이 논문은 다른 종류의 유도전동기 구름베어링 손상을 유도전동기 고정자 전류신호해석을 통하여 검출하고 실시간으로 손상을 진단하는 알고리즘을 개발하였다. 유도전동기 구름베어링의 손상을 검출하기 위하여 정상적인 베어링을 갖는 유도전동기, 축정열에 불량을 가지고 있는 전동기와 베어링 외륜에 구멍을 가지고 있는 2가지 종류의 비정상 베어링을 갖는 유도전동기 3set를 실험시스템을 구축하였다. 또한 유도전동기의 구름베어링시스템의 비정상적인 상태에서 고정자전류을 검출하기 위하여 TMS320F2407 DSP 칩을 이용하여 데이터 획득보드를 개발하였다. 이 고정자전류신호를 해석을 통하여 베어링 손상을 검출하기 위한 방법으로 FPT, 웨이브렛 분석 및 내적에 의한 평균신호패던에 의한 분석결과를 제시하였다. 특히 내적에 의한 신호분석을 통하여 베어링 손상 여부를 실시간으로 진단할 수 있는 새로운 알고리즘과 분석방법을 제시하였다.
유연도법 기반의 공식화에서는 변위영역의 형상함수를 라그랑지언(Lagrangian)보간법에 의한 곡률로부터 횡방향 변위를 유도한다. 곡률변위보간법으로 유도한 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법과 강성도법을 기반으로 한 비선형 기존의 유한요소 해석 프로그램의 결과를 비교하여 적용이 가능함을 확인하였고, Spacone의 이론을 확장시켜 기하학적 비선형 거동을 예측할 수 있는 유연도법의 알고리즘을 제안하였다. 예제를 통하여 실제 문제에 대한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다.
이 논문에서는 주파수 비선택적 느린 나카가미 m-분포 페이딩 육상 이동통신 채널에서 M 진 QAM 신호에 L-가지의 최대비 합성 다이버시티를 적용하였을 때의 오율성능을 유도하 고 분석한다. 다이버시티 채널의 페이딩 인자가 동일한 경우와 서로 다른 경우에 대하여 각 각 다중가지 다이버시티 시스템을 고려한다. 페이딩 지수 m=1 인 경우 유도된 M진 QAM 신호의 최대비 합성 다이버시티 심볼 오율식은 레일리 페이딩 채널에서의 오류식으로 돌아 간다. 유도된 결과 식들은 L 값에 대하여 신호대 잡음비에 대한 함수로 최대비 합성 다이버 시티 심볼 오율을 나타낸다. L 값을 증가시킬수록 성능 향상을 가져옴을 보여준다. 이 논문 에서 제시된 결과들은 디지털 육상 이동통신에서 QAM 시스템의 성능을 편리하게 셰산하는 데 충분히 일반적이다.
스위칭 동작 유도 영역과 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합 스위치를 제안하였다. 스위칭 동작 유도 영역에서는 두 코어의 굴절율을 변화시키어 cross state와 bar state의 스위칭 동작을 유도하였으며, 소멸비 향상 영역에서의 코어 굴절율의 비대칭을 조절하여 소자의 끝단에서 30dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 얻을 수 있었다. 또한 여러 코어 굴절율 값과 안쪽 클래딩의 두께에 따른 cross state와 bar state의 소멸비 계산 결과의 분석을 통하여 30dB 이상의 높은 소멸비를 보이며 큰 제작 공차를 얻기 위한 수직 방향성 결합 스위치의 설계 지침을 제시하였다.
n-6계 linoleic acid의 함량이 높은 옥수수유 및 n-3계 linolenic acid의 함량이 높은 들깨유와 함유된 다가불포화지방산을 공역이중결합 유도체화 처리한 옥수수유 및 들깨유가 흰쥐의 혈청 지질개선에 미치는 영향을 비교 검토하기 위하여 S.D.계 숫 흰쥐에게 돈지 식이를 대조군으로 하고 옥수수유 10%, 들깨유 10%, 유도체화 처리한 옥수수유 10% 및 유도체화 처리한 들깨유 10%을 급여하여 4주간 실험 사육한 후 혈청 지질성분을 분석하였다. 유도체화 처리한 옥수수유(TCO)는 가스 크로마토그래피에 의해 3개의 linoleic acid의 유도체가 확인되었고 유도체화 처리한 들깨유(TPO)에서는 5개의 linolenic acid의 유도체가 확인되었다. 체중증가량 및 식이섭취량은 유도체화 처리한 옥수수유 및 들깨유 급여군에서 유의성 있게 낮았다. 혈청 총콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 전실험군에서 유의성 있게 낮았으며, 특히 유도체화 처리한 옥수수유 및 들깨유 급여군에서 더욱 낮았다. HDL-콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 전실험군에서 유의적으로 높았다. 혈청 LDL 및 LDL-콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 전실험군에서 유의성 있게 낮았으며 유도체화 처리한 옥수수유 및 들깨유 급여군에서 더욱 낮은 경향을 보였고, 특히 유도체화 처리한 들깨유 급여군에서 가장 낮았다. VLDL 농도는 대조군에 비해 전실험군에서 유의성 있게 낮았으며, chylomicron 농도는 유도체화 처리한 유지 급여군에서 유의성 있게 낮았고 특히 유도체화 처리한 들깨유 급여군에서 가장 낮았다. 혈청 유리콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 전 실험군간에 유의적인 차이는 없는 반면 유도체화 처리한 옥수수유 및 들깨유 급여군에서 약간 낮았다. 혈청 중성지질 농도는 대조군에 비해 전실험군에서 유의성 있게 낮았으며, 특히 유도체화 처리한 들깨유 급여군에서 가장 낮았다. 인지질 농도는 옥수수유 급여군이 대조군에 비해 약간 높게 나타난 반면 유도체화 처리한 유지 급여군은 약간 낮은 수준이었다. 이상의 결과 n-6계 linoleic acid의 함량이 높은 옥수수유 및 n-3계 linolenic acid 함량이 높은 들깨유의 공역이중결합유도체의 섭취는 혈중 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, chylomicron 및 중성지질 농도를 감소시킴으로써 혈청 지질 개선효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 n-3계 들깨유의 공역이중결합 유도체 급여군이 혈청 지질 개선효과가 가장 큰 것으로 나타났다.
통합유도조종(IGC, Integrated Guidance and Control)은 기존의 분리형 유도조종루프의 성능한계를 극복하기 위해 제안된 개념이다. 본 논문에서는 입사각제어가 가능한 새로운 형태의 IGC 기법을 제안하였다. 제안된 IGC는 자동조종성능과 유도성능을 동시에 얻기 위해 받음각, 피치각속도, 피치각, 시선각을 상태변수로 고려한다. 제안된 IGC의 제어특성을 고찰하기 위하여 비선형 상태방정식에 대한 가제어성 해석 및 평형점 해석을 수행 하였다. IGC 모델에 대한 제어기법으로는 LQR(Linear Quadratic Regulator)을 사용하였으며 LQR을 IGC에 적용하기 위한 방법을 상세하게 설명하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 분리형 유도조종루프와 IGC의 성능을 비교하였다. 성능 비교 결과 IGC는 급격한 기동이 필요한 유도기하에 대하여 분리형 유도조종루프에 비해 우수한 유도성능을 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 2상 유도전동기용 벡터제어 인버터를 적용한 엘리베이터 도어 컨트롤 시스템을 제안하였다. 현재까지 엘리베이터 도어 컨트롤러에는 속도제어가 용이한 3상 유도전동기를 주로 사용해 왔으나, 최근에는 2상 유도전동기도 벡터제어를 사용한 속도제어가 가능하게 되어 저전력 응용분야에서는 3상 유도전동기에 비하여 경쟁력을 갖게 되었다. 본 논문에서는 360[W]급의 2상 유도전동기용 벡터제어 인버터를 엘리베이터 도어 컨트롤러에 적용하여 충분한 제어 성능을 가지면서 종래의 제품에 비하여 원가를 낮추어 시스템을 구현하였다.
스위칭 동작 유도 영역, 소멸비 조절 영역과 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기 스위치를 제안하였다. 스위칭 동작 유도 영역에서는 코어 한 개의 굴절율 값을 변화시키어 크로스 상태 (cross state)와 바 상태 (bar state)의 스위칭 동작을 유도하였으며, 소멸비 향상 영역에서의 코어 굴절율의 비대칭을 조절하여 소자의 끝단에서 30㏈ 이상의 소멸비를 가지는 크로스 상태와 바 상태를 얻을 수 있었다. 두 코어의 굴절율 값이 같은 대칭형 결합기의 소멸비 조절 영역를 진행하면서 스위칭 동작 유도 영역의 끝단에서 다른 크로스 상태와 바 상태의 소멸비는 소멸비 조절 영역의 끝단에서 같은 값이되어 소멸비 향상 영역에서 최대 소멸비를 가지기 위한 코어 굴절율의 비대칭 값과 소멸비 향상 영역의 길이가 같게된다. 또한 여러 코어 굴절율 값과 안쪽 클래딩의 두께에 따른 크로스 상태와 바 상태의 소멸비 계산 결과의 분석을 통하여 30 ㏈ 이상의 높은 소멸비를 보이며 큰 제작 공차를 얻기 위한 비대칭 수직 방향성 결합 스위치의 설계 지침을 제시하였다.
강도한계 이선형 단자유도 시스템의 지진 하중 하에서의 동적 불안정에 대해 연구하였다. 강도한계 이선형 이력 모델은 철골 모멘트 골조의 이력거동을 가장 잘 모사한다. 단자유도 시스템의 동적 불안정을 판단하기 위해 붕괴 강도비를 사용하였고, 이것은 붕괴가 일어날 때의 항복강도 저감계수이다. 단단한 지반에서 측정된 240개의 지진을 이용하고 고유주기, 강성 경화 기울기, 음강성 기울기, 연성 그리고 $2{\sim}20%$의 감쇠비를 변수로 하여 강도한계 이선형 단자유도 시스템의 붕괴 강도비의 평균과 편차 값들을 구할 수 있도록 통계 분석을 하였다. 비선형 회귀분석을 통해 강도한계 이선형 단자유도 시스템의 붕괴 강도비의 평균과 표준편차를 계산할 수 있는 식을 구하였다. 제안한 식을 이용하여 붕괴 강도비의 확률적 분포를 구하였고, 실제 값과 비교하여 제안한 식의 정확성을 입증하였다.
자왜 재료는 자계 포화 이하에서 비선형 특성을 갖는다고 알려져 있다. 그러나 지금까지 비선형 특성을 표현하는 자왜 재료의 구조 방정식을 유도한 사례는 전무한 실정이다 본 연구에서는 자계 포화 이하에서 비선형 특성을 갖는 자왜 재료의 비선형 구조 관계식을 유도하였다. 나아가 유도된 구조 관계식을 이용하여 자왜 재료 내의 파동 방정식을 정식화하였다. 그리고 비선형 특성을 갖는 자왜 재료에서 평면파가 자계 방향을 따라 전파될 때 이방성 자왜 재료를 등방성 재료로 가정하여 종파와 횡파 속도를 구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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