• 제목/요약/키워드: electric current density

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접지된 유전체 평면위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란 해석 (Analysis of the TE Scattering by a Resistive Strip Grating Over a Grounded Dielectric Plane)

  • 윤의중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.198-204
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    • 2006
  • 본 논문에서는 스트립 폭과 격자주기, 유전체 층의 비유전율과 두께, 그리고 TE(transverse electric) 평면파의 입사각에 따른 접지된 유전체 평면위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란 문제를 수치해석 방법인 FGMM(Fourier-Galerkin Moment Method)를 이용하여 해석하였다. 유도되는 표면전류밀도는 간단한 함수인 지수 함수를 사용하여 Fourier 급수로 전개하였다. 유전체층의 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 기존의 논문들과 일치하였다.

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2중 유전체층 사이의 완전도체띠 격자구조에 의한 TE 산란 해석 (Analysis of TE Scattering by a Conductive Strip Grating Between a Double Dielectric Layer)

  • 윤의중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.47-52
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    • 2019
  • 본 논문에서는 2중 유전체층 사이의 완전도체띠 격자구조에 의한 TE(transverse electric) 산란 문제는 전자파 수치해석 방법으로 알려진 FGMM(Fourier-Galerkin moment method)를 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고, 도체띠의 해석을 위해 완전도체 경계조건을 적용하였다. 도체띠의 폭과 주기, 2중 유전층 사이의 비유전율과 두께 및 입사각에 대해 정규화된 반사전력과 투과전력을 계산하였다. 전반적으로 유전율의 값이 증가하면 반사전력은 증가하며, 상대적으로 투과전력은 감소하였다. 유전율이 증가할수록 도체띠에 유도되는 전류밀도는 양쪽 끝으로 진행하면서 증가하였다. 본 논문의 제안된 구조에 대한 수치결과들은 기존 논문의 수치해석 결과들과 비교하여 매우 잘 일치하였다.

First-principles studies on mechanical, electronic, magnetic and optical properties of new multiferroic members BiLaFe2O6 and Bi2FeMnO6: Originated from BiFeO3

  • Tuersun, Yisimayili;Rouzhahong, Yilimiranmu;Maimaiti, Maihemuti;Salamu, Abidiguli;Xiaerding, Fuerkaiti;Mamat, Mamatrishat;Jing, Qun
    • 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.

차세대 연료전지 자동차용 25kW, 300kHz 고승압 소프트 스위칭 컨버터 (25 kW, 300 kHz High Step-Up Soft-Switching Converter for Next-Generation Fuel Cell Vehicles)

  • 김선주;하이 뜨란;김진영;기에우 흐우 푹;최세완;박준성;윤혜성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.404-410
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    • 2021
  • This paper proposes a high step-up converter with zero-voltage transition (ZVT) cell for fuel cell electric vehicle. The proposed converter applies a ZVT cell to a dual floating output boost converter (DFOBC) so that not only the main switch but also the ZVT switch can achieve full-range soft switching. The current rating of the ZVT switch is 17% of the main switch. The proposed converter has high reliability in that no timing issue occurs. Therefore, online calculation is not required. The minimum turn-on time of the ZVT switch that guarantees soft switching at all loads and input/output voltage is obtained by analysis. In addition, the proposed DFOBC allows the use of a 650 V device even at 800 V output and has the advantage of being able to boost the voltage by 3.5 times with 0.56 duty. Planar coupled inductor with PCB winding was successfully implemented with the converter operated at 300 kHz. The 25 kW prototype achieves peak efficiency of 99% and power density of 63 kW/L.

접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자에 대해 FGMM을 적용한 TE 산란 해 (Solution of TE Scattering Applying FGMM for Resistive Strip Grating Between a Grounded Double Dielectric Layer)

  • 윤의중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.71-76
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    • 2023
  • 본 논문에서는 접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 TE(transverse electric) 산란문제를 전자파 수치해석 방법으로 알려진 FGMM(fourier galerkin moment method)를 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고 산란 전자계는 Floquet 모드 함수의 급수로 전개하였으며, 저항띠의 해석을 위해 저항 경계조건을 적용하였다. 전반적으로 저항율이 작으면 저항띠에 유도되는 전류밀도의 크기가 증가하였고, 반사전력도 증가하였다. 균일 저항율을 가지는 경우, 유전체층의 비유전율이 증가하거나 또는 유전체 층의 두께가 증가할수록 반사전력은 감소하였다. 본 논문에서 제안된 구조에 대한 수치결과들은 기존 논문의 수치해석 결과들과 비교하여 매우 잘 일치하였다.

FGMM을 이용한 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란 해 (Solution of TE Scattering by a Resistive Strip Grating Between a Double Dielectric Layer Using FGMM)

  • 윤의중
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권3호
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    • pp.619-624
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    • 2023
  • 본 논문에서는 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 TE(transverse electric) 산란 문제를 전자파 수치해석 방법으로 알려진 FGMM(fourier galerkin moment method)를 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고, 산란 전자계는 Floquet 모드 함수의 급수로 전개하였고, 저항띠의 해석을 위해 저항 경계조건을 적용하였다. 2중 유전체층의 문제를 취급하기 위하여 유전체층들의 두께와 비유전율을 동일한 값을 가지는 경우에 대해서만 수치계산하였다. 전반적으로, 저항띠 균일 저항율이 증가하면 저항띠에 유도되는 전류밀도는 감소하였고 반사 전력은 감소하였으며, 상대적으로 투과전력은 증가하였다. 본 논문에서 제안된 구조에 대한 수치결과들은 기존 논문의 수치해석 방법인 PMM의 결과들과 비교하여 매우 잘 일치하였다.

ZnO 나노막대가 형성된 STO기판에 증착한 Y-Ba-Cu-O 박막의 미세구조 분석 (Microstructure Analysis of Y-Ba-Cu-O thin Films Grown on STO Substrates with Controlled ZnO Nanorods)

  • 오세권;장건익;;강병원;김경원;이초연;현옥배
    • Progress in Superconductivity
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    • 제11권1호
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    • pp.47-51
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    • 2009
  • For many large-scale applications of high-temperature superconducting materials, large critical current density ($J_c$) in high applied magnetic fields are required. A number of methods have been reported to introduce artificial pinning centers in $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films for enhancement of their $J_c$. We studied the microstructures and characteristic of $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films fabricated on $SrTiO_3$ (100) substrates with ZnO nanorods as pinning centers. Au catalyst nanoparticles were synthesized on STO substrates with self assembled monolayer to control the number of ZnO nanorods. The density of Au nanoparticles is approximately $240{\sim}260{\mu}m^{-2}$ with diameters of $41{\sim}49nm$. ZnO nanorods were grown on STO by hot-walled PLD with Au nanoparticles. Typical size of ZnO nanorod was around 179 nm in diameter and $2{\sim}6{\mu}m$ in length respectively. YBCO films deposited directly on STO substrates show the c-axis orientation, while YBCO films with ZnO nanorods exhibit any mixed phases without any typical crystal orientation.

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탄소 전극 형상 변화에 따른 전기화학 커패시터 특성 향상 (Improvement of Electrochemical Characteristics by Changing Morphologies of Carbon Electrode)

  • 민형섭;김상식;정덕수;최원국;오영제;이전국
    • 한국재료학회지
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    • 제19권10호
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    • pp.544-549
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    • 2009
  • Activated carbon (AC) with very large surface area has high capacitance per weight. However, such activation methods tend to suffer from low yields, below 50%, and are low in electrode density and capacitance per volume. Carbon NanoFibers (CNFs) had high surface area polarizability, high electrical conductivity and chemical stability, as well as extremely high mechanical strength and modulus, which make them an important material for electrochemical capacitors. The electrochemical properties of immobilized CNF electrodes were studied for use as in electrical double layer capacitor (EDLC) applications. Immobilized CNFs on Ni foam grown by thermal chemical vapor deposition (CVD) were successfully fabricated. CNFs had a uniform diameter range from 50 to 60 nm. Surface area was 56 m$^2$/g. CNF electrodes were compared with AC and multi wall carbon nanotube (MWNT) electrodes. The electrochemical performance of the various electrodes was examined with aqueous electrolyte of 2M KOH. Equivalent series resistance (ESR) of the CNF electrodes was lower than that of AC and MWNT electrodes. The specific capacitance of 47.5 F/g of the CNF electrodes was achieved with discharge current density of 1 mA/cm$^2$.

전기화학 반응에 의한 염화철 폐식각액의 재생 및 구리 회수에 관한 연구 (A Study on Electrochemical Regeneration of Waste Iron-chloride Etchant and Copper Recovery)

  • 김성은;이상린;강신춘;김이철;리즈완 셰이크;박융호
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.183-190
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    • 2012
  • PCB에칭에 의해 발생한 염화철 폐식각액 중 염화철을 산화시키고 구리를 석출시키는 전기화학적 재생공정은 환경오염을 줄이면서도 부산물을 얻어내어 경제성이 크다. 그러나, 염화철 폐식각액은 철과 구리, 두 가지 금속이 함께 함유되어 있기 때문에 전해조에서 일어나는 반응이 복잡하다. 본 연구에서는 회분식 공정을 통하여 전기화학적인 염화철 산화 및 구리 석출반응의 특성을 조사하고 관련된 공정변수들의 최적 조건을 도출해내었다. 염화철의 산화는 항상 원하는 수준으로 되었으며, 탄소 음전극을 사용한 반응에서 $350mA/cm^2$의 전류밀도와 12 g/L의 구리 농도 조건에서, $Fe^{2+}$이온의 비율이 높을수록 구리 석출 효율이 높았다. 또한, 도출해낸 최적 조건을 바탕으로 Bench 장치 연속운전을 통해서 scale-up 가능성을 확인하였다.

용액 및 용융 가공방법에 따른 PE 및 PE 공중합물의 PTC 서미스터 특성 연구 (A Study on the PTC Thermistor Characteristics of Polyethylene and Polyethylene Copolymer Composite Systems in Melt and Solution Manufacturing Method)

  • 김재철;박기헌;남재도
    • 폴리머
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    • 제26권6호
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    • pp.812-820
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    • 2002
  • 본 연구에서는 나노입자인 카본블랙을 고분자에 분산시킨 복합체를 각각 용액혼합과 용융혼합을 이용하여 positive temperature coefficient (PTC) 특성을 연구하였다. 전도성 나노입자인 카본블랙과 고분자 복합체의 저항 통전 (threshold)은 용융혼합하였을 때 카본블랙의 함량이 35wt% 이상에서 나타났으며. 용액혼합에서는 카본블랙 함량이 40 wt% 이상에서 나타났다. Ethyl-one vinylacetate copolymer (EVA)의 경우, 온도의 변화에 따라서 저항이 서서히 증가하다가 용융점 근처에서 극대값을 나타내었지만, high density polyethylene (HDPE)의 경우는 저항이 온도의 변화에 따라 일정하다가 용융점 근처에서 증가하기 시작하여 용융점에서 극대값을 나타내었다. 통전 후의 낮은 저항과, scanning electron microscopy (SEM)으로 관찰한 결과로부터 전도성 나노입자의 카본블랙 분산방법에서 용액혼합의 분산 정도가 용융혼합 못지않게 나타났다. PTC 소재에 전류인가시 큐리온도에서 1차적으로 저항이 증가하였으며, 고분자의 용융점에서 2차적으로 트립온도가 될 때까지 저항이 증가하다가 트립온도 이후에는 저항이 일정하게 유지됨을 알 수 있었다.