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문제 정의
- 따라서 전력공급기의 용량 감소와 자극 코일이 발생하는 열량의 감소를 기대할 수 있다. 다양한 자극코일 형상에 대해 자계 거울의 효과를 요한요소법을 이용해 분석하였고 실제로 제작한 자극 코일에 대한 실험결과를 소개하였다.
- 또한 자극 코 일에 발생하는 열량도 주파수에 비례하여 증가하기 때문에 자극 코일 냉각장치의 냉각 용량도 증가하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 완화하기 위해 새로운 형태의 자극코일 설계 기술을 소개하였다. 기존의 자극코일에 강자성체 구조물을 부착하게 되면 자계 거울(magnetic mirror) 효과가 나타나게 되고 이 효과로 인해 단위 전류 당 자계 강도는 증가하게 된다.
- 5kHz의 정현파를 사용하였으며, 전류밀도는 lOkA/cn?로 설정하였다. 본 논문에서의 시뮬 레이션은 이상적인 자계 거울 효과에 근접한 효과를 내면서 실제로 구현이 용이하도록 규소강판의 규격을 최적화시킬 수 있도록 하기 위하여 수행되었다. 코일의 Geometry는 환형구조 로 고정하였으며, 최적화 변수로 규소강판의 상대 투자율, 두께, 반경을 선정하였다.
- 최근 치료 분야에까지 응용이 확대되고 있는 자기 신경자극 기의 기술적인 한계점을 극복하기 위한 한 방안으로서 새로운 자극코일 설계기법을 제시하였다. 자극코일을 자성체 표면에 부착함으로써 자계 거울 효과를 얻을 수 있었고, 이 거울 효과는 단위 전류당 자극 코일이 발생하는 자계 강도를 크게 증가 시킴을 알 수 있었다.
가설 설정
- 그림 3 (a)에 Ri=75mm, ti=10mm이고 자성체의 상대 투자율(relative permeability) mR이 10, 100, 1000일 때 자계 거울 효과로 얻은 실제의 자계와 이상적인 자계 거울 효과로 구한 자계를 나타내었다. 이상적인 자계 거울 효과로 얻은 자계는 자성체 표면 반대편에 같은 형상의 코일이 한 개 더 있다고 가정하여 얻은 것이다. 자계 분포는 유한요소법을 이용해 구하였다.
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