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CMOS 공정 기반의 X-대역 위상 배열 시스템용 다기능 집적 회로 설계 (Design of CMOS Multifunction ICs for X-band Phased Array Systems)

  • 구본현;홍성철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.6-13
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    • 2009
  • X-대역의 위상 배열 시스템에 응용 가능한 전력 증폭기, 6-bit 위상 변위기, 6-bit 디지털 감쇠기 및 SPDT 송수신 스위치를 각각 설계 및 측정하였다. 모든 회로는 CMOS 0.18 um 공정을 사용하여 구현되었다. 전력 증폭기는 2-단 차동 및 cascode 구조를 가지며, 20 dBm 의 P1dB, 19%의 PAE 의 성능을 8-11 GHz 주파수 대역에서 보였다. 6-bit 위상 변위기는 Embedded switched filter 구조를 가지며, 스위치용 nMOS 트랜지스터 및 마이크로스트립 선로로 인덕턴스를 구현하였다. $360^{\circ}$ 위상 제어가 가능하며 위상 해상도는 $5.6^{\circ}$ 이다. 8-11 GHz 주파수 대역에서 RMS phase 및 amplitude 오차는 $5^{\circ}$ 및 0.8 dB 이하이며, 삽입손실은 약 $-15.7\;{\pm}\;1,1\;dB$ 이다. 6-bit 디지털 감쇠기는 저항 네트워크와 스위치가 결합된 Embedded switched Pi-및 T-구조이며, 위상 배열 시스템에서 요구하는 낮은 통과 위상 변동 특성을 가지는 구조가 적용되었다. 최대 감쇠는 31.5 dB 이며 진폭 해상도는 0.5 dB 이다. 8-11 GHz 주파수 대역에서 RMS amplitude 및 phase 오차는 0.4 dB 및 $2^{\circ}$ 이하이며, 삽입손실은 약 $-10.5\;{\pm}\;0.8\;dB$ 이다. SPDT 송수신 스위치는 series 및 shunt nMOS 트랜지스터의 쌍으로 구성되었으며 회로의 면적을 최소화하기 위해 1개의 수동 인덕터만으로 SPDT 기능을 구현하였다. 삽입손실은 약 -1.5 dB, 반사손실은 -15 dB 이하이며, 송수신 격리 특성은 -30 dB 이하이다. 각각의 칩 면적은 $1.28\;mm^2$, $1.9mm^2$, $0.34\;mm^2$, $0.02mm^2$ 이다.

전극 혼합 방식의 차이로 인한 특성 변화 최적화 (Optimization of Characteristic Change due to Differences in the Electrode Mixing Method)

  • 김정태;카르로스 타파라 음푸푸니;이범희;유선율
    • 전기화학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 리튬 이차전지의 4 대 구성요소에 포함되는 양극은 배터리의 에너지 밀도를 담당하는 중요한 구성요소에 속하며, 보편적으로 제작되는 양극의 습식 제작 공정에는 활물질, 도전재, 고분자 바인더의 혼합 과정이 필수적으로 이루어지게 된다. 하지만, 양극의 혼합 조건의 경우 체계적인 방법이 갖추어져 있지 않기 때문에 제조사에 따라 성능의 차이가 발생하는 경우가 대다수이다. 따라서, 양극의 슬러리 제작 단계에서 정돈되지 않은 혼합 방법의 최적화를 진행을 위해 보편적으로 사용되는 THINKY mixer와 homogenizer를 이용한 LiMn2O4 (LMO) 양극을 제조해 각각의 특성을 비교하였다. 각 혼합 조건은 2000 RPM, 7 min으로 동일하게 진행하였으며, 양극의 제조 동안 혼합 방법의 차이만을 판단하기 위해 다른 변수 조건들은 차단한 후, 실험을 진행하였다(혼합 시간, 재료 투입 순서 등). 제작된 THINKY mixer LMO (TLMO), homogenizer LMO (HLMO) 중 HLMO는 TLMO보다 더 고른 입자 분산 특성을 가지며, 그로 인한 더 높은 접착 강도를 나타낸다. 또한, 전기화학적 평가 결과, HLMO는 TLMO와 비교하여 개선된 성능과 안정적인 수명 주기를 보였다. 결과적으로 수명특성평가에서 초기 방전 용량 유지율은 HLMO가 69 사이클에서 TLMO와 비교하여 약 4.4 배 높은 88%의 유지율을 보였으며, 속도성능평가의 경우 10, 15, 20 C의 높은 전류밀도에서 HLMO가 더 우수한 용량 유지율과 1C에서의 용량 회복률 역시 우수한 특성을 나타냈다. 이는 활물질과 도전재 및 고분자 바인더가 포함된 슬러리 특성이 homogenizer를 사용할 때, 정전기적 특성이 강한 도전재가 뭉치지 않고 균일하게 분산되어 형성된 전기 전도성 네트워크를 생성할 수 있기 때문으로 간주된다. 이로 인해 활물질과 도전재의 표면 접촉이 증가하고, 전자를 보다 원활하게 전달하여 충전 및 방전 과정에서 나타나는 격자의 부피변화, 활물질과 도전재 사이의 접촉저항의 증가 등을 억제하는 것에 기인한다.

한·중 FTA가 항공운송 부문에 미치는 영향과 우리나라 항공정책의 방향 (The Effect on Air Transport Sector by Korea-China FTA and Aviation Policy Direction of Korea)

  • 이강빈
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.83-138
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    • 2017
  • 한 중 FTA가 2015년 12월 20일 발효되었고, 우리나라 제1위의 교역상대국인 중국과의 FTA로서 발효된 후 1년이 경과하였다. 따라서 본 연구에서는 한국과 중국 간 항공운송 교역 동향을 살펴보고, 한 중 FTA의 항공운송서비스 부문에 대한 양허내용을 검토하고, 항공운송 부문에 미치는 영향을 분석하며, 이에 대응하기 위한 우리나라 항공정책의 방향을 도출하여 제시하고자 한다. 2016년 한 중 간 항공운송 교역 동향을 살펴보면, 대중국 항공운송 수출액은 전년대비 9.3% 감소한 400.3억 달러로서, 대중국 전체 수출액의 32.2%를 차지하고 있다. 대중국 항공운송 수입액은 전년대비 9.1% 감소한 242.6억 달러로서, 대중국 전체 수입액의 27.7%를 차지하고 있다. 한 중 FTA의 항공운송서비스 부문 양허내용을 검토해 보면, 중국은 한 중 FTA 협정문 제8장 부속서 중국의 양허표에서 항공운송서비스 분야의 항공기 보수 및 유지 서비스, 컴퓨터 예약시스템(CRS)서비스에 대하여 시장접근과 내국민대우에 대한 제한을 두고 양허하였다. 한국은 한 중 FTA 협정문 제8장 부속서 한국의 양허표에서 항공운송서비스 분야의 컴퓨터 예약시스템서비스, 항공운송서비스의 판매 및 마케팅, 항공기 유지 및 보수 서비스에 대하여 시장접근과 내국민대우에 대한 제한을 두지 않고 양허하였다. 한 중 FTA가 항공운송 부문에 미치는 영향을 분석해 보면, 항공여객시장에 미친 영향으로, 2016년 국제선 중국노선 도착여객은 996만 명으로 전년대비 20.6% 증가하였고, 출발여객은 990만 명으로 전년대비 34.8% 증가하였다. 항공화물시장에 미친 영향으로, 2016년 대중국 항공화물 수출물동량은 105,220.2톤으로 전년대비 6.6% 증가하였고, 수입물동량은 133,750.9톤으로 전년대비 12.3% 증가하였다. 대중국 수출 항공화물 주요품목가운데 한 중 FTA 협정문 중국 관세양허표 상 수혜품목의 수출물동량이 증가하였고, 대중국 수입항공화물 주요품목가운데 한 중 FTA 한국 관세양허표 상 수혜품목의 수입물 동량이 증가하였다. 항공물류시장에 미친 영향으로 2016년 국내 포워더의 대중국 수출 항공화물 취급실적은 119,618톤으로 전년대비 2.1% 감소하였고, 대중국 수입 항공화물 취급실적은 79,430톤으로 전년대비 4.4% 감소하였다. 2016년 대중국 역직구(전자상거래 수출) 수출금액은 1억 916만 달러로 전년대비 27.7% 증가하였고, 대중국직구(전자상거래 수입) 수입금액은 8,943만 달러로 전년대비 72% 증가하였다. 한 중 FTA에 따른 우리나라 항공정책의 방향을 도출하여 제시해 보면 다음과 같다. 첫째 한 중 간에 항공자유화를 추진한다. 한국과 중국은 2006년 6월 중국의 산동성과 해남성에 대해 여객 및 화물 제3자유 및 제4자유를 범위로 하는 항공자유화 협정을 체결하였으며, 2010년 하계부터 양국 간 항공운항을 전면 자유화하기로 합의하였으나, 중국 측에서 항공협정 양해각서 문안의 해석 상 이의를 제기함에 따라 추가적인 항공자유화는 이루어지지 못하고 있다. 한 중 FTA와는 별도의 항공회담을 통해 중국과의 점진적 선별적 항공여객시장 및 화물시장의 항공자유화를 추진해야 할 것이다. 둘째 항공운송산업 및 공항의 경쟁력을 확보해야 한다. 한국의 항공운송산업 경쟁력의 강화방안으로 국적항공사 경쟁력의 강화를 위한 지원체계를 마련하며, 국적항공사의 새로운 공정경쟁의 기반을 조성하며, 국익기반 전략적 네트워크를 구축해야 할 것이다. 한국의 공항 특히 인천공항의 경쟁력 강화방안으로 항공수요 창출 네트워크 경쟁력을 강화하며, 공항시설과 안전인프라를 확충하며, 공항을 통한 새로운 부가가치를 창출하며, 세계 1위 수준의 서비스 수준을 유지해야 할 것이다. 셋째 항공물류업의 경쟁력을 강화한다. 한국의 항공물류업 경쟁력의 강화방안으로 산업트렌드 변화에 대응한 고부가가치 물류산업의 육성전략으로 신규 물류시장을 개척하며, 물류인프라를 확충하며, 물류전문인력을 양성한다. 또한 글로벌 물류시장의 확대전략으로 물류기업의 해외투자 지원체계를 구축하며, 글로벌 운송네트워크 확장에 따른 국제협력 강화 및 인프라를 확보해야 할 것이다. 인천공항 항공물류 경쟁력의 강화방안으로 기업의 물류단지 입주수요에 대응하며, 신 성장 화물분야의 비교우위 선점을 하며, 물류허브 역량을 강화하며, 공항 내 화물처리속도 경쟁력을 향상해야 할 것이다. 넷째 한 중 FTA 후속 협상에서 항공운송서비스 분야의 추가 개방을 확보한다. 한 중 FTA 발효 후 2년 내에 개시될 후속 협상에서 중국 측 항공운송서비스 분야의 양허수준이 중국의 기체결 FTA에 비해 미흡한 분야인 컴퓨터 예약시스템서비스 및 항공기 보수 및 유지 서비스의 양허에 대해 추가 개방을 요구하는 것이 필요할 것이다. 결론적으로 한 중 FTA가 우리나라 항공여객시장, 항공화물시장 및 항공물류시장에 미치는 영향에 대응하여 추진해야 할 정책과제로서, 국적항공사의 경쟁력과 국민 편익을 고려하여 중국과의 점진적 선별적 항공자유화를 추진하며, 항공운송산업과 공항의 경쟁력 강화를 위한 지원체계를 구축하며, 물류기업들의 항공물류시장 진출을 확대하며, 중국 측 양허수준이 낮은 항공운송서비스 분야의 추가 개방 요구를 위한 준비를 해야 할 것이다.

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