• 제목/요약/키워드: 복소분석

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EDLC 슈퍼 캐피시터 특성 분석을 위한 양산용 전기화학 분석 장치 개발 (Development of an Electro Impedance Spectroscopy device for EDLC super capacitor characterization in a mass production line)

  • 박찬희;이혜인;김상중;이정호;김성진;이희관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5647-5654
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기존에 주로 연료전지나 배터리 분석용으로 사용되었던 EIS 장비를 그 적용 범위를 넓혀 차세대 축전지인 EDLC 슈퍼커패시터까지도 분석할 수 있도록 개발하였다. 시스템은 다양한 패턴을 발생시킬 수 있는 신호 발생기, 정전위기, 수집된 신호처리를 위한 고속 디지털 필터 및 측정 프로그램으로 구성되었다. 개발된 시스템은 연구실 레벨에 그치지 않고 휴대용이면서 양산용에도 적합한 전기화학 분석 장치이다. 시스템의 특징으로는 0.01에서 20kHz까지 신호 출력이 가능하며, 동시에 수집된 전류신호는 푸리에변환을 이용하여 빠르게 분석할 수 있다. 장치를 이용하여 분석한 EDLC의 특성인 복소 저항 임피던스와, 등가이론을 적용한 등가회로 임피던스 데이터를 비교한 결과, 비슷한 결과를 확인 할 수 있었다. 이 시스템을 사용하면, 슈퍼커패시터의 생산 과정에서 시간에 따라 변하는 전기화학적 임피던스 변화를 빠른시간에 측정 할 수 있을 것으로 예상된다.

토픽모델링을 활용한 SIAM Journal on Applied Mathematics의 연구 동향 분석 (Analysis of Research Trends in SIAM Journal on Applied Mathematics Using Topic Modeling)

  • 김성연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.607-615
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    • 2020
  • 본 연구는 텍스트 마이닝 기법을 이용하여 산업수학과 관련한 논문들의 연구 현황 및 동향을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위해 R로 1970년부터 2019년까지 SIAM Journal on Applied Mathematics 총 4910편 논문의 제목, 초록, 주제어를 수집하였으며, LDA 알고리즘 기반의 토픽모델링 분석을 수행하였다. 수집된 자료에 대한 coherence score 분석 결과, 토픽의 최적 개수는 20개로 결정하였으며, 핵심 연구 주제들은 Gibbs 샘플링 방법을 기반으로 추출하였다. 주요 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 해석학과 대수학을 중심으로 계산수학, 기하학, 수학적 모델링, 위상수학, 이산수학, 확률 및 통계학 등 다양한 수학 분야에서 산업수학 관련 연구가 진행되었다. 둘째, 연대별 연구 주제의 동향을 분석한 결과, 상승하는 연구 주제는 수리생물학, 비선형편미분방정식, 이산수학, 통계학, 위상수학으로, 하강하는 연구 주제는 확률론만 나타났다. 셋째, 2015개정 수학교육과정에서 반영되지 않은 분야 중 고등학교 수학교육과정에서 다루어야 할 내용으로 기수법, 행렬, 공간벡터, 복소수가 도출되었다. 마지막으로 분석 결과를 바탕으로 우리나라의 산업수학 활성화 방안과 본 연구의 제한점 및 후속 연구를 제시하였다.

InSAR 기술을 이용한 지반침하분석 사례연구 (A case study of ground subsidence analysis using the InSAR technique)

  • 문준식;오형석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.171-182
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    • 2022
  • InSAR (Interferometry SAR) 기술은 복소수 데이터를 활용해 두 개 이상의 SAR 이미지 자료에서 위상차 정보를 얻어 고해상도 영상추출, 지표면 변화 탐지, 표고 측정, 빙하 변화 관측을 할 수 있는 기술이다. 많은 국가에서 InSAR기술을 활용한 화산활동 탐지, 남극의 빙하관측, 지반침하 및 지표변화 분석 등 다양한 분야에서 InSAR 기술에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 지하수위 저하로 인해 지반침하가 발생한 사례에 대하여 InSAR기술로 분석된 지반침하량을 수치해석기법, 계측결과와 비교·분석하였다. 분석결과 InSAR기술결과와 수치해석기법을 이용하여 추정한 침하양상이 상당히 유사한 것으로 나타났으며, 주요 침하구간에서 발생한 최대침하량이 InSAR기술과 계측결과가 유사한 것으로 나타나 InSAR기술의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 본 사례연구를 통해 과거 발생한 지역의 시계열적 지반침하 이력과 터널 및 지하공간 건설 중 갑작스런 이벤트 발생으로 인한 계측이 수행되지 않은 인접구간의 침하특성 파악 등에 InSAR 기술이 핵심기술로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

러시아의 수학교과서에 제시된 수준별 교수내용의 분석 (An Analysis of Differentiated Teaching Materials in the Russian Mathematics Textbooks)

  • 한인기
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.139-170
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    • 2022
  • 수준별 수학교육과 관련하여 러시아는 우리나라보다 오랜 연구와 실천의 경험을 가지고 있다. 현재 러시아에서 사용 중인 10-11학년 수학과 교육과정은 수준별 교육과정으로 기본수준과 심화수준으로 구성되어 있으며, 기본수준과 심화수준은 다루는 최소필수내용, 학생들에게 요구되는 수준 등에서 차이를 보인다. 그리고 10-11학년의 수학교과서도 수준별 교과서이다. 본 연구에서는 러시아의 10학년 '대수와 해석의 기초'의 교과서들 중에서 같은 저자 그룹에 의해 집필된 기본수준 교과서, 심화수준 교과서를 분석 대상으로 삼았다. 심화수준 교과서에만 있는 '실수', '복소수' 단원의 내용을 조사하여 심화의 성격으로 추가된 주요 학습 내용과 교과서 기술의 특징을 분석하였다. 그리고 기본수준 교과서와 심화수준 교과서에 모두 포함된 단원인 '함수', '삼각함수', '삼각방정식', '삼각함수 식들의 변환', '도함수'에 대해서는 기본수준과 심화수준 교과서의 주요 학습 내용을 비교, 분석하였고, 두 수준의 교과서에 제시된 정의와 정리의 서술상 특징도 비교, 분석하였다.

다중 톤 신호의 통계적 특성 확보를 통한 광대역 신호 증폭기의 인접 채널 간섭 분석 (Analysis of Adjacent-Channel Leakage-Ratio of Wide-Band Power Amplifiers through Multi-Tone Signals with Statistical Similarity)

  • 박영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1172-1175
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    • 2011
  • 본 논문에서는 광대역 무선 신호를 증폭하는 전력증폭기의 성능 테스트 시 인접 채널 간섭(ACLR) 특성을 측정하는 데 있어서, 효과적인 다중 톤 생성을 활용한 테스트 방안에 관하여 연구하였다. 그 동안 단일 주파수 정현파 신호를 테스트에 활용하는 경우 신호가 복잡해짐에 따라 오차가 증가하는 문제점이 있기에, 실제 변조 신호와의 측정 오차를 최소화하도록 다중 톤 신호를 설계하는 방식을 제안하였다. 제안된 다중 톤은 시간 축에서의 유사성을 확보하는 방식으로 설계되어 기존의 다중 톤 생성 방식 대비 더욱 적은 수의 톤으로 정확한 결과를 얻을 수 있다. 이의 검증을 위하여 802.11a 규격의 기저 대역 복소 신호를 다중 톤 신호로 대체하였으며, 이를 전력증폭기 성능 검증에 활용하였다. 그 결과, N=10 이상의 톤 수를 확보하는 경우 3차, 5차 비선형성에 의한 ACLR 특성이 실제 신호 활용한 경우와 1 dB 이하의 오차를 나타내었다.

BPSK 변조 기반의 OFDM-Single Side Band 시스템의 스펙트럼 분석 및 성능 평가 (Spectrum Analysis and Performance Evaluation of OFDM-Single-Side Band Systems Based on BPSK Modulation)

  • 김병재;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1380-1386
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    • 2016
  • 본 논문에서는 BPSK변조를 사용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기반의 시스템에서 2 branch로 나눈 후에 DCT(Discrete Cosine Transform)를 사용하고 DHT(Discrete Hilbert Transform)와 복소수를 이용하여 스펙트럼을 변화시켜 SSB(Singe Side Band) 전송과 같은 효과를 내는 시스템 모델을 제시하고 성능을 평가한다. 또한 제안하는 시스템은 한 정보신호를 SSB전송과 같이 절반의 스펙트럼으로 송신을 할 뿐만 아니라 전체의 스펙트럼을 양측파대라 할 때 양측파대 중 한쪽의 단측파대를 통해 BPSK 변조된 하나의 정보신호를 다른쪽의 단측파대를 통해 다른 BPSK 변조된 정보신호를 동시에 송신하고 수신기에는 하나의 OFDM시스템의 신호처럼 들어온 신호에서 양측파대 각각에서 정보신호를 구분 복조 한다. 또한 각각의 복조된 BPSK 신호는 이론적인 BPSK신호와 거의 유사한 BER 성능을 보인다. 즉 제안하는 시스템 모델은 하나의 BPSK신호를 절반의 스펙트럼만을 사용하여 송신하거나 혹은 두 BPSK신호를 동시에 송신 할 수 있다.

웨이블렛 변환을 이용한 전력시스템 고장전류의 판별 (Faults Current Discrimination of Power System Using Wavelet Transform)

  • 이준탁;정종원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.75-81
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    • 2007
  • Wavelet 변환은 신호를 분석하고 해석하는데 효과적인 수학적 도구로 알려져 여러 응용분야에서 다양한 연구가 진행되고 있다. Wavelet 변환은 Fourier 변환과 유사한 측면도 있으나, Fourier 변환과는 달리 다양한 Wavelet 모함수를 사용함으로써 해석 속도가 빠르고, 시간-주파수 영역에서 국재화가 가능하다는 특징을 가지고 있을뿐만 아니라 고주파 성분에 대해선 시간 분해능이 높고, 저주파 성분에 대해선 주파수 분해능이 좋다는 장점을 가지고 있으므로, 전력계통의 다양한 고장 전류의 판별에 적극 이용할 수 있을 것으로 생각된다. 본 논문에서는 고장 전류의 특성을 해석하는데 용이한 복소형의 Morlet Wavelet 모함수를 사용하여 전력계통의 고장기록장치로부터 얻어지는 선로의 전류 데이터를 Wavelet 변환하였고, 이로부터 다양한 고장 모드를 판별할 수 있었다. 실험 결과 Wavelet 변환을 이용하여 선로의 고장 모드를 판별하는 것이 기존의 고속 Fourier 변환을 이용하는 것보다 특징점 고찰에 더욱 유용하다는 것을 확인할 수 있었다.

다중 경로 고스트의 모델링 및 시뮬레이션 연구 (Modeling and Simulation Study of Multipath Ghosts)

  • 권성재
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.675-686
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    • 2005
  • 본 논문은 고스트를 포함하는 텔레비전 영상신호의 송수신 과정을 수학적으로 모델링하여 감쇠, 지연시간, 위상 및 타이밍 지터를 고려한 고스트를 근사화를 전혀 하지 않고 컴퓨터를 이용하여 발생시킬 수 있도록 해주는 수학적 모델링 및 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 제안한다. 종래에는 다항식 보간, 복소수 처리 등으로 고스트의 위상을 고려했으나 본 논문에서는 힐버트 변환을 도입하여 실수 처리만으로 임의의 위상을 가진 고스트를 정확하게 만들어 줄 수 있게 하고 고속 푸리에 변환을 사용하여 컴퓨터 수행시간을 단축할 수 있게 해준다. 또한 기저 대역에서가 아니라 IF 및 RF 주파수 범위에서 신호의 파형을 관찰할 수 있도록 하였다. 소프트웨어적으로 발생시킨 고스트 패턴은 고스트 제거 알고리듬의 개발에 필요한 데이터를 제공해 줄 뿐만 아니라 텔레비전 신호의 송수신계 전체를 구성하는 각 블록의 역할을 분석하는 데에도 매우 유용하다. 이러한 고스트 발생 과정의 모델링 및 시뮬레이션 작업은 고스트 제거기를 제작하기 전에 선행되어야 할 필요가 있다.

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페이딩 통신로에서 M-ary PSK 신호의 통신용량 산출 (Estimate of Channel Capacity for M-ary PSK Signal in Fading Channel)

  • 고봉진;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.649-659
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    • 1994
  • 페이딩 통신로에서의 통신용량은 가우스 잡음 통신로에서의 통신용량보다 줄어든다. 더욱이 정보전송을 위해 신호를 변조할 때에는 통신용량이 더욱 줄어질 것이 예상되거나 이에대한 통신용량값은 구하기가 매우 어렵다. 잡음 통신로에서의 다상 위상변조(M-ary PSK) 신호에 대한 통신용량을 구하는 식은 기존에 유도되어 있는데 복소적분석을 이용하는 관계로 매우 복잡하다. 그러므로 본논문에서는 다상 위상변조 신호의 평균심벌오율을 이용하여 간단하게 통신용량을 구하는 식을 유도하였다. 그리고 유도된 식을 이용하여 가우스 잡음 통신로 뿐만 아니라 Rician 페이딩 통신로와 m-분포 페이딩 통신로에 이TDj서의 다상 위상변조 신호의 통신용량을 각각 구하였다. 본논문에서 구한 가우스 잡음 통신로에서의 통신용량값은 기존 문헌에 구해져 있는 통신용량값과 거의 같다는 것을 확인하였다. 그리고 M-ary PSK 신호의 통신용량은 신호 대 잡음 전력비(SNR)가 커짐에 따라 심벌당 비트 수(log M)에 수렴한다는 것도 알아냈다.

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유전함수를 이용한 ZnO 바리스터의 입계 특성 분석 (Analysis of Grain Boundary Phenomena in ZnO Varistor Using Dielectric Functions)

  • 홍연우;신효순;여동훈;김종희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.178-178
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    • 2008
  • ZnO 바리스터는 인가되는 전압에 따라 저항이 변하는 전압 의존형 저항체이며 각종 전기 전자 정보통신용 제품에 정전기(ESD) 대책용 소자로 폭 넓게 사용되는 전자 세라믹스 부품이다. 특별히 Bi-based ZnO 바리스터는 다양한 상(phase)으로 구성되어 있으며 그 입계의 전기적 특성은 소량 첨가되는 dopant의 종류에 따라 다양하게 변하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Bi-based ZnO 바리스터 (ZnO-$Bi_2O_3$, ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$)에서 각종 유전함수$(Z^*,M^*,\varepsilon^*,Y^*,tan{\delta})$를 이용하여 입계의 주파수-온도에 대한 특성을 살펴 보았다. 일반적인 ZnO 바리스터 제조법으로 시편을 제작하여 78K~800K 온도 범위에서 각종 유전함수를 이용하여 복소 평면도(complex plane plot)와 주파수 응답도(frequency explicit plot)의 방법으로 defect level과 입계 특성(활성화 에너지, 정전용량, 저항, 입계 안정성 등)에 대하여 고찰하였다. ZnO-$Bi_2O_3$(ZB)계와 ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$(ZBM)계 모두 상온 이하의 온도에서 $Zn_i$$V_o$의 결함이 나타났으며, 이들의 결함 준위는 각 유전함수에 따라 다소 차이가 났다. 입계 특성으로 ZB계는 이상구간(560~660K)을 전후로 1.15 eV $\rightarrow$ 1.49 eV의 활성화 에너지의 변화가 나타났지만, ZBM계는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 또한 입계 전위 장벽의 온도 안정성에 대해서는 Cole-Cole model을 적용하여 분포 파라미터 (distribution parameter; $\alpha$)를 구하여 고찰하였다. ZB계의 입계 안정성은 온도에 따라 불안정해 졌지만, ZBM계는 안정하였다.

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