약한 자기장 (~20 G)이 인가된 유도 결합 플라즈마 장치는 고효율, 높은 균일도의 플라즈마를 생성할 수 있다. 그러므로 이 장치에 대한 변수 제어뿐만 아니라, 전자 싸이클로트론 공명(Electron cyclotron resonance) 현상에 의한 방전 특성에 대한 연구는 매우 중요하다. 그에 연관된 여러 연구가 있었지만, 대부분의 연구는 평판형 유도 결합 플라즈마에서 진행되었다. 그에 따라서, 본 연구는 솔레노이드 형태의 유도 결합 플라즈마 장치에서 플라즈마 변수에 대한 약한 자기장의 영향을 살펴보았다. 실험에 사용된 인가주파수는 13.56 MHz에서 27.12 MHz였으며, 다양한 압력과 전력에서 실험이 진행되었다. 이러한 솔레노이드 형태의 유도 결합 플라즈마에서의 플라즈마 변수는 국부적인 특성을 보였으며, 평판형 유도 결합 플라즈마와 비교/분석을 진행하였다.
본 논문은 저전력 데이터센터에 사용되는 DC 서버를 위한 고효율 DC UPS 결합형 전원분배장치의 구현과 설계에 관한 내용이다. 본 논문이 제안한 노드 준위 UPS 결합형 전원분배장치의 전력효율은 96%에 이르며 저전력 볼륨 서버의 전원공급장치(PSU)와 UPS를 대체할 수 있는 기술이다.
무인선은 사람이 탑승하지 않기 때문에 회수에 어려움이 있다. 본 연구에서는 무인선의 회수를 용이하도록 하기 위하여 히빙라인 발사장치를 개발하였고, 히빙라인 발사장치 이용에 대한 검증을 위하여 해상시험을 수행하였다. 무인선 회수 시스템은 히방리인 발사장치, 견인장치, 크레인-무인선 결합장치, 원격조종기로 구성되어 있고, 히빙라인 발사장치는 발사관, 원격 격발장치, 공기통, 견인탄과 히빙라인으로 구성되어 있으며, 히빙라인 발사장치는 원격조종기를 이용하여 모선에서 제어가 가능하다. 제작된 히빙라인 발사장치를 유인선에 설치하여 실제로 해상에서 사용이 가능한지 검토하였다. 히빙라인을 원격으로 발사하고 모선에서 크레인을 이용하여 무인선에 결합하는 해상시험을 수행하였으며, 해상시험을 통하여 히빙라인 발사장치의 유용성을 확인하였다.
이중 주파수를 이용한 고주파 용량성 결합 플라즈마 장치는 반도체 및 디스플레이 생산 공정에서 널리 사용되는 장치 형태이며 일반적으로 이온 플라즈마 주파수보다 높은 주파수의 고주파 전력과 이온 플라즈마 주파수보다 낮은 주파수의 저주파 전력을 인가하여 플라즈마 발생 밀도 및 입사 이온 에너지를 독립적으로 조절할 수 있다. 용량성 결합 플라즈마 장치에서는 전극의 쉬스 임피던스가 비선형적으로 변화함에 따라 전극의 전압, 전류 및 플라즈마 전위는 수많은 고조파를 포함하게 되며, 이중 주파수가 인가된 경우 이러한 고주파와 저주파 신호의 고조파가 상호 변조된 형태로 나타나게 된다. 본 연구에서는 주파수에 따른 이온의 거동 특성 차이를 이용하여 변조된 형태의 Lieberman의 비균일 RF쉬스 모델을 가정한 고주파 쉬스를 단순한 저주파 쉬스로 모사하였다. 단순화된 저주파 쉬스 임피던스를 이용한 회로 모델을 구성하여 100MHz와 2MHz RF전력을 사용하는 용량성 결합 플라즈마 장치에서 측정된 전극 전압, 전류 및 플라즈마 전위 신호의 위상차 및 고조파 발생 특성을 분석하였다.
신재생에너지원의 하나인 연료전지 시스템이나 배터리 백업용 전력변환 회로는 많은 응용분야에서 고승압 직류변환장치의 구조로 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 승압한다. 이를 위한 고승압회로의 여러 가지 방식중에서 다단으로 직렬 접속된 구조의 직류변환장치는 복잡하고 비용이 큰 단점이 있다. 또한 높은 출력전압을 얻을 수 있는 플라이백 직류전원장치는 누설성분에 의해 손실이 크므로 효율이 낮고 소자의 스트레스가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 배압회로와 결합 인덕터를 이용한 고승압 전원장치를 제안한다. 제안하는 회로는 24V입력에서 300V로 승압한다. 결합 인덕터의 이차 전압은 배압회로에 의해 정류되고 인덕터의 일차측 승압전압과 병렬로 연결되어 출력전압을 만든다. 높은 승압전압이 낮은 듀티사이클로도 얻어지는 제안 회로는 이론적인 해석과 100W 실험장치를 통해 시험하며 그 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 스마트폰, 스마트 태블릿, 스마트 패드등과 로봇 구동장치를 결합하여 스마트 로봇 시스템을 효율적으로 개발하는 방법을 소개 한다. 스마트 디바이스 보급은 가속화 되어 많은 분야에 스마트 디바이스를 사용하고 있다. 스마트 디바이스의 CPU의 성능 효율이 좋아 멀티미디어와 인식이 가능하며, 내장된 GPS 칩과 자이로 센서 및 네트워크등 다양한 디바이스를 연결하게 되면 효율적인 정보를 얻어 낼 수 있다. 스마트 디바이스의 판단 처리 및 멀티미디어 출력 기능에 로봇의 구동 장치를 결합하여 스마트 로봇을 만들어 내면 다양한 분야에 효율적으로 사용이 가능하다. 본 논문은 스마트 디바이스에서 인식되는 다양한 패턴과 로봇 구동장치의 효율적인 결합 방법을 설명한다.
계층형분산제어시스템을 널리 채용하게되어 지역적, 계층적으로 분산하는 컴퓨터, 콘트로울러, 단말장치, 입출력I/O등의 효율적, 경제적인 결합장치가 필요하게 되었다. 산업용 데이터 전송 시스템은 이와같은 니이즈에 대응 하는 것이다. 이하에서 각종전송 시스템에 대해 기술한다.
본 논문에서는 반도체 플라즈마 식각 시스템의 균일도 향상을 위한 CCP와 ICP 결합 임피던스정합 장치를 제안한다. 이중주파수 전원공급 장치는 CCP와 ICP로 구성되어 있고 첫 번째 구성은 고집적화를 위해 페라이트 코어를 사용한 유도 결합 플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma)방식이며, 두 번째 구성은 셀 전체의 균일도 향상을 위한 용량 결합 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma)방식이다. 제안된 시스템은 반도체 장비 산업에서 요구되는 높은 생산성을 실현할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 시스템의 타당성을 검증하기 위해 CCP와 ICP 결합 임피던스정합 장치를 제작하였고, 이론적 분석과 27.12MHz 와 400kHz의 조건에서 시뮬레이션 및 실험을 진행하였다
고밀도 유도결합 플라즈마 장치의 $O_2$ 방전에 대한 공간 평균 시뮬레이터를 제작하였다. 제작된 시뮬레이터는 $O_2$ 플라즈마 방전에서 발생되는 전자, 양이온, 음이온 및 중성종, 활성종들에 대해 공간 평균된 유체 방정식을 기반으로 하고 있으며, 고밀도 유도결합 플라즈마 장치에서 전자가열 모델은 anomalous skin effect 를 고려한 파워 흡수 모델을 적용하여 전자가 흡수하는 고주파 파워량을 결정하였다. 완성된 시뮬레이터에서 RF- 파워, gas-inlet, pumping-speed등의 조정 변수를 비롯한 여러 가지 장치 변수들의 변화에 대한 하전입자, 중성종, 활성종들의 밀도 변화 및 전자 온도 의존성을 계산하였다.
본 논문에서는 디지틀 무선 전송장치의 공간 다이버시티 기술에 필수적인 IF 대역의 최대진폭 전력 결합기에 관한 이론적인 분석과 성능개선을 위한 방법을 다룬다. 결합기의 성능저하를 유발하는 위상검출기의 전압오차를 줄이는 방안으로 간단하고 특성이 우수한 위상 검출부의 검출전압에 대한 정규화를 제안하였다. 따라서 간단한 회로구성으로 노치(notch) 깊이 30dB 의 심각한 주파수 선택적 페이딩에 대해서도 결합기의 안정된 동작 및 성능개선을 확보할 수 있었다. 제안된 방법을 검증하기 위해 수치해석 및 64-QAM 변조방식의 디지틀 무선 전송장치와 연동한 signature 시험 결과를 제시 및 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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