• 한국전자파학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.821-827
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• 2018

골다공증을 치료하기 위하여 조골세포의 재형성 증가를 위해 사용되는 장치에서는 뼈의 외부에서 자기장을 인가하게 되면 뼈에 포함된 무기질이 일정한 방향으로 정렬되며, 세차운동을 하게 된다. 이러한 상황에서 RF 코일을 이용하여 90도 RF 펄스를 인가하면 무기질의 양성자가 여기 상태에 이르게 되며, 뼈 속에서의 조골세포의 침착에 촉진하는 인의 활성도가 증가하여 뼈의 재형성이 증가하게 된다. 이 때 세차 운동 주파수의 고조파에 해당하는 신호를 RF 코일에서 90도 RF 펄스로 발생시키는 RF 코일의 크기를 소형화하면 조골세포 재형성 시스템의 전체 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 조골세포 재형성 시스템에 사용될 수 있는 RF 코일의 소형화를 위한 방법론을 제시하며, 설계 후 측정을 통하여 검증한다. 본 연구에서 구현한 RF 코일의 커패시터는 25 pF, 인덕터는 약 100 nH, 공진주파수는 대략 96 MHz이며, 제작된 RF 코일의 end 링의 반지름은 18 cm, 다리 총 길이는 $2{\times}11.6cm$이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.210-215
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• 2006

본 논문에서는 밀리미터파 대역의 수신 시스템을 위한 국부발진 시스템의 DPLL 시스템을 개발하였다. 이 국부발진 시스템의 구성은 $86{\sim}115GHz$의 Gunn 다이오드 발진기, diplexer와 고조파믹서 등을 포함하는 RF 프로세싱 부분과, Gunn 모듈레이터와 제어기를 포함하는 DPLL 시스템으로 구성된다. 본 논문에서 개발되는 DPLL 시스템의 가장 중요한 설계기준으로는 수퍼헤테로다인 형태의 밀리미터파 대역 수신기의 믹서로 인가되는 국부발진주파수 신호의 주파수와 출력전력의 안정성을 확보하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 기존에 사용되어왔던 아날로그 PLL 방식 대신에 DPLL 방식을 적용해 시스템을 설계 개발하였다. 이러한 목적 하에서 개발된 시스템의 성능을 확인하기 위해 장시간 동안의 주파수 및 출력전력의 안정성 시험을 수행한 결과 ${\pm}10Hz$ 이내의 안정된 주파수 특성과 $0.2{\sim}0.3dBm$의 매우 우수한 출력전력의 drift 특성을 갖고, 또한 locking 범위 역시 200MHz 정도로 매우 넓어 우주전파관측 수신시스템에 매우 적합함을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.315-321
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• 2003

고온, 고압에서 운용되고 있는 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용시간 동안 열화된 물성을 정기적으로 점검하여 설비의 잔여수명을 평가해야 한다. 본 연구에서는 교류 섭동 자기장을 인가하여 구한 가역투자율 값을 이용하여 1Cr-1Mo-0.25V 강의 잔여수명을 평가하기 위한 자기적 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 자기이력곡선의 미분값인 가역투자율이 보자력에서 첨두 값을 갖는 특성을 이용하였으며, 측정원리는 교류 섭동 자기장의 주파수에 동조된 록-인 증폭기를 사용하여 탐지코일에 유도된 제 1 고조파의 전압을 측정하는 것이다. 가역투자율의 첨두값 간격 (peak interval of reversible magnetic permeability: PIRMP)과 비커스 경도는 열화가 진행됨에 따라 감소하였다 따라서 비커스 경도와 PIRMP상관관계에 의해 연화곡선을 구할 수 있고, 이 연화곡선에 의해 터빈로터 강의 잔여수명을 평가할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.220-225
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• 2014

초음파 비선형 특성은 일반적으로 재료 내부를 전파한 초음파의 기본주파수 및 2차 고조파 성분 크기에 의해 결정되는 비선형 파라미터 ${\beta}$로 측정되며, 재료의 미세한 변질을 평가하는데 효과적인 인자로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 인공시효된 Al6061-T6의 열처리 시간에 따른 초음파 비선형 특성을 평가하였다. 초음파가 시편을 투과하여 수신되는 신호를 분석하여 비선형 파라미터 ${\beta}$를 구하였고, 비선형 파라미터 측정 후 마이크로 비커스 경도를 측정하였다. 비선형 파라미터 측정 결과로부터 열처리 시간에 따른 재료 내 미세 구조적인 변화를 추정하였으며, 경도 측정 결과로부터 이러한 추정이 합당함을 증명하였다. 측정 결과 비선형 파라미터는 석출거동 메커니즘에 의한 재료 미세조직 변화와 매우 밀접한 상관관계를 나타냈다. 이로부터 초음파 비선형 파라미터를 이용하여 인공시효에 의한 재료 내 미세구조 및 상태 변화를 초음파 비선형 파라미터로 평가할 수 있음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2968-2974
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• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.464-470
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• 2010

고온, 고압에서 운용되고 있는 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용시간 동안 열화된 역학물성을 정기적으로 점검하여야 한다. 비파괴적으로 열화된 설비의 역학적 특성을 점검하기 위하여 표면형 프로브(surface type probe)를 사용한 가역투자율 측정방법이 제시된다. 가역투자율 측정방법은 가역투자율이 자기 이력곡선의 미분값임에 근거하고 있다. 가역투자율은 교류 섭동 자기장의 주파수에 동조된 록-인 증폭기로 측정된 탐지코일에 유도된 전압의 제 1 고조파이다 가역투자율의 첨두값은 보자력 영역에서 나타난다. 실험에 사용된 강재는 12Cr 페라이트 내열강으로 $700^{\circ}C$의 등온에서 열처리 시간을 달리한 11개의 시편을 제작하였다. 가역투자율 첨두값 사이의 간격 (peak interval of reversible permeability: PIRP), 비커스 경도 및 인장강도는 열화가 진행됨에 따라 초기에는 급격하게, 후반에는 완만하게 감소하였다. PIRP가 감소함에 따라 인장강도와 비커스 경도가 선형적으로 감소하였고 이 상관관계를 이용하면 측정한 가역투자율로 12Cr 페라이트 내열강의 열화된 역학적 물성을 비파괴적으로 평가할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권7호
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• pp.162-169
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• 2006

2.3 GHz대 WLAN용으로 DBR(Dual-Behavior Resonator)를 사용한 협대역 대역통과여파기와 이 여파기의 고조파를 제거하기 위해 EBG(Electromagnetic Bandgap) 구조를 적용한 여파기를 설계한다. 여파기의 삽입 손실과 크기를 최소화하기 위해 2개의 DBR을 선택한다. 여파기의 중심 주파수는 2.35GHz이고, 대역폭은 140MHz 이다. 두 가지 (EBG 구조를 가지는 경우와 가지지 않는 경우) DBR 여파기의 응답특성을 계산하고, 측정결과와 비교한다. 실험결과 계산치와 매우 잘 일치한다 : EBG 구조를 가지는 여파기의 대역폭과 삽입손실은 각각 3.8%와 1.7dB이다. 그러나 EBG 구조를 가지지 않는 여파기의 대역폭과 삽입손실은 각각 7%와 1.23dB이다. 여파기의 삽입손실이 증가하고, 대역폭이 감소한 것은 EBG 구조를 적용한 결과이다. 또한 EBG 구조를 적용한 여파기의 저지대역 특성은 EBG 구조가 없는 여파기에 비해 매우 향상된다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.351-360
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• 2024

드론 기술의 발전으로 인해서 최근 다양한 분야에서 무인항공기가 활용되고 있으며, 이와 더불어 드론 사용 증가에 따르는 여러 가지 문제들이 발생하고 있다. 드론은 크기가 매우 작아서 레이더나 광학장비로 탐지하기 어려운 문제가 있으며, 따라서 최근에는 음향학적인 방법을 이용한 추적 방식이 적용되고 있다. 본 논문은 쿼드콥터 드론의 음향 특성을 활용하여 다수의 드론 위치를 추정하는 방법을 다루었다. 드론의 종류와 드론의 움직임 상태에 따라 각 로터로부터 유발되는 음향 특성이 구별되므로, 블레이드 통과 주파수 및 이에 대한 고조파 음원에 대한 위치 추정을 수행한 결과를 공간 군집화하여 드론의 음원을 재현하였다. 재현된 음원은, 위치 추정 알고리즘을 적용하여 최종적으로 다수의 드론 음원에 대한 위치를 결정하는데 사용된다. 쿼드콥터 드론의 음향 특성을 분석하기 위한 실험을 수행하였으며, 이때 측정한 음향 신호를 기반으로 서로 다른 세 종류의 드론에 대한 음원 위치 추정 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 드론의 음향 특성을 활용하여 다수의 드론 위치를 추정할 수 있음을 확인하였고, 분리된 드론 음원의 명확성과 음원 추정 알고리즘이 다수의 드론 위치 추정 정확도에 영향을 주는 것을 관찰하였다.