이 논문의 목적은 자동차 램프의 초음파 접합 공정을 합성한 자동차 램프 생산시스템에 관한 연구이다. 램프어셈블리를 생산할 때 독립된 단순 공정에 의해 사출과 초음파 접합, 항온풀림, 조립과 포장을 하던 분리된 작업공정을 원스텝(One-step) 일관공정으로 합성하여 초음파 접합시 발생되는 미세한 발생가스와 소음에 대하여 작업자에게 미치는 영향을 최소화하였다. 또한, 합성 공정에 의한 에너지 저감과 이를 자동공정에 의해 생산함으로써 생산 효율을 극대화하였다. 이 방식은 제어시스템의 타당성을 검토하기 위해 수학적 모델링을 하였고, 이들 수식을 이용하여 플랜트의 전달함수와 필요에 따라 bode선도를 이용하여 안정성과 적합한 제어기를 선정하였다. 이 연구에서 사출 물을 뒤집기 위한 $180^{\circ}$ 회전 제어장치는 중력의 영향으로 비선형 항 $M_{eq}\;lcos{\theta}(t)$이 나타났고, 이를 해결하기위해 피드포워드 제어기법을 적용하여 시스템의 선형화 및 안정화를 확보하였다.
본 논문에서는 이중 루프 PLL을 이용한 IMT-2000용 주파수 합성기를 설계 및 제작하였다. 위상잡음 특성을 개선하기 위해서 기준 루프와 두 개의 루프로 나누고 기준루프에는 변형 클램프 형태의 전압제어 발진기와 루프 필터를 최적화 함으로서 위상잡음을 개선하고 메인 루프에는 동축형 유전체 공진기를 사용한 전압제어 발진기와 위상 검출기로 SPD(Sampling Phase Detector)를 사용함으로서 분주기의 사용을 없애고 개루프 이득을 크게 함으로서 위상잡음 특성을 개선하였다. 이렇게 제작된 주파수 합성기는 1.81GHz의 중심주파수에 가변범위는 158.5MHz이고 위상잡음은 100kHz offset에서 -120..66dB로 우수한 특성을 나타내었다.
비휘발성 저항 메모리소자인 ReRAM은 간단한 소자구조와 빠른 동작특성을 나타내며 고집적화에 유리하기 때문에 차세대 메모리소자로써 각광받고 있다. 현재, 이성분계 산화물, 페로브스카이트 산화물, 고체 전해질 물질, 유기재료 등을 응용한 저항메모리소자 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO 박막은 이성분계 산화물로써 조성비가 간단하고, 빠른 동작특성을 나타내며, 높은 저항 변화율을 보이기 때문에 ReRAM에 응용 가능한 재료로써 기대되고 있다. 또한 가시광선 영역에서 광학적으로 투명한 특성을 보이기 때문에 투명소자 응용에도 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Metal/Insulator/Metal (Al/ZnO/Al) 구조의 소자를 제작하여 저항 메모리 특성을 평가하였다. Radio frequency (RF) sputter를 이용하여 ZnO 박막을 합성하고 박막의 결정성을 평가하였으며, resistive switching 효과를 관찰하였다. 합성된 박막 내부의 결정성은 메모리 구동 저항에 영향을 주며, 이를 제어하여 신뢰성있는 메모리 효과를 얻을 수 있었다. 특히 박막의 두께를 제어함으로써 구동전압의 변화를 관찰하였으며 소자에 적합한 두께를 평가할 수 있었다. 또한, ZnO 박막 내의 결함에 따른 on/off 저항의 변화를 관찰할 수 있었다. 제작된 저항 메모리소자는 unipolar 특성을 보였으며, 높은 on/off 저항의 차이를 유지하였다. Scanning electron microscope(SEM)을 통해 합성된 박막의 형태를 평가하였고, X-ray diffraction (XRD) 및 transmission electron microscopy (TEM)을 통해 결정성을 평가하였으며, photoluminescence (PL) spectra 분석을 통하여 박막 내부의 결함 정도를 평가하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 HP-4145를 이용하여 측정하고 비교 분석하였다.
원하는 역산란 패턴을 만족시키는 일차원 비선형 분포함수를 합성하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 일차 원 역산란 문제로부터 유도된 Riccati 방정식의 해의 역변환에 기본을 두고 있다. 그 해는 collinear 배열 안테 나에서의 배열인자 혹은 정규화된 공간인자와 유사한 형태를 가지므로 연관된 비선형 분포함수를 구하기 위 해 line-source 법에 입각한 패턴 합성법을 사용하였다. 이 과정들은 최적화 기법에 의해 수행되며, 분산특성 을 갖는 매질내에서 임의의 전송선로를 특정 주파수 대역내에서 합성하는 예와 저항성 스트립의 산란패턴 제어 등의 예로부터 제안한 방법의 타당성을 수치적으로 입증하였다.
Pt 나노입자의 합성과 이를 이용한 hybrid Pt-$SiO_2$ 나노입자의 합성을 성공적으로 수행하였으며, self-assembled Pt nanoparticles monolayer를 charge trapping layer로 활용하는 metal-oxide-semiconductor(MOS) type memory의 한 예로 non-volatile memory(NVM)의 응용을 보임으로써 나노입자의 활용 가능성을 보이고, 또한, hybrid Pt-$SiO_2$ 나노입자 박막 층의 제어를 통한 MOS type memory device에의 보다 더 넓은 활용 가능성을 보이고자 하였다.
기존에 박막공정을 이용한 CIGS 태양전지는 단가가 비싸고 공정이 복잡한 단점이 있다. 따라서 후막형 CIGS 태양전지 위한 CIGS 나노 입자의 필요성이 대두 되었다. CIGS 나노 입자를 합성하기 위한 방법은 용매열법, 콜로이달법 등이 있다. 특히 이들 방법 중에서 열용매 방식은 입도 제어가 용이하고 저압, 저온에서 간단한 공정으로 입자를 합성할 수 있다는 잠정으로 인해 많이 사용되어지고 있다. 본 연구에서는 열용매법을 이용하여, 용매양, 반응온도, 반응시간 등을 통하여 후막형 CIGS에 적합한 나노 입자를 합성하였다. XRD를 통해 상을 분석하고, SEM, 입도, B.E.T.를 통해 파우더의 평가하였다.
주파수 합성기는 주로 PLL을 이용하여 설계하는데, PLL(Phase-lock loop)이란 출력신호 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 구성된 주파수 부귀환 회로로써 기본적인 구성은 위상출력기, 저역통과필터, 전압 제어 발진기로 이루어진다. 이런 PLL의 기본적인 구성에 프로그래머블카운터를 VCO의 출력단에 부가하여 구성한 형태가 주파수합성기이다. 이 주파수합성기의 출력을 프로그래머블 디바이더에 입력하기 전에 주파수를 낮출 필요가 있는데, 현재 슈퍼헤테로다인 다운 컨버터방식과 프리스케일러방식과 펄스 스웰로 카운터를 사용하는 방식 등의 3가지 방법이 있다. 본 논문에서는 펄스 스웰로 카운터 방식의 주파수 합성기를 MATLAB의 GUI환경과 병행하여 시뮬레이션 과정을 통한 동작특성을 이해하고, 한 화면에서 이루어지는 조작에 의해 모든 주파수 합성기의 요소를 관찰할 수 있도록 모델링하였다. 그리고, 모델링한 주파수합성기와 실제 주파수합성기에서 예상되는 출력과 비교하여 그 결과에 있어서 얼마나 유사한지 살펴보았다.
기존에 적용중인 유전가열 합성수지 접착기술의 경우 진공관 소자를 사용하여 10MHz 대역 이상의 스위칭 주파수를 사용하고, 유전손실이 비교적 높은 PVC 소재에 제한적으로 적용해 왔다. 다른 합성수지 소재에 비해서 유전손실이 낮은 친환경적인 소재에 대해서는 적용이 어려운 기술인 관계로 최근들어 부각되는 친환경적 소재의 적용 확대로 인하여 기존 유전가열 방식의 접착기술은 한계에 접하고 있다. 본 논문에서는 고주파 유도가열 관련 기술을 응용하여 친환경적인 합성소재의 직접가열의 문제점을 간접가열에 의한 온도제어를 적용하여 고주파 유도가열 접착기를 설계하였다.
최근 진동 소음을 저감하는 공법으로 초시의 정확성과 초시부여의 자율성을 가진 전자뇌관을 이용하는 공법(OBM ; Orechestra Blasting)이 소개되었다. 파형합성프로그램은 전자뇌관의 지연초시를 결정할 수 있으며 결정된 초시를 이용하여 실 발파와 유사한 환경에서의 시뮬레이션을 수행, 최적초시 상태의 진동 속도를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 파형합성프로그램을 통해 진동을 제어하는 최적초시를 얻고 실제 발파작업 시의 진동치를 예측하고자 하였다.
최근에 TV의 축구, 야구와 같은 스포츠 중계 방송에서 팀의 로고나 점수, 거리와 같은 그래픽 정보를 운동장에 합성시켜 보여주는 새로운 기술이 사용되고 있다. 이는 증강현실(AR: Augmented Reality)의 한 분야인 실시간 이미징 합성 기법을 사용한 것으로서 일반적으로 가상이미징 시스템이라 불리운다. 본 논문에서는 방송용 카메라의 렌즈와 팬(pan), 틸트(tilt) 축에 센서를 부착하여 이를 해석함으로써, 실시간으로 3차원 그래픽 좌표계의 가상 카메라를 제어하는 센서기반 가상이미징 시스템의 구현 결과와 관련기술을 소개한다. KBS 기술연구소에서는 실시간 가상이미징 시스템을 개발하여 'VIVA(Virtual Imaging & Virtual Advertising)'라 이름지었다. 이 시스템은 렌즈 데이터에 근거하여 카메라 캘리브레이션을 수행하며, 주밍(zooming)시 발생하는 카메라의 시점(view point) 변화를 반영하여 원거리 촬영이 이루어지는 스포츠 중계뿐만 아니라 보다 정확성이 요구되는 스튜디오 내의 근거리 프로그램 제작에도 사용이 가능하다. 합성되는 그래픽은 실세계와 같은 완전한 3차원 좌표 공간에 놓이게 되며, 월드 좌표계와 카메라 좌표계를 이용하여 사전 제작된 오브젝트들을 원하는 곳에 위치시킬 수 있다. 실사와 그래픽의 효과적인 합성을 위하여 오버레이(overlay) 모드는 물론 알파키(alphakey)와 크로마키(chromakey)를 조합한 모드를 사용하였다. VIVA는 2002년 부산 아시안 게임에서 수영과 양궁 중계에 활용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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