[논문]정전용량 프로브 크기에 대한 엔진오일 상대 유전율 측정

김기훈; 김영주

doi:10.9725/kstle.2011.27.4.209

정전용량 프로브 크기에 대한 엔진오일 상대 유전율 측정
Measurement Of The Engine Oil Relative Dielectric Constant With Respect To Capacitive Prove Dimension 원문보기

윤활학회지 = Journal of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers, v.27 no.4, 2011년, pp.209 - 212

김기훈 (홍익대학교 전자 전기 공학과) , 김영주 (홍익대학교 전자 전기 공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The capacitive application(prove) can be used to measure the complex permittivity of dielectric material of various thickness and cross section. This paper presents that we designed the analysis system of engine oil permittivity to know the relation between the engine oil deterioration and the prove dimension. Each of the dimension of capacitive prove is changed and then electric capacity is measured by LCR {Inductance(L), Capacitance (C), and Resistance (R)} meter. The engine oil permittivity has extracted in the prove measurement. As the additional research, this paper suggest the best of the prove dimension for the permittivity measurement.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이 두 가지는 실제적으로 수치해석과 유한 요소 방법을 이용하여 상관관계를 얻을 수 있다. 본 논문 에서는 프로브의 크기와 전극사이의 간격에 따라서 정전용량과 유전율의 관계가 어떻게 되는지에 대해서 설명한다.
본 연구에서는 프로브의 내부 구조물 크기 변화와 프로브 외부/내부 크기 변화에 따라 폐오일과 깨끗한 오일의 상대적인 유전율 크기비에 대한 결과를 보여준다.

가설 설정

1. The prove of inner and outer electrodes, (a) capacitive prove, (b) schematic of capacitive probe, (c) differential dimension of prove.

제안 방법

측정한 엔진오일의 상태는 가솔린 엔진으로, 사용하기 전의 깨끗한 엔진오일(oil A)과 약 1년 정도 사용하여 교환시기가 된 폐오일(oil B) 2가지 상태의 엔진오일을 준비하였다. 각각의 오일은 동일한 실온(25℃) 조건에서 측정 되었으며, LCR{Inductance(L), Register(R), Capacitance(C)} meter의 측정 주파수는 1 kHz로 하였다.
엔진 오일의 전기적인 특성인 유전율과 전기 전도도의 변화와 밀접한 관계가 밝혀 지면서 최근에는 엔진오일의 전기적 특성을 측정하여 엔진오일의 상태를 감지하는 연구가 진행중이다[3]. 엔진오일의 열화 정도에 따른 유전율을 측정하는 방법에는 여러 가지 방법이 있지만 본 실험에서는 정전용량을 이용하여 유전율을 산출하는 실험을 하였다. 정전용량을 이용한 프로브의 설계에는 크게 두 가지가 고려된다.
엔진오일의 유전율을 측정하기 이전에 각각 다른 정전용량을 가지고 있는 프로브를 설계하였다.
정전용량을 이용한 프로브의 설계에는 크게 두 가지가 고려된다. 첫 번째로는 프로브의 형태와 크기, 물질의 전기적인 성질, 필드의 크기 그리고 신호/파워밀도이다. 두 번째로는 입력/출력에서의 전압, 전류, 주파수, 임피던스이다.

대상 데이터

측정한 엔진오일의 상태는 가솔린 엔진으로, 사용하기 전의 깨끗한 엔진오일(oil A)과 약 1년 정도 사용하여 교환시기가 된 폐오일(oil B) 2가지 상태의 엔진오일을 준비하였다. 각각의 오일은 동일한 실온(25℃) 조건에서 측정 되었으며, LCR{Inductance(L), Register(R), Capacitance(C)} meter의 측정 주파수는 1 kHz로 하였다.
프로브의 정전용량을 측정하기 위해 Delta United Instrument사의 Du-6000 LCR{Inductance(L), Register(R), Capacitance(C)} meter를 사용하였다.

이론/모형

Resistance값은 상대적으로 큰 값으로 출력되었기 때문에 정확한 값을 측정할 수 없었다. 따라서 측정된 Capacitance(C)값을 추출하였고, 유전율 계산은 MATLAB[5]을 이용하였다.

성능/효과

엔진오일이 산화되면 케톤, 알데히드, 알코올 등과 같은 유용성의 산소화합물이 먼저 생성되고 다음으로 이것이 유기산으로 바뀌며, 최후에는 오일에 용해되지 않는 수지상의 물질이 생성 된다[1]. 실험에 의하면, 엔진 오일이 열화 될수록 유전율과 전기 전도도가 증가함이 밝혀졌다[2].
측정된 결과에 의하면, 내부 거리가 가까울수록, 프로브 크기가 클수록 더러운 오일과 깨끗한 오일의 유전율 크기비가 커지는 것을 볼 수 있다. 따라서 민감한 정전용량 프로브를 설계시 더러운 오일과 깨끗한 오일의 상대유전율 크기의비가 큰 것을 선택해야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	엔진오일의 내구성을 나타내는 수명이나 사용한계는 무엇에 따라 정해지는가?	엔진오일의 내구성을 나타내는 수명이나 사용한계는 산화 및 이물질의 유입에 따라 정해지게 된다. 이는 양질의 엔진오일이라 할지라도 사용 중에 변질되어 그 성질이 저하되는 열화현상이 나타나기 때문이다.
	엔진오일의 열화 중 가장 큰 원인은?	이는 양질의 엔진오일이라 할지라도 사용 중에 변질되어 그 성질이 저하되는 열화현상이 나타나기 때문이다. 엔진오일의 열화 중 가장 큰 원인은 공기 중의 산소에 의한 산화작용이며, 산화속도는 온도, 촉매, 공기와 접촉하는 엔진오일의 종류 및 첨가물의 종류에 따라 달라진다. 엔진오일이 산화되면 케톤, 알데히드, 알코올 등과 같은 유용성의 산소화합물이 먼저 생성되고 다음으로 이것이 유기산으로 바뀌며, 최후에는 오일에 용해되지 않는 수지상의 물질이 생성 된다[1].
	엔진오일의 내구성을 나타내는 수명이나 사용한계가 산화, 이물질 유입에 따라 정해지는 이유?	엔진오일의 내구성을 나타내는 수명이나 사용한계는 산화 및 이물질의 유입에 따라 정해지게 된다. 이는 양질의 엔진오일이라 할지라도 사용 중에 변질되어 그 성질이 저하되는 열화현상이 나타나기 때문이다. 엔진오일의 열화 중 가장 큰 원인은 공기 중의 산소에 의한 산화작용이며, 산화속도는 온도, 촉매, 공기와 접촉하는 엔진오일의 종류 및 첨가물의 종류에 따라 달라진다.

참고문헌 (5)

C.Pu et al, IEEE Photonics Technol. Letters, Vol. 12, No. 12, pp. 1665-1667, 2000.

상세보기
Jangannathan, S and Raju, GV.S. "Remaining Useful Life Prediction of Automotive Engine Oils Using MEMS Technologies," American Control Conference, 2000. Proceedings of the 2000, Vol. 5, pp. 3511-3512, 2000.
Simon S. Wang, and Yingjie Lin, "A New Technique for Detecting Antifrreze in Engine Oil During Early Stage of Leakage," Sensors and Actuators B: Chemical, Vol. 96, Issues 1-2, 2003.

상세보기
Mehrdad Mehdizadeh, PhD Wilmington,Delaware., "Microwave/RF Applicators and Probes For Material heating, sensing and plasma generation," ELSEVIER, pp.79-81, 2009.
MATLAB (matrix laboratory) is a numerical computing environment and fourth-generation programming language.

저자의 다른 논문 :

원문 URL 링크

DOI : 10.9725/kstle.2011.27.4.209 [무료]
한국트라이볼로지학회 : 저널
Korea Open Access Journals : 저널
DBPia : 저널
AccessON : 저널

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

저장형식

Text(ASCII format)
Excel format
RefWorks Direct Export
RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley

메일정보

받는사람 (필수): @
보내는사람 (선택): @
제목
내용: KISTI 검색결과 이메일 서비스

안내

총 건의 자료가 검색되었습니다.

다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000)

검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다.

데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요)

다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다.
파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오.

Text(ASCII format)
Excel format

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

연합인증