• 센서학회지
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• 제10권4호
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• pp.214-221
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• 2001

비대칭 도파로 마흐젠더(Mach-Zehnder)형 $Ti:LiMbO_3$ 광변조기를 이용하여 아주 낮은 저주파대(ELF:Extremely Low Frequency)의 전계계측을 위한 센서개발을 시도하였다. $Ti:LiMbO_3$ 광변조기를 이용하는 전계센서의 감도는 광변조기의 전극구조에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 이의 확인을 위한 실험적 연구로서 플레이트(plate)형 프로브안테나를 부착한 광변조기를 제작하여 저주파 전계강도를 측정하였다. 전계강도의 측정은 주파수범위 60 Hz 에서 100 kHz 까지, 전계강도 0.1 V/cm 에서 60 V/cm 까지의 범위를 측정하였다. $10\;mm{\times}10\;mm$ 프로브안테나의 경우, 60 Hz, 0.1 V/cm의 피측정전계에서 $10^{-2}\;mV$의 감도를 얻을 수 있었다. 저주파 전계강도를 측정하기 위해서는 넓은 유효면적을 갖는 플레이트형 프로브안테나가 일반적인 다이폴 안테나보다 유용하다는 것을 확인하였다. 피측정 전자계의 주파수 범위에 따라 안테나의 유효면적을 적당히 조절한다면 더 좋은 센서의 감도를 얻을 수도 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.151-156
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• 1994

액체나트륨 내부에서의 가시화, 온도 혹은 칫수 측정, 용접부의 비파괴검사 등을 위한 고온(약 $250{\sim}650^{\circ}C$) 액침 초음파센서의 개발이 시도되어 왔다. 본 연구에서는 도파띠를 이용한 고온 액침 초음파센서의 가능성을 수조에서 실험으로 확인하였다. 가장 낮은 차수의 반대칭 판파가 분산이 거의 없는 주파수 영역에서 이용되었다. 이 판파는 주파수가 2.3MHz인 빗살구조 탐촉자에 의해 두께가 1mm이고 폭이 13mm인 스테인리스강 도파띠 내에 여기되었다. 이 판파의 감쇠상수는 공기중에서 1.2dB/m이었고, 물속에서는 380dB/m이었다. $13mm{\times}39mm$ 크기의 빔방사부위로부터 270mm 떨어진 평면 반사체에 대해 25dB의 신호 대 잡음 비를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.740-746
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• 2018

지금까지 컴퓨터악기 제작시도는 크게 샘플링 (sampling)방식과 피지컬 모델링(physical modeling)의 2가지 방식이 주를 이루었다. 샘플링 방식은 샘플링 과정에서 배음의 많은 부분이 삭제되기 때문에 현의 배음을 강조하는 익사이터(exciter) 효과가 미미하다. 하지만 피지컬 모델링 방식에서는 많은 배음을 지닌 음을 만들어 낼 수 있으며 이 배음 중 특별한 주파수대의 배음을 강조함으로써 더욱 실음에 가까운 음색을 만들어 낼 수 있다. 여기서는 현의 피지컬 모델링에 있어서 현의 특정 주파수대의 배음을 강조하는 익사이터를 구현함에 있어 화이트노이즈(백색소음)을 이용하는 방법을 제안한다. 그리고 가야금 소리의 엔벨로프(envelope)와 스펙트럼 비교를 통해 익사이터를 갖는 피지컬모델링 방식이 샘플링 방식 및 기존의 피지컬 방식보다 실제 가야금 소리에 더 적합함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권4호
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• pp.1-9
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• 2010

초음파신호를 이용하여 두 물체 사이의 거리를 측정할 수 있도록 초음파신호를 발생시키고 이를 수신하여 증폭하는 프론트-앤드 IC를 설계하였다. 40[kHz]~300[kHz]의 초음파 신호를 발생시켜서 피에조진동자를 통해 간헐적으로 송신하는 회로와 피에조 수신기에서 받은 미세한 반사 신호를 증폭하여 노이즈를 제거한 후 처음 송신된 신호와의 시간 차이를 펄스폭으로 출력하고 이를 이용하여 물체사이의 거리를 계산할 수 있는 기능을 내장하였다. 본 설계에서는 두 가지 기술을 작용하여 기능을 개선하였다. 첫째, 주파수 자동조정(SFC) 회로이다. OTA회로의 gm을 가변시켜 초음파 신호발생기의 출력주파수와 수신단의 밴드패스필터의 중심주파수가 서로 연동되도록 조정해 줌으로써 신호 복원을 용이하게 하였다. 둘째, 가변 이득 조절회로(VGC)이다. 이 회로는 두 물체사이의 거리에 상관없이 수신되는 신호의 진폭이 일정하도록 동작하는 기능을 한다. 또한, 출력레벨변환회로를 적용하여 송신신호의 진폭을 40[V]로 상승시켜 측정거리를 늘리는 시도를 하였다. 시뮬레이션을 위한 공정은 0.6um] 급, 40[V] CMOS 공정을 사용하였다. 전원전압 5[V], 소비전력은 약 12[mW]정도이다. 회로의 규모가 최소화 되어 있고 외부소자 수를 줄였기 때문에 휴대형기기에 편리하게 사용할 수 있게 하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.28-33
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• 2009

메탄하이드레이트는 새로운 에너지원으로의 가능성뿐 아니라 지구 온난화의 원인으로도 알려져 이에 대한 연구가 활발하다. 메탄하이드레이트 부존층의 평가에 대한 연구는 BSR의 존재와 지진파 속도로부터 메탄하이드레이트 부존랑을 추정하는 연구가 주가 되고 있으나, 최근에는 지진파 감쇠특성으로부터 메탄하이드레이트의 분포를 추정하는 연구도 시도되고 있다. 본 연구에서는 일본 난카이 트러프에서 취득된 2차원 반사법 지진파 데이터로부터 지진파 감쇠지 ($Q^{-1}$)를 산출하여 메탄하이드레이트 부존층에서의 지진파 감쇠특성을 분석하였다. QVO법을 이용하여 주파수 범위 $30{\sim}70Hz$ 오프셋 범위 $125{\sim}1,575m$내에서 제로오프셋 감쇠치를 추정한 결과, BSR상부의 메탄 하이드레이트 부존층에서 지진파 감쇠지가 크게 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 통해 위 주파수 범위내 반사법 지진파의 메탄하이드레이트 부존층내 감쇠 특성을 확인하였으며, 이를 이용한 메탄하이드레이트 농축대의 추정 가능성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권6호
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• pp.1-7
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• 2002

비대칭 도파로 마흐젠더(Mach-Zehnder)형 Ti:LiNbO₃ 광변조기를 이용하여 아주 낮은 저주파대 (ELF:Extremely Low Frequency)의 전계계측을 시도하였다. Ti:LiNbO₃ 광변조기를 이용하는 전계센서의 감도는 광변조기의 전극구조에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 이의 확인을 위한 실험적 연구로서 플레이트(plate)형 프로브안테나를 부착한 광변조기를 제작하여 저주파 전계강도를 측정하였다. 전계강도의 측정은 주파수범위 60㎐ 에서 100㎑ 까지, 전계강도 0.1V/㎝ 에서 60V/㎝ 까지의 범위를 측정하였다. 10㎜×10㎜ 프로브안테나의 경우, 60㎐, 0.1 V/㎝의 피측정전계에서 10㎷의 감도를 얻을 수 있었다. 저주파 전계강도를 측정하기 위해서는 넓은 유효면적을 갖는 플레이트형 프로브안테나가 일반적인 다이폴 안테나보다 유용하다는 것을 확인하였다. 피측정 전자계의 주파수 범위에 따라 안테나의 유효면적을 적당히 조절한다면 더 좋은 센서의 감도를 얻을 수도 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.20-25
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• 2005

본 연구에서는 UH-1H 헬리콥터의 축소 로터에 대한 두께소음과 하중소음, 그리고 와류흘림에 의한 광역소음을 각각 수치계산을 통해 얻어내고, 그 크기를 비교하였다. 로터의 후류형상은 Kocurek과 Tangler의 지정후류 방법을 사용하였으며, 팁 마하수 $M_{T}$의 범위는 0.2, 0.4, 0.8로 나누어서 유동장 계산과 그에 따른 소음해석을 시도하였다. 팁 마흐 수 $M_{T}$ = 0.8에서 와류 흘림에 의한 광역 소음은 가청주파수 대역 및 A-가중함수를 고려하였을 때에 상대적으로 저주파수 특성을 갖는 두께소음이나 하중소음에 비해 작은 값을 보이는 것으로 나타났다. 특히 광역소음은 가청주파수를 벗어난 초음파 영역에서 대부분의 음압을 방사하는 것으로 나타났다. 반면 $M_{T}$를 0.4 이하로 하였을 때에는 광역소음이 저주파수 영역으로 이동하면서 이산소음에 비해 더 소음레벨을 보이는 것으로 나타났다. 즉, 저속 회전하는 헬리콥터 로터의 경우에는 광역소음의 고려가 필수적임을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.13-18
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• 2015

본 연구는 특정 안테나의 구조 변경을 통해 원하는 주파수 대역에서 이중대역 특성이 가능하도록 하는 안테나 구조 설계에 관한 연구이다. 대상 안테나는 광대역 특성을 가지는 십자형 평판 모노폴 안테나이고, 목표 주파수 대역은 ISM 2.45GHz/5.8GHz 이다. 이를 위해 몸체 안테나인 십자형 평판 모노폴 안테나에 추가적인 안테나 소자를 부가한 후 안테나의 길이와 모양을 임의대로 변경하기 위한 조정변수를 설정하여 목표 값에 접근하도록 다양한 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 ISM 2.45GHz/5.8GHz에서 기준 이상의 대역폭과 이득을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 시도한 안테나 구조 변경을 위한 조정변수의 도입은 이중대역(다중대역) 특성을 가지는 안테나 개발시 하나의 유용한 사례가 될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.297-297
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• 2010

KSTAR 토카막의 두번째 실험 캠페인 동안 고속파 전자가열 (FWEH)을 위한 ICRF 고주파입사 실험을 실시하였다. 토로이달 자기장은 2 T, 플라즈마 전류는 200-300 kA, 주반경은 1.8 m, 부반경은 0.5 m의 원형 플라즈마가 가열 대상이 되었으며, 네개의 ICRF 안테나 전류띠 가운데 중심부의 두개의 전류띠를 최대 300 kW로 구동하기 위한 운전 주파수는 44.2 MHz가 선택 되었다. 이 주파수는 플라즈마의 모든 영역에서 이온 사이클로트론 공명을 일으키지 않으므로 플라즈마에 흡수되는 대부분의 출력은 전자에게 전달될 것으로 기대되었다. 낮은 고주파-플라즈마 결합으로 인하여 전송선의 최대 고주파 전압이 허용치를 초과하기 때문에 비교적 낮은 최대 출력만이 허용 되었으나, ECE에 의해 관측된 전자의 온도는 국지적으로 최대 150 % 까지 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 낮은 고주파-플라즈마 결합의 첫번째 원인은 FWEH의 효율이 이온을 가열할 때 보다 상대적으로 낮기 때문이다. 플라즈마 내에 이온 사이클로트론 공명층이 형성되면 높은 효율로 고주파를 입사 할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또다른 원인은 D 형상의 플라즈마에 맞도록 만들어진 안테나와, 원형 플라즈마간의 부조화로 인하여 고속파 차단층이 (Fast Wave Cutt-off Layer) 평균적으로 넓게 형성되기 때문이다. 플라즈마 외곽에 반드시 존재하는 낮은 플라즈마 밀도의 고속파 차단층 내부에서, 중심부로 향하는 고주파의 진폭은 지수함수로 감쇠하므로 가능하면 플라즈마 밀도를 높여 차단층 자체의 폭을 줄이거나, 안테나 전류띠를 플라즈마에 바짝 접근시켜야만 한다. 고주파 진단 장치로는 송출기의 출력과 반사파 측정 장치, 공명루프의 전압 측정 장치가 있는데, 이것들을 이용하여 안테나에 전달되는 출력 및 고주파-플라즈마 결합 효율을 나타내는 플라즈마에 대한 고주파 부하 저항을 구할 수 있다. 측정 결과, 부하 저항의 최소값은 진공시 또는 ICRF만의 방전시의 값 0.25 Ohm 보다 큰 0.5 Ohm을 나타냈으며, 최대값은 플라즈마의 상태에 따라 1 Ohm에서 2 Ohm 사이에서 매우 빠르게 요동하는 것을 확인했다. Mm 파 반사계의 측정에 의하면 플라즈마 언저리의 위치가 약 3 cm 정도의 크기로 요동하는 것으로 나타났는데, 부하 저항과 언저리 위치의 파형이 정확하게 일치하지 않지만 유사한 경향성을 가진 것으로 보인다. 따라서 플라즈마 언저리 위치의 제어를 통하여 가열 효율을 높게 유지할 수 있음을 알 수 있다. 본 발표에서는 실험의 소개와 함께 부하 저항의 관점에서 가열 효율을 높일 방안을 토론하도록 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.720-727
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• 2019

하이브리드 로켓 연소의 저주파수 연소불안정은 고체연료의 열적지연(Thermal Lag)과 경계층 유동 변화에 의한 열전달 진동의 공진에 의해 발생한다. 본 연구는 연료 표면 근처의 경계층 유동의 교란이 어떤 물리적 과정에 의해 발생하여 연소불안정으로 발달하는지를 실험적으로 확인하였다. 특히 산화제의 스월 분사는 연소 안정화에 매우 큰 기여를 하므로 스월 강도를 증가시키며 경계층의 변화와 연소불안정의 발생과정을 연구하였다. 경계층 섭동을 확인하기 위하여 연소 유동장을 가시화하였고 이미지에 대한 POD(Proper Orthogonal Decomposition) 분석을 시도하였다. 스월 강도가 증가할수록 500Hz 대역 고주파수 p', q'의 결합이 약해지며 열적지연과 유사한 주파수 특성을 갖는 Rayleigh Index의 섭동 발생도 약해져 경계층 진동의 발생이 점차 감소하는 것을 관찰하였다. 따라서 고주파수 p', q'의 주기적인 결합에 의한 축 방향 경계층 진동이 나타나면 열적지연 주파수와 공진에 의한 연소불안정이 발생함을 확인하였다.