• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권6호
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• pp.603-625
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• 2019

Main cable configurations under final dead load and in the unloaded state and critical construction parameters (e.g. unstrained cable length, unstrained hanger lengths, and pre-offsets for tower saddles and splay saddles) are the core considerations in the design and construction control of a suspension bridge. For the purpose of accurate calculations, it is necessary to take into account the effects of cable strands over the anchor spans, arc-shaped saddle top, and tower top pre-uplift. In this paper, a method for calculating the cable configuration under final dead load over a main span, two side spans, and two anchor spans, coordinates of tangent points, and unstrained cable length are firstly developed using conditions for mechanical equilibrium and geometric relationships. Hanger tensile forces and unstrained hanger lengths are calculated by iteratively solving the equations governing hanger tensile forces and the cable configuration, which gives careful consideration to the effect of hanger weight. Next, equations for calculating the cable configuration in the unloaded state and pre-offsets of saddles are derived from the cable configuration under final dead load and the conditions for unstrained cable length to be conserved. The equations for the main span, two side spans and two anchor spans are then solved simultaneously. In the proposed methods, coupled nonlinear equations are solved by turning them into an unconstrained optimization problem, making the procedure simplified. The feasibility and validity of the proposed methods are demonstrated through a numerical example.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.47-54
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• 2020

활성 도파로와 수동 도파로의 집적은 광집적 회로의 구성에서 필수적인 요소이다. 이를 구현하기 위한 여러 기술 중 버트 조인트는 상당한 장점을 가지고 있다. 그러나 버트 조인트 접합은 높은 광손실을 야기하며, 두 도파로 간의 정렬에 있어서 정확한 공정 제어가 요구되는 구조이다. 본 논문에서는 레이저 다이오드와 spot size converter (SSC)로 구성된 집적 소자를 시뮬레이션하기 위해 beam propagation method을 이용하였다. 상이한 모드 특성을 갖는 두 SSC를 레이저 도파로와 연결하고, 광결합 효율을 시뮬레이션 하였다. 큰 근접장 모드를 가지는 SSC는 낮은 광결합 효율을 보여주나, 원거리 발산각 패턴이 좁고 더 대칭적이다. 테이퍼 구조의 수동 도파로는 원거리 발산각 패턴을 열화시키지 않고 버트 조인트에서 도파로 오프셋의 무의존성과 광결합 효율을 향상시키기 위해 이용되었다. 이를 바탕으로 89.6%의 높은 광결합 효율과 16°×16°의 좁은 원거리장 발산각을 얻을 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권1호
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• pp.27-41
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• 2011

본 논문은 도시부 간선도로의 트램을 위한 고정식 우선신호 전략으로 트램의 연동모형 MAXBAND MILP-Tram을 제시하였다. MAXBAND MILP-Tram은 전통적인 간선도로 연동모형인 MAXBAND를 기반으로 하고 있으며, 중앙트램 전용 차로의 트램과 일반차로의 승용차 모두를 위한 이중화된 연동폭을 산정할 수 있다. 본 모형은 일반차량 대비 낮은 속도와 정류장 정차시간이 포함되는 통행시간을 가지는 트램 통행특성을 고려하여 연동폭을 산정할 수 있다. 중앙트램전용차로에서는 현시순서에 따라 트램의 녹색시간이 크기를 달리하게 되며, 이를 제약조건으로 표현하였다. 미시적 시뮬레이션 효과분석을 수행하여 트램 연동모형의 효과분석을 위한 트램과 교차로의 제어지체와 사람당 제어지체 변화를 확인하였다. MAXBAND MILP-Tram으로 산출된 신호시간을 VISSIM에 적용한 결과 MAXBAND MILP-2 대비 트램의 차량당 평균 제어지체는 57%가 감소된 결과를 나타내었으나, 교차로 평균 제어지체의 경우 일반차량의 연동폭이 감소함에 따라 MILP-Tram은 MILP-2 대비 18% 증가된 결과를 나타내었다. 또한 일반차량의 교통량 변화를 이용한 민감도 분석에서는과포화 상태에 근접함에 따라 MAXBAND MILP-Tram과 같이 �낵째� 현시순서만을 변경시키는 우선신호 기법은 사람당 지체를 감소시킬 수 있는 유용한 수단임을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.259-259
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• 2016

반도체 산업 전반에 걸쳐 이루어지고 있는 연구는 소자를 더 작게 만들면서도 구동능력은 우수한 소자를 만들어내는 것이라고 할 수 있다. 따라서 소자의 미세화와 함께 트랜지스터의 구동능력의 향상을 위한 기술개발에 대한 필요성이 점차 커지고 있으며, 고유전(high-k)재료를 트랜지스터의 게이트 절연막으로 이용하는 방법이 개발되고 있다. High-k 재료를 트랜지스터의 게이트 절연막에 적용하면 낮은 전압으로 소자를 구동할 수 있어서 소비전력이 감소하고 소자의 미세화 측면에서도 매우 유리하다. 그러나, 초미세화된 소자를 제작하기 위하여 high-k 절연막의 두께를 줄이게 되면, 전기적 용량(capacitance)은 커지지만 에너지 밴드 오프셋(band-offset)이 기존의 실리콘 산화막(SiO2)보다 작고 또한 열공정에 의해 쉽게 결정화가 이루어지기 때문에 누설전류가 발생하여 소자의 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 게이트 절연막 엔지니어링을 통해서 누설전류를 줄이면서 전기적 용량을 확보할 수 있는 연구가 주목받고 있다. 본 실험에서는 high-k 물질인 Ta2O5와 SiO2를 적층시켜서 누설전류를 줄이면서 동시에 높은 캐패시턴스를 달성할 수 있는 게이트 절연막 엔지니어링에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 n-type Si 기판을 표준 RCA 세정한 다음, RF sputter를 사용하여 두께가 Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10, 25/10, 25/5 nm인 적층구조의 게이트 절연막을 형성하였다. 다음으로 Al 게이트 전극을 150 nm의 두께로 증착한 다음, 전기적 특성 개선을 위하여 furnace N2 분위기에서 $400^{\circ}C$로 30분간 후속 열처리를 진행하여 MOS capacitor 소자를 제작하였고, I-V 및 C-V 측정을 통하여 형성된 게이트 절연막의 전기적 특성을 평가하였다. 그 결과, Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10 nm인 게이트 절연막들은 누설전류는 낮지만, 큰 용량을 얻을 수 없었다. 한편, Ta2O5/SiO2 = 25/10, 25/5 nm의 조합에서는 충분한 용량을 확보할 수 있었다. 적층된 게이트 절연막의 유전상수는 25/5 nm, 25/10 nm 각각 8.3, 7.6으로 비슷하였지만, 문턱치 전압(VTH)은 각각 -0.64 V, -0.18 V로 25/10 nm가 0 V에 보다 근접한 값을 나타내었다. 한편, 누설전류는 25/10 nm가 25/5 nm보다 약 20 nA (@5 V) 낮은 것을 확인할 수 있었으며 절연파괴전압(breakdown voltage)도 증가한 것을 확인하였다. 결론적으로 Ta2O5/SiO2 적층 절연막의 두께가 25nm/10nm에서 최적의 특성을 얻을 수 있었으며, 본 실험과 같이 게이트 절연막 엔지니어링을 통하여 효과적으로 누설전류를 줄이고 게이트 용량을 증가시킴으로써 고집적화된 소자의 제작에 유용한 기술로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.694-704
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• 2011

본 논문에서는 EM(Electro-Magnetic) 시뮬레이션을 통해 얻어진 Y-파라미터로부터 계산된 인버터(inverter) 파라미터와 공진기의 서셉턴스(susceptance) 기울기 파라미터를 이용한 체비셰프(Chebyshev) 5단 변위된 인터디지털(interdigital) 대역 통과 여파기를 설계하였다. 변위된 인터디지털 여파기의 공진기는 전달 영점이 중심 주파수로부터 최대로 이격되는 변위 길이를 결정한다. 여파기를 입 출력부, 외곽 및 중앙 공진기로 분해하여 개별 공진기의 EM 시뮬레이션 결과로 대역 통과 여파기의 초기 설계 치수를 결정한다. 이 여파기는 비인접 공진기간의 결합으로 인해 주파수 응답 특성이 다소 왜곡된다. 이에 대하여 여파기는 형상 파라미터를 일정한 비율로 스윕(sweep)하여 EM 시뮬레이션 데이터세트(dataset)를 얻는다. 이 데이터 공간에서 최적화 과정으로 최종 치수를 결정한다. 이를 바탕으로 PCB로 제작한 여파기는 중심 주파수가 약 70 MHz 상향 이동한 특성을 보이는데, 이는 기판의 물성 변화와 제작 공차로 발생한 것으로 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.353-358
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• 2011

본 논문에서는 환형 영구자석을 이용한 스러스트 베어링의 최적설계에 대하여 기술하였다. 영구자석형 스러스트 베어링은 두 조의 환형 영구자석으로 이루어지며, 한 조의 영구자석이 다른 한 조의 영구자석 내부에위치한다. 영구자석간의 축방향 변위 (엇갈림)에 의해 축방향 힘이 발생하고 이를 통해 스러스트 베어링 역할을 하게 된다. 최소한의 영구자석으로 베어링 부하용량을 만족하는 베어링 설계 파라미터를 구하기 위해 본 논문에서는 등가전류판 방법을 이용하여 해석적 설계식을 유도하고, 적절한 제한 조건을 설정하여 최적 설계를 수행하였다. 최적 설계 결과는 3 차원 유한요소해석을 통해 검증하였다. 본 논문에서 고려한 축방향 배열과 Halbach 배열의 스러스트 베어링 중 Halbach 배열이 축방향 배열에 비해 동일한 부피의 영구자석으로 더 큰 부하용량을 얻을 수 있음을 확인하였다. 등가전류판 방법의 유효성을 3 차원 유한요소해석을 통해 검증하였고, 축방향 배열보다Halbach 배열이 등가전류판 방법의 가정에 좀 더 민감하게 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• 자동차안전학회지
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• 제7권3호
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• pp.7-13
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• 2015

Occupant protection performance in frontal crashes has been developed and assessed for mainly front seat occupants over many years, and in recent years protection of rear seat occupants has also been extensively discussed. Unlike the front seats, the rear seats are often occupied by children seated in rear-facing or forward - facing child restraint systems, or booster seats. In the ENCAP, child occupant protection assessments using 18-month-old(P1.5) and 3-year-old(P3) test dummies in the rear seat have already been changed to new type of 18-month-old (Q1.5)and 3-year-old(Q3) test dummies. In addition, ENCAP are scheduled with the development and introduction of test dummies of 6-year-old (Q6) and 10.5-year-old children(Q10) starting 2016. In KNCAP, Q6 and Q10 child dummies will be introduced in 2017 as well. Automobile manufacturers need to develop safety performance for new child dummies closely. In this paper, we focused on Q6 and Q10 child dummies sitting in child restraint system. Offset frontal crash tests were conducted using two types of test dummies, Q6 and Q10 child dummies, positioned in the rear seat. Q6 and Q10 were used to compare dummy kinematics in rear seating positions between Q6 behind the driver's seat and Q10 behind the front passenger's seat. The full vehicle sled test results of both dummies were conducted with different restraint systems. It showed that several injury and image data was collected as the result of the full vehicle sled test. Based on the results of these investigations, this paper describes which factor is most important and combination is the best performance when evaluating rear seat occupant protection for Q6 and Q10 child dummies.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권3호
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• pp.129-135
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• 2012

동시 송신원 전파형 역산 기법은 계산량을 획기적으로 줄여 전파형 역산의 적용성을 높여준다. 그러나 다수의 송신원 모음 자료를 동시에 모델링하여 사용하기 때문에 관측 자료의 수진기 위치가 송신원에 따라 다른 경우, 나머지(residual) 파동장에 불필요한 값을 생성하게 되고 이는 파형역산의 수렴성을 저해하게 된다. 특히, 제한된 벌림 거리(offset)를 갖는 스트리머 방식의 탐사자료는 동시 송신원 기법을 적용하기에 가장 어려운 자료 형태이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 최근에 global correlation에 기반한 목적함수가 제안되었고, 시간영역 전파형 역산에 성공적으로 적용되었다. 그러나 이 기법은 변형된 목적함수를 사용하기 때문에 나머지 파동장이 왜곡되고 경우에 따라 역산 결과에 부정적인 영향을 주기도 한다. 또한, 여러 가지 장점을 갖고 있는 주파수 영역 파형역산에 적용된 사례는 아직 보고된 적이 없다. 본 논문에서는 이러한 나머지 파동장의 왜곡을 최소화하기 위해 global correlation 계산 시 사용하는 자료에 진폭감쇠 기법을 적용한다. 진폭감쇠를 적용한 자료는 global correlation의 특성을 최적화하여 나머지 파동장의 왜곡을 줄이고 파형역산 결과를 향상시킨다. 시간 영역에서 구한 나머지 파동장을 주파수 영역에서 역전파시킴으로써 global correlation기법을 주파수 영역에서 구현한다. 스트리머 방식의 합성 탐사자료를 이용한 예제를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 기존의 global correlation 목적함수에 기반한 동시 송신원 전파형 역산보다 향상된 결과를 얻을 수 있음을 보여준다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권4호
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• pp.665-677
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• 2021

본 연구는 홍천 가리산 선도산림경영단지의 경제적·공익적 기능을 증진하기 위한 산림관리 최적화 방안과 목재생산·탄소저장·수원함양 가치 사이의 상호관계를 분석하였다. 이를 위해 다목적 선형계획법을 이용하여 산림경영계획 모델을 개발하였다. 모델은 목재생산·탄소저장·수원함양의 가중치별 순현재가치의 합을 최대화하는 목적함수와 분기별 목재생산량의 변화율, 영급별·수종별 면적 비율, 경영구역별 침엽수·활엽수 면적 비율, 최소 목재생산량 및 목재판매액을 제약하는 조건식을 갖는다. 대상지의 산림조사부 및 종합계획을 바탕으로 현재 임분 정보와 경영제약요인을 분석하고, 목적함수의 기능별 가중치를 달리하여 경영대안을 구성하였다. 경영대안에 따라 최적해들을 비교한 결과, 목재생산·탄소저장·수원함양의 순현재가치 합은 한 가지 기능만 선택하여 최대화하는 대안보다 세 가지 기능을 동일한 비율로 고려하여 종합적 가치를 최대화하는 경영대안에서 가장 높게 나타났다. 또한 세 가지 기능이 동시에 작용할 때 목재생산 기능은 탄소저장 및 수원함양과 상쇄작용을 하였고, 탄소저장과 수원함양은 서로 상승작용을 하였다. 반면 세 가지 기능 중 두 가지만을 고려하는 경우에는 모든 기능 조합에서 서로 상쇄작용을 하였다. 따라서 한두 가지 기능보다는 세 가지 기능을 모두 고르게 고려하는 것이 가리산 선도산림경영단지의 가치를 최대화할 수 있는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권2호
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• pp.91-107
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• 2024

단일 채널 탄성파 탐사는 소규모 자료획득 시스템으로 지하 지질구조를 파악하는 효과적인 방법이다. 영벌림거리 혹은 가까운 벌림거리를 사용하여 획득한 단일 채널 탄성파 자료는 연직 방향의 지하 지질구조를 직접 반영하므로 탄성파 단면도를 효과적으로 작성할 수 있다. 그러나 공통중간점 중합 과정을 적용할 수 없어 신호 대 잡음비가 매우 낮으므로 단면에 나타나는 반사 구조의 정밀한 해석에 있어 중합 단면 대비 불리함을 가진다. 본 연구에서는 단일 채널 탄성파 자료의 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 특이 스펙트럼 분석을 기반으로 한 잡음 제거 및 신호 향상 방법을 제안한다. 기존의 특이 스펙트럼 분석 방법은 행렬의 특정 특잇값을 임의로 추출하여 자료 내에 있는 무작위 잡음을 제거하는 방식으로 수행되었으나, 이는 낮은 신호 대 잡음비나 이상 잡음이 있는 자료에 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 행렬의 특잇값을 최적화하고 저계수 근사를 수행하여 무작위 및 이상 잡음을 동시에 효과적으로 제거한다. 또한, 잡음 제거로 인한 신호 손실을 보정하고 탄성파 이벤트의 수평적 연속성을 향상시키기 위해 행렬의 고유 영상에 기반한 가중치를 계산하여 탄성파 단면의 품질을 향상시킨다. 본 연구에서 제안하는 기술의 적용성 및 우수성을 확인하기 위해 북극해 척치해저고원에서 획득한 단일 채널 스파커 탄성파 자료에 대한 자료 처리 실험을 수행하였으며, 수치 예제를 통해 매우 높은 수준의 신호 대 잡음비와 최소의 신호 손실을 가진 탄성파 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 단일 채널 탄성파 자료 처리 기술은 향후 국내 연안지역의 해양개발과 해저 지질재해를 규명하기 위한 단일 채널 및 초고해상도 탄성파 탐사에 매우 효과적으로 기여할 것으로 기대된다.