본 연구에서는 R/C 골조구조물에 대한 내진성능개선 방법으로서, 벽식 마찰 감쇄기 모델을 새롭게 제안하였다. 기존의 감쇄 장치가 일반적으로 브레이스 부재 형태를 취하고 있으나, 브레이스형 감쇄장치는 시공상 강골조구조물에는 적용하기 용이한 반면 R/C 골조구조물에 적용 시에는 R/C 구조부재와 감쇄기간의 연결 문제, 감쇄기와 R/C 부재 연결부에서의 응력집중으로 인한 R/C 구조부재의 파손 우려 등의 단점이 있다. 제안된 감쇄기는 감쇄기 연결부의 R/C 구조부재 파손 및 구조물의 P-Δ효과를 줄이는데 장점을 가지면서 감쇄기로서의 역할을 발휘하도록 한 테프론 슬라이더와 R/C 전단벽 조합형 감쇄기이다. 제안된 감쇄기의 내진성능개선 능력을 평가하기 위하여, 감쇄기의 수치모델을 고려한 R/C 골조구조물의 비선형 동적해석 알고리즘을 제시하였다. 지진하중이 작용하는 기존의 10층 3경간 R/C 골조구조물에 본 감쇄기를 적용한 수치해석 결과, 시간이력거동 및 층간변위의 억제에서 탁월한 제어효과를 나타내었으며, 저층 기둥 부재의 소성힌지 발생 및 구조부재의 손상을 감쇄기의 소산에너지로 억제하여 줌으로서 구조물 내진성능개선에 효과가 우수한 것으로 평가되었다.
본 논문에서는 유전체 기판형태에서 대역통과 여파기의 크기를 줄이며, 감쇄극을 통과대역 양쪽에 적절하게 위치시키어 감쇄특성을 개선시킬 수 있는 구조를 제안한다. 제시된 구조는 일반적인 헤어핀구조와 접지면에 슬롯라인을 구현해주어 2단 대역통과 여파기를 설계하였다. 설계된 대역 여파기의 등가회로를 제시하였고 시뮬레이션 및 측정 결과를 비교하였다. 구현된 여파기는 일반적인 결합선로 여파기에 비해 크기를 크게 줄 일수 있었고, 감쇄특성은 3단 대역통과 여파기의 감쇄특성에 비교할 수 있다. 제시된 구조는 소형화 및 성능개선에 장점을 가지고 있어 다른 소자에도 많은 적용이 가능할 것으로 생각된다.
이 논문은 두 개의 질량을 가진 미소 감쇄 시스템에 대해 외란 관측기 기반 추종 제어기의 강인성을 증가시키는 새로운 감쇄 주입법(damping injection)을 제시한다. '미소 감쇄'란 감쇄 계수가 다른 파라미터들과 비교해서 매우 작다는 것을 의미한다. 파라미터에 불확실성을 가진 미소 감쇄 시스템에 대한 외란 관측기의 적용은 전체 시스템을 불안정성하게 할 수 있다는 것을 관측할 수 있기에, 외란 관측기의 구조 중 공칭 (Nominal) 모델에 인위적으로 더 많은 감쇄를 추가함으로써 강인성을 강화시키는 방법을 제안한다. 또한 강인 제어 이론의 제로 익스클루젼(zero exclusion) 정리를 이용하여 감쇄 주입법의 안정성을 증명하고 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 감쇄기 개발에 대한 기초적인 연구를 하였다. 기계 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체할 수 있는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초연구를 수행하여 감쇄기 설계와 실용화에 적용하고자 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였고, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 실험적으로 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 감쇄량과 효율을 작동 유체에 대하여 각각 구하여 유효한 감쇄 효과를 입증하여 설계에 반영할 수 있게 되었다. 또한 압축해제에 걸리는 시간을 조사하여 기존의 유압 감쇄기와 비교한 결과 본 논문에서 제안된 감쇄기의 기능이 우수함이 입증되었다.
본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 내진용 감쇄기 개발에 대한 연구를 하였다. 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체하는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초적 연구를 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였으며, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카 겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 이력곡선은 서로 다른 소수화 코팅 처리가 된 입자의 혼합과 소수화 처리시의 분자간 거리에 의해서 조절이 가능함을 알 수 있었다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 소산양은 상이한 소수화 처리 정도와 서로 코팅처리량이 서로 다른 재료를 혼합함으로써 제어 할 수 있음을 확인하였다. 기존의 유압 감쇄기에서는 나타나지 않는 이러한 특징은 콜로이드 감쇄기가 충격 흡수 장치로 사용 가능하다는 사실을 입증한다.
세라믹 강 유전체를 이용한 corrugate 구조의 으 전극으로 마들어지 유전체 칩에 의한 전자파 감쇄기를 설계하고 제작하였다. 이 감쇄기의 감쇠는 corrugate 구조에 의한 전파모드 차단조건으로부터 얻을 수 있도록 설계하였다. 근거리 프로브 측정 및 SAR 측정에 의한 결과는 셀룰라 밴드인 824∼849MHz에서 3.6∼5dB, PCS 밴드인 1750∼1780 MHz에서 4∼5dB의 감쇠를 얻었다. 또한 감쇠 범위는 휴대폰 정면을 중심으로 ±35°이외는 감쇠가 없으므로 통화기 통화품질의 저하가 거의 없음이 나타났다.
저면에 힌지로 연결된 3종류의 부유 플랩 시스템을 대상으로 수리모형실험을 실시하였다. 이 시스템은 입사파를 반사시키고, 구조적 감쇄 및 점성 감쇄를 이용하여 파랑에너지를 감소시켜 차폐 해역을 제공한다. 다양한 파랑조건에 대하여 파랑의 반사, 전달, 플랩의 회전각 등을 분석하였다. 외해 날개벽을 부착한 형태가 파랑의 전달을 최소화시킬 수 있다.
모든 RF 통신 시스템에서 사용되는 마이크로파 필터는 통과 대역에서 에너지를 전달하고, 저지 대역에서 에너지를 감쇄시키는 역할을 한다. 주파수 사용 효율을 높이기 위해서 대역내 평탄도 및 군지연 특성이 우수하고, 대역외에서 높은 감쇄를 갖는 필터 개발에 많은 연구가 이루어졌다. 본 고에서 필터 개발에 필수적인 전달 함수 특성 및 결합 구조에 관하여 고찰한다.
흙으로 침투하는 전파의 투과도와 흙에 의한 신호감쇄량을 계산하였다 대상 복합매질을 이층구조로 모델링한 후, 적분형태로 주어진 전계 표현식을 보였다. 불균일 복합매질에서는 체적산란이 일어나며, 이의 영향이 감안된 전파특성을 분석하기 위하여 반복법인 본(Born) 근사법을 사용하였다. 또한 불균일 복합매질이 가진 랜덤성의 정도는 분산과 상관길이에 의해 정해지도록 하였다. 흙에 함유된 수분량, 흙 입자의 반경, 온도 및 주파수를 변수로 하는 투과도 및 신호감쇄량 식을 제안하였다. 제안된 식으로부터 이들 변수에 따른 투과도 및 신호감쇄량의 변화를 보였다. 분석 결과, 수분이 함유된 경우에는 신호감쇄량의 변동폭이 온도에 따라서 크게 달라짐을 보게 되었고, 그 변동치는 일반적인 예상치를 훨씬 초과하였으며 그 물리적 이유를 설명하였다.
본 논문에서는 Ku대역 레이더시스템의 핵심부품인 리미터에 대한 설계 및 제작 결과에 대해서 다룬다. 도파관 구조인 다중 PIN다이오드 스위치 특성을 적용하여 설계한 리미터의 신호감쇄 대역을 확장하여, 광대역에서 신호감쇄가 가능하도록 설계 및 구현을 하였다. 제작된 리미터를 대상으로 실험한 결과, PIN다이오드 스위치가 모두 OFF일 때 유입되는 신호가 감쇄없이 전달되었고, 순차적으로 PIN다이오드 스위치가 ON되면 Ku대역 유입 신호가 20dB이상, 그리고 모두 ON이 되면 1000MHz 대역폭 범위에서 50dB 이상의 감쇄가 이루어지는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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