본 논문은 3.5GHz 대역 응용을 위한 광대역 프린트 1x2 다이폴 배열 안테나의 설계 및 실험에 관해 연구 한 것이다. 프린트 배열 다이폴 안테나의 각각 형태는 직사각형 스트립 모양으로 구현되었으며, 광대역 특성을 갖도록 양면의 다이폴 안테나 구조는 측면 결합 선로(BCS: broadside coupled stripline)로 구성된다. 급전선은 광대역 임피던스 정합을 위해 테이퍼형으로 설계되었다. 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 비교한 결과, 두 결과가 2.8%(100MHz 이동 @3.5GHz) 차이를 보여 서로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 실험 결과 VSWR=2인 점을 기준으로 대역폭은 중심 주파수 3.5 GHz에서 3.15~3.70 GHz까지 약 16%의 대역폭을 얻었다.
최근 가공 송전선로 건설에 대한 인근 지역주민들의 반대에 부딪쳐, 불가피하게 가옥이 밀집된 주거지역을 우회하거나 토지 활용도가 낮은 산악지를 이용하여 선로를 건설하는 경우가 대부분이다. 이와 같이 경과지의 제한성으로 인해 때때로 국지적인 기상현상 발생 우려가 있는 지역에 불가피하게 송전선로를 건설하는 경우가 있으며, 이상기상 현상이 발생하는 11월말에서 3월초 사이에 경기북부 지역의 국지성 돌풍에 의해 갤로핑(Galloping)현상이 종종 발생되었다 갤로핑은 바람으로 인해 전력선이 횡진과 출렁임이 발생되는 현상을 말한다. 송전선로의 지지물에는 주로 철탑이 사용되고, 전력선은 ACSR 410mm 복도체가 주로 사용된다. 송전선로는 경제성과 계통의 안전성을 고려하여 수직배열로 2회선용 표준철탑을 사용한다. 갤로핑 현상은 바람에 의해 전력설에 심한 진동을 일으켜, 수직 배열된 전력선 상간 단락 또는 전력선과 가공지선간의 지락으로 고장전류가 생기고, 고장전류에 의한 보호계전기 동작으로 선로가 트립(Trip)되며, 이로 인한 전력공급 중단이 발생된다. 또한 전력선의 기계적인 진동에 의하여 전력선의 단선 또는 지지물의 파손으로 영구고장을 일으킬 수도 있다. 본 논문에서는 경기북부지역의 산악지에 설치된 154kV 송전선로에서 산비탈면을 타고 오르는 상승 바람에 의한 갤로핑 사례를 국내 최초로 현장에서 촬영한 동영상 자료를 토대로 소개하고, 갤로핑 발생시 송전선로에 미친 영향 등 검토 결과를 설명하였다. 전력선에 생긴 아크 흔적을 토대로 전력선간의 단락이 발생했던 지점을 실제로 관측할 수 있었다. 최근 갤로핑으로 인한 상간 단락 고상 방지론 목적으로 개발된 폴리머 상간스페이서(Interphase spacer)의 시공 사례를 소개하고, 현재까지 상간스페이서가 설치된 송전선로의 점검 결과를 소개하고자 한다.
반도체 집적회로의 고질적화와 고성능화를 위한 기본소자의 미세화 및 단위공정의 개선이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 자기조립특성을 가지는 DNA분자를 형틀로 이용한 황화구리 나노선의 합성 및 배열기술을 연구하였다. DNA 나노구조물을 기반으로 다양한 형태의 나노구조물 형성이 가능하다는 장점과 반도체성 물질인 황화구리와의 결합 특성을 이용하여 나노선 및 나노소자를 제작하는 기술을 확보하였다.
본 논문에서는 $1{\times}6$ 배열 패치 안테나의 복사기 구조와 급전선 브랜치의 각도를 변화시켜 안테나의 특성을 분석하였다. 첫 번째로 복사기 구조를 기존 직사각형 패치를 육각형 패치, 삼각형 패치로 변경하였다. 두 번째로 급전선 브랜치의 각도를 $5^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $20^{\circ}$ 로 변화를 주었다. 브랜치 각도를 $10^{\circ}$로 꺾을 경우 측정된 10dB 주파수 대역은 23.38GHz-24.19GHz이고 대역폭은 810MHz이다. 제작된 안테나는 24.05GHz에서 9.65-10.06dBi 이득을 갖는다. 메인로브의 빔폭은 $12^{\circ}$이고, 안테나 크기는 $70{\times}36mm^2$이다. 직사각형 패치 외에 다른 모양의 패치를 사용해도 기존 성능을 유지할 수 있으며, 급전선 브랜치를 다양한 각도로 변화시킴으로 배열 안테나 제작에 있어 기판의 크기를 줄이고 제작상에 다양성에 기여할 수 있음을 확인했다.
이 연구에서는 프리스트레싱용 고강도 강연선의 정착장치 중 강연선을 직접 정착하는 앵커헤드(anchor head)에 대해 거동특성을 분석하고, 앵커헤드의 제원을 결정하는 단계에 있어서 해석적 검토에 요구되는 프로세스에 대해 정립하였다. 앵커헤드는 쐐기와의 접촉(contact)을 통해 강연선으로부터의 힘이 전달되고 거동변화에 따라 접촉상태 또한 변하게 된다. 이를 고려한 상세 거동분석을 위해 쐐기와 헤드 사이의 접촉(contact)조건을 설정하였으며, 앵커헤드의 비선형 재료모델을 적용하여 기하 및 재료 비선형성을 고려한 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 다음의 결과를 얻을 수 있었다. 앵커헤드의 거동은 앵커헤드와 쐐기 간의 상호거동에 크게 영향을 받기 때문에 초기 설계단계부터 상대 영향을 고려해야 한다. 쐐기홀(wedge hole)의 배치는 층배열(layered) 보다는 원형배열(circular)이 보다 응력분배에 효과적이고, 쐐기홀의 간격을 증가시키고 헤드 하면 구멍의 크기를 줄여 구멍사이 강재의 두께를 다소 늘이는 것이 구조거동에 효과적이다.
1.5T에서 경직장 코일과 3.0T의 위상 배열 코일을 이용하여 신호대 잡음비를 비교하여 3.0T의 위상 배열 코일의 유용성을 제시한다. 전립선암으로 진단받은 환자 40명을 대상으로 1.5T MR scanner에서는 경직장 표면 코일과 3.0T MR scanner에서는 위상 배열 코일을 이용하여 T2 강조 영상, T1 강조영상, 확산 강조 영상을 각각 획득 후 전립선의 Central Zone(CZ)과 Peripheral Zone(PZ)에서 Right Peripheral Zone(PZ)과 Left Peripheral Zone(PZ) 세 부위에서 신호 강도(signal intensity)측정을 하였다. 정량적 분석방법으로 관심영역의 신호대 잡음비(signal to noise ratio)를 구하고 평균화 하여 1.5T MR scanner로 획득한 그룹과 3.0T MR scanner로 획득한 그룹에서의 신호대 잡음비를 비교하였다. 3.0T MR scanner에서 위상 배열 코일을 사용한 경우 1.5T MR scanner에서 경직장 코일을 사용한 경우보다 신호대 잡음비가 증가됨을 알 수 있었다.
본 논문에서는 이동통신 기지국용 안테나로 널리 사용되고 있는 슬리브 다이폴 배열 안테나에 대해 모멘트 법과 전송선로 이론을 결합하여 해석하였으며 그 특성을 고찰하였다. 모벤트 법으로 해석함에 있어서 전류가 슬리브 다이폴 소자뿐만 아니라 동축선로에도 흐르므로 두 부분 모두에 대하여 해석하였으며, 각 슬리브 다이폴 소자에 급전되는 전압은 슬리브 다이폴 배열 안테나가 동축선로에 의해 직렬로 급전되는 구조이므로 급전동축선로를 전송선로로 등가화하여 전송선로 이론으로부터 구하였다. 또한 구조에 의한 동축선로와 슬리브 개방단 사이의 직렬 리액턴스를 안테나에 임피던스가 부하(Loading )되는 것으로 고려하였다. 수치해 석을 통해 슬리브 다이폴 소자의 급전간격이나 주파수의 변화에 따른 복사패턴과 전류분포를 고찰하였다. 해석방법의 타당성을 검증하기 위해 한 파장 간격으로 배열된 4소자 슬리브 다이폴 배열 안테나를 제작하고 복 사패턴을 측정하여 수치해석결과와 비교하였다. 측정결과는 수치해석결과와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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