최근 정보, 통신, 제어기술의 발달에 따라 정보통신기기, 정밀제어기기, 사무자동화기기, 전산기기, 자동생산라인 등에 마이크로프로세서 및 전력용 반도체 소자의 대거 도입, 고효율 속도제어용 모터와 역률 보상용 콘덴서의 사용, 그리고 경제발전과 산업활성화 등으로 인한 고정밀 단일 대형부하의 증가, 도시화로 인한 대규모 공장용 수용가 등이 증대되고 있는 실정이다.
본 논문에서는 단일 틸트윙 무인기의 시스템 식별기법과 결과를 제시하였다. 주파수 영역의 시스템 식별 기법인 Modified Equation Error Method(MEEM)와 시간 영역의 시스템 식별 기법인 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter, EKF)를 사용하였다. 시스템 식별 기법의 검증을 위해 단일 틸트윙 방식 무인기인 CNUX-3의 모델을 통해 획득한 수직모드의 선형 시뮬레이션 결과에 센서 특성을 반영한 노이즈를 합성하여 가상의 비행데이터를 생성했다. 설계 변수의 변화에 따른 MEEM의 시스템 식별 성능 변화를 분석하였다. 또한 고정밀 푸리에 변환(High accuracy Fourier Transform)을 MEEM에 적용하여 정확도를 향상시켰다. MEEM과 EKF의 시스템 식별 결과를 비교하고, 최상의 성능지수를 갖는 설계 변수값과 초기값을 최적화를 통해 결정하였다.
본 연구는 호기발효 및 펠렛 처리에 따른 육계분 단일물의 발효온도 및 물리화학적 성분 변화를 구명하고, 육계분 단일 발효물 펠렛 처리 시 경제적인 소형 펠렛기의 이용 가능성을 평가하고자 실시되었다. 육계분의 호기발효 시 발효온도는 발효 4일째에 최고 68$^{\circ}C$에 달한 다음 이 후 서서히 떨어졌다. 육계분의 호기발효 처리는 화학적 성분 중 특히 유기물 성분을 감소시키고, 비소화성 단백질 성분(ADF-CP)을 증가시켰다. 소형 펠렛기 이용 시 육계분 단일 발효물의 성공적인 펠렛화를 위한 펠렛 die의 적정 직경은 8~18 mm 였고, 펠렛 전 원료의 적정 함수율은 20~25% 수준이었다. 펠렛 처리는 육계분 단일 발효물의 밀도(중량/부피)를 3배정도 증가시켰고, 수분을 유의하게 증발시켰으며, 일반 조성분의 유의한 변화를 초래하지는 않았고, 특히 비소화성 단백질 성분은 증가시켰다. 본 연구 결과는 육계분 단일물은 호기발효와 펠렛화를 통하여 영양성과 실용성이 높은 가축용 사료로 전환될 수 있음을 시사한다.
폴리머 겔의 발파 효과를 평가하기 위해 AUTODYN을 이용한 단일 발파공 모델 시뮬레이션을 수행하였다. 발파공 내부 에멀젼 폭약과 공벽간의 채움재는 공기와 폴리머 겔을 적용하여 서로 결과를 비교하였으며, 디커플링 지수 1.0인 밀장전과 디커플링 지수 1.25, 1.56에 대해 각각 해석하였다. 폴리머 겔의 발파 효과 평가를 위한 기준은 밀장전 case를 기준으로 하였다. 해석 결과로서 석회석 모델의 파쇄 및 균열 발생에서 공기보다 폴리머 겔 적용의 경우가 높은 파쇄 정도를 나타냈고, 지정 게이지에서의 최고압력 또한 공기의 경우보다 폴리머 겔 적용이 높은 수치를 보였다.
1. 수온과 염분에 따른 부유유생의 성장과 생존율. 유생의 수온별 사육실험 결과, 3$0^{\circ}C$에서는 실험시작 6일 후 모두 폐사하였으며, 18$^{\circ}C$에서는 높은 생존율에 비하여 늦은 성장을 보였다. 24$^{\circ}C$와 27$^{\circ}C$에서 빠른 성장을 보였으나, 27$^{\circ}C$에서는 성장에 비하여 낮은 생존율을 보였다. 염분에 따른 유생의 사육시험 결과 0$\textperthousand$에서는 실험시작 10일 후 모두 폐사 하였으며, 성장은 6~9$\textperthousand$, 생존율은 3$\textperthousand$에서 가장 높게 나타났다. 2. 수용밀도에 따른 부유유생의 성장과 생존율. 유생의 수용밀도에 따른 사육실험 결과, 1$m\ell$당 1~5 개체의 저밀도에서는 성장과 생존율이 양호하였으며, 50개체/$m\ell$의 고밀도에서는 성장과 생존율이 낮았으며, 실험시작 12일째에 모두 폐사하였다. 3. 먹이생물 종류 및 공급량에 따른 부유유생의 성장과 생존율. 식물 먹이생물에 따른 유생사육 실험 결과, 혼합 공급구가 가장 빠른 성장을 보였으며, 단일 공급구에서는 I. galbana, P. lutheri, C. calcitrans 순으로 비슷한 성장을 보였으며, Chlorella sp.는 가장 늦은 성장을 보였다. 생존율 또한 혼합구가 가장 높고 I. galbana, P. lutheri, 가 비슷한 반면, Chlorella sp. 실험구가 가장 낮았다. 공급량에 따른 사육 실험에서는 먹이 공급량이 많을수록 유생의 성장은 양호하였으나, 8일 이후 50,000 cell/$m\ell$ 밀도에서 전량 폐사하였다. 실험 종료시인 12일째에는 20,000 cell/$m\ell$ 밀도에서 가장 빠른 성장과, 10,000 cell/$m\ell$ 밀도에서 높은 생존율을 보였으며, 5,000 cell/$m\ell$ 밀도에서는 성장과 생존율이 낮았다. 따라서 유생사육을 위한 기수재첩의 먹이생물의 밀도는 10,000~20,000 cell/$m\ell$가 효과적이었다.
플라즈마 공정에서의 생산률이 플라즈마의 밀도에 비례한다는 많은 연구가 이루어진 후, 초대면적 고밀도 플라즈마 소스의 개발은 플라즈마 소스 개발에서 중요한 부분을 차지하기 시작하였다. 이로 인해, 전자 공명 플라즈마, 유도 결합 플라즈마와 헬리콘 플라즈마 등 새로운 고밀도 플라즈마 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 고밀도 플라즈마 개발과 더불어, 대면적 플라즈마 소스의 개발이 플라즈마 공정 기술의 중요한 이슈가 되고 있는데, 이는 450 mm 이상의 반도체, 2 m${\times}$2 m 이상의 8세대 평판 디스플레이와 1 m${\times}$1 m 태양광 전지 생산 공정에서 플라즈마의 기술이 요구되고 있기 때문이다. 대면적 공정영역의 이러한 경향은 균일한 대면적 고밀도 플라즈마 개발을 촉진시켜왔다. 밀도가 낮은 축전 결합 플라즈마를 제외한, 대면적 공정에 적합한 고밀도 플라즈마원으로 유도 결합 플라즈마와 헬리콘 플라즈마를 선택한 후, 병렬연결 시의 특성을 알기 위하여 ICP와 헬리콘의 단일 튜브와 다수 튜브의 플라즈마 내부, 외부 변수를 측정하여 조사하였다. 두 가지 플라즈마 소스의 비교 실험을 위하여, 자기장을 제외한 모든 조건을 동등하게 한 후 실험을 하였다. 단일 헬리콘 실험을 바탕으로, 대면적 실험에 가장 적합한 자기장의 세기, 자석의 위치 및 튜브의 치수를 정한 후, fractal 구조를 위한 16개 다수 방전을 ICP와 헬리콘을 비교하였다. 병렬연결 시, RF 플라즈마에서는 같은 전압을 가져도, 안테나 디자인을 고려하지 않으면 모든 튜브의 방전이 이루어 지지 않았다. 이를 컴퓨터 모의 전사를 통해 확인하고, 가장 최적화된 안테나를 설계하여 실험을 하였다. ICP에서는 모든 튜브가 방전에 성공한 반면, 헬리콘 플라즈마는 ICP에 10배에 달하는 높은 밀도를 냈으나, 오직 4개 튜브만이 켜지고 안정적으로 방전이 이루어 지지 않았다. ICP의 경우, RF 전송선의 디자인을 통해 파워의 균등 분배가 가능하지만, 헬리콘의 경우 자기장을 추가해서 고려해야 되는 것을 확인하였다. 모든 튜브에 비슷한 자기장을 형성하기 위해서는 자석의 크기가 커지는 문제점이 있으나, 매우 낮은 압력에서 방전이 가능하고, 같은 압력에서 ICP에 비해 10배 이상 달하는 장점이 있다. 실험 결과를 바탕으로, ICP와 헬리콘 플라즈마의 다수 방전에 대한 분류를 하였고, 바로 현장에 투입이 가능한 소스로 판단된다.
액체질소와 기체아르곤을 이용해 단일 제트와 동축 제트의 아임계 및 초임계 분무 특성을 관찰하였다. 분무의 가시화에는 shadowgraph 기법이 사용되었으며, 실험결과 분석을 위해 밀도구배강도 이미지가 사용되었다. 아임계 조건에서는 단일제트에 비해 동축제트가 제트 계면의 굴곡이 더 심해짐을 알 수 있었다. 초임계 조건에서는 동축제트의 초임계 질소가 단일제트에 비해 빠르게 확산되는 것을 확인하였다. 평균 이미지에서 제트 축방향 거리에 따른 제트 직경을 도출하였으며 초임계 조건에서는 동축 분무의 제트 직경이 더 빠르게 감소하였다.
우리 연구그룹에서는 분자 소자에서의 소자 구조와 전도도 간의 상관관계를 알아보기 위해서 분자동역학 전산모사와 전자밀도범함수이론 계산 및 전하수송성 계산을 자동으로 수행할 수 있는 소프트웨어를 개발하고 이를 적용해 다양한 나노소자를 연구하고 있다. 본 발표에서는 hexanedithiolate 단일 분자가 Au(111) 전극 사이에서 다양한 S-Au 접점 구조를 가지고 구성된 소자 모델에서 열적 진동이 소자 전도도에 끼치는 효과를 통계적으로 분석하여 단분자 소자 실험에서 제기된 여러 개의 conductance peak의 측정에 대한 논란에 대해 이론적인 규명을 시도할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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