Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권2호
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pp.271-277
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2011
이 연구에서는 유전알고리즘을 이용하여 강봉의 감쇠행렬을 산출하는 방법을 제안하다. 감쇠행렬이 강성행렬과 비례한다는 가정을 전제로 각 요소강성행렬에 임의의 정수를 곱하여 감쇠행렬을 구성하여 주파수응답함수를 구성하고, 이를 실험 주파수응답함수와 비교한 값을 목적함수로 하여 목적함수가 가장 작은 정수의 감쇠행렬을 구한다. 비감쇠 해석의 경우보다 목적함수의 값이 약 1/60로 작아지는 것을 알 수 있었다. 이를 이용하면 큰 구조물의 감쇠가 큰 일부 부분구조물을 떼어내어 감쇠행렬을 구할 수 있어 구조물의 감쇠진동해석을 하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
본 논문에서 취급한 제동권선이 없는 철극선의 3상단락현상을 해명하는데 있어 우선 임의력율의 전류를 횡축분과 직축분으로 분리해서 취급하는 소위 Blonde의 2반작용법(two reaction method)를 썼고, 각종 Reactance를 표시하는데는 편리한 단위법(perunit notation)을 사용했으며, 전기자의 1상저항은 각종 Reactance ( $X_{x}$, $X_{q}$ )의 어느것 보담도 극소치임으로 실제계산에는 무시했으나 과도전류의 변화를 좌우하는 감쇠정수[decrement factor)에는 큰 영향을 준다는 것이 규명되었다. 해석결과로서 3상단락전류의 초기치는 특수치보다 훨씬 큰 이유로서 단락전류가 계자자속을 약하게 만들어 그 반동으로 계자회로에 일정자속을 유지하기 위하여 부문적으로 개자전류가 증대함을 알게되었고, 단락전류의 직축분과 횡축분의 구성분이 규명검토되었고, 발전기의 돌발단락저류는 일반적으로 직류분, 기본파교류분 및 제2조파등을 포함하나 그 전부가 시정수의 역수인 감쇠정수에 지배되어서 지수함수곡선에 따라 감쇠되어 결국에는 지속단락전류에 귀착한다는 사실과 3상단락은 평형단락사고임으로 영상전류는 영이며 각상과도전류의 위상차가 120.deg.라는 것엔 변함이 없다는 것과 끝으로 철극기를 정격속도로 운전해 놓고 이것을 여자해서 무부하전압을 수기시켜 그의 3상전단자를 돌연 단락해서 그의 과도전류의 파형을 Oscillograph로 촬영하면 본론에서 해석한 결과식의 그것과 일치하게 됨을 알 수 있을 것이다.것이다.
본 연구에서는 복합 ferroxplana 전파흠수체의 X-band에서의 재료정수와 전파흡수특성과의 상관관계를 규명하였다. Ferroxplana 분말과 지지재인 고무와의 함량비(F/R)가 증가함에 따라 ${\mu}_{r}'$은 감소하며, ${\mu}_{r}"$은 증가하였다. 전파흡수체의 두께가 증가함에 따라 최대반사감쇠량이 얻어지는 주파수 가 낮은쪽으로 이동하였으며, 흡수체의 두께가 2.6mm인 경우에는 대역폭이 우수하였고, 두께가 3.2mm인 경우에는 반사감쇠량이 우수하였다. 복합 ferroxplana 전파흡수체의 재료 정수를 광대역화에 요구되는 전파흡수체의 재료정수영역에 적용하여 전파흡수특성을 정량적으로 도출하였으며 이러한 재료 정수영역의 설정은 광대역 ferrite 전파흡수체의 설계지침으로 활용이 가능하다.
Mn-Zn ferrite 폐기물을 시멘트와 혼합한 복합전파흡수체를 제작하여 재료정수 및 반사감쇠량을 조사하였다. 지지재로 사용한 시멘트는 실리콘 고무의 재료정수와 비교하여 높은 복소유전율($\varepsilon$=$_{r}$': 7.6, $\varepsilon_{r}$ ": 0.6)을 나타내었고, Mn-Zn ferrite 폐기물과 시멘트의 혼합무게비(F/C)가 증가함에 따라 복소유전율은 감소하였고, 복소투자율은 증가하였다. 최대반사감쇠량을 나타내는 주파수는 F/C가 1에서 3으로 증가함에 따라 2.7 GHz에서1.3 GHz로 감소하였고, 정합두께는 8.7 mm에서 12.7 mm로 증가하는 경향이 나타났다. 모든 시편에서 최대반사감쇠량은 -40 dB 이상으로 Mn-Zn ferrite 폐기물을 전파흡수체로 활용이 가능하다.
지반진동이 지표적인 토양에서 거리에 따라 어떻게 감소되는지 밝히기 위하여 탄성파의 진폭변화를 측정하였다.야외에서 12-ch 탄성파 탐지기를 이용하여 디지털 자료로 자료로 기록한 증폭되지 않은 진폭자료를 분석하였다. 탄성파의 주파수분석결과 최대 스펙트럼 진폭은 40Hz부근에서 나타나고 있다. 조사지역의 감쇠경향은 지수함수적임을 보여주고 있으며 탐사지역의 지반감쇠 요소들을 계산한 결과 기하감쇠지수 (n)는 0.25,내부감쇠지수(a)는 0.13-0.20임을 보여주고 있다. 습윤토양지역에서는 내부감쇠지수 (a)가 0.13, 식생토양지역에서는 0.20를 보여 습윤토양에서보다 식생발달 토양지역에서 지반진동이 훨씬 빨리 감쇠하는 현상을 보인다. 또한 탄성파 자료분석을 통한 탄성파전파속도와 주파수분석을 이용하여 흙의 평균 내부감쇠정수(h)가 0.094임을 밝혔다.
본 논문은 KTX36호(300km/h) 운행시 수집된 검측데이터를 효과적으로 분석하여 유지보수에 활용하기 위한 단락전류의 반파장주기(${\lambda}$/2)에 관한 연구수행 결과를 나타낸다. KTX36호는 현재 하나의 객실을 검측차로 개조하여 운행속도에서 각종 검측을 수행하고 있다. 우리나라의 고속선 궤도회로는 프랑스의 궤도회로와 달리 토공, 교량, 터널 구간으로 나뉘어 있으며, 상용전원 주파수도 프랑스는 50Hz, 우리나라는 60Hz를 사용하고 있어 정보전송을 위해 사용하는 반송주파수도 다르다. 또한 특성임피던스 와 감쇠정수/위상정수를 결정짓는 중요한 변수인 선로정수(R,L,G,C)가 다르기 때문에 KTX36호의 단락전류에 대한 반파장주기(${\lambda}$/2)는 검측데이터를 활용한 유지보수에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 프랑스에서 사용하는 단락전류의 반파장주기 (${\lambda}$/2)에 대해 언급하고 연구결과 산출된 국내 단락전류의 반파장주기(${\lambda}$/2)를 비교하였다.
등가선형이론을 이용한 지진응답해석은 사용의 간편함 때문에 많이 사용되고 있지만, 대부분의 입력 정수들이 경험식에 의해 얻어지고 있어 심각한 오류를 발생시킬 여지가 있다. 입력정수를 실험의 결과로부터 얻을수 없다면 합리적인 방법을 통하여 입력 정수를 결정하여야 하며, 또한 입력 정수들이 해석결과에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 고찰이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 입력정수가 해석결과에 미치는 영향에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 해석은 등가선형화 이론에 기초하여 개발한 액상화 해석프로그램(KLIq)을 이용하였다. 검토된 사항은 전단탄성계수와 감쇠비의 영향, 변형률의 영향, 반복계산에서 유효변형률 결정방법, 최대전자탄성계수의 영향, 변형률 의존곡선(자반의 종류)의 영향, 입력 지질파의 영향 등이다.
가동 코일형으로 수진기의 고유정수를 free impedance와 step force법에 의해 결정할 수 있다. 전자의 방법으로는 수진기의 고유주파수($f_o$)와 감쇠정수($h_o$)와 motinal impedance로 부터 관성질량(m) 등을, 후자의 방법으로는 감도(G)를 결정하는 것이 바람직하다. 특히 후자의 방법에 의한 측정에서 측정 시스템을 자체의 고유한 장적기에 의한 잠음발생 문제를 보정해야 한다. 이들의 수진기 고유정수로부터 주파수 특성분석, 즉 위상특성과 진폭특성을 분석한 결과, 고유주파수를 경계로하여 수진기가 가속도계와 변위계로 작용함을 알 수 있다.
본 논문에서는 관통형 고주파 노이즈 필터(noise filter)를 설계하고, 제작하였다. 분포정수형(distributed constant type) 노이즈 필터는 세라믹 다층 구조(multi-layer)를 가지며, 기존의 노이즈 억압 방법인 칩 페라이트 비드, 3단자 커패시터 그리고 집중 정수형(lumped constant type) 노이즈 필터에 비해 신호의 왜곡이 적고, 고주파 노이즈 억압특성이 우수하다. 본 논문에서는 기존의 분포정수형 노이즈 필터에 관통형 via-hole을 삽입하는 새로운 구조를 제안하였다. 제작된 노이즈 필터는 100MHz의 차단 주파수, 700MHz~1700MHz에서 20㏈이상의 감쇠 특성을 나타내었다. 또한, 기존의 노이즈 필터의 단점인 방향성 덴 공정에 대한 민감도를 개선시킴으로써 양산성이 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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