이 연구는 헬름홀쯔 공명기 구조를 갖는 매미 소리의 중심주파수에 주요 영향을 주는 발음기관이 무엇인지를 최초로 초고속영상분석을 통해 규명하는 데 목적이 있다. 말매미와 참매미를 대상으로 소리를 녹음 후 분석하였고, 초고속카메라로 촬영한 진동막의 움직임을 분석하여 소리의 주파수와 진동막 운동 사이의 관계를 비교하였다. 연구결과, 말매미와 참매미 모두 유인음과 비명음의 주파수분포에는 차이가 거의 없었으며, 말매미의 진동막은 3개, 참매미의 진동막은 1개 모드로 진동하였다. 두 매미 모두 양쪽 진동막의 진동수에는 차이가 나타나지 않았으며, 말매미의 진동막의 3개 진동 모드는 서로 다른 진동수 대역의 소리가 발생하였다. 두 매미 모두 진동막의 진동수 대역과 유인음의 중심주파수 대역이 매우 유사하였다. 결론적으로, 헬름홀쯔 공명기 구조를 갖는 매미 소리의 주파수는 복부의 공명조건보다는 진동막의 모드별 진동수에 의해 결정되는 것으로 추정된다.
주파수 변조 분광학을 이용하여 레이저 주파수의 안정화를 위한 초공진기의 주파수 변조 신호를 검출하였다. 단일모드 헬륨네온 레이저와 1.5MHz로 구동하는 전기광학 변조기를 이용하여 150kHz($3 \times 10^{-10}$)의 고분해능을 갖는 초공진기의 주파수 변조 신호를 검출하였다. 또 위상민감검출기에 의한 기준신호의 위상이 각각 $0^{\circ}$(동위상, in-phase)$900^{\circ}$(직각ㅇ위상, quardrature-phase)인 두개의 주파수 변조 신호 성분을 X축 및 Y축으로 하는 위상공간에서 주파수 변조 신호의 벡터궤적을 측정하고 주파수 변조 분광 신호를 해석하였다. 측정한 벡터궤적은 잠김증폭기의 기준 신호의 위상과 같은 각도로 회전함을 알았고 Bjorklund등이 제시한 계수 측정 대신에 이 벡터 궤적을 이용할 경우 쉽게 주파수 변조 신호는 공진기 투과 중심 주파수 근방 $\pm$1.5MHz이내에서 헬륨 네온 레이저 주파수가 존재할 때 이 주파수를 공진기의 투과 곡선의 중심에 안정화할 수 있는 주파수 분별곡선으로 사용할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 CPW 선로를 기반으로 한 수직 결합 구조를 이용한 반전력의 방향성 결합기가 설계 및 제작되었다. CPW 수직 결합 구조의 우수 모드는 유전체 기판 두께의 반을 갖는 일반적인 CPW 선로로 해석될 수 있으며, 기수 모드는 CBCPW 선로로 해석될 수 있다. 반전력 방향성 결합기는 유전율 2.55, 기판 두께 0.76mm의 테프론 기판 상에 중심주파수 2.45 GHz, 대역폭 61.6%로 설계되었으며, 제작된 반전력 방향성 결합기는 중심주파수 2.45 GHz, 대역폭 66.1%를 가졌고, 중심주파수에서 반사손실과 격리도는 각각 19.52 dB와 19.47 dB를 가졌다.
3선 결합선로의 원리를 이용하여 MIC를 위한 3선 2포트 Spurline으로 구성된 대역소거여파기의 등가 어드미턴스를 구하고 주파수및 입, 출력 임피던스 특성을 조사하였다. 소거내역의 중심주파수를 4GHz로 하는 대역소거 여파기를 제작, 실험한 겨로가 중심주파수의 이론치와 잘 일치하는 좋은 특성을 보여 주었다.
본 논문에서는 Dual Band Microstrip Patch 안테나를 제작하였다. 성능 측정을 위해서 슬릿의 위치에 따른 특성을 Ansoft사의 HFSS를 이용하여 시뮬레이션하였고, 이를 바탕으로 GSM과 DCS 주파수 대역을 동시에 만족 시키는 원형 패치 안테나를 인셋(inset) 급전 방식을 이용하여 원하는 중심 주파수에서 공진이 일어나도록 설계 하였다. 그 결과 슬릿과 패치의 간격이 0.5mm, 슬릿의 폭은 1mm, 각도는 $98^{\circ}$일 때 가장 좋은 특성과 각각의 중심주파수에서 $S_{11}$이 -6.85dB, -9.691dB인 결과를 얻을 수 있었다.
치아의 치석제거 및 치골절삭에 사용되는 초음파 스케일러는 일반적으로 마그넷형과 압전형으로 구분할 수 있으며, 최근에 들어 소형화, 저전력, 정밀성, 저비용 등의 장점으로 인해 압전형이 주로 사용되고 있다. 국내의 대부분의 치과에서 한 대 이상 운용되는 초음파 스케일러는 대부분 유럽 제품으로며, 국내에서는 이를 대체하기 위한 제품이 출시되고 있으나 아직까지 유럽 제품에 비해 출력강도, 정밀도 등에서 성능이 모자란 현실로 시장에서 외면 받고 있다. 본 연구에서는 앞서 언급한 압전 초음파 스케일러에 대한 체계적인 연구를 진행하여 외국에 비해 상대적으로 성능이 떨어지는 초음파 스케일러의 성능을 개선하고자 하였다. 이를 위하여 스케일러의 진동 발생부, 즉 압전 세라믹과 SUS 재질의 head, tail 부로 구성된 진동발생부의 최적구조톨 도출하기 위하여 유한요소 해석을 실시하였으며, 스케일러의 중심주파수 28kHz에서 최대 출력이 발생할 수 있는 구조를 도출하였다. 스케일러의 Head 와 Tail 부문의 두께와 직경, 길이 변화에 따른 중심주파수 및 출력 변위의 경향분석을 실시하였으며, 이상의 결과를 바탕으로 실제 스케일러를 제작하여 시뮬레이션의 유효성을 검증하였다. 이상의 과정으로 거쳐 개발된 압전 초음파 스케일러는 다양한 Tip 종류의 영향을 최소화할 수 있으며, 중심주파수는 28~30kHz 에서 뛰어난 성능을 나타내어 기종 유럽제품의 성능을 앞지르는 특성을 확보할 수 있었다.
본 연구에서는 음향 인텐시티법을 가솔린 엔진에 직접 적용하여, 각각의 중심주파수별 음향인텐시티 응답특성을 1/3옥타브 밴드로 구하였고, 오버올 레벨 및 최대 인텐시티레벨을 갖는 중심주파수에서의 음향 인텐시티 방사특성을 등고선 및 3차원 표시로 나타내었다. 또한 그 결 과를 분석 및 고찰하여 엔진의 중요 소음원을 검출하므로써 이 수법이 소음대책에 유효하다는 것을 검증하였다. 연구 결과, 오버올 레벨에서는 아이들링 상태의 경우 엔진 전면부에서, 2,000 rpm 상태의 경우 엔진 우측부에서 가장 높은 음향 인텐시티가 방사되었으며, 최대 인텐시티레 벨을 갖는 중심주파수에서는 오일팬과 흡, 배기매니홀드가 100Hz에서 가장 높은 음향 인텐시티를 나타내었다.
본 논문에서는 비아-홀 접지를 고려한 K-대역 인터디지트 대역통과필터를 설계하였다. 중심 주파수가 19.6GHz에서 25~30%대역만을 통과시키기 위해 6차 인터디지트 대역통과 필터를 마이크로 스트립라인으로 구성하였으며 비아-흘의 수에 따른 필터의 특성을 분석하였다. 비아-흘 접지와 인터디지트 대역통과필터는 설계 최적화 과정을 통하여 통과대역에서 중심주파수와 대역폭관계를 만족시킬 수 있었으며 실제 제작후 측정결과 중심주파수는 19.150Hz 삽입손실은 -4.IdB, 반사계수는 -16.7dB로 비아-홀 접지의 영향을 고려한 설계가 이루어짐을 증명하였다.
경제적 가치가 급증하고 있는 주파수자원은 유한하므로 이를 보다 효율적으로 배분하는 것이 전파관리의 중요한 과제가 되고 있다. 특히, 지나치게 높은 수준의 주파수 할당대가는 초기 투자비용을 증대시켜 경쟁력 있는 시장 형성과 원활한 서비스 제공을 저해하는 요소가 되며, 이에 따라 소요되는 비용은 소비자 요금으로 부당하게 부과될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 주파수 이용대가를 국가별로 비교하여 현재 우리나라의 주파수 할당대가 수준을 분석하고자 한다. 세계적으로 주파수 할당대가의 산정방법은 IMT-2000의 사업자 선정을 계기로 크게 비교심사제도와 경매제도로 나누어 진행되어오고 있으며, 방법에 따라 주파수 이용대가의 결과는 다양하게 나타났다. 본 논문에서는 ITU, OVUM, OSIPTEL 자료를 바탕으로 약 30개 국의 IMT-2000 주파수 할당대가 산정 결과를 분석하고자 한다. 또한 주파수 할당대가 산정 시 영향을 미치는 요인을 관련 선행연구를 토대로 선정하여 회귀분석을 실시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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