process and evaluated the effects of the powder mixing method and annealing temperature on the texture, microstructure, and critical current. In the process, the Bi-2212 powders were mixed with $SrSO_4$ by hand-mixing(HM) and planetary ball milling(PBM) method and then the powder mixtures were melted at $1100^{\circ}C{\sim}1200^{\circ}C$, solidified, and annealed. We observed that the rod made by the PBM had a more homogeneous microstructure and smaller $SrSO_4$ and second phases than that of the rod made by the HM, resulting in increased $I_c$. The $I_c$ of the rod also depended on the annealing temperature and the highest $I_c$ was obtained to be 200 A when prepared by HM at $1200^{\circ}C$ and annealed at $810^{\circ}C$ which is probably due to the moderate density and 2212 texture and the smaller and less second phase compared to that at higher temperature. The possible causes of the variations of $I_c$ with the powder mixing method and annealing temperature were related to the microstructural evolution based on the SEM, EPMA, and DTA analyses.

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YBCO 초전도체의 효과적인 플럭스 피닝 센터로서의 나노 크기 $BaCeO_3$ 합성 (Synthesis of Nano Size $BaCeO_3$ as an Effective Flux Pining Center for YBCO Superconductor)

  • 윤재성;노광수;김영하;전병혁;이정필;정세용;김찬중
    • Progress in Superconductivity
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    • 제10권1호
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    • pp.12-16
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    • 2008
  • In this work, nano size $BaCeO_3$, which is a possible flux pinning medium of melt processed $YBa_{2}Cu_{3}O_x$ superconductor, was synthesized by the conventional solid state reaction method using powders. $BaCeO_3$ and $CeO_2$ were mixed thoroughly using a ball milling for 24 hours and calcined at $1200^{\circ}C$ for 5 hours for the formation $BaCeO_3$ powder. The obtained $BaCeO_3$ powder was attrition milled at various milling times of 60 min, 120 min and 240 min. The $BaCeO_3$ powders of various milling times were mixed with $YBa_{2}Cu_{3}O_x$ powder. Seed melt processed $YBa_{2}Cu_{3}O_x$-$BaCeO_3$ (15wt.%) superconductors were prepared and the superconducting properties were investigated. It was found that $T_c$ of $Y_{1.5}Ba_{2}Cu_{3}O_x$ samples was not significantly affected by $BaCeO_3$ addition, but $J_c$ of samples was increased by $BaCeO_3$ addition. The $J_c$ improvement by fine $BaCeO_3$ powder (120 min attrition-milled) was effective at low magnetic fields less than 2 T.

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접지된 다층 유전체위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란의 해 (Solution of TE Scattering by a Resistive Strip Grating Over Grounded Dielectric Multilayers)

  • 윤의중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9A호
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    • pp.913-919
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    • 2006
  • 본 논문에서는 스트립 폭과 격자주기, 비유전율, 유전체 층의 두께, 그리고 TE(transverse electric) 평면파의 입사각에 따른 접지된 다층 유전체위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란 문제를 수치해석 방법인 FGMM(Fourier-Galerkin Moment Method)을 이용하여 해석하였다. 유도되는 표면전류밀도는 간단한 함수인 지수함수를 사용하여 Fourier 급수로 전개하였다. 전반적으로 다층유전체의 비유전율과 두께가 증가함에 따라 반사전력이 증가하였고, 반사전력의 급변점들은 공진효과에 기인한 것으로 과거에 wood's anomallies$^{[7]}$라고 불리워졌다. 제안된 방법의 검증을 위하여 기존의 완전도체 경우인 균일 저항율 R = 0에 대한 정규화된 반사전력의 수치결과는 기존 논문들과 일치하였다.

Formation of Anodic Films on Pure Mg and Mg alloys for Corrosion Protection

  • Moon, Sungmo;Nam, Yunkyung
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.16-16
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    • 2012
  • Mg and its alloys have been of great interest because of their low density of 1.7, 30% lighter than Al, but their wide applications have been limited because of their poor resistances against corrosion and/or abrasion. Corrosion resistance of Mg alloys can be improved by formation of anodic films using anodic oxidation method in aqueous electrolytes. Plasma electrolytic oxidation (PEO) is one of anodic oxidation methods by which hard anodic films can be formed as a result of micro-arc generation under high electric field. PEO method utilize not only substrate elements but also chemical components in electrolytes to form anodic films on Mg alloys. PEO films formed on AM50 magnesium alloy in an acidic fluozirconate electrolyte were observed to consist of mainly $ZrO_2$ and $MgF_2$. Liu et al reported that PEO coating on AM30 Mg alloy consists of $MgF_2$-rich outer porous layer and an MgO-rich dense inner layer. PEO films prepared on ACM522 Mg die-casting alloy in an aqueous phosphate solution were also reported to be composed of monoclinic $Mg_3(PO_4)_2$. $CeO_2$-incorporated PEO coatings were also reported to be formed on AZ31 Mg alloys in $CeO_2$ particle-containing $Na_2SiO_3$-based electrolytes. Magnesium tin hydroxide ($MgSn(OH)_6$) was also produced on AZ91D alloy by PEO process in stannate-containing electrolyte. Effects of $OH^-$, $F^-$, $PO{_4}^{3-}$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions and alloying elements of Al and Sn on the formation of PEO films on pure Mg and Mg alloys and their protective properties against corrosion have been investigated in this work. $PO{_4}^{3-}$, $F^-$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions were observed to contribute to the formation of PEO films but $OH^-$ ions were found to break down the surface films under high electric field. The effect of pulse current on the formation of PEO films will be also reported.

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Strategic design for oxide-based anode materials and the dependence of their electrochemical properties on morphology and architecture

  • 강용묵
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.73-73
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    • 2012
  • Modern technology-driven society largely relies on hybrid electric vehicles or electric vehicles for eco-friendly transportation and the use of high technology devices. Lithium rechargeable batteries are the most promising power sources because of its high energy density but still have a challenge. Graphite is the most widely used anode material in the field of lithium rechargeable batteries due to its many advantages such as good cyclic performances, and high charge/discharge efficiency in the initial cycle. However, it has an important safety issue associated with the dendritic lithium growth on the anode surface at high charging current because the conventional graphite approaches almost 0 V vs $Li/Li^+$ at the end of lithium insertion. Therefore, a fundamental solution is to use an electrochemical redox couple with higher equilibrium potentials, which suppresses lithium metal formation on the anode surface. Among the candidates, $Li_4Ti_5O_{12}$ is a very interesting intercalation compound with safe operation, high rate capability, no volume change, and excellent cycleability. But the insulating character of $Li_4Ti_5O_{12}$ has raised concerns about its electrochemical performance. The initial insulating character associated with Ti4+ in $Li_4Ti_5O_{12}$ limits the electronic transfer between particles and to the external circuit, thereby worsening its high rate performance. In order to overcome these weak points, several alternative synthetic methods are highly required. Hence, in this presentation, novel ways using a synergetic strategy based on 1D architecture and surface coating will be introduced to enhance the kinetic property of Ti-based electrode. In addition, first-principle calculation will prove its significance to design Ti-based electrode for the most optimized electrochemical performance.

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