Combline 구조를 가진 마이크로 스트립 라인 또는 스트립 라인 필터를 내장한 기능형 PCB를 제작하였다. 저 비용 구현 및 이동성과 휴대성을 강조하기 위해 기존의 세라믹 대신 FR4와 에폭시를 유전체로 사용하는 저가형 다층 회로 기판의 도체 층에 집적화 하였다. Combline의 각 끝단에 커패시터를 부하함으로써 전기적 길이를 확장하였고 전체적인 크기를 감소시킴으로서 적당한 필터 특성을 얻을 수 있었다. 구현된 Embedded PCB는 마이크로파 대역에서 사용 가능하며 특히 Bluetooth 나 Wireless LAN과 같은 ISM 대역을 사용하는 무선통신소자로서 사용 가능하다.
PC용 마이크로프로세서는 Intel사의 아키텍처로 거의 표준화되어 있지만, 임베디드 마이크로프로세서에 눈을 돌린다면 마치 춘추전국시대의 양상을 뛰고 있다 국외에서 임베디드 마이크로프로세서로써 주목을 받는 것들 중에 하나인 Renesas Technology사(2003년, 히타치와 미쯔비시와의 합작회사)의 SuperH(SH) 계열을 소개하고자 한다. 현재 국내에서는 SuperH RISC CPU를 사용하는 교육기관. 연구소, 그리고 업체는 소수에 그치고 있지만, 한국을 제외한 국외에서는 TI사의 TMS시리즈와 같이 전력전자분야뿐만 아니라 로봇, 모바일 홈네트워크, AV기기, CIS(Car Information System) 등의 분야에도 폭 넓게 응용되고 있다. [1-4] 저자는 본 특집을 통해 SuperH시리즈에 대한 구조와 특징을 소개함으로써 국내에서도 이를 이용한 연구활동이나 제품개발에 커다란 도움이 되었으면 한다.(중략)
자연계에는 다양한 생물체들의 표면 구조가 특수한 기능을 갖는 형태로 되어 있다. 이와 같이 특수한 기능을 갖는 생물체들의 표면 구조는 일반적으로 화학적 조성과 표면의 더불어 나노와 마이크로 구조가 혼합되어 있는, 이른바 hierarchical 구조를 보인다. 그 중에서도 표면 초소수성 특성을 보이는 연잎의 표면과 같은 hierarchical 구조는 self-cleaning effect 등의 기능성 표면 제작에 활용이 가능하여 이를 모사하기 위한 연구가 활발히 진행중에 있다. 이에 본 연구에서는 연잎과 같은 초소수성을 띄는 ZnO nano-in-micro hierarchical 구조를 저온 공정을 통하여 다양한 기판에 제작하였다. 이를 위하여 ZnO 나노 입자 분산 레진을 제작하였고 UV imprinting 과 수열합성법을 통하여 마이크로 패턴 상부에 ZnO 나노 입자가 형성된 ZnO nano-in-micro hierarchical 구조를 형성하였다. 제작된 ZnO hierarchical 구조의 젖음 특성은 표면 접촉각이 $160^{\circ}C$이상인 초소수성을 보였으며, 제작 공정에는 고온의 열처리가 수반되지 않아 PET film 등 다양한 기판에 ZnO hierarchical 구조를 제작할 수 있었다.
본 논문에서는 기존의 원형 링 마이크로스트립 슬롯 안테나에 십자슬롯과 truncated를 통하여 원형편파를 구현할 수 있는 새로운 안테나 구조를 제안하였다. 금전구조는 입력단 설계가 간단하고 정함이 쉬운 전자파 결합방식을 사용하였고, Ansoft HFSS V8.0으로 최적화 한 후 제작 및 측정하였다. 제안된 안테나는 GPS(1.55MHz)대역에서 원형편파(RHCP, LHCP)특성을 만족하고, 각각의 안테나 구조에서 7.74%의 임피던스 대역폭(VSWR$\leq$2)을 갖고 안테나의 방사소자를 소형화하였다. 이는 기존의 월평 링 마이크로스트립 슬롯 안테나의 임피던스 대역폭 및 편파특성을 획기적으로 개선한 것이다.
Sierpinski 프랙탈 삼각형을 이용한 원형 편파를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나를 제안한다. Sierpinski 프랙탈 삼각형은 3개의 정삼각형을 가지는 구조로 이를 이용하여 sequential 회전에 의해 원형 편파를 발생시킬 수 있다. Sierpinski 구조의 $1\times3$ 안테나 배열에 대해 포트간 분리도(isolation) 와 AR(Axial Ratio)의 특성을 살펴보았다.
본 논문에서는 도파관 슬롯 결합 마이크로스트림 안테나를 마이크로스트림 안테나의 개선된 급전 구조로서 제안하고 해석을 수행하였다. 해석 과정에서 스트립과 슬롯 사이의 유전체 기판의 존재가 충분히 고려되었따. 안테나 특성 파악을 위해 스트립의 전류 분포와 슬롯의 자류 분포를 알아내기 위한 수치해석 방법으로 모멘트법과 공간 주파수 영역법이 사용되었다. 해석 결과, 제안된 구조는 개선된 특성과 대량 생산의 용이함으로 인하여 배열 안테나의 설계시 우수한 단위요소로 쓰일 수 있음을 확인하였다.
$150^{\circ}$ 이상의 접촉각을 가지는 초소수성 표면은 self-cleaning, anti-fingerprint, anti-contamination 등의 특성을 가지므로 전자, 도료, 자동차 등 다양한 산업에서 활용될 수 있다. 재료 표면의 친/소수성은 물리적 요인과 화학적 요인 두 가지 요인을 조절함으로써 제어할 수 있다. 즉, 표면의 거칠기를 크게 하거나 표면에너지를 낮춰줌으로써 초소수성 표면을 구현할 수 있다. 실리카는 자연계에 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 박막소재로 이용하기에 우수한 특징을 지니고 있다. 이러한 실리카 초소수성 코팅층을 형성하는 방법으로 본 연구에서는 전기분무법으로 마이크로 크기의 실리카 입자로 형성된 코팅층을 형성하였다. 이러한 마이크로 구조의 표면거칠기를 더욱 높이기 위하여 금 나노입자를 부가적으로 형성시켜 마이크로-나노구조 혼성의 계층구조를 만들고자 하였다. 금 나노입자는 자외선 조사 광환원법을 사용하였고, 이러한 계층구조에 플루오린 처리를 하여 계층구조 초소수성 코팅층을 형성하였다. 계층구조를 가지는 실리카 코팅층은 물 이외에 표면장력이 낮은 용액에서도 높은 접촉각을 보였고, 이러한 코팅층의 고온 안정성과 내구성, UV 저항성 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 검토하였다.
본 논문에서는 공진 주파수가 2 GHz 이며 크기가 작고, 광대역 특성을 갖는 Taper 형태의 급전선로를 갖는 마이크로스트립 Bow-tie 슬롯 안테나를 제안하였다. 이 구조에서는 대역폭을 향상시키기 위하여 마이크로스트립 슬롯 안테나 방사 슬롯을 변형된 bow-tie 모양으로 설계하여 기존의 Bow-tie 슬롯 안테나와 다른 구조를 제안하였고 Electromagnetic coupling를 좋게 하기 위하여 급전선로에 Taper를 첨가하여 급전기와 안테나의 정합을 이루어 광대역 특성을 갖도록 하였다.
활성 물질의 원활한 확산을 위한 경사형 마이크로 기공과 넓은 반응 면적을 제공하는 나노 기공을 동시에 가지는 하이브리드 다공성 구리의 전기화학적 합성법이 보고된 이후, 이를 기능성 전기화학 장치에 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 구리는 일반적으로 전기화학적 비활성 물질이기 때문에 전극 활물질로서 직접 활용되는 것은 극히 제한적이다. 또한, 전해 도금에 의하여 합성되므로 비전도성 기재 위에 형성이 불가능하여, 비전도성 기재가 기본이 되는 장치에 적용하는 것 역시 어렵다. 본 연구에서는 전해 도금법을 기본으로 하여 마이크로-나노 하이브리드 다공성 구조를 가지는 니켈을 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성하였다. 전도성 기재 위에 제조된 니켈의 구조는 전반적으로 기존의 다공성 구리와 거의 유사하였으나 마이크로 기공의 밀도와 수지상의 형태에 있어 차이점을 보였다. 비전도성 기재 위에 형성된 니켈의 경우에는 중간 열처리 과정으로 인해 나노 수지상 구조의 다소간의 뭉침이 발견될 뿐 전도성 기재 위에 형성된 니켈과 구조가 동일하였다. 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성된 니켈 다공성 구조를 기본을 하여 각각 전기화학적 캐패시터용 전극과 연료전지용 전극을 제작하였고, 기본적인 전기화학 특성을 파악하여 니켈 다공성 구조의 응용 가능성을 타진하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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