본 논문에서는 접지 모델을 활용하여 접지계의 임펄스 임피던스를 계산하고, 선로 임피던스에 연결된 접지 임피던스의 반사계수를 계산하여 대지로 유입되는 분류율을 평가하였다. 따라서 접지 저항을 낮추는 경우 평상시 전위 상승효과를 줄일 수는 있지만 위험전압의 인가시에는 인축의 안전과 기기의 절연 측면에서 악조건의 상황이 될 수 있다. 또한 접지 모델에서 용량의 변화와 접지 저항의 변화에 따른 반사계수의 변화를 확인하였고, 상용 주파수 근처에서는 저항 성분만 존재하고 리액턴스 효과는 없음을 확인하였다.
부식이나 경년열화 등으로 인한 변전소 접지성능 저하에 대한 대책마련을 위하여 정기적인 변전소 접지저항의 측정은 필수적이라고 한 수 있다 그러나 단지 접지저항의 측정을 위하여 변전소 접지망과 연결되어 있는 외부접지계통, 즉 배전 중성선이나 송전선로 가공지선의 다중접지계통을 분리한다는 것은 현실적으로 불가능한 작업이다. 본 논문에서는 접지시험을 위한 시험전류를 주입하고 가공지선 및 중성선으로의 분류계수를 측정함으로써 운전 중인 상태에서 변전소 접지망 단독의 접지저항을 측정하는 시스템, 측정기법 및 사례연구를 제 시 하였다.
DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 측온저항체 온도센서용 백금박막을 $Al_{2}O_{3}$ 기판위에 증착시켰다. 열처리 온도, 시간이 증가할수록 박막의 비저항 및 면저항은 감소하였다. Lift-off 방법을 이용하여 $Al_{2}O_{3}$ 기판위에 백금 저항체를 만들었으며, 텅스텐 wire, 실버 에폭시 그리고 SOG를 이용하여 백금박막 측온저항체 온도센서를 제작하였다. $25{\sim}400^{\circ}C$의 온도범위에서 백금박막 측온저항체 온도센서의 저항온도계수와 저항 변화율을 조사한 결과, 열처리 온도, 시간 및 박막의 두께가 증가할수록 저항온도계수가 증가하였으며 측정 온도범위 내에서 저항값은 선형적인 변화를 보였다. 열처리 온도 $1000^{\circ}C$, 시간 240분 그리고 박막두께 $1{\mu}m$ 조건에서 백금의 벌크에 가까운 $3825ppm/^{\circ}C$의 저항온도계수값을 얻을 수 있었다.
연직 드레인의 이론식에서 교란효과와 배수저항에 관련된 변수들을 변화시켜 구한 이론곡선과 현장의 실측자료를 쌍곡선, Curve Fitting, Asaoka, Monden방법에 의한 압밀도곡선을 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 쌍곡선방법에 의한 압밀도곡선은 Curve Fitting, Asaoka, Monden방법에 의한 압밀도곡선과 비교할 때 압밀도가 과소하게 나타났다. 2. 현장 실측자료로부터 역산한 수평방향 압밀계수($C_h$)와 실내 시험에서 구한 수직 방향 압밀계수($C_v$)의 전체적인 범위는 교란효과와 배수저항을 무시하는 이상적인 경우에서는 $C_h=(0.5{\sim}2.5)C_v$, 교란효과와 배수저항을 고려한 경우에는 $C_h=(2{\sim}3)C_v$의 범위로 나타났다. 3. 역해석에 의한 교란된 지역의 투수계수란된 지역의 투수계수($K_s$)는 비교란지역의 수직투수계수($K_v$)의 1/2로, 교란지역의 직경($d_s$)은 Mendrel직경($d_m$)의 2배일 때 실측침하량에 의한 압밀도 곡선과 유사하게 나타났다. 4. 연직배수재 설계에 따른 배수저항의 영향은 직경감소가 커질수록 압밀이 지연되는 경향을 보였고, 드레인의 투수계수가 작은 경우가 큰 경우 보다 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 감소 직경을 사용하는 설계법은 교란효과와 배수저항의 영향을 고려하는 것이 합리적이다.
미고결, 난투수층 퇴적층 시료의 투수계수와 전기비저항의 측정이 가능한 삼축압력 측정장치를 설계하고 제작하였다. 이 측정장치는 측정셀 전후에 입출력 유량측정시스템이 설치되어 시료의 봉압을 증가시키면서 투수계수와 전기비저항을 동시에 측정할 수 있다. 아치의 법칙과 실험전후의 시료 질량 변화와 부피를 이용하여 공극률을 측정할 수 있다. 실험을 위한 시료는 표준모래와 일라이트 진흙을 성분비율을 다양하게 혼합한 인공시료와 동해 울릉분지에서 채취한 현장시료를 사용하였다. 이들 시료들에 대한 투수계수, 전기비저항을 봉압이 증가함에 따라 측정하고 분석하였다. 봉합이 증가함에 따라서 투수계수와 공극률은 지수적으로 감소하고 전기비저항은 지수적으로 증가한다.
박막 재료의 면저항 측정은 일반적으로 FPP(Four-Point Probe)원리를 적용한 측정기률 사용하고 있다. 개발된 면저항 측정기의 특징은 dual configuration 기술을 적용하여 탐침 간격에 대한 시료의 크기 및 두께에 대한 보정계수를 고려하지 않아도 되므로 누구나 업고 정확하게 사용 할 수 있다. 측정범위는 $1\;m{\Omega}{/\square}\;{\sim}\;1\;G{\Omega}{/\square}$이며, 반복성과 재현성 및 직선성은 0.1 %이하로서 우수한 특성을 나타냈다. 또한 기존의 면저항 측정기에 적용된 single configuration 기술에서 나타나는 가장자리 효과의 단점을 dual configuration 기술을 적용하여 해결하였고 정밀 정확도를 향상시켰다. 개발된 면저항 측정기의 특성평가는 국가측정표준으로부터 소급성이 유지된 표준저항, 분할저항기, 면저항 인증표준물질 등을 사용하였다.
본 논문에서는 옵셋전압 및 full scale 출력전압, 옵셋전압 및 full scale 출력전압의 온도특성이 보상된 집적화 된 실리콘 압력센서를 설계하였다. 신호처리회로는 옵셋전압 및 full scale 출력전압을 원하는 값으로 조정할 수 있고 옵셋전압의 온도 드리프트를 최소화할 수 있으며 출력전압이 양의 온도계수를 갖도록 하여 압저항계수의 온도계수와 상쇄되도록 설계하였다. 설계한 신호처리회로는 바이폴라 공정 파라미터를 이용하여 SPICE로 시뮬레이션하였다. 옵셋전압 및 full scale 출력전압의 조정을 위하여 온도계수가 서로 다른 이온주입저항을 이용하였다. 시뮬레이션결과 옵셋전압 및 옵셋전압의 온도계수 조정저항을 이용하여 옵셋전압을 0.133V로 조정하였고 온도 드리프트는 $42\;ppm/^{\circ}C$로 감소시킬 수 있었다. full scale 출력전압 조정저항을 이용하여 full scale 출력전압값을 4.65V로 조정하였고 온도보상을 통해 출력전압의 온도계수를 $40\;ppm/^{\circ}C$로 감소시킬 수 있었다.
본 연구는 지면끌기집재에 사용되는 기계에 의해 견인되는 견인목의 견인저항을 예측하기 위해 견인목의 중량, 견인저항계수, 지면의 경사 등의 함수로 표현된 수학적 모델들을 개발하였다. 또한 만능재료시험기와 토양조를 이용한 실험실조건에서 4개 수종(잣나무, 일본잎갈나무, 신갈나무, 굴참나무)의 견인저항계수를 산출하였다. 산출한 견인저항계수와 가상 조건을 이용하여 개발된 3가지의 수학적 견인저항 모델에 적용하였다. 그 결과 견인목 중량에 대한 견인저항력의 비(T/Wt)는 지면의 경사가 증가할수록 전형적으로 증가하였으며, 반지면끌기집재가 지면끌기집재보다 견인저항력이 더 작게 나타났다. 본 연구의 결과는 집재작업기계의 선정과 집재윈치의 동력요구량 산정엔 기본적인 자료로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 콘크리트를 펌프압송할 경우, 콘크리트의 배합조건에 따른 레올로지 특성의 차이와 압송속도에 의해 펌핑관내의 마찰저항력이 달라지게 되는 것에 착안하여 레올로지특성과 펌핑관내 마찰저항계수의 상관관계를 도출하고자 하였다. 이를 위해 콘크리트용 레올로지 측정장치와 관내마찰저항 평가시험장치를 이용하여 레올로지특성과 마찰저항력을 측정하기 위한 펌프압송실험을 수행하였다. 연구결과, 펌핑전후의 레올로지특성에 큰 변화가 있는 것으로 파악되었으며, 시험장치에 의해 측정된 관내마찰 저항력과 이론상의 관내 최대전단력이 거의 동일한 값을 나타냈다. 또한, 펌핑 후 콘크리트의 소성점도와 관내마찰저항계수의 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났으며, 본 연구에서 도출된 마찰저항계수에 의한 압송압력의 예측값이 실측결과와 매우 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다.
터널환기력 중 중요한 비중을 차지하고 있는 교통환기력을 추정하는데 있어서 항력계수는 중요한 설계인자이다. 현재 국내 도로터널 환기시스템 설계시 적용하고 있는 항력계수는 국내 차량특성을 고려하지 않은 외국자료의 인용, 폐색율 만에 기초하며 슬립스트리밍효과를 고려하지 않고 있는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 국내 터널내 교통환기력의 정확한 추정에 목표를 두고 (1) 현재 운행 중인 국내차량 특성을 고려한 전면 투영면적를 추정하고, (2) 도로서비스 수준별 차량배치상황을 CFD분석하여 슬립스트림밍 효과를 분석하여 차량 1대당 저항계수인 $K_{blockage}$와 항력계수를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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