저주파수의 전자기파 차폐실 설계 및 성능평가에 관한 연구
Study on the Design and Evaluation of Low Frequency Electromagnetic Wave Shielding Room
- 주제(키워드) 차폐실 , 사각 헬름홀츠 코일 , 저주파수 , 전자기파 , Low Frequency
- 주제(KDC) 569
- 주제(DDC) 621
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이해영
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 2007. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
제안된 차폐실 설계 및 성능평가방법을 바탕으로 2회에 걸쳐 2.4 m (W) × 2.4 m (L) × 2.4 m (H) 크기의 저주파수 전자기파 차폐실을 설계, 제작 및 성능평가를 하였다. 1 Hz 이하 주파수 대역에서 발생하는 자기장을 효과적으로 차폐하기 위하여 강자성체를 사용하였으며, 1 Hz 이상의 주파수 에서는 와전류(eddy-current)를 이용한 자기장 차폐를 하기 위하여 전기 전도도가 높고 경제적인 알루미늄을 사용하였다. 이때 차폐실 시공은 알루미늄(12 mm) → 알루미늄(6 mm) → PB(0.2 mm × 10) → HGO(0.35 mm × 12) → PC(0.2 mm × 18)의 순서로 공사가 진행되고 마지막으로 무늬합판으로 마감처리 하였다. 여기서, PC는 Ni-alloy(80%), PB는 Ni-alloy(49%)를 의미한다. 최종 제작된 차폐실의 성능평가를 위하여 기존의 원형 헬름홀츠 코일을 변형한 3축 사각 헬름홀츠 코일을 사용하였다. 성능평가 결과 첫 번째 제작된 차폐실은 10 Hz 에서 평균 60 ㏈ 이상의 차폐효과를 보였으며 내부 직류잔류자장은 17 nT 의 낮은 수치를 보였다. 두 번째 차폐실은 처음에 제작한 차폐실의 설계방법을 바탕으로 10 Hz 에서 평균 86 ㏈ 이상의 차폐율 개선효과를 보였으며 내부 직류잔류자장은 15 nT 의 낮은 수치를 보였다. 완성된 차폐실내에 최종적으로 스퀴드(SQUID) 장치를 설치하여 심장자기신호 측정에 성공함으로서 저주파수 전자기파 차단이 가장 중요한, 생체자기측정을 위한 차폐실로서의 효과를 얻음으로서 제안된 설계방법의 타당성을 입증하였다. 본 논문에서 제안된 저주파수의 전자기파 차폐실의 설계 및 성능평가 방법을 바탕으로 향후 국산 차폐실의 상품화를 가능케 하며, 본 논문에서 확보된 기술을 이용하여 저가의 차폐실을 개발하는데 활용할 수 있을 것이다.
more초록/요약
In this thesis, a magnetic field shielding room against the low frequency magnetic field from 0.1 Hz to 1 kHz is proposed. In general, the magnetic field below 1 Hz cannot be shielded by the method with an eddy current. The proposed technique utilizes the ferromagnetic materials to be shielded from the below 1 Hz magnetic field effectively. And the 3-axis square helmohltz coil is used to evaluate the effectiveness of the shielding room rather than circular one. Two shielding rooms are manufactured with the proposed technique. Both shielding room are made with 2.4 m (W) × 2.4 m (L) × 2.4 m (H) for practical applications and show a excellent shielding effectiveness, above 60 dB and 86 dB at 10 Hz, respectively, with lower costs compared to the conventional one. The low frequency magnetic field shielding room with this proposed technique can replace the imported one. And its applications are expected in the industrial like not only the medical industry, but also electronics industry.
more목차
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 저주파수 전자기파 차폐실의 이론적 배경 = 4
제 1 절 차폐실의 이론적 배경 = 4
제 2 절 헬름홀츠 코일을 이용한 측정의 이론적 배경 = 9
제 3 장 저주파수 전자기파 차폐실의 제작 및 평가 = 15
제 1 절 차폐실 설계 = 15
제 2 절 차폐실 제작 = 18
제 3 절 차폐율 측정 장치 구성 = 23
제 4 절 차폐재 시공에 따른 차폐율 측정 = 35
제 5 절 완성된 차폐실의 측정 및 평가 = 38
제 4 장 결론 = 46
참고문헌 = 47
Abstract = 51
