• 한국전자파학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.36-41
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• 2018

본 논문에서는 밀리미터파(W 대역) 다중개구각 혼안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 전계면 및 자계면 빔폭이 동일한 다중모드 이중편파 정사각형 혼으로서 다중모드 생성부, 4개의 정사각형 도파관 여기부, 합패턴 형성을 위한 직교모드 변환기와 전력결합기로 구성된다. 제작이 용이하도록 안테나 구조를 설계하고, 층별 기계가공과 확산접합 기법을 적용하여 ${\pm}0.02mm$ 오차 이내로 제작하였다. 회로망분석기와 원전계 측정시설을 이용하여 제작된 안테나의 입력 반사계수와 방사패턴을 측정하였다. 측정 결과, 제안한 안테나는 중심 주파수를 기준으로 1 GHz 이내에서 17.7~18.3 dBi의 이득, $25.2{\sim}28.5^{\circ}$의 빔폭, 1.02~1.75의 입력 VSWR 특성을 가짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.778-783
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• 1999

전자파 반사재료로 사용되는 탄소섬유/에폭시 복합재료의 탄소섬유 배향이 마찰특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 마찰 시, 상대 마찰 면과 탄소 섬유/에폭시 복합재료의 적층 방향이 수직인 경우가 수평인 경우에 비해 우수한 마찰특성을 나타내었다. 이는 마찰 면과 복합재료의 적층 방향이 수평인 경우, 에폭시와 탄소섬유의 delamination이 상대적으로 많이 일어나기 때문이다. 탄소섬유 배향에 따른 마찰특성은 마찰 면과 복합재료의 적층 방향이 수직인 경우, 탄소 섬유가 단일 방향으로 배향된 $0/0^{\circ}$의 복합재료가 다방향 배향인 $0/45/90/-45^{\circ}$ 및 $0/90^{\circ}$ 복합재료에 비해 상대적으로 뛰어난 마찰특성을 나타내었다. 이는 탄소섬유의 배향 방향에 따라 마찰 면에 접촉하는 탄소섬유의 접촉면적이 변화되고 그 결과, 마찰에 의한 탄소섬유와 에폭시의 debonding 정도가 변화되기 때문이다. 이와는 달리 마찰 면과 적층 방향이 수평인 경우탄소섬유에 가해지는 응력의 종류에 따라 다른 마찰특성을 나타내며 인장응력이 작용하는 $0/90^{\circ}$로 탄소섬유가 배향된 복합재료가 가장 우수한 마찰특성을 갖는다. 마찰면과 탄소섬유 배향에 따라 마찰속도는 마찰계수에 영향을 미치지 못하는 반면 마멸지수와는 비례관계가 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권1호
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• pp.101-106
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• 2012

In this study, we investigated the effect of groove pattern and gap-fill with lossy materials at 15 GHz frequency of Ku-band. We used Epoxy/MWCNT composite materials as gap-fill materials. Although epoxy does not have an absorbance capability, epoxy added conductive fillers, which are multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), can function as radar absorbing material. Specimens were fabricated with different MWCNT mass fractions (0, 0.5, 1.0, 2.0 wt%) and their permittivity in the Ku-band was measured using the waveguide technique. We investigated the effect of gap-fill on monostatic RCS by calculating RCS with and without gap-fill. For arbitrarily chosen thickness and experimentally obtained relative permittivity, we chose the relative permittivity of MWCNT at 2 wt% (${\varepsilon}_r$=8.8-j2.4), which was the lowest reflection coefficient for given thickness of 3.3 mm at V-pol. and $80^{\circ}$ incident angle. We also checked the monostatic RCS and the field intensity inside the groove channel. In the case of H-pol, gap-fill was not affected by the monostatic RCS and magnitude was similar with or without gap-fill. However, in the case of V-pol, gap-fill effectively reduced the monostatic RCS. The field intensity inside the groove channel reveals that different RCS behaviors depend on the wave polarizations.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.7-18
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• 2022

Secondary batteries used in electric vehicles have a potential risk of ignition and explosion. Various safety measures are being taken to prevent these risks. A numerical study was performed using a computational fluid dynamics code on the cases where pressure relief vents that can reduce the blast overpressures of batteries were installed in the through-compression test room, short-circuit drop test room, combustion test room, and immersion test room in facilities rleated to battery used in electric vehicles. This study was conducted using the weight of TNT equivalent to the energy release from the battery, where the the thermal runaway energy was set to 324,000 kJ for the capacity of the lithium-ion battery was 90 kWh and the state of charge (SOC) of the battery of 100%. The explosion energy of TNT (△H_TNT) generally has a range of 4,437 to 4,765 kJ/kg, and a value of 4,500 kJ/kg was thus used in this study. The dimensionless explosion efficiency coefficient was defined as 15% assuming the most unfavorable condition, and the TNT equivalent mass was calculated to be 11 kg. The internal explosion generated in a test room shows the very complex propagation behavior of blast waves. The shock wave generated after the explosion creates reflected shock waves on all inner surfaces. If the internally reflected shock waves are not effectively released to the outside, the overpressures inside are increased or maintained due to the continuous reflection and superposition from the inside for a long time. Blast simulations for internal explosion targeting four test rooms with pressure relief vents installed were herein conducted. It was found that that the maximum blast overpressure of 34.69 bar occurred on the rear wall of the immersion test room, and the smallest blast overpressure was calculated to be 3.58 bar on the side wall of the short-circuit drop test room.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권2호
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• pp.117-128
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• 2018

In this paper, compact linear dual polarized series-fed $1{\times}2$ linear and $2{\times}2$ planar arrays antennas for airborne SAR applications are proposed. The proposed antenna design consists of a square radiating patch that is placed on top of the substrate, a quarter wave transformer and $50-{\Omega}$ matched transformer. Matching between a radiating patch and the $50-{\Omega}$ microstrip line is accomplished through a direct coupled-feed technique with the help of an impedance inverter (${\lambda}/4$ impedance transformer) placed at both horizontal and vertical planes, in the case of the $2{\times}2$ planar array. The overall size for the prototype-1 and prototype-2 fabricated antennas are $1.9305{\times}0.9652{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$ and $1.9305{\times}1.9305{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$, respectively. The fabricated structure has been tested, and the experimental results are similar to the simulated ones. The CST MWS simulated and vector network analyzer measured reflection coefficient ($S_{11}$) results were compared, and they indicate that the proposed antenna prototype-1 yields the impedance bandwidth >140 MHz (9.56-9.72 GHz) defined by $S_{11}$<-10 dB with 1.43%, and $S_{21}$<-25 dB in the case of prototype-2 (9.58-9.74 GHz, $S_{11}$< -10 dB) >140 MHz for all the individual ports. The surface currents and the E- and H-field distributions were studied for a better understanding of the polarization mechanism. The measured results of the proposed dual polarized antenna were in accordance with the simulated analysis and showed good performance of the S-parameters and radiation patterns (co-pol and cross-pol), gain, efficiency, front-to-back ratio, half-power beam width) at the resonant frequency. With these features and its compact size, the proposed antenna will be suitable for X-band airborne synthetic aperture radar applications.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.19-25
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• 2015

본 논문에서는 고조파 억제를 위한 코플래너 도파관(CPW; coplanar waveguide)급전 슬롯 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 슬롯 안테나는 고조파를 억제하기 위해 SIR(stepped impedance resonator)를 사각형 슬롯의 양끝 부분에 대칭적으로 추가하였다. SIR의 길이와 폭의 변화에 따른 입력 반사계수 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 2.45 GHz 무선랜 대역에서 최적화된 고조파 억제 슬롯 안테나를 FR4 기판 상에 $42mm{\times}30mm$ 크기로 제작하였다. 제안된 고조파 억제 슬롯 안테나의 슬롯의 길이는 SIR의 추가로 인해 기존의 사각형 슬롯 안테나에 비해 33.3% 줄어들었다. 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave ratio) < 2인 대역이 2.39-2.49 GHz으로 2.45 GHz 대역에서 동작하는 것을 확인하였고, 2.45 GHz에서 이득은 2.5 dBi로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-7
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• 2017

본 논문에서는 ultra wide band(UWB) 대역(3.1-10.6 GHz)에서 동작하는 소형 계단형 개방 슬롯 안테나의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 계단형 개방 슬롯 안테나의 접지면에 L형 슬롯을 추가하여 낮은 주파수에서 공진이 발생하도록 하여 소형화하고, 중간주파수 및 고주파수 대역에서 이득을 높이기 위해 스트립 도파기를 추가하였다. L형 슬롯의 길이, 도파기와 슬롯 안테나 사이의 간격 및 도파기의 길이에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. $30mm{\times}30mm$ 크기로 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 대역은 3.02-11.04 GHz으로 UWB 대역에서 동작함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.959-965
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• 2019

본 논문에서는 CMOS 65-nm 공정을 이용하여 위성 통신 시스템에서 Ka-band를 지원하기 위한 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 고이득 모드와 저이득 모드로 구성되어있으며, 입력신호의 크기에 따라 이득을 제어하도록 설계하였다. 전력소모를 줄이기 위해 회로 전체의 공급전압을 1 V 이하로 제한하였으며, 인버터 구조의 이득제어 회로에 대해 기술하였다. 제작된 회로의 크기를 줄이기 위해 3D EM 시뮬레이터를 사용하였으며, 패드를 포함하며 $0.33mm^2$의 면적을 갖는다. 제작된 증폭기는 3 dB 대역폭에서 -7 dB의 이득제어 범위를 가지며 반사계수는 고이득 모드에서 -6 dB, 저이득 모드에서 -15 dB 미만으로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1057-1062
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• 2016

본 논문에서는 UWB 대역(3.1-10.6 GHz)에서 동작하는 소형 대수-주기 반-보우타이 다이폴 배열 안테나에 대한 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 안테나는 일반적인 대수-주기 다이폴 배열 안테나에서 사용되는 스트립 형태의 다이폴 소자 대신에 반-보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하고 소자간의 간격을 줄여 소형화하였다. 반-보우타이 다이폴 소자의 벌어지는 각도와 간격계수에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR) < 2 이하인 대역은 2.95-11.31 GHz으로 UWB 대역에서 동작함을 확인하였다. 또한, 대수-주기 다이폴 배열 안테나에 비해 제안된 안테나의 길이와 폭은 각각 32.1 %와 18.3 %가 축소되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.691-697
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• 2016

본 논문에서는 UWB 통신 시스템에 적합한 안테나를 제안하였으며, 특정 구간에서 위치 인식에 적합한 특성을 만족하였다. 제안된 테이퍼드 슬롯 안테나는 Ansys사의 HFSS 시뮬레이션 툴을 통하여 최적화 설계되었으며, 유전율 4.5, 손실 탄젠트 0.0035, 두께 1.62 mm를 갖는 Taconic TRF-45 기판으로 제작되었다. 테이퍼드 슬롯 안테나는 주파수 영역에서의 반사계수 및 정재파비, 방사패턴 등을 분석하였다. 제작된 테이퍼드 슬롯 안테나의 임피던스 대역폭은 3.8 ~ 8.9 GHz 대역에서 5.1 GHz 대역폭을 보였으며, 안테나의 E-평면과 H-평면에서 방사패턴은 특정 구간에서 실내 외 위치 인식에 적합한 지향성의 특성을 만족하였다. 안테나 이득은 시뮬레이션에서 6 GHz 대역에서 7.4 dBi이며, 측정 결과는 6 GHz 대역에서 7.6 dBi의 최대 이득을 보인다. 제안된 테이퍼드 슬롯 안테나는 시뮬레이션과 측정 결과는 다소 차이가 있지만 UWB 통신 시스템의 규정을 만족하였다.