네트워크 통신(network communication)을 위해서는 개별 정보가전기기의 전원인가 상태가 상시 유지되어야 하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 통신요청시에는 그 때마다 통신동작이 가능하도록 충분한 전력공급을 제공하는 절대조건을 만족시키는 반면, 통신대기시에는 최소한의 전력만이 공급됨으로서 해서 초절전을 실현할 수 있는 정보가전기기의 PLC통신모듈용 전원장치를 먼저 개발하였다. 그리고, 최근 절전이 강조되고 있은 시점에서, 제품자체의 절전기능이 포함되어 전기에너지를 절약할 수도 있지만, 사용자의 절전의지와 행위에 의해서도 전기에너지를 절약할 수 있다. 이러한 관점에서 볼때 본 연구개발에서는, 제품의 전원플러그를 콘센트에 꽂는 과정에서 콘센트와 전원플러그 사이에 전기에너지량을 계측할 수 있는 전자회로 및 계측값을 나타내는 표시장치 그리고 필요에 따라서 통신기능을 포함하는 전기콘센트 단위의 Electric Energy Metering Sensor(이하 EEMS) 모듈을 개발하였다.
본 논문에서는 지구전기장 왜란신호를 전위차로 변환하는 EPIC(Electric Potential Integrated Circuit) 센서를 이용한 NUI(Natural User Interface) 기술의 요소기술인 신호검출 전자회로를 기반으로 LED 조명을 제어하는 시스템을 구현하였다. 기존에는 CIB 개발 장비를 통해서만 제한적인 형태로 이용 가능했던 신호를 모든 EPIC 센서 각각의 신호를 추출할 수 있도록 개발된 신호검출 전자회로를 이용하였다. 이렇게 추출한 신호는 이후 손동작 인식프로세스에서 특징추출 등의 과정에서 더 많은 자유도와 성능개선 효과를 보여준다. 설계되어 제작된 회로의 실제 응용시스템으로서 적용성을 검증하기 위하여 4개의 손동작으로 LED 조명의 on/off 와 밝기를 조정할 수 있는 시스템을 설계하였다. 기존의 EPIC 센서를 이용하여 명령체계를 구축하고 인터페이스 제어신호를 이용하여 보다 빠른 패턴인식 처리 속도를 얻을 수 있었다.
최근 산업용 기계·기구 및 설비는 과거 아날로그 제어방식에서 전자회로를 이용한 디지털 제어방식으로 전환됨에 따라 제어장치가 소형화퇴고, 기능의 다양화 및 초정밀 제어가 가능해 졌다. 그러나 각종 전자파 잡음 발생원이 많아지고 기계장치의 제어에 약한 신호가 이용되고 있기 때문에 전자파 장해로 인한 산업재해와 생산차질, 불량품생산 등 여러 부작용의 원인이 되고 있다. 이에 선진국의 경우 전자파 적합성(EMC)에 대한 규제대상과 안전기준을 점점 강화하는 추세에 있으며, 우리나라의 경우도 가전제품, 통신장비 등은 전파법, 전기용품안전관리법 등으로 오래 전부터 전자파 안전대책을 의무 규정화하여 규제하교 있다.(중략)
본 논문에서는 전력전자분야의 교육과 자가학습에 활용될 수 있는 소프트웨어인 'iPES-Interactive Power Electronics Seminar'를 소개한다. iPES는 HTML 텍스트로 구성되었고 자바 애플릿이 포함되어서 전력전자회로 및 전기기기시스템을 친화적인 만화와 시뮬레이션으로 이해할 수 있도록 하고 있다. 이를 구동하기 위해서는 표준 웹브라우저만 있으면 사용이 가능하며 별도의 소프트웨어를 필요로 하지 않는 다는 특징이 있다. iPES는 www.ipes.ethz.cz에 접속하면 되고 한국어로도 사용이 가능하다. 본 자료는 Kolar 교수와 공동 협의로 APEC '2002에 발표된 자료를 기초로 국내 관련분야 전문가들에게 소개하고자 작성되었으며 지면관계상 그림 예를 포함하지 못하였다.
최근 정보통신의 발달과 함께 고정밀의 전기기기류가 급증하고 있으며, 이들의 회로에는 반도체를 포함하는 전자회로가 주로 사용되고 있어 고전압 및 대전류에 의한 서지로부터 취약성을 드러내고 있다. 따라서 전기적인 외력으로 부터 이들을 안전하게 보호하기위해 서지보호 장치가 널리 사용되고 있다. 그러나 이들 보호 장치를 사용함에도 불구하고 누전차단기의 오동작을 유발하여 정전 등으로 인한 파급사고가 발생할 뿐만 아니라 경제적인 손실과 같은 문제점을 초래하고 있다. 본 연구에서는 서지 전압에 대한 누전차단기의 오동작 특성을 조사하기 위해 IEC C62.41의 규격에 따라 $1.2/50{\mu}s$ 서지발생기를 제작하여 상용주파 전원이 인가 된, 무부하 상태의 누전차단기에 서지를 발생시켜 누전 차단기의 오동작 여부를 측정하였다. 그 결과 시험에 사용된 상용 누전차단기 모두는 오동작을 하여 이에 대한 원인 규명과 더불어 개발에 시급함을 제시하고자 하였다.
강성이 우수하고, 경량으로 제작이 가능한 격자강화 복합재 구조체를 다기능 구조체의 기층구조로 적용함으로써, 전기전자회로를 용이하게 내장할 수 있으며 방사차폐 특성을 갖춘 다기능 구조체에 대한 설계 및 제작을 수행하였다. 피치계열 탄소섬유 복합재료의 적용을 통해 열전달특성을 향상시키고, 전자회로의 하우징 구조물이 없어도 우주방사환경에 충분한 내구성을 갖도록 경량 국부 강화 방사차폐 방법을 제안하고, 양성자 조사시험을 통하여 선택적 방사차폐의 효과를 검증하였다.
고도 정보화 사회의 발달과 함께 정보통신 설비는 빠른 전송속도를 필요로 하며, 지능형 산업설비와 행정, 금융, 교통시스템과 같은 사회시스템은 집적회로와 초소형 반도체로 구성되므로 원격감시, 조작에 의해 점차적으로 자동화 되어가고 있다. 이와 같은 현대의 초소형 전자회로는 뇌 서지에 의해 흔히 손상을 입을 수 있으며, 뇌 과전압으로부터 전자회로의 보호에 관심이 집중되고 있다. 본 논문은 일반주택에서 뇌 서지로부터 초소형 컴퓨터와 같은 전자기기의 효과적인 보호방법을 제안하기 위하여 전원계통의 접지방식에 따른 서지보호기의 보호효과를 실험적으로 분석하였다. 또한 서지보호기의 효과적인 설치방법을 조사하고 제안하였다. 기존의 설비에 추가적으로 서지보호기를 설치하는 것은 서지보호기까지의 긴 접속선으로 인한 인덕턴스 때문에 높은 잔류전압이 나타난다. 서지보호기의 설치에 있어 두 접속선을 꼬는 방법이 급격하게 상승하는 과도과전압에 매우 효과적이다.
본 논문에서는 시변자계측정을 위한 센서와 형광등의 점등에 의하여 발생되는 자계의 특성에 대하여 기술하였다. 자계측정계는 동축케이블을 사용한 자기적분형 자계센서와 증폭기, 적분기로 구성하였으며 교정실험 결과, 주파수대역은 약 40Hz∼100kHz이었다. 수동점등식, 고주파점등식과 글로우점등식 등 여러 가지 점등방식의 형광등에 의하여 발생되는 자계의 파형을 측정하고, 측정된 자계의 주파수성분을 고속푸리에변환(fast Fourier transformation: FFT)기법으로 해석하였다. 형광등의 점등중에 발생되는 자계성분은 주로 기수고주파 성분이 많이 포함되어 있으며, 인덕션칵에 의하여 점등순간에는 급변성의 과도성분이 나타났다. 전자회로나 제어기기의 보호를 위한 자계차폐장치를 설계할 때에는 반드시 자계의 기수고조파성분을 고려하여야 됨이 확인되었다.
이산화탄소는 인체에 무해하지만 인간의 신진대사와 깊은 관련이 있기 때문에 인간의 정신적 육체적 행동을 제어하는 분야에 많이 응용되고 있다. 따라서 지능형 빌딩이나 고급 공동주택 등의 실내공기를 제어하는 시스템에 적용되어 효율적으로 환기시스템을 운용하는데 사용되어져 왔다. 앞으로 이는 에너지절감과 연동되어 자동차나 가전제품 등 앞으로 점점 밀폐되어가는 구조에 사용이 늘어날 것으로 전망된다. 그러나 종래는 이산화탄소가 특정파장(4.2 um)의 적외선을 흡수하는 성질을 이용하여 Lambert law에 의해 이산화탄소의 양을 측정하였다. 따라서 가격이나 크기가 비교적 경제적이지 못한 측면이 많았다. 이와 반대로 전기화학적인 방식은 가격이나 크기의 측면에서 장점이 있었으나, 초기동작시간이나 안정성, 수명 등에서 상용화되기에는 아직 소비자가 이해하기 힘든면이 많았다. 이에 고체전해질을 이용하여 수명이나 초기시간 및 안정성을 획기적으로 개선하여 상용화가 가능하도록 만든 이산화탄소 센서를 소개하고자 한다. 이 센서는 전자회로와 결합되어 사용이 편리하도록 모듈화 하였고 이 모듈을 사용하여 "airwatch"라는 응용제품으로 판매되고 있다.
4-전극 측정 용기와 정전위 전자회로를 써서 직독식 전기전도도 측정장치를 고안하여 KCl, HCl등 전해질 용액의 전기전도도를 측정하였다. 이 장치는 상용되고 있는 브릿지회로와 2-전극 용기를 쓰는 방법에서 당면하는 어려운 문제들, 특히 전극에서의 전기 이중층의 존재와 파라디임피던스 등으로 나타나는 전기화학적으로 복잡한 성질들로 인한 문제들을 피하여 정밀하고 간편한 측정에 쓰이도록 만들었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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