이 논문은 하중나무에 의한 래더형 회로의 새로운 해석 방법을 제안한다. 종래의 정보 구조를 나타내는 나무와는 달리 가지의 하중를 임피이던스 Z와 어드미턴스 Y로 하고, 그의 양단의 마디를 전압과 전류의 짝으로 표시하여 Z와 Y집합의 계층 구조의 나무를 구성한다. 다음에 나무에서 생성 레벨을 정의하고 기준 레벨과 임의의 레벨간을 path함으로써, 구동점 임피이던스, 전달함수, 전달 임피이던스를 계산에 의하지 않고 시각적으로 동시에 구한다. 본 방법에 의하여 가역정리를 유도함으로써 타당성을 입증하고 4단자 정수 및 피이드백, Tr결합 텐덤 회로에도 적용된다. In this paper a new analytic method for Ladder networks by weighted tree is proposed. In contrast to conventional tree concept that represents only information structure, in this paper, a tree with hierarchical structure is established by giving wei체t of impedance Z and admittance Y to branch and representing each node of its branch as a pair of voltage and current. Then, by defining generation level from tree structure and by parsing between standand level and arbitrary level, driving point impedance, transfer function and transfer impedance are simultaneously obtained instead of complex calculation method by inspection. The validity of this method is proved by the reciprocal theorem and this method is applied to four-terminal constants and the feedback network.
가새형 소성 감쇠기는 에너지 소산 이력거동을 통해 강한 지진하중을 받는 구조물의 구조적 손상을 방지하거나 감소시킨다. 본 연구에서는 성능수준 만족을 위한 가새형 소성 금비기의 직접적인 설계 방법을 개발하였다. 많은 해석 시간이 요구되는 비선형 동적 시간이력해석 대신 비선형 정적해석법인 능력스펙트럼법을 이용하여 주어진 성능을 만족하기 위하여 필요한 유효 감쇠비를 구한 후 이를 이용하여 가새형 소성 감쇠기의 크기를 구하였다. 각 설계변수의 영향을 파악하기 위하여 단자유도계에서 구조물의 주기, 요구되는 탄성강도에 대한 항복강도의 비, 항목 후 강성비, 가새형 소성 감쇠기의 항복응력 등을 변수로 하여 해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 제안된 방법을 5층과 10층 건물에 적용하여 검증하였다. 시간이력해석 결과, 제안된 방법에 따라 설계된 가새형 소성 감쇠기를 설치한 예제 구조물의 최대응답은 주어진 목표변위와 잘 일치하였다.
지반조건은 구조물의 지진거동에 매우 큰 영향을 미치고 성능에 기준한 내진설계에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 지진에 의한 지반의 비선형성을 포함한 지반의 비선형성이 구조물의 탄성지진거동에 미치는 영향을 지반 구조물 일괄해석 유한요소법과 지반의 비선형성을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 토질모델에 대한 근사선형 반복해석법으로 연구하였다. 연구는 말뚝기초의 유무를 고려한 주기가 변하는 선형 단자유도계에 지표에서 기록된 1940년 EI Centre지진을 적용하여 수행하였다. 연구결과에 의하면 연약지반의 비선형 특성 영향이 구조물의 탄성 지진거동에 매우 중요하곡 성능에 기준한 지반의 비선형성을 고려한 구조물의 내진설계가 필요하다는 것을 잘 보여주고 있다.
본 연구에서는 등가 에너지 개념에 근거하여 비좌굴 가새골조의 간편한 내진설계방법을 제안하였다. 단자유도계로 치환된 구조물의 지진 입력에너지를 응답 스펙트럼으로부터 구한 후, 탄성에너지와 소성에너지를 등가 에너지 개념을 이용하여 산정한다. 이렇게 구한 소성에너지를 분배비에 따라 각 층에 분배하고, 모든 소성에너지는 가새에 의하여 소산된다고 가정하여 각 가새의 단면적을 산정할 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 3층, 6층, 20층 가새골조를 제안된 방법으로 주어진 목표변위를 만족하도록 설계하고, 인공지진을 이용하여 결과를 검증하였다. 해석결과에 의하면 저층 건물의 최상층 변위는 비교적 목표변위를 만족하였으나, 20층 건물의 최상층 변위는 목표변위보다 매우 작아 가새가 과다하게 설계된 것으로 나타났다.
마이카 커패시터는 세라믹 커패시터에 비해 내고충격 특성이 우수하여 다양한 유도무기체계의 고전압 기폭장치에 적용된다. 본 연구에서는 국산화된 마이카 고전압 커패시터의 고전압 기폭장치 적용을 위해 단자강도시험, 내습성시험, 열충격시험과 같은 환경시험과 함께 가속 수명 시험을 진행하였다. 마이카 고전압 커패시터의 고장모드는 절연저항 감소 및 이를 통한 절연 파괴이다. 가속수명모델의 중요 상수를 실험적으로 도출하였으며 전압계수 n 및 활성화 에너지 Ea는 각각 5.28 및 0.805 eV이었다. 가속모델식을 이용하여 도출한 가속계수는 496이었으며 가속수명시험을 통해 도출된 정상 사용 조건에서의 마이카 고전압 커패시터의 수명은 38.5년으로 기폭장치 적용에 문제가 없는 것으로 확인되었다.
본 논문에서는 경로수 1로 주어진 DCG(Directed Cyclic Graph)의 입출력간의 연관관계를 고속병렬다치논리회로로 설계하는 알고리즘들과 DCG의 각 노드들에 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 기존의 Nakajima에 의해 제안된 알고리즘의 문제점을 도출한 후, 그의 기법과는 다른 접근방법으로써 DCG의 경로수로부터 행렬방정식을 유도한 후 이를 통해 DCG의 경로수에 따른 회로설계 알고리즘을 제안하였으며, 설계된 회로와 함께 DCG의 특성을 만족하도록 노드들에 대한 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 회로설계 알고리즘을 통해 Nakajima 등의 알고리즘으로는 회로설계가 가능하지 않았던 경로수의 DCG에 대하여 회로설계가 가능하게 되었고, 또한 Nakajima 등의 알고리즘을 통해 설계된 회로와 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통해 설계한 회로를 비교하여 본 논문의 알고리즘이 보다 최적화된 회로를 구현할 수 있음을 증명하였다. 본 논문에서 제안한 회로설계 알고리즘을 통해 임의의 자연수를 경로수로 갖는 DCG에 대한 설계가 가능하며, 입출력단자 수의 감소, 회로구성의 간략화, 연산속도의 향상과 비용감소 등의 잇점이 있고, 예제를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘의 적합성과 타당성을 검증하였다.
동역학의 새로운 변분이론인 혼합 합성 변분이론은 수학물리학을 비롯한 공학에 있어 초기치-경계치 문제해석에 광범위하게 적용될 수 있는 기반을 제공하는 것으로, 본 논문은 이 이론을 토대로 시간에 대한 이차의 형상함수가 적용된 시간 유한요소해석법을 개발하고 그 해석법의 수치특성 확인을 통해 향후 다양한 동적시스템 해석의 적용에 대한 가능성을 살펴보았다. 이를 위해 가장 기본적인 선형탄성의 단자유도계가 고려되었다. 에너지 보존시스템의 경우(비감쇠 시스템에 외력이 작용치 않는 경우), 제안된 알고리즘 모두는 time-step에 관계없이 안정적이며 수치감쇠가 없이 에너지와 모멘텀이 보존되는 symplecticity property를 가지고 있음을 확인할 수 있었고, 감쇠시스템인 경우, time-step이 점점 작아질수록 정확한 해에 빠르게 수렴하는 것을 확인하였다.
대공간구조물은 쉘, 스페이스프레임, 막등의 지붕구조와 이를 지지하는 RC조등의 지지구조로 이루어져 있다. 이에, 단순화를 위해서 지붕구조를 상부구조라 부르고, 지지구조를 하부구조라고 한다. 본 논문에서는 하부구조가 상부구조의 지진응답에 미치는 영향을 고찰함을 그 목적으로 하고 이를 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 상부구조와 하부구조를 각각 고유의 진동특성을 가지고 있는 단자유도계로 보고 그 각각의 독립구조물이 연결되어 하나의 2질점계 구조물을 형성한다고 가정하였다. 상부구조물이 1질점계 단독으로 존재할 때의 지진응답과 2 질점계의 상부구조로서 존재할 경우의 지진응답을 비교함으로써 그 영향을 고찰할 수 있었다. 본 논문에서는, 상부구조와 하부구조의 질량비 및 주기비가 하부구조가 상부구조에 미치는 영향을 고려할 때 중요한 설계변수가 됨을 나타내었다.
본 논문은 대칭 (단자 단로망이론을 근거로 분포정수 회로에 대한 매트릭스식에 의해서 결합기의 결합도와 특성임피던스간의 관계식을 얻어내었고 마이크로스트립 전송선로에 대한 칭전기학적 접근방식에 의해 등각사상법의 적용방식을 밝히고 경계치조건을 만족시키는 특성임피이던스식과 유전체 경계면상에서의 위상속도와 우수모드 및 기수모드 시의 유효유전율의 관계에 의해서 결합영역의 길이를 결정하는 식을 유도하였다. 결과식을 이용하여 원하는 방향성 결합기의 칫수를 콤퓨타 프로그램에 의하여 설계하였으며 설계한 결합기의 칫수에 따라 양면 유전체기판 Custom High K 707L-2.5을 사용하여 7개의 결합기를 제작하였다. 이 제작된 결합기는 실험에 의해서 이론치와 비교 고찰하였으며 10dB에서 20dB까지의 요구되는 결합기는 비교적 좋은 결과를 얻었다. A significant new technique in the dsvelopment of micro-wave circuits is the process of untilization of coupled lines in the transverse electro-magnetic field. The bases for this technique are the application of even-and odd-mode characteristic impedances of the transmission line. This article describes the properties of directional couplers and explains a prccfdure usrd to design micro-strip directional couplers with the aid of the computer. The article also describes the experimental results obtained from seven microstrip couplers, which were built to verify the computer program and the approximate solutions. It can be seen that in cases at X-band where couplings of 10 to 20dB are required, the computer program and approximate solutions will produce good results.
본 연구에서 피뢰기의 지진취약도 해석은 역량스펙트럼 방법을 이용하여 수행하였다. 많은 구조부재를 가진 구조물의 지진취약도 해석은 수십 혹은 수백 개의 지진하중에 대한 비탄성 지진응답을 계산하는 것이 요구되기 때문에 역량스펙트럼 방법과 같은 간단한 방법이 응답이력해석 보다 적합하다. 일반적으로 역량스펙트럼 방법에 의해 평가된 지진응답의 정확성은 응답이력해석에 의한 결과의 정확성 보다 떨어진다. 역량스펙트럼 방법의 정확성을 향상시키기 위하여 등가단자유도 방법과 성능점 계산기법이 적용되었다. 지진취약도에 대한 지진에 대한 지반효과를 평가하기 위하여 60개의 다른 지반종류의 지반운동을 입력지진으로 선정하여 사용하였다. 역량스펙트럼 방법과 응답이력해석에 의한 지진취약도 곡선의 비교로부터 역량스펙트럼 방법에 의한 지진취약도 곡선이 응답이력해석에 의한 지진취약도 곡선과 상당히 유사함을 알 수 있었다. 또한, 피뢰기의 주된 지진에 의한 파괴모드는 부싱의 파손임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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