Heating cables, widely used in office buildings, factories, streets and railways, deteriorate in electrical insulation during operation. The insulation deterioration of heating cables leads to electric discharges that can cause electrical fires. With this background, this paper dealt with a condition monitoring technique for heating cables by the analysis of discharge signals to prevent electrical fires. Insulation deterioration was simulated using an arc generator specified in UL1699 under AC operation, and the characteristic and propagation of discharge signals were analyzed on a 100 meter-long heating cable. Discharge signals produced by insulation deterioration were detected as a voltage pulse because they are as small as a few mV and they are attenuated through propagation path. The frequency spectrum of discharge signals mainly existed in the range from 70 kHz to 110 kHz, and the maximum attenuation of the signal was 84.8% at 100 meters away from the discharge point. Based on the experimental results, a monitoring device, which is composed of a high pass filter with the cut-off frequency of 70 kHz, a comparator, a wave shaper and a microprocessor, was designed and fabricated. Also, an algorithm was designed to discriminate the discharge signal in the presence of noise, compared with the pulse repetition period and the number of pulse counts per 100ms. In the experiment, the result showed that the prototype monitoring device could detect and discriminate the discharge signals produced at every discharge point on a heating cable.
지진원 및 지반의 동적 특성을 보다 신뢰성 있게 도출하기 위해 지반의 증폭특성은 반드시 고려되어야 하는 요소이다. 지반증폭 특성을 분석할 때 여러가지 방법이 제시되어 있으나 본 연구에서는 Nakamura (1989)에 의해 제시된 방법을 적용하였다. 본 방법은 얕은 지반의 상시미동의 표면파 특성을 이해하기 위해 제시되었으나 근래에 와서 S파 등에 적용되어 지반의 동적인 증폭 특성연구에 많이 이용되고 있다. 본 연구는 기존의 S파에 적용 뿐만 아니라 추가하여 새로이 Coda 파에 적용하여 비교 분석하였다. 최근 국내에서 관측된 5개의 중규모지진(규모 3.6- 규모 5.1)으로 관측된 약 60여개의 관측자료를 이용하여 지진관측소에서 각각 지반의 동적인 증폭 특성을 분석하였다. 관측소마다 저진동수, 고진동수 및 우월주파수가 서로 다른 증폭특성을 보여주었다. 일부 관측소는 제한된 주파수 대역에서 약 4배의 증폭특성을 보여주고 있어 관측소 하부의 작은 규모의 기하학적 층서이상대 이거나 다양한 trapped mode 등과 같은 층서적인 특성을 유추할 수 있었다. 또한 관측지반진동에서 지반 고유의 증폭특성을 제거하면 지진원 및 비탄성감쇠 변수를 보다 신뢰성 있게 도출할 수 있다. 또한 지진재해도 평가에도 정보를 제공하는 것이 가능하다.
최근 국제적으로 신재생 에너지 개발이 활발함에 따라 풍력발전의 비중이 확대되고 있다. 특히 고품질의 풍력자원을 이용하고 소음 피해를 최소화하기 위하여 해안에서 멀리 떨어진 해역에 대규모 풍력단지가 조성되는 추세이다. 해상에 풍력단지가 건설됨에 따라 영해나 영공 감시를 위한 레이더에 간섭을 일으키는 문제 이외에도 해상에서 육상으로 송신하는 조난통신을 간섭하는 지에 대한 분석이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 선박에서 MF 또는 HF 대역의 전자파를 송신할 경우, 선박과 육상 기지국 사이에 위치한 해상풍력 발전단지가 송신된 전자파에 대한 간섭 여부를 분석하였다. 이를 위해 대상지역을 수치지형도와 풍력발전기 CAD모델을 활용하여 주변 환경 및 해상풍력 발전단지를 전자기학적으로 모델링하였다. 파장에 비해 광범위한 지역에 대한 전파 분석이므로 고주파 분석기법이 타당하나, 적용할 고주파 분석기법을 주변해역과 지형을 간략화하여 저주파 분석기법으로 먼저 검증하였다. 해상풍력 발전단지 부근에서 송신한 신호에 대해 육상기지국에서 수신한 전력을 분석한 결과, 발전단지가 설치되더라도 거의 동일한 수준으로 전파를 수신할 수 있었다. 이는 풍력발전기가 대형 구조물이기는 하나 타워의 직경은 수 미터에 불과하므로 지향성이 없고 파장이 긴 MF 및 HF 대역에 대해서는 큰 장애물로 작용하지 않기 때문으로 판단된다.
여파기의 스커트 특성을 향상시키기 위해서 동일한 주파수 특성을 지닌 독립적인 고온초전도 헤어핀 콤여파기를 효과적으로 cascade하는 방법을 제시하였다. Cascade 여파기는 공진기들을 마름모 형태로 배열한 구조로서 공진기 사이의 교차 결합을 최소화 할 수 있고 한정된 원형의 웨이퍼에 좋은 스커트 특성을 얻고자 할 때 효과적으로 쓰일 수 있다. 시뮬레이션 결과에 의하면 18 폴 cascade 여파기의 스커트 특성은 통과 대역 아래쪽과 위쪽에서 40dB/MHz 이상 감소하였다.
I본 논문은 교류 전원용 바리스터와 LC필터를 조합한 서지 보호장치에 대해서 기술하였다. 지금까지 교류 전류용 서지 보호장치로써 바리스터만이 주로 사용되어 왔으나, 이것은 급상승하고 높은 잔류전압 때문에 보호되어야 할 장비에 해로운 결과를 초래하는 경우도 있다. 따라서 본 연구에서는 교류 전원용 서지 보호장치의 차단 성능을 향상시키기 위하여 바리스터와 LC필터로 구성된 조합형 서지 보호장치를 설계.제작하였다. 그리고 서지 보호장치의 동작특성과 차단 성능의 분석에 대한 실험을 1.2/50[$\mu\textrm{s}$] 임펄스 발생기를 적용하여 수행하였다. 결론적으로 본 연구에서 제시한 조합형 서지보호장치는 서지 전압을 더욱 낮게 제한할 수 있고, dV/dt의 값을 매우 낮은 값으로 감소시키며, LC필터에 의한 출력단의 고주파 전압을 효과적으로 감쇠시킬수 있기 때문에 전자시스템의 손상과 전도를 더욱 더 효과적으로 방지할 수 있다.
본 논문에서는 제3차 고조파 대역에서의 감쇄를 -30 dB 이하로 얻기 위해서 중심도체에 여파기 회로가 삽입된 1.8GHz 대역 Y-junction 스트립라인 아이솔레이터를 설계하였다. 설계한 1.8GHz 대역 스트립라인 아이솔레이터의 비가역특성을 확인하기위하여 HFSS를 이용하여 시뮬레이션을 하였고 제작한 스트립라인 아이솔레이터에 대하여 실험을 하였다. 이들 결과로부터 설계된 스트립라인 아이솔레이터는 제 3 차 고조파 대역에서 -30dB 이상 높은 감쇄를 얻는데 효과적임을 확인하였으며, 또한 0.16T의 포화자화 값을 갖는 페라이트를 사용하는 것이 0.12T의 포화자화 값을 갖는 페라이트를 사용할 때 보다 동작대역으로부터 약 1.2 GHz 더 멀리 이동시킬 수 있음을 확인하였다.
지반침하는 지난 3년간의 본 연구실의 중요한 연구 주제로 본 연구에서는 채굴적 붕괴로 육안상 지표침하는 뚜렷이 관측되지 않으나 그 하부 지반은 이미 교란되었다고 판단되는 영역을 천부 탄성파 반사법을 이용하여 고찰함으로써 향후 예상 침하영역을 정량적으로 도출하였다. 지반교란에 의한 탄성파 신호의 왜곡 및 감쇠를 최소화하고자 좁은 송수신 간격(0.3m) 및 가능한 짧은 오프셋(<30m)의 0.15m의 CMP간격을 가지는 측선배열로써 고주파수 천부 탄성파 자료를 획득하였다. 짧은 측선길이(43m)를 감안하여 고정된 지오폰에 대하여 송신원을 이동하는 배열법을 선택하였다. 침하에 의해 지반교란이 심한 조사지역의 탄성파 자료의 특성과 획득자료 대부분이 짧은거리 오프셋 탄성파 자료임을 고려하여 신중한 뮤팅과 잔여정보정 처리과정을 거쳐 탄성파 중합단면을 작성하였다. 지표 침하양상과 대비하여 중합단면을 해석, 정량적인 예상 침하영역을 분리하였다.
일본, 중국 등 인접 지진다발 국가에서 큰 지진동이 전파되어 오는 경우, Lg파가 최대 진폭을 갖게 되어 Lg파의 감쇠상수($Q^{-1}$)는 매우 중요한 의미를 갖게 된다. 지진연구협의회(IRIS)의 자료를 바탕으로 관측점간 경로거리가 긴 자료에 대하여 두관측점법을 이용하여 Lg파의 감쇠상수 값을 도출한 결과, 지진활동도에 상응하는 감쇠값을 얻었다. 일본지역을 잇는, 해양지각을 통과하는 경로는 높은 감쇠값을 보여서 지진활동도 및 지각의 감쇠특성을 잘 나타내고 있으며, 또한 큰 지진이 많았던 중국 상해지역을 잇는 경로도 일본지역 다음으로 높은 감쇠값을 보인다. 반면, 한반도 및 만주지역을 잇는 경로는 지진활동상황과 상응하는 매우 낮은 값을 보였다.
본 논문에서는 온도변화에 둔감한 전기적 특성을 가지는 원격무선통신시스템용 듀플렉서 모듈을 제안하였다. 지상에서 자유공간을 비행하는 유도탄에 유도정보를 송신하기 위한 시스템에서의 듀플렉서 모듈은 높은 내전력 특성뿐만 아니라, 낮은 삽입손실, 높은 송수신대역 상호격리도, 고조파 성분 억제 기능이 요구된다. 제안된 듀플렉서 모듈은 하나의 안테나 포트로 연결되는 송신대역 대역통과필터와 수신대역 대역통과필터, 송신측 출력전력을 점검하는 평면형 커플러, 전력증폭기 및 동축 공동 공진기의 고조파 성분들을 감쇠하기 위한 저역통과필터로 구성된다. 온도변화에 따른 주파수 편이량을 최소로 설계하기 위해 공진기의 재질과 치수를 3D EM 시뮬레이션을 통해 결정하였다. 제작품의 측정결과와 시뮬레이션 결과가 잘 부합하였고, 유도무기체계뿐만 아니라, 소형 기지국시스템과 같은 민수분야에도 적용이 가능하리라 판단된다.
Underwater weapon system is required to structurally strong material, since as it is directly exposed to external shock. It should also be using the lightweight material in order to take advantage of buoyancy. Composite materials meet these requirements simultaneously. Particularly in the case of submarine, composite materials are widely used. It is important to have a high strength enough to be able to withstand external shock, but it is also important to attenuate it. In a method for the shock damping, viscoelastic damping materials are inserted between the high strength composite material as a sandwich structure. Shock attenuation can be evaluated in the loss factor. In ASTM(American Society of Testing Materials), evaluation method of the loss factor of cantilever specimens is specified. In this paper, mode tests of the cantilever are performed by the ASTM standard, in order to calculate the loss factor of the viscoelastic damping material by the specified expression. Further, for verifying of the calculated loss factor, mode test of compound beams is carried out. In addition, the characteristics of the material were analyzed the effect on the loss factor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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