본 논문은 동일대역 전이중 통신(In-band Full-Duplex: IFD) 방식에 필요한 RF/아날로그 영역에서의 자기간섭 신호의 제거회로를 설계하고, 이를 이용하여 FM 변조 신호를 송신하면서, 동시에 수신 신호의 FM 복조가 가능하도록 설계했다. 서큘레이터(circulator)를 이용하여 단일 안테나 방식으로 송수신을 동시에 가능하게 했다. 수신 회로에는 송신으로 인한 자기간섭 신호 제거를 위해, 송신 신호를 탭핑하여 벡터 변조기(vector modulator)로 위상과 크기를 제어한 후, 수신 신호에 포함된 자기간섭 신호를 제거하였다. 자기간섭 신호의 제거를 위하여 채널변화에 따른 최적의 위상과 크기를 능동적으로 제어해야 한다. 이를 위해 동위상과 직교위상 아날로그 상관기를 이용하여 송신 신호와 수신측 자기간섭 신호의 상관 계수를 구하여 상관 계수가 최소가 되도록 제어회로를 구현하였다. 무전기 모덴 칩은 SA58646을 사용하였고, 반송파는 465 MHz 주파수에 12.5 kHz 대역폭을 가지는 FM 변조신호를 사용하였다. 안테나 포트 출력 파워가 17.2 dBm일때, 모뎀 입력단에 수신되는 자기간섭 신호가 -49.2 dBm으로 측정되어 SIC(Self Interference Cancellation) 레벨은 66.4 dB로 측정되었다.
레인지 익스텐더 전기자동차는 소형의 발전용 엔진이 가장 효율이 좋은 특정 운전영역에서 기동하여 배터리를 충전시키며 주행거리를 연장하는 메커니즘으로 주행한다. 본 연구에서는 저가이면서 제어 로직이 간단한 시스템을 개발하기 위하여 기존 쓰로틀바디시스템을 대체하는 스텝모터방식 흡입공기량 공급시스템을 개발하여 기존 base 엔진에 적용하고, 흡입공기량 증대를 통한 성능 개선을 위해 흡 배기다기관의 길이 변경 효과를 실험적으로 살펴보았다. 실험결과, 하나의 스텝모터로 작동하는 Type B의 흡입공기량조절장치가 Type A보다 전 운전영역에서 성능이 높았으나 유동저항의 증가로 base 엔진보다는 성능이 낮았다. 이를 개선하기 위해 흡기매니폴드에 140mm 어댑터를 장착한 경우와 새로 설계된 70mm 길이의 배기 매니폴드를 적용한 경우 2200rpm과 4300rpm 두 속도조건에서 엔진성능이 향상됨을 확인할 수 있었다. 최적 설계된 엔진을 대상으로 레인지 익스텐더 전기자동차에 적용 가능하도록 발전기 부하를 연결하여 2단 속도로 고정밀 운전제어를 구현하였으며 그 결과, 1단 2200rpm과 2단 4300rpm 운전조건에서 ${\pm}2.5%$ 이내의 속도변화율을 나타내었고, 1단 속도에서 2단 속도로 상승 시 610rpm/s의 목표속도 추종성 결과를 얻었다.
비대칭 H형강이 콘크리트에 매립되어 화재에 노출되는 일반 합성보에 비하여 내화성능이 높은 슬림플로어 공법에 대한 화재거동특성을 분석하고, 이를 기반으로 내화성능을 향상시킬 수 있는 최적 단면형상 조건을 도출하고자 연구를 수행하였다. 단면형상은 휨 성능을 증진시킬 수 있는 웨브 보강과 화재에 직접 노출되는 하부플랜지의 보강 방안에 대하여 화재실험을 진행하였으며, 무 보강조건과 형상변화시에 발생하는 합성플로어의 처짐을 비교 분석하여 효과적인 단면형상 설계조건을 도출하고자 하였다. 실험결과 웨브 보강방안에 비해 하부플랜지 보강시 내화성능 향상효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 화재에 직접적으로 노출되는 하부플랜지 부분에 보강을 하는 것이 급격한 온도상승으로 인한 강도저하로 인해 발생하는 변형을 보다 효율적으로 제어하기 때문으로 판단된다.
본 연구는 위성통신 중계기의 L대역변환반의 PCB EM 분석을 하고, 불요파에 대한 취약 부분에 대해 최적화하였다. 위성중계기 안에는 L대역변환반 뿐만 아니라 전원반, 디지털신호처리반, TM/TC 제어반 등 다양한 기능 및 블록이 연동될 때 윈치 않는 신호 성분으로 인해 잡음성분이 증가되어 전체 시스템 성능 저하를 야기 시킬 수 있다. EM 시뮬레이션 툴을 사용한 PCB 공진해석은 보드 상에서 공진에 취약할 수 있는 부분에 대해 쉽게 분석을 할 수 있고, 다양한 시뮬레이션을 통해 최적의 설계를 할 수 있다. 또한 PCB에 포트를 설정하여 원하는 블록을 쉽게 분석할 수 있는 장점이 있다.
This study aims at performing sensitivity analysis of piezoelectric smart structure for minimizing radiated noise from the structure, The structure consists of a flat plate on which disk shaped piezoelectric actuator is mounted, and finite element modeling is used for the structure. The finite element modeling uses a combination of three dimensional piezoelectric, flat shell and transition elements so thus it can take into account the coupling effects of the piezoelectric device precisely and it can also reduce the degrees of freedom of the finite element model. Electric potential on the piezoelectric actuator is taken as a design variable and total radiated power of the structure is chosen as an objective function. The objective function can be represented as Rayleigh's integral equation and is a function of normal displacements of the structure. For the convenience of computation, all degrees of freedom of the finite element equation is condensed out except the normal displacements of the structure. To perform the design sensitivity analysis, the derivative of the objective function with respect to the normal displacements is found, and the derivative of the norma displacements with respect to the design variable is calculated from the finite element equation by using so called the adjoint variable method. The analysis results are compared with those of the finite difference method, and shows a good agreement. This sensitivity analysis is faster and more accurate than the finite difference method. Once the sensitivity analysis program is used for gradient-based optimizations, one could achieve a better convergence rate than non-derivative methods for optimal design of piezoelectric smart structures.
PPS 소자가 삽입된 부분웰 구조의 N형 실리콘 제어 정류기(NSCR_PPS) 소자에서 정전기 보호 성능의 향상을 위한 CPS 이온주입조건의 최적화에 대해 연구하였다. 종래의 NSCR 표준소자는 on-저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 적용이 어려웠으나, 본 연구에서 제안하는 CPS 이온주입과 부분웰 이온주입을 동시에 적용한 변형 설계된 소자의 경우 스냅백 홀딩 전압을 동작전압 이상으로 증가시킬 수 있는 향상된 정전기 보호성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.
위성 편대 비행 시 주위성과 부위성 간의 연료 소비 균형을 고려한 임펄스 기동에 관한 연구를 수행하였다. 위성 간 사용가능한 연료량을 비교하여 가중치(weight)를 두고 가격함수(cost function)를 설계하여 라그랑지 승수법을 통해 필요한 임펄스를 획득하였다. 상대궤도 발산 방지를 위해 에너지 매칭 기법을 사용하였고, 임펄스 기동 후 상대 거리 구속이 이루어짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션은 지구 중력 외의 외란이 없는 경우와 대기 항력이 외란으로 존재하는 상황으로 시나리오를 나누어 수행하였다. 본 논문 결과는 이후 실제로 위성을 편대로 사용한 위성 군집 비행 시, 상대 궤도 구속 요건을 만족하고 각 위성의 연료량을 비교한 임펄스 기동이 요구될 때 사용가능할 것으로 기대된다.
연질 PVC 대체를 위한 비변색 타입의 무용제형 상온 액상수지를 폴리올을 경화제로 사용하는 폴리우레탄수지 구조제어 설계를 통한 프리폴리머 합성방법을 응용하여 제조할 수 있었다. Macro-glycol, 분자량 및 반응조건의 영향 등을 고찰하여 최적의 작업성과 물성을 가지는 무용제형 상온액상수지를 제조하였으며, 우수한 기계적인 특성과 함께 유색작업을 위한 안료의 분산성 등에서도 우수하였고, Tg가 $-40^{\circ}C$의 값을 나타내었다. 또한 자외선 노출이나 질소산화물에 의한 황변특성도 개선할 수 있었다.
본고에서는 개인 또는 기업이 아이디어를 제품화하는 과정에서 겪게 되는 생산진입의 어려움을 해소하기 위해서 개인맞춤생산을 지원하는 개방형 제조서비스 플랫폼 (FaaS: Factory as a Service)을 제안한다. FaaS 플랫폼은 다양한 고객들의 맞춤형 제품에 대한 요구를 수용하여 가능한 대량 생산에 가까운 효율로 생산하도록 설계하였으며, 개인맞춤생산을 위한 스마트 제조기술과 제조서비스 플랫폼 기능을 제공한다. FaaS 플랫폼은 고객이 자신이 원하는 제품생산의 요구를 정확하게 지속적으로 전달하기 위해 개방성을 제공하는 FaaS 클라우드 계층과 다양한 이종 제품들을 최적의 생산 효율을 가지고 혼류생산 할 수 있도록 하는 FaaS 제조운영 계층, 그리고 3D프린터, 로봇과 같은 혁신형의 제조설비들을 IoT(Internet of Things)를 기반으로 유기적으로 연결함으로써 팩토리 전체 성능을 향상시키도록 하는 FaaS 실행제어 계층으로 구성된다. 본 고에서 제안한 FaaS 플랫폼은 향후 기술개발 결과물을 실 수요 제품을 생산하는 ICT융합형 제조서비스 스마트팩토리 실증테스트베드에 적용하여 시범운영을 통해 기술을 검증하고 확장할 계획으로 있으며, 이를 통해 창업 기업이나 중소 제조기업들이 신제품의 시장진입시간을 단축시키고, 실질적인 펀딩 효과를 가질 수 있기를 기대한다.
There are two types of solenoid actuator for force and position control of the fluid power system. One is an on-off solenoid actuator and the other is an electro-magnetic proportional actuator. They have some different characteristics for attraction force according to solenoid shape. Attraction force of the on-off solenoid actuator only depends on flux density. And the stroke-force characteristics of the proportional solenoid actuator are determined by the shape of the control cone. In this paper, steady state characteristics of the solenoid actuator for electro-hydraulic proportional valve determined by the shape of control cone are analyzed using finite element method and it is confirmed that the proportional solenoid actuator has a constant attractive force in the control region independently on the stroke position. And the shape of control cone is optimized using 1+1 evolution strategy to get a constant force. In the optimization algorithm, control cone length, thickness and taper length are used as a design parameter.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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