• 제목/요약/키워드: 회로이론

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스마트기기를 위한 12 V 승압형 PWM DC-DC 변환기 설계 및 특성해석 (Design and Analysis of a 12 V PWM Boost DC-DC Converter for Smart Device Applications)

  • 나재훈;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.239-245
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

스마트 능동 레이어 센서 개발 (II): 저작 및 적용 연구 (Development of Smart Active Layer Sensor (II): Manufacturing and Application)

  • 이영섭;이상일;권재화;윤동진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.476-486
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    • 2004
  • 본 논문은 두 편으로 구성된 스마트능동레이어 (smart active layer, SAL) 센서 개발에 관한 두 번째 것이다. 이미 첫 번째 논문에서 언급되었지만, 구조물 건전성 감시 (structural health monitoring, SHM)는 구조물 안전 감시의 비용과 편리성을 개선하기 위한 방법으로서, 산업현장에서 그 응용이 점차 증가하는 새로운 기술이며, 최근 실제 응용을 하기 위한 스마트 센서의 개발 및 연구가 매우 활발하다. 본 논문에서는 첫 번째 논문에 기술된 SAL 센서의 이론 및 개념 연구에 이어서 실제 제작 및 적용연구에 관해 기술한다. 본 연구에서는 탄성파 감지를 위한 스마트 압전 센서 SAL을 개발하였는데, 압전 소자, 전자기파 차폐층 (EMI shielding lave.) 및 보호 층(protection layer)으로 구성되었다. 보호층에 일정 간격으로 분포된 압전 센서가 부착되고, 이들을 전기적으로 연결하는 회로층이 위치하고 있다. 모두 4종류의 SAL 센서가 설계, 제작 및 시험되었으며 이에 대해 상세히 기술하고 있다. 본 연구를 통해 SAL 센서는 SHM의 수행과 탄성파에 의한 손상 위치를 표정하는데 적용 가능할 것으로 예상된다.

다단 윌킨슨 구조의 초광대역 CPW 발룬 (Ultra Wideband CPW Baluns Having Multistage Wilkinson Structure)

  • 임종식;박웅희;정용채;안달;오성민;구재진;김광수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.811-820
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    • 2006
  • 본 논문에서는 초광대역 CPW(Coplanar Waveguide) 발룬을 제안한다. 제 안된 발룬에는 초광대역을 위한 다단윌킨슨 전력 분배기 구조와 CPW의 "X"-형태의 $180^{\circ}$의 위상차 생성 구조를 갖는다. 또한 CPW 선로에 필요한 접지간 연결을 위하여 bottom-bridge와 via-hole을 사용하는 방법을 제안하여 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits) 제작 공정에서 CPW 회로 제작을 편리하게 하였다. 제안된 발룬은 이론적으로 3 또는 10의 초광대역 주파수 대역폭$(=F_{high}/F_{low})$을 갖는데, 윌킨슨 분배기의 초광대역 주파수 특성 과 S-파라미터 특성을 그대로 발룬의 특성으로 전환된다. 제안된 발룬은 $180^{\circ}$ 위상차 생성을 위한 별도의 추가적인 면적을 요구하지 않으므로, 설계의 바탕이 되는 전력 분배기와 같은 크기를 갖는다. 예로써 제작한 3단과 7단 분배기 구조의 발룬은 각각 $1\sim3GHz,\;0.8\sim5GHz$의 주파수 대역에서 우수한 정합 특성, 출력 단자+간 격리 특성, ${\pm}0.5dB$${\pm}0.45dB$의 전력분배 비 에러를 보여주고 있다. 또한 출력 단자간 위상차 에러는 각각 ${\pm}5^{\circ}$${\pm}10^{\circ}$이다.

다문화시대 기독교통일교육에 대한 보편적학습설계(UDL) 적용 제고 (A Study on the Application of UDL to Christian Unification Education in the Era of Multiculturalism)

  • 김성결;안미리
    • 기독교교육논총
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    • 제63권
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    • pp.407-433
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    • 2020
  • 우리나라도 다문화사회로 진입하면서 이제 다문화라는 사회적 변화를 마주하게 되었고 이를 통일의 '개념'과 통일을 준비하는 '주체'에 대한 확장된 성찰과 접근을 요구하게 되었다. 이에 따라 다문화주의에 기반을 둔 통일교육이 새롭게 제시되기 시작했으며 기독교통일교육 분야에서도 새로운 변화에 대한 제안을 반영하는 추세다. 하지만, 대부분의 연구는 새로운 접근에 대한 방향 제시 및 소개로 구성되어 실질적인 실천에 대한 체계나 가이드라인은 미미하다. 파편적으로 나열되는 정보는 개념정립에 있어 혼란을 되레 야기할 수 있으며 구체적인 실천 방안의 결여는 곧 미미한 결과로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 다문화시대에 새롭게 등장하는 기독교통일교육의 현주소를 살피고 구체화함으로써 개념에 대한 혼란을 예방하고 더 나아가 다문화시대에 적합한 기독교통일교육의 실천 방안을 보편적학습설계를 통해 소개함으로써 구체적인 체계를 제시하고자 하였다. 따라서, 본 연구의 목적은 1) 다문화 시대에 요구되어지는 기독교통일교육의 개념을 구체화하고 2) 다문화적 접근의 기독교통일교육의 획일화 및 확산에 있어 보편적학습설계의 새로운 접근이 가능한지 알아보는 데 있다. 구체적으로 보편적학습설계가 다문화적 기독교통일교육의 목적을 달성하는 데 적합한 방법론인지 알아보고 보편적학습설계가 다문화 기독교통일교육의 다양성을 존중하면서 획일화에 도움을 주는 적절한 모델인지 알아보는 데 초점을 두었다. 그 결과, 다문화 기독교통일교육과 UDL 모두 이질감을 '다름'으로 인정하고 이를 이해하고 수용하는 것에 집중한다는 것과 보편적학습설계의 이론과 가이드라인이 다문화 기독교교육에 융통적으로 적용될 때 다문화 기독교통일교육의 다양성이 체계 속에서 획일화될 수 있음을 파악할 수 있었다.

고출력전자기파에 의한 반도체부품의 고장메커니즘 고찰 (Review of Failure Mechanisms on the Semiconductor Devices under Electromagnetic Pulses)

  • 김동신;구용성;김주희;강소연;오원욱;천성일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.37-43
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    • 2017
  • 본 논문에서는 고출력 전자기파 (Electromagnetic pulses, EMP) 영향에 의해 발생하는 반도체 부품의 물리적 상호작용에 대한 원리와 고장 발생 메커니즘의 연구를 위해 선행된 연구 내용을 고찰하였다. 반도체 부품에서의 전자기파 전이 과정은 3층 (공기/유전체/도체) 구조로 설명할 수 있으며, 복소반사계수에 의하여 이론적으로 흡수되는 에너지를 예상할 수 있다. 반도체 부품에 전달된 과도한 고출력 전자기파로 인한 반도체 부품의 주요 고장 원인은 전자기파 커플링에 의한 부품 소재의 줄 열에너지의 발생이다. 전기장에 의한 유전가열과 자기장에 의한 맴돌이손실에 의해 반도체 칩의 P-N 접합 파괴, 회로패턴의 burn-out과 리드 프레임과 칩을 연결하는 와이어의 손상 등이 발생한다. 즉, 반도체 부품에 전달된 전자기파는 반도체 내부 물질과 상호작용을 하며, 쌍극자분극과 이온 전도도 현상이 동시에 발생하여, 칩 내부의 P-N 접합 부분에 과도한 역전압이 형성되어 P-N 접합 파괴를 유발한다. 향후 고 신뢰성을 요구하는 전기전자시스템에 대한 EMP 내성을 향상하기 위한 반도체 부품 수준의 연구가 필요하다.

개선된 고율혐기성 공정을 이용한 수산물 가공폐수처리 (Treatment of Seafood Wastewater using an Improved High-rate Anaerobic Reactor)

  • 최병영;최용범;한동준;권재혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.7443-7450
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    • 2014
  • 본 연구는 높은 상향유속을 가지는 고율 혐기성 공정의 단점을 해결하고자 반응조의 구조개선을 통한 고율 혐기성 반응조의 성능평가를 실시하였다. 개선된 반응조는 반응조의 직경을 조절하여 반응조를 세부분으로 구분하여 제작하였다. 구조 변경된 반응조의 성능평가 결과, 반응조 하부의 단회로 및 고형물 축적현상과 미생물 유출을 방지하여 반응조 내 미생물을 안정적으로 유지할 수 있었다. 혐기성 소화 과정에서 반응조내 pH와 알카리도 상승은 유기물 분해과정 및 biogas의 일부 재용해에 의해 생성된 중탄산염에 기인한 것으로 판단되며, 높은 유기물 제거효율을 이루기 위해서는 HRT 9 hr 이상, 유기물 부하 $10.0kgTCODcr/m^3{\cdot}d$ 이하 범위로 운전하여야 한다. 혐기성 소화과정에서 발생하는 메탄가스는 유기물 부하 $7.7kgTCODcr/m^3{\cdot}d$ 이상에서 65~83 %의 높은 함량을 나타냈으며, CODcr 제거당 메탄 발생량은 $0.10{\sim}0.23m^3CH_4/kgCOD_{rem}.$으로 STP 상태의 이론적 메탄가스 발생량(0.35)보다 낮은 것으로 조사되었으며, 고율 혐기성 공정후단에 질소제거를 위한 고도처리 공정이 필요한 것으로 판단된다.

비선형 모델에 의한 다차원 압밀의 수치해석 (Numerical Analysis of Multi-dimensional Consolidation Based on Non-Linear Model)

  • 정진섭;강병선;남궁문
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권1호
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    • pp.59-72
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    • 1985
  • 본 논문은 Biot의 압밀이론을 유한요소법에 의해 해석하는 데 있어 수정 Cam-clay model과 해석 기법으로서는 Christian Boehmer방법을 사용한 것이다. 특히 본 해석에 있어서 압밀의 시간간격과 요소의 분할은 정도와 경제성의 관점에서 연구하였다. 나아가 본 프르그램의 정확을 조사하기 인하여 본 프로그램에 Terzaghi의 정해에 의한 일차원추밀의 해석을 시도하여 그 정상성을 확인하고 또한 Magnan이 연구목적으로 수행한 프랑스의 Cubzac-les-ponts에서 시험성토의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 얻은 주요결론은 다음과 같다. 1. 일차원압밀의 평우에 배수층에 가까이 갈수록 요소를 세분하면 수치해석에서 더 높은 결과를 얻을 수 있다. 2. 상간간격에 대해서는 1 log cycle당 20회로 하면 안정된다. 3. 긴 배수거리를 갖는 요소에서는 Mandel-cryer 효과가 시간지연과 더불어 일어난다. 4. 본 프로그램에 의해 예측된 초기하중 단계에서 축변위는 성토하중으로 산하는 것 보다도 강성을 주는 Mesh화한 것이 관측치와 잘 일치한다. 5. 본 프로그램에 의해 예측된 간극수압은 Magnan결과와 비교해 볼 때 관측치와 더 잘 일치 한다.

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가정과교육에서의 개정 교육과정의 과제와 방향 - 2007년 개정 교육과정에 따른 7학년 교과서 분석 결과를 기초로 - (Enhancing Multicultural Education in the Context of the 2007 Revised Home Economics Education Curriculum - Based on the Analysis of 7th Grade Course Book -)

  • 김은정
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.81-99
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    • 2010
  • 한국 사회는 급격한 다문화사회로의 전환이 야기한 교육과정의 변화와 다문화교육관련 내용이 현재 2007 개정 가정과교육과정에 의거해 제작된 7학년가정교과서에 다문화교육의 내용이 어떻게 반영되고 있는지를 살펴보고 앞으로의 가정과교육의 방향성을 모색하는데 이 연구의 목적이 있다. 그러므로 교육과정에 명시된 다문화교육과 국제이해교육이 교과서에서 어느 정도의 비중을 차지하고 있는지, 그 구체적인 내용과 그 목표 수준은 무엇인지를 분석 제시하였다. 좀 더 구체적으로 살펴보면 다문화교육의 제 이론들, 다양한 접근 방법과 아울러 현재 우리나라에서 이루어지고 있는 개정 교육과정의 현황을 살펴보았다. 또한 7학년 가정교과서 여섯 종을 중심으로 개정 교육과정과 국제이해교육 관련 문장 서술과 삽화 등의 빈도를 조사하였다. 그 결과 교과서별로 약간의 차이는 있으나 전체적으로 보면 개정 교육과정과 국제이해교육에 관한 내용이 부족할 뿐 아니라 그것도 대부분 동화주의적 관점에 입각한 것들이었다. 이러한 교과서로는 가정과교육을 통해 학생들에게 다문화사회에 필요한 문화적인 안목이나 감각, 능력을 갖추어 줄 수 없음을 알 수 있었다. 따라서 앞으로 개발되는 8학년 가정 교과서부터는 개정 교육과정과 국제이해교육에 관한 내용을 적극적으로 담아낼 뿐 아니라, 단순한 다문화 소개에 그치지 말고 여러 문화를 비교하고, 분석함으로써 세계 시민 의식을 양성할 수 있도록 질적인 면에서의 제고에도 힘써야 할 것이다.

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호흡 및 심박수 측정을 위한 비접촉 방식의 CW 바이오 레이더 시스템의 잡음 분석 및 측정 (Noise Analysis and Measurement for a CW Bio-Radar System for Non-Contact Measurement of Heart and Respiration Rate)

  • 장병준;육종관;나원;이문규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1010-1019
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    • 2008
  • 본 논문에서는 호흡 및 심박수 측정을 위한 CW 바이오 레이더 시스템의 잡음을 분석하고, 이 중 위상 잡음에 대한 측정 결과를 제시하였다. 바이오 레이더 시스템은 기존의 무선 통신 방식이나 RFID 시스템과 달리, 수신신호의 주파수 및 반송파 주파수간의 차가 수 Hz에 불과하며, 수신 신호의 레벨 역시 매우 작으므로 위상 잡음을 포함한 모든 잡음원의 영향을 분석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 CW 방식의 바이오 레이더 시스템의 잡음을 시스템의 SNR 측면에서 그 영향을 정량적으로 분석하였고, 분석 결과로부터 송신 안테나와 수신안테나 사이의 누설 전력량에 의한 위상 잡음이 가장 큰 잡음원이 됨을 확인하였으며, 이는 위상 잡음의 거리상관 효과의 함수임을 확인하였다. 따라서 거리 상관 효과에 따른 위상 잡음을 측정하고 이론과 비교하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 위상 잡음 측정 방식이 반송파 주파수에 근접한 위상 잡음을 측정할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 50 cm의 인식 거리를 가지며 1 mW의 저출력에서 동작하는 2.4 GHz에서 바이오 레이더 시스템을 PLL 회로 없이 체계적으로 설계할 수 있었다.

제조 사업장의 소방안전관리 실태조사 및 개선방안에 대한 연구 (중소규모 제조사업장 중심으로) (A Study on how to improve Survey of Fire Safety Management of manufacturing plants (The Medium and Small-sized Manufacturing industry))

  • 최영기;김병석
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2013년 추계학술대회
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    • pp.483-497
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    • 2013
  • 현대사회가 발전 할수록 대량산업화와 도시화가 심화되어 건축물의 초고층화 및 대형화가 증가하고 있으며, 안전적인 건축물 보다는 건물 및 제조사업장의 시각적인 디자인에 치우쳐 화재하중이 높은 건축자재의 내 외장재 및 고급스러운 장식물을 사용함으로써 그 위험뿐 만 아니라 화재발생시 대규모 인명 및 재산상의 피해를 가져오게 된다. 그리고 제조사업장화재는 화재로 인한 직접적인 손실 즉 물적 손실은 물론 생산중단으로 인한 간접적인 손실은 실로 측정하기가 어렵다. 지금까지 발생한 제조사업장화재의 발화요인별 분석은 부주의, 전기적, 미상 순으로 인한 화재가 가장 많고 발화열원은 작동기기, 담뱃불(라이터), 마찰 전도 복사등이 주요 원인이 되고 있고 대형화제 취약시설로는 공장 및 창고로 나타나고 있다. 소방방재청의 통계자료를 살펴보면 2012년 화재 발생현황 중 발화요인에 대한 화재별 장소 건수를 검토 한 결과 비주거의 화재발생 16,009건 중 5,758건으로 (36%)부주의이고, 주거에도 화재발생 10,715건 중 5,560건으로 51.9%의 부주의로 가장 높은 것으로 나타났다. 그러므로 제조사업장의 사소한 부주의로 발생하는 화재를 예방하기 위해서는 소방안전관리자의 처우개선과 기업활동규제완화의 겸직 허용을 재검토 하여야 하며, 소방안전관라자의 실무능력 강화를 위한 소방안전관리 실무교육과정을 이론적 교육 보다는 현장 실습위주로 할 필요가 있다. 이를 위해서는 소방안전관리자에 대한 법정 실무교육 횟수를 확대하여 현행 2년에 1회 에서 1년에 1회로 하고, 실무교육에 있어서도 우수송방안전관리 업체를 선정하여 화재예방에 대한 구체적인 업무를 활성화 하고, 문제 발생요소들을 분석하여 실습을 통한 소방안전관리자의 실무교육을 실시해야 할 것이다. 이러한 전문 소방안전관리자로 소방대상물의 소방교육 및 훈련을 성실히 수행 해야 할 것 이다. 한순간의 부주의로 인하여 화재가 발생하면 돌이킬 수 없는 수백명의 생명을 앗아가고, 수백억원대의 재산피해를 줄이기 위해서는 소방안전관리자의 역량을 넓히고 화재예방 업무를 최우선적으로 수행해야 할 것이다. 화재예방을 위해 소방안전관리자의 업무개선 및 전문교육을 활성화 하여 업무능력을 향상 시켜 화재발생시 초기진압에 신속하고 정확하게 대처해야 한다는 것이 전문적인 화재예방 대책 일 것이다.

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