• 제목/요약/키워드: Directional element

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메타 물질 기법을 이용한 전방향성 복사 패턴을 갖는 평면형 S-DMB 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of Plannar S-DMB Antenna with Omni-Directional Radiation Pattern Using Metamaterial Technique)

  • 안찬규;유주봉;전준호;김우찬;양운근;나병구;이재호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.1343-1351
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    • 2010
  • 본 논문에서는 metamaterial CRLH(Composite Right- and Left-Handed) 구조 기반의 새로운 패치 안테나를 설계 제작하여 측정하였다. 일반 마이크로스트립 패치 구조의 기본 공진 모드인 반파장 공진이나 반파장 공진의 양의 정수배와 달리 제안된 안테나는 구조 전체에 전계가 같은 위상을 갖게 한다. 본 논문에서 제안하는 안테나는 요구되는, $\lambda/4$ 모노폴 안테나의 전형적인 특성인 전방향 패턴을 갖는 동시에 low-profile의 장점을 가진다. 제안된 안테나의 전산 모의 실험에는 Ansoft사의 FEM(Finite Element Method) 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하였다. 제안된 안테나는 두께 1.6 mm, 유전율 4.4의 FR-4 기판을 사용하여 제작하였다. 구현된 안테나는 S-DMB(Satellite-Digital Multimedia Broadcasting) 서비스에서 사용되는 2.63~2.655 GHz에서 VSWR(Voltage Standarding Wave Ratio)$\leq$2임을 만족하며, 측정된 최대 이득과 효율은 각각 2.65 dBi와 81.14 %이다.

수평굴착 시 점토압력이 굴착공의 안정에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Approach to Investigate the Effect of Mud Pressure on the Borehole Stability during Horizontal Directional Drilling)

  • 강재모;이장근;배규진;문창열;반호기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권12호
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    • pp.71-76
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    • 2015
  • 최근 비개착 공법 중의 하나로 도심지에서 가스관이나 유틸리티관의 건설에서 수평굴착에 대한 관심이 높아지고 있다. 수평굴착에서 가장 문제가 되는 것 중에 하나는 굴착 시 굴착경의 안정성이다. 이러한 굴착경의 불안정은 지반 전체의 붕괴로 이어질 우려가 있기 때문이다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 굴착경의 보호를 위해 적용하는 점토압이 굴착경의 안전성에 미치는 영향을 살펴보았다. 굴착경 바깥쪽으로 가해지는 점토압이 깊이별로 일정하게 적용되었을 경우와 굴착 깊이가 깊어짐에 따라 큰 점토압이 작용했을 경우로 나누어 그 안전성을 살펴보았다. 유한요소 해석결과 굴착경 입구(앝은깊이)에서의 큰 점토압은 굴착경의 조기 파괴를 가져왔다. 따라서 입구에는 작은 점토압, 굴착 심도가 깊은 곳에서는 큰 점토압이 요구된다. 본 연구를 통해 실제 수평굴착에서 굴착경의 안정성을 확보하기 위한 최대 점토압을 예측하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

바렛말뚝의 양방향재하시험을 이용한 정적압축재하시험 결과 추정방법에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Estimation Method of the Results of Static Pile Load Test Using the Results of Bi-directional Pile Load Test of Barrette Piles)

  • 홍용석;유재원;강상균;최문봉;이경임
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.39-53
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    • 2019
  • 현장에서의 양방향재하시험은 극한지지력을 판단할 수 있는 하중재하 단계까지의 재하시험이 실시되지 않기 때문에 항복하중 및 극한하중을 정확하게 알 수 없는 문제점이 있다. 그리고 정적압축재하시험과 달리 주면과 선단이 분리되어 하중이 전이되고, 주면부의 하중재하 방향이 반대이기 때문에 실제 말뚝의 거동과 다른 결과를 나타낼 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 대구경 현장타설말뚝인 바렛말뚝의 현장 양방향재하시험 결과로부터 3차원 유한요소해석을 실시하고, 재산정된 설계정수를 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석에 적용하여 수치해석을 실시하였으며, 그 결과로부터 현장타설말뚝의 실제 거동을 추정하는 방법을 제안하였다. 먼저, 현장타설말뚝의 현장 양방향재하시험 결과를 이용하여, 상 하향으로의 하중재하에 따른 하중-변위 분석을 실시하였다. 그리고 양방향재하시험을 3차원 유한요소해석을 통해 모사하고 역해석을 실시하여 재산정된 설계정수들을 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석에 적용하였으며, 이 결과로부터 양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험의 거동을 분석하였다. 양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석 결과를 {정적압축재하시험과 양방향재하시험의 지지력 비(y)} ~ {기준침하량과 말뚝주면장 비(x)}의 관계식으로 나타내었고, 10.0mm, 15.0 mm, 25.4mm일 때의 기준침하량에 따라 각각 구분하여 제안하였다.

자율주행자동차를 위한 이중대역 평판 모노폴 안테나 (Dual-band Planar Monopole Antenna for Autonomous Vehicle)

  • 윤용현
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.343-348
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    • 2019
  • 본 논문에서는 자율주행자동차를 지원하기 위한 전방향성 특성의 이중대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 4G/LTE 대역 (1,710~2,170MHz)과 5G/NR 대역 (3,400~3,700MHz)을 동시에 지원하기 위한 50Ω의 단일급전이 이용된 새로운 구조의 이중대역 평판 모노폴(Dual-band Planar Monopole) 안테나의 특징을 가진다. 이중대역 특성을 위해 평판 모노폴 안테나에 측면 방사체를 추가 한 후 슬릿을 통하여 목표 성능에 최적화 되었다. 평판 모노폴 구조는 LTE 대역에서 동작하며, 동일 급전을 사용하는 모노폴 구조에 추가된 측면 방사체와 함께 5G NR 대역에서 동작을 한다. 제안된 안테나는 96.0mm의 지름을 갖는 접지면 위에 $38.5{\times}36.0{\times}1.0[mm^3]$의 크기로 설계되었다. 제작과 측정결과로부터 LTE 대역의 1,710~2,170MHz와 5G NR 대역의 3,400~3,700MHz에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하였으며, 해당 주파수 대역에서 각각 1,480~2,260MHz와 3,310~3,930MHz의 넓은 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다. 또한 무반사 챔버의 측정결과로부터 제안된 평판 모노폴 안테나의 이득과 전방향성 방사패턴(Omni-directional Radiation Pattern)을 확인하였다.

유한요소법을 이용한 방향성 시추의 굴진율 연구 (A study on the excavation rate of directional drilling using finite element method)

  • 정태준;신영기
    • 플랜트 저널
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    • 제17권3호
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    • pp.42-46
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    • 2021
  • 드릴 스트링의 진동 문제는 수년간 드릴링 성능 저하의 주요 원인 중 하나로 인식되어 왔으며, 굴착 작업 시 발생하는 과도한 진동은 드릴링의 효율성, 파이프 피로, 비트의 수명 단축으로 인하여 고장을 초래할 수 있다. 이러한 진동의 원인은 드릴 스트링이 굴착 작업 중 궤적에 따라 파이프의 굽힘과 wellbore와의 접촉으로 인해 마찰이 발생하고 이러한 진동은 일반적으로 축 방향, 굴곡 및 비틀림 변형을 일으킨다. 본 연구에서는 Khulief와 Al-Naser가 제시한 모델을 바탕으로 드릴 스트링에 6자유도(DOF)의 구성요소를 갖는 모델을 적용하여 curved beam의 수치해석 값과 Analytical값을 비교하여 검증하고 드릴 스트링에 hookload와 WOB 경계조건을 주어 각 element 마다 동적 거동을 분석하였다. 실제 궤적을 적용하여 드릴 파이프의 굽힘이나 중력으로 인하여 Wellbore와 접촉되는 부분에 마찰을 적용하였고, 또한 마찰 작용 시 일정한 축 방향 속도를 유지하기 위한 PI제어 값을 설계하여 drillstring 전체의 각속도 변화와 실제 드릴 굴착 작업 중 발생하는 stick slip현상을 관찰하였다.

철도교량 단부 상향력 해석을 위한 체결장치의 실험적 연구 (An Experimental Study of Fastening System for Analysis of Rail Uplifting on Railway Bridge Ends)

  • 김정훈;임남형;최상현;강영종
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.307-311
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    • 2007
  • In the case of the railway bridges, uplift forces were occurred at the edge of the segments when vehicular loads were applied. These forces made the compressive and tensile forces occur in the fastening system. Therefore, the structural analysis was performed to investigate the safety of fastening system which was modeled as one directional spring element. In this case, the stiffness of the spring element was obtained from experimental study which was conducted by compressive load. For that reason, to perform rational and exact structural analysis, the translational stiffness of the fastening system obtained from the experimental study applied the tensile load and the rotational stiffness should be considered because it was occurred the tensile force as well as the compressive force in fastening system. In this study, an elastic and inelastic experimental study was performed for six specimens. The translational stiffness along the vertical axis of rail and the rotational stiffness along the strong axis of rail were investigated. Also structural behavior of the fastening system was analyzed.

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평면 배열 안테나에 의한 다중 빔 복사 패턴의 합성 (A Multibeam Pattern Synthesis of Planar Array Antenna)

  • 허문만;이인재;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.1007-1019
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    • 2006
  • 임의의 필드 분포를 갖는 단일 페치 안테나를 평면 배열하고 각 소자에 공급되는 급전 신호의 크기와 위상을 유전자 알고리즘으로 최적화하여, 여러 방향의 지향성과 널을 갖는 다중 빔 복사 패턴의 합성 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 유효성을 확인하기 위해서, $2{\times}2$ 평면 배열 안테나를 제작하고 원거리 복사 패턴의 계산 결과와 측정 결과를 비교하여 동일한 특성을 확인하였으며, 다중 빔 복사 패턴의 합성은 $8{\times}8$ 배열 안테나 시스템을 이용하여, 시뮬레이션을 통해서 각 소자의 급전 신호의 크기와 위상을 최적화하였다.

관상동맥혈관용 스텐트의 수치해석 및 형상 설계 (Numerical Evaluation and Shape Design of Coronary Artery Stent)

  • 김대영;이승열;김헌영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.103-108
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    • 2012
  • Restenosis symptom, which is well known as a problem of stents, is due to the recoil and expansion pressure depending on shapes of stent. In order to reduce the effect of recoil problem, study on pattern and shape for the stent is required and the expansion pressure and recoil should be evaluated. This paper aims at evaluating mechanical characteristics of stent used in surgery for vessel stenosis. The expansion process of coronary artery stent in vessel for two models including the Cypher$^{(R)}$ from Johnson & Johnson$^{TM}$ and a suggested model were simulated using the Finite Element Analysis. Comparison of the directional recoil simulation results was made. The issues in the deformed shape of vessel and recoil of Cypher$^{(R)}$ were partially resolved in the suggested model. Therefore, the shape design suggested in this paper was able to reduce the restenosis symptom.

GPS/PCS 단말기용 듀얼밴드 내장형 안테나 (Dualband Internal Antenna for GPS/PCS Handset)

  • 정병운;이학용;이종철;김종헌;김남영;이병제;박면주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.550-557
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    • 2003
  • 본 논문에서는 GPS/PCS 단말기에 적합한 두 가지 형태의 듀얼밴드 내장형 안테나를 제안하였다. 먼저 기생 다이폴이 포함된 모노폴 안테나는 단말기 기판에 직접 인쇄가 가능하도록 설계하였고, 격자형 루프구조의 안테나는 단말기의 내부 공간을 최대한으로 활용하기 위하여 격자형으로 구부러진 형태로 디자인하여 단말기 내부 에 내장이 가능하도록 설계하였다. 제안된 두 가지 형태의 듀얼밴드 내장형 안테나의 대역폭은 정재파비 2:1 기준으로 최소 19.1 % 이상으로 GPS 대역과 PCS 대역을 동시에 만족할 수 있고 전 대역에서 -0.4 ㏈i~3.33 ㏈i의 만족할만한 이득을 얻었으며 방사패턴은 전 방향성에 가까움을 확인하였다.

수리 형태학적 연산자를 이용한 지도 화상에서 도로 정보의 특징 추출에 대한 효율성 평가 (Efficiency Evaluation of the Feature Extraction of Roads from Map Image using Morphological Operators*)

  • 남태희
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.19-26
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    • 1999
  • 화상 처리 방법은 최근 다양한 기법을 적용하여 지도 정보 시스템 구축에 대한 요구가 급격히 대두되고 있다. 따라서 본 논문은 이러한 GIS(Geographic Information System) 시스템을 효율적으로 구축하기 위한 방안으로, 기존 지도 도형이나 수 작업에 의해 작성된 도면을 컴퓨터로 스케닝하여 각종 도로 정보 인식 추출하는 방법을 제안하였다. 이러한 화상 정보 인식 방안간으로 많은 알고리듬들이 제시되고 있지만, 실제로 그 활용 면에서, 인식 분석 처리 과정이 매우 복잡함으로 인하여 충분히 반영되지 못하고 있는 한계성을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 지도 화상을 스케닝하여 도로 정보를 효율적으로 분리추출하기 위하여 $3{\times}3$ 방향성 구조요소, 즉 수리 형태학적 기법에서 Erosion과 Dilation 그리고 Opening과 Closing, 최적의 Structuring Element를 적용하여, 대상 화상인 지도에서 최적의 도로정보와 문자열간의 특징 분리 추출의 유효성을 검증하고자 한다.

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