• 센서학회지
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• 제19권3호
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• pp.191-196
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• 2010

In this paper, modeling of the non-ideal frequency response, especially "notch-and-spike" magnitude phenomenon and phase lag distortion, are discussed. To characterize the non-ideal frequency response, a new electro-mechanical simulation model based on SPICE is proposed using the driving loop of the capacitive vibratory gyroscope. The parasitic components of the driving loop are found to be the major factors of non-ideal frequency response, and it is verified with the measurement results.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.319-326
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• 2023

본 논문에서는 단상 전압 소스 인버터 (VSIs)의 강인한 출력 전압 제어를 위한 디지털 제어기 구현과 총 고조파 왜곡(T.H.D.v) 분석을 포함한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시한다. 일반적으로 VSI는 내부 루프의 전류 제어기에 비례 적분(PI) 제어기를 사용하고 외부 루프의 전압 제어기에 비례 공진 (PR) 제어기가 사용된다. 그러나, 비선형 부하에서 여전히 3차, 5차 및 7차와 같은 고차 고조파 왜곡이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 고조파 왜곡을 억제하기 위해 홀수 고조파 주파수에 대한 공진 제어기를 포함한 비례 다중 공진 (PMR) 제어기를 제안한다. VSI 플랜트용 컨트롤러의 주파수 응답을 분석하고 PMR 컨트롤러를 설계합니다. 시뮬레이션을 통해 PI와 PMR을 전압 제어기로 사용할 때 출력 전압의 총 고조파 왜곡 특성을 비교 검증합니다. 선형 및 비선형 하중 조건이 모두 고려되었습니다. 마지막으로 PMR 제어기를 3kW급 VSIs 프로토 타입에 적용하여 그 유효성을 입증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.295-304
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• 2012

본 연구에서는 대형 지반구조물의 축조재료로 이용되는 대입경 조립재료의 동적 변형특성을 평가하기 위한 목적으로 국내 최대 규모의 대형 공진주시험시스템을 구축하였으며 그 성능 및 적용성을 검증하였다. 신규 시험기는 하단 고정, 상부 자유단에 코일-자석 시스템에 의한 가진 하중을 제어하는 전형적인 Stokoe 식 공진주시험 장치이며, 지름 200 mm, 높이 400 mm의 원주형 공시체에 대한 시험이 가능다. 시험기의 구동 및 계측 시스템은 굵은 자갈 이상의 조립재료에 대한 활용에 적합하도록 출력 및 정밀도를 확보하였으며, 고정밀의 제어 계측이 가능한 자동화 시스템으로 구성되었다. 공진주시험기의 동적응답특성 및 사용성을 검증하기 위한 방안으로 금속시편과 다수의 폴리우레탄 검증 시편을 이용하여 시험을 수행하였으며 타 시험기 또는 시험기법과의 비교를 통하여 정밀도를 평가하였다. 대형 시험기의 지반재료의 동적 변형특성 평가에 대한 신뢰성을 확인하기 위하여 동일한 사질토 시료에 대한 시험을 일반 공진주시험과 병행한 결과 공시체의 크기에 따른 효과가 일부 나타나지만 전반적으로 동일한 결과를 획득하였다. 최종적으로 댐 축조용 사력재료 시료에 대한 대형 공진주시험을 수행하였으며, 그 결과의 실효성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.38-47
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• 1992

본 연구에서는 항만내 파도응답과 항만안에 계류된 선박의 운동응답을 선형포텐셜이론으로 해석하고 모형시험을 수행하여 항만공진문제의 물리적 특성과 항만내 계류된 선박의 운동특성을 밝혔다. 유체영역을 해양과 항만영역으로 나누어 각 영역에서 경계치문제를 독립적으로 푼 다음, 두 영역의 해를 항만입구에서 정합하여 미지수를 구함으로써 선박에 입사하는 항만내 파도응답을 유도하였다. 선박에 작용하는 파기진력을 계산하고 선체운동에 따르는 동유체력을 해석하였다 얻어진 유체력을 이용하여 운동방정식을 풀어 선박의 운동변위를 구하였다. 사각형 항만안에 계류된 선박의 운동응답에 대한 실험을 수행한 결과 계산치와 실험치는 정성적으로 서로 비슷한 경향을 보이나 정량적으로 차이를 보이고 있음을 확인하였다. 여기서는 우선 선체운동중 대칭운동(전후동요-수직동요-종동요)만을 취급하였다. 비대칭운동(좌우동요-횡동요-선수동요)과 실험결과는 다음 기회에 발표할 예정이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.15-19
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• 2012

본 논문에서는 체스판 형태를 갖는 주파수 선택구조를 설계하였다. 주파수 선택구조의 주파수 응답 특성을 변화시키는 변수로서 단위셀을 구성하는 개구면 및 패치의 크기, 간격, 두께의 변화에 따른 주파수 응답 특성 변화를 관찰하였다. 변수의 변화에 따라서 대역 저지 및 대역 통과 특성을 얻을 수 있었으며, 공진 주파수 및 대역폭을 제어할 수 있는 설계 변수를 얻을 수 있었다. 설계 결과를 바탕으로 X-band 공진특성을 갖는 패치 타입의 주파수 선택구조를 두께 1mm의 FR4 기판으로 제작 및 측정하여 설계 결과를 검증하였다. 본 논문에서 제안하는 체스판 형태를 갖는 주파수 선택구조를 사용하게 되면, 원하는 주파수 대역에 따라 주파수를 선택적으로 제어할 수 있는 레이돔과 같은 전자기구조 설계에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권9호
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• pp.878-885
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• 2009

One of important factors in designing MEMS resonators for RF filters is obtaining a desired frequency response function (FRF) within a specific frequency range of interest. Because various array-type MEMS resonators have been recently introduced to improve the filter characteristics such as bandwidth, pass-band, and shape factor, the degrees of freedom (DOF) of finite elements for their FRF calculation dramatically increases and therefore raises computational difficulties. In this paper the Krylov subspace-based model order reduction using moment-matching with non-zero expansion points is represented as a numerical solution to perform the frequency response analyses of those array-type MEMS resonators in an efficient way. By matching moments at a frequency around the specific operation range of the array-type resonators, the required FRF can be efficiently calculated regardless of their operating frequency from significantly reduced systems. In addition, because of the characteristics of the moment-matching method, a minimal order of reduced system with a prearranged accuracy can be determined through an error indicator using successive reduced models, which is very useful to automate the order reduction process and FRF calculation for structural optimization iterations. We also found out that the presented method could obtain the FRF of a $6\times6$ array-type resonator within a seventieth of the computational time necessary for the direct method and in addition FRF calculation by the mode superposition method could not even be completed because of a data overflow with a half after calculation of 9,722 eigenmodes.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권3호
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• pp.1-9
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• 2003

본 연구에서는 1-단자 표면탄성파 공진기를 적용한 사다리형 구조 필터에 대한 전극 두께, 공진기의 반사기 하중 및 정적 정전용량비에 따른 주파수 응답특성의 고찰이 이루어졌으며, 최적화된 매개변수를 이용하여 송신 및 수신단용 RF 필터를 제작하였다. 제작된 필터는 800㎒ 대역 이동통신 시스템에 적용 가능하며, 외부회로에 의한 임피던스 정합이 필요하지 않다. 36°LiTaO₃ 압전기판 위에 Al-Cu(W 3%) 전극을 형성하여 제작하였으며, 3.8㎜×3.8㎜×1.5㎜세라믹 패키지에 실장되었다. 통과대역(25 ㎒)에서의 최소 삽입손실은 2.3 dB, 3-dB 대역폭은 약 33 ㎒, 통과대역 리플은 0.5 dB 미만이며, 약 30 dB 이상의 저지대역 감쇄를 확보할 수 있었다. 또한, 제작된 RF 필터의 내전력성 및 온도 변화에 따른 주파수 응답특성 실험을 통해 약 3.5 W의 내전력성과 -20℃∼80℃에서 최대 0.09 dB/℃의 3-dB 삽입손실 변화를 측정할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.919-929
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• 2014

최근 전자기기의 활용도가 높아짐에 따라 전자기파에 대한 안정성이 요구되었다. 소형화 전자기기 및 다양한 전자부품들은 맥스웰 방정식 (Maxwell Equation)으로 해석되었으나, 복잡도가 높은 대형 구조물에 대한 전자기파 안정성이 요구되는 현시점에 맥스웰 방정식은 여러 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 복잡한 대형 구조물을 확률론과 위상학적 모델링을 연동하여 해석하고자 한다. 특히, 확률론을 바탕으로 한 해석 방법인 PWB(Power Balance) Method와 BLT(Baum-Liu-Tesch) 방정식을 연동하여 대형 구조물의 주파수 응답을 풀이할 경우, 해석시간이 상당히 줄어드는 장점이 있다. 본 논문에서는 복잡한 대형구조물의 예로 이중 공진구조 내부에 PCB가 존재하는 경우를 고려해 보았다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권1호
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• pp.33-44
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• 2000

본 연구에서는 파랑 중 어선의 동력학적 특성에 대한 분석이 이루어 졌다. 대상 선형으로 택한 어선은 8톤급 소형어선과 89톤급 중형 어선이었고, 각각의 선형에 대한 규칙파중에서의 운동응답이 해석되었으며, 불규칙파에서의 운동응답이 해석되었다. 실제 해상상태와 마찬가지인 불규칙파에서의 운동응답은 확률적으로 해석되었는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 선형운동인 heave는 유의 파고가 커짐에 따라 거의 선형적으로 커지고, 각도운동인 roll, pitch와 가속도는 유의파고의 제곱근에 비례하는 결과를 보인다. pitch, 가속도는 파향 180도에서 가장 크게 나타났으며, roll은 파향 90도에서 가장 크게 나타나고, heave는 파향과는 관계가 적다. 2. heave는 어선의 크기와는 무관한 운동응답을 보이고 있고, roll, pitch, 가속도는 크기가 작은 어선의 경우 같은 파도에서 그 크기가 상대적으로 많이 커진다. 8톤급 어선에서는 유의파고 1 m 이전에서 급격히 roll, pitch, 가속도가 커지고, 89톤급 어선에서는 변화율이 훨씬 둔감하다. 3. 가속도는 선수에서의 가속도가 가장 크게 나타났다. 그 값은 선체중앙 가속도의 약 2배이다. 파향 180도에서 유의값으로 ${\pm}0.5g$의 선수가속도를 받는 유의 파고는 8톤급 어선의 경우 약 0.7 m, 89톤급 어선의 경우 약 1.5m 정도이다. 이 경우 파도를 약 1,000번정도 만나면(시간으로 환산하여 약 2시간 정도) 확률적으로 가속도의 최대값이 $\pm$1g를 넘어간다. 4. 파향 90도에서의 roll은, 8톤급 어선의 경우 유의파고 1m에서 RMS값으로 약 5도가 되어, 유의값으로 $\pm$10도의 roll 운동이 발생한다. 이것은 소형어선의 roll 공진주파수가 높아 상대적으로 작은 파고의 파도에 의해서 공진에 걸릴 확률이 높기 때문에 발생한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 파랑중 어선의 안전대책을 체계적으로 수립하는 데에 이용될 수 있다. 또한 앞으로 동력학적인 안정성해석에 이 결과가 이용되어, 파랑중 어선의 브로우칭현상 및 전복현상에 대한 해석이 이루어져야 하겠다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.