• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권1호
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• pp.268-272
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• 2014

This letter presents a measurement methodology of the complex permittivity of liquid using a partially open cavity in narrow band. The partially open cavity (POC) can measure dielectric small changes caused by the temperature variation of the liquid inside the cavity as well. Using the resonance frequency and unloaded quality factor of the proposed POC, the complex permittivity is evaluated. The apertures on the walls of the cavity are designed to circulate the liquid inside to outside of the POC and located at the corner area of the cavity to minimize the disturbance of field distribution at the dominant mode. The results measured by the proposed POC were compared with those by the conventional open-ended probe and Cole-Cole equation. The POC showed better performance in measuring small dielectric constant changes than the open-ended probe.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권4호
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• pp.415-419
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• 1994

The material constants(the complex permeability and permittivity) of ferrite composite determine its microwave absorbing characteristics. Therefore, in order to improve the microwave absorbing characteristics, it is necessary to control the material constants of the ferrite composite. In this study, the method of improving microwave absorbing characteristics by control of permittivity of ferrite composite which has not satisfying matching condition in C-X band (4 GHz~12.4 GHz) was investigated. It was possible to control the permittivity by adjusting graphite loading ratio in the ferrite composite microwave absorber. It was also concluded that the control of permittivity of ferrite composite is effective method to improve the microwave absorbing characteristics.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.54-60
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• 2012

When the transient current with high frequency components such as lightning surges are injected the grounding electrodes, the performance of grounding electrodes should be evaluated as grounding impedance. It is restricted to analyze the grounding impedance by measurement approach since the grounding impedance is very different with the shape and size of grounding electrodes, resistivity and relative permittivity of soil and the frequency component of the injected current. So a variety of simulation approaches have been developed. Typically, the soil resistivity measured with low frequency and relative permittivity between 1 and 80 are used for simulation of the grounding impedance. However, the resistivity and relative permittivity of soil are changed with frequency of injected current. In this paper, the frequency-dependent resistivity and relative permittivity of soil are measured and these parameters are reflected in the simulation of the grounding impedance of a ground rod. The simulated results are compared with the measured results. As a result, the simulated results with frequency-dependent soil parameters show capacitive aspect like measured results in the frequency of lower than 100[kHz] and they are more consistent with the measured results in wide frequency range.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.15-24
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• 2008

In general, ground pollution can be classified with soil pollution and underground water pollution. And ground pollution contaminates the land with garbage dumps and other harmful waste products as heavy metals that can also eventually enter our water supply. This study was conducted to define a characteristics of the electrical resistivity and the permittivity of weathered soil that was contaminated with heavy metals as Mercury and Arsenic. It is not easy whether contamination of soil as subsurface contamination is decided or not and at an early stage especially do that. Therefore the electrical resistivity and the permittivity were used to make up for this defects. These methods are more economical and more effective than the existing methods. And variation of the electrical resistivity and the permittivity values were found against the change of concentration of Mercury and Arsenic aqueous solutions and measuring frequency. These analyzed results indicate that the electrical resistivity and the permittivity tend to decrease against increasing measuring frequency. The electrical resistivity and the permittivity are also found to show the function of frequency.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.43-48
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• 2012

마이크로파 유전체의 비유전율 측정에 널리 사용되고 있는 post resonator 기법에서 시편의 형상과 기구물의 편차 등에 의해서 발생하는 비유전율 계산의 오차요인에 대해 시뮬레이션과 시편 실측을 통해 분석하였다. HFSS 시뮬레이션을 통하여 post resonator 측정 기구물에 놓여진 유전체(유전율 38) 디스크의 $S_{21}$ 파라메터 스펙트럼을 계산하고 $TE_{011}$ 모드 공진주파수로부터 비유전율을 계산하였다. 시편의 형상비(직경D/높이H)가 0.8~1.6 사이로 변화함에 따라 계산되는 비유전율 값의 오차는 약 0.3% 이내로 미미하였다. 시편과 상하부 도체 사이에 1~10% 정도의 공극이 존재할 경우, 비유 전율은 1~10% 정도의 높은 수준으로 오차가 발생하였다. 시편이 중심부에서 벗어나서 위치하는 것은 비유전율 측정에 오차를 유발하지 않았다. 이러한 시뮬레이션 결과는 제작 샘플의 실제 측정을 통해 유사한 경향성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.209-215
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• 2017

지하투과레이더(GPR)를 이용하여 아스팔트 포장이 있는 교량 바닥판의 상태를 평가할 때, 현재는 포장면에 접한 콘크리트의 상대유전율이 12이상일 때를 손상위험이 높은 곳으로 판단하고 있다. 그러나 콘크리트의 상대유전율은 공극율과 수분율에 따라 변화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고속도로 상에 공용 중인 아스팔트 포장 교량 바닥판을 대상으로 다양한 시기에 걸쳐 GPR 조사를 실시하였으며 이로부터 손상평가 기준으로 활용되는 교량 바닥판 콘크리트의 상대유전율 변화에 대해 고찰을 실시하였다. 조사 결과, 손상이 발생되지 않은 경우 포장층 하면에 접한 바닥판 상면 콘크리트의 상대유전율은 보통 콘크리트의 상대유전율 범위로 정규분포에 가깝게 나타났다. 그러나, 열화 손상이 발생된 콘크리트 바닥판의 상대유전율은 조사가 이루어지는 시기와 기상조건의 영향을 받으며, 그 값은 우수의 유입 여부와 콘크리트의 손상 상태에 따라 변화할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 콘크리트 교량 바닥판의 상태평가를 위해 GPR을 이용하는 경우, 그 조사는 우기 또는 비가 온 이후에 실시함으로써 손상범위를 폭넓게 확인하는 것이 가능하다고 판단된다.

• Composites Research
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• 제27권5호
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• pp.190-195
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• 2014

본 연구에서는 MWNT(Multi-walled carbon nanotube)의 응집크기와 복소유전율의 관계를 수치해석적인 방법을 통하여 접근하였다. 이를 위하여 3-roll-mill 장비를 사용하여 1 wt% MWNT가 첨가된 에폭시 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 X-band(8.2~12.4 GHz)에서 네트워크 분석기와 자유공간 측정 장비를 이용하여 복소유전율을 측정하였다. 측정된 복소유전율과 복소유전율 혼합 모델을 이용하여 에폭시와 MWNT 응집으로 이루어진 해석모델의 유전율을 결정하였다. 해석 모델은 앞서 말한 것과 같이 에폭시와 MWNT의 응집으로 이루어져 있으며, 정육면체 에폭시 내에 구 형태의 MWNT 응집을 가정하였다. 이에 따라 에폭시와 MWNT의 부피비율은 고정되며, 변수는 응집의 크기로 한정하였다. 수치해석은 상용 전자기 해석프로그램인 CST를 사용하였다. CST로부터 모델의 S-parameter를 얻었고, 복소유전율은 Nicolson 방법을 사용하여 얻었다. MATLAB으로 코드를 만들어 S-parameter 로부터 복소유전율을 얻었다. 수치해석 결과 응집의 크기가 작아질수록 복소유전율 값이 높아지는 모습을 살펴볼 수 있었으며, 이는 나노 입자의 이용에 있어서 분산도는 기계적인 특성뿐 아니라 전자기적 특성인 복소유전율에도 영향을 미친다고 볼 수 있으며, 같은 나노 입자 함량에서 분산도가 좋을수록 높은 복소유전율을 기대할 수 있다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권4호
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• pp.175-181
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• 2014

In this paper, the simulation and modeling of a polyethylene/clay nanocomposite were undertaken to predict the nanocomposite's dielectric behavior and to help design a nanocomposite material with optimum electrical properties for electrotechnical or electronic applications. A 3-D simulation model using the finite elements method was employed in order to study the effective permittivity and electric field distribution of two-phase nanocomposite materials for ordered and random distributions of inclusions in a low-loss host matrix such as polyethylene. The influence of the dispersion of reinforcing particles, and of the permittivity and radius of the inclusions, was analysed. The simulation results were compared with alternative, known theoretical solutions obtained from classical models, and were found to be in good agreement. The numerical results also indicate that for fixed volume fractions of nanoparticles the effective permittivity of the mixture, for ordered and random distributions, does not vary with the degree of dispersion. The variation of the effective permittivity with the particle radius is shown, using numerical data, to agree with the analytical modules.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권7호
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• pp.449-454
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• 2005

A waveguide method is developed to study the materials with relatively large dielectric constants at microwave range. Basically, the method is similar to the previous waveguide methods represented by short-circuit line and transmission/reflection measurement methods. However, the complex permittivity is not determined by the shift in resonance frequencies, but by numerical analysis of measured scattering parameters. In order to enhance microwave penetration into the specimen with relatively large permittivity, a dielectric plate with lower permittivity is employed for impedance matching. The influences of air gap between the specimen and waveguide wall are evaluated, and the corresponding errors are estimated. The propagation of higher order modes is also considered. Experimental results for several reference ceramics are presented.

• Composites Research
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• 제17권3호
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• pp.38-44
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• 2004

레이다나 전자장비에서 복사되어 나오는 전자기파의 차폐는 상업적으로나 군사적으로 매우 중요한 문제이다. 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브가 모재에 첨가된 섬유강화 복합재의 전자기적 특성을 고찰하기에 앞서, 다중벽 카본나노튜브와 모재로 이루어진 복합재료를 제작하고 그것에 대한 전자기적 특성을 고찰하였다. 복합재료의 제작 방법을 확립하였고, X-band (8.2GHz~12.4GHz)에서 첨가량과 공정변수에 따른 다중벽 탄소나노튜브/에폭시 복합재료의 유전율을 측정하였다. 또한 MWNT의 재응집 현상을 관찰하였고, 이것이 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 복합재료의 유전율은 MWNT의 분산도에 영향을 받았고, MWNT의 첨가량이 증가함에 따라 거의 선형적인 증가를 보였다.