철도 정거장 구내에서는 본선으로부터 측선으로 진로를 바꾸기 위하여, 즉 다른 선로로 분기하기 위하여 분기지점에 설치한 궤도설비를 분기기라 하며, 분기기의 방향을 전환시키는 장치를 선로전환기라 하는데, 이 장치에 문제가 발생하면 심각한 상황이 초래될 수 있다. 이 장치에는 정밀한 기기와 센서가 설치되어 사용되는데, 장애가 많이 발생하며 열차 탈선이라는 극한의 상황까지 이를 수 있다. 본 논문에서는 사용중인 안전장치들을 장애와 사고를 정밀 분석하고 이를 대체할 수 있는 장치를 개발하였다. 이 장치는 낙뢰에 의한 과전압의 영향을 받지 않도록 설계되어서 열차운행이 원활하게 된다.
22.9kV 가공배전선은 여러 요소들로 구성되기 때문에 뇌격에 대한 반응도 단순하지 않다. 현재의 절연협조는 대표적인 선로모델에 패한 선로상수, 접지저항 등의 대표 값을 사용하여 EMTP로 계산한 뇌충격과전압 값을 근거로 하고 있다. 절연협조 수준에 따라 경제성이 결정되고 계산에 의한 모델해석결과는 실제의 현상과 많은 차이를 나타낼 수 있음에도 불구하고 현재의 기준은 계산과정에서 사용되는 모델과 특성 값의 유효성을 확인하는 수준에 머물고 있다. 이 연구에서는 ICG로 충격전류를 인가하여 여러 가지 경우에 애자 양단에 인가되는 과전압을 실측하였다. 실측 결과 접지특성은 애자에 인가되는 과전압에 많은 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.
슬롯 선로는 슬롯을 통해 전계와 자계 신호가 전달되기 때문에 슬롯의 크기가 전력 손실에 크게 영향을 준다. 일반 적으로 슬롯 선로는 낮은 전력 손실로 동작하기 위해 상대적으로 높은 비유전율(er)의 기판에서 3GHz 이상의 높은 주파수에서 사용하게 된다. 본 논문에서는 상대적으로 낮은 비유전율(er)을 가지는 Taconic사의 TLC-30(er=3) 기판을 이용하여 중심주파수 1.85GHz에서 동작하는 슬롯 선로를 이용한 4:1 임피던스 변환기를 제안하였다. 제안된 임피던스 변환기에서의 슬롯 선로는 슬롯 선로 위에 유전체 공진기를 배치하여 슬롯 선로에서의 신호 손실을 줄였다. 비유전율(er) 38의 (Zr,Sn)TiO4을 이용하여 만든 유전체 공진기를 사용한 4:1 마이크로스트립-슬롯 선로 임피던스 변환기는 1.855GHz에서 삽입 특성(S21) -0.375dB와 반사 특성(S11) -27.6dB를 보였다. 이는 유전체 공진기를 이용하면 상대적으로 낮은 비유전율 기판과 낮은 주파수 영역에서도 안정적으로 슬롯 선로를 이용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 complementary 나선형 공진 구조와 인터디지털 구조 기반의 메타물질 전송 선로가 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄이기 위해서 제안되었다. 이와 같은 메타물질 전송 선로는 접지 면에 식각된 complementary 나선형 공진 구조의 배열과 신호 면의 인터디지털 전송 선로를 적용하여 구현되었다. 신호 면의 인터디지털 전송 선로는 인터디지털 구조가 없는 일반적인 전송 선로보다 더 높은 공진 Q 특성을 얻기 위해서 사용되었다. 제안된 메타물질 전송 선로의 공진 특성과 Q 특성의 고유 포화 특성이 신호 면의 전송 선로의 폭, complementary 나선형 공진 구조의 크기, complementary 나선형 공진 구조 사이의 전류 방향, complementary 나선형 공진 구조의 단위 셀 쌍의 수를 변화시킴으로써, 그리고 인터디지털 구조의 유무에 의해서 분석되어졌다. 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음과 주파수 조절 범위는 -127.50~-125.33 dBc/Hz @ 100 kHz와 5.744~5.852 GHz이다.
본 논문에서는 마이크로 스트립 다중 전송 선로의 고속 디지털 펄스 신호에 대한 상호 결합 특성을 시간영역에서 해석하기 위해 FDTD법을 사용하였고, SPICE에 의한 결과 및 측정결과와 상호 비교하였다. 기존 SPICE에 의한 다중 전송 선로의 해석은 FDTD법에 비해 정확도가 저하되고, 손실 특성에 대한 해석을 할 수 없으므로, 본 논문에서는 FDTD법을 이용하여 무손실 및 손실을 고려한 다중 전송 선로의 디지털 전송 특성을 해석하고 누화 특성을 비교하여 나타냈다.
최근 철도는 다양한 분야에서 사용됨에 따라 그 중요성이 점차 증가하고 있다. 따라서 철도의 안전한 주행을 위하여 철도를 구성하는 요소 관리 역시 중요하다. 철도를 구성하는 요소 중 열차의 진행 방향을 결정하는 선로전환기의 비정상 상황 탐지는 열차의 탈선 등과 같은 대형 사고를 예방하기 위해 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 Fast Shapelets 알고리즘을 이용하여 선로전환기의 전류 패턴을 분류할 수 있는 방법을 제안한다. 실험 결과, Fast Shapelets 알고리즘을 이용하여 선로전환기의 전류 패턴들을 자동으로 분류할 수 있음을 확인하였다.
1887년 우리나라에서 처음 전기를 사용하기 시작한 이래 초기에는 모든 송배전 선로의 전선은 수입에 의존해야 했으며, 가공 송배전이 주축을 이루었던 시절이었으나, 현재에는 전기에너지의 전달 수단으로써 전선은 꾸준한 발전을 이룩하여 국내에서 소요되는 전선량의 대부분을 국내 생산으로 충족하고 있는 실정이다. 우리나라 전선의 국산화는 1955년 국내 최초의 전선업체인 대한전선(주)이 설립되면서부터 시작되었으며, 그 이후 자체 연구개발 및 해외로부터의 기술도입에 박차를 가하게되고, 이를 계기로 송배전 선로의 지중화 즉, 케이블화가 시작된 것이다. 국내에 최초로 수입된 지중배전선로가 운전을 개시한 1929년 이후 40여년 만인 1970년에 국내 최초의 국산 지중배전선로가 포설, 운전하기에 이르렀고, 이렇게 축적된 기술을 기반으로 하여 1971년 수입 포설된지 불과 7년 후인 1978년 국내최초로 국산 초고압케이블이 개발.시공.운전하기에 이르렀다. 이로써 케이블 국산화는 가일층 증가 일로에 있었으며, 현재는 산업의 동맥으로써 중요한 역할을 담당하고 있다.
본 논문에서는 확대 Hamming 부호를 이용한 새로운 오류제어선로부호를 제안하고 그 성능을 분석한다. 제안된 부호는 최소 Hamming 거리가 4이므로 기본적으로 한개의 오류를 정정할 수 있고 두개의 오류를 검출한 수 있다. 또한 선로부호에 사용되는 여분의 비트를 이용하여 오류검출 능력을 증가시킬 수 있다. 결과적으로 제안된 부호는 Hamming (7.4) 부호를 이용한 기존의 오류정정선로부호에 비해 부호율은 다소 떨어지나 저주파대역에서의 스펙트럼 특성이 더 우수하며 더 적은 복호비트오율을 가진다.
최근, 배전계통의 고압 배전선로의 전압강하가 5%를 초과하는 장거리 선로에 대한 효율적인 전압관리가 미흡한 상태이며, 배전선로의 전압을 제어하기 설치하는 선로 전압조정장치(Step Voltage Regulator : SVR)의 잦은 고장 및 설치공간 과다점유로 전압조정장치의 설치 사용실적이 미진하고, 동 기기의 운용 및 설치기준에 정립이 시급한 실정이다. 따라서 전압강하 5% 초과 지역에 대한 효율적인 전압관리 개선방안을 강구하기 위하여, 현재 배전사업소에 도입, 설치되고 있는 전압조정 장치(SVR)의 운용기준 제정은 물론, 적정용량 및 최적 위치선정에 대한 방안을 제시하는 연구가 필요하다.
홈 네트워크를 구성하는 여러 분야 중 우리의 삶을 보다 풍요롭고 편리하게 하는, 멀티미디어와 관련된 홈 엔터테인먼트 분야가 강조되면서, 초고속 대용량 데이터의 원활한 전송이 요구되고 있다. 그러나 기존동선 가입자 선로는 이러한 요구를 수용하기에 그 한계에 다다르고 있다. 이로 인해 각 가정까지 광 가입자 선로가 직접 연결되는 FTTH(Fiber To The Home)에 대한 연구가 활발히 수행되고 있으며, 더 나아가 정보가전기기에 광 가입자 선로를 직접 연결하는 방식으로 그 관심이 확장되고 있다. 본 논문에서는 초고속 대용량 데이터의 전송을 위해 광 가입자 선로와 정보가전기기를 직접 연결시키는 방식에서 사용될 수 있는, 정보가전기기에 on-chip 시킬 수 있는 전/광(광/전) 변환 시스템을 설계하고 간략화하여 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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