초록 ▼

□연구개요
최근 휴대용 무선기기의 고사양화에 따른 제한된 전력의 효율적 사용을 위하여 파워 인덕터의 필요성이 증대되고 있음. 그러나 기존의 파워인덕터는 부피가 크고 전력 효율이 높지 않기 때문에 휴대용 무선 기기에 응용하기에는 많은 제약이 존재함. 이에 본 연구에서는 일반적으로 투자율이 높고 보자력이 작아 자기 회로에서의 자속의 흐름이 원만하며, 외부 자기장에 응답성이 신속한 연자성 분말을 이용한 파워인덕터용 고투자율 자성 재료를 개발하고자 하였음. 연자성 분말의 충진율, 형상자기이방성에 의한 반자장 계수 감소 및 비정질 나노

□연구개요
최근 휴대용 무선기기의 고사양화에 따른 제한된 전력의 효율적 사용을 위하여 파워 인덕터의 필요성이 증대되고 있음. 그러나 기존의 파워인덕터는 부피가 크고 전력 효율이 높지 않기 때문에 휴대용 무선 기기에 응용하기에는 많은 제약이 존재함. 이에 본 연구에서는 일반적으로 투자율이 높고 보자력이 작아 자기 회로에서의 자속의 흐름이 원만하며, 외부 자기장에 응답성이 신속한 연자성 분말을 이용한 파워인덕터용 고투자율 자성 재료를 개발하고자 하였음. 연자성 분말의 충진율, 형상자기이방성에 의한 반자장 계수 감소 및 비정질 나노 분말을 통한 주파수 특성 향상을 통해 자성 재료의 투자율을 향상시켰음.

□연구 목표대비 연구결과
연자성 분말의 충진율 및 투자율과의 관계를 알아보기 위해, 자성 분말의 충진율별 투자율 측정을 진행하였음. Fe₅₀Ni₅₀과 Fe-3.5Si의 충진율이 증가할수록 단위 부피당 자기모멘트의 수가 증가하여 포화자화가 증가함. 그에 따라 자기이력곡선의 기울기 또한 증가하기 때문에 분말의 투자율이 향상되었음. 자성 분말의 형상자기이방성에 따른 영향을 관찰하기 위해, 조분인 Fe-3.5Si 사이에 미분인 Fe₃O₄를 첨가 후 자계를 가하여 샘플을 제조함. Fe-3.5Si 사이에 Fe₃O₄가 위치하여 연결됨으로써 형상자기이방성이 생성되어 반자장 계수가 감소하여 투자율이 증가하였음. 자계를 가하지 않아 형상자기이방성이 존재하지 않는 자성 분말에 비해 자계를 가해준 자성 분말들은 첨가된 Fe₃O₄의 부피 밀도에 관계없이 모두 높은 투자율을 가지는 것을 확인함. Fe₃O₄의 부피 밀도가 30%인 경우 가장 높은 투자율을 보였으며, 부피 밀도가 30%를 초과할 경우 Fe-3.5Si 및 Fe₃O₄가 응집되어 형상자기이방성의 효과가 줄어들기 때문에 투자율이 감소함. 비정질 나노 분말인 Fe-B-P 합성을 통해 투자율 및 주파수 특성을 측정함. Fe-B-P 합성 및 건조 시 자계의 영향을 받은 분말에서 사슬 형태의 구조가 관찰됨. 분말의 사슬 구조에 존재하는 형상자기이방성으로 인해 투자율이 향상되었으며, 작은 입자 크기와 높은 전기비저항으로 인하여 와전류 손실이 감소하여 주파수 특성이 향상됨.

□연구개발결과의 중요성
휴대기기용 최신 파워인덕터는 경박단소화와 더불어서 높은 인덕턴스 효율을 요구하고 있으며 웨어러블 기기의 발달은 전력효율을 위하여 고효율 파워인덕터의 수요를 불러올 것이기 때문에 이에 대처할 고투자율 자성재료와 그 특성 평가에 관한 기초연구가 절실한 시점임. 본 연구에서는 Ollendorff’s equation을 기반으로 관련 인자들의 상관 관계 규명과 연구 결과를 바탕으로한 자성 재료의 개발 및 평가를 진행해 봄으로써 향후 파워인덕터에 사용 가능한 고투자율 자성재료의 기본 연구데이터로 활용이 가능함.
또한 연구에서 샘플 제작 및 평가를 통해 고투자율 자성재료의 통계적 특성 데이터를 제공하여 미래에는 고주파 환경에서의 전파흡수 및 노이즈흡수를 위한 재료 개발이 필요하며 본 연구는 기초 연구로써 역할을 할 수 있음.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 필요성 ... 4
• 나. 연구의 목표 ... 4
• 다. 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 가. 샘플 제조 방법 ... 6
• 나. 연구 결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 17