소형루프 전자탐사의 가탐심도를 추정하기 위하여 주파수영역에서 2층구조에 대한 감도를 해석적으로 유도하였다. 이를 기초로 송수신 간격 2m 내외의 다중주파수 전자탐사 기기의 감도를 분석하고, 반응의 크기를 기준으로 가탐심도를 추정하였다. 먼저 감도 계산 결과는 하부층에 대한 감도는 동상성분이 이상성분에 비해 매우 높고 상부층의 두께가 20m에 이르더라도 저주파수 대역에서는 상부층의 감도에 비해 절대적으로 크다는 것을 나타낸 반면, 이상성분은 하부층에 대한 감도가 매우 약함을 보여준다. 따라서 다중 주파수를 이용한 소형루프 전자탐사에서는 동상성분의 정확한 측정이 가탐심도의 증대에 필수적임을 입증하였다. 전기비저항이 100ohm-m인 상부층 밑에 10ohm-m의 전기비저항을 갖는 하부층이 존재할 경우에는, 동상성분의 정확한 측정을 통하여 잡음 수준을 고려하더라도 10m까지의 가탐심도를 충분히 확보할 수 있으며 따라서 매립장의 침출수 분포 범위 영상화 등을 위해서 유용할 것으로 보인다. 그러나 전기비저항이 1,000ohm-m로 높은 기반암이 존재할 경우에는 비록 하부층의 감도는 상부층에 비해 매우 높으나 반응의 절대값이 매우 미약하여 탐지가 어려우며 이상성분 자료와의 복합적인 해석을 통해서도 기기의 정확도를 고려할 때, 가탐심도가 5 m를 넘기 힘든 것으로 나타났다. 따라서 전기비저항이 높은 지역에서는, 송수신 간격이 2m 내외로 짧은 다중주파수 소형루프 전자탐사법이 금속성 매설물의 탐지를 위해서는 유용하지만 기반암의 심도 규명에는 적절치 않다.
소형루프 전자탐사법은 다양한 현장에 성공적으로 적용되어온 효과적인 물리탐사법으로 특히 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 저유도상수(low induction number)대역에서 수행되는 소형루프 전자탐사에서는 주로 기하학적 수직탐사(geometric sounding)이 사용되어 왔으나, 근자에 이르러 정확한 2차장의 측정이 가능한 일체형의 다중 주파수 소형루프 전자탐사장비가 개발되면서, 주파수 수직탐사(frequency sounding)이 시도되고 있다. 본 논문에서는 간단한 2층구조에 대하여 수평루프 전자탐사 모델링을 수행하였다. 분석 결과 동상성분의 경우에는 주파수 수직탐사이 가능하지만, 이상성분의 경우에는 기하학적 수직탐사가 효과적인 것으로 확인되었다. 그러나 동상성분의 경우 신호의 크기가 이상성분에 비하여 미약하므로 국내에서와 같이 전기전도도가 낮고 전자기적 잡음 수준이 높은 지역에서는 적용이 곤란하다. 따라서 본 논문에서는 이상성분이 신호의 크기가 커 안정적 자료획득이 가능하며, 두 개의 주파수에 측정된 이상성분의 차가 동상성분과 같은 거동특성을 보인다는 점에 착안하여, 기존의 방법과는 다른 주파수 수직탐사 방법을 제시하고자 하였다. 또한 지하의 전기전도도를 비교적 잘 반영하는 겉보기 전도도를 정의하였다.
수평(HCP)및 수직동일면(VCP)배열을 사용하는 다중 주파수 소형루프 전자탐사 자료의 1차원 역산 프로그램을 개발하였다. 역산방법은 ACB 최소자승법을 사용하였으며, Jacobian 행렬을 해석적으로 계산하였다. 간단한 1차원 모델에 대한 이론자료를 계산하고, 동상 및 이상성분 자료를 사용하여 역산을 수행하였다. 역산 결과 동상 및 이상성분을 모두 사용할 경우 가장 정확하게 각 층의 전기전도도 및 심도를 추정하는 것으로 나타났다.
폐타이어 파우더 혼합에 따른 동상억제 메커니즘을 규명하기 위해, 부동수, 열전도율, 동상실험 등 3종류의 실내실험을 수행하였다. 본 연구에서는 폐타이어 혼합에 따른 투수계수 변화에 주목하여 먼저 마동결토의 불포화 투수계수를 계산하였고 ice-impeding factor, 혼합토내 토립자와 폐타이어 단면적을 고려하여 동결토frozen fringe내의 온도변화에 따른 투수계수 특성을 분석하였다. 그 결과 흡수속도와 투수계수 사이에는 비례관계가 존재함을 확인하였고, 동상성 저하의 주된 원인은 폐타이어 파우더 혼합에 따른 부동수분량과 투수계수의 감소임을 알 수 있었다. 또한 폐타이어 파우더 혼합토 구성성분의 체적비를 이용하여 흙과 폐타이어 간극내의 수분량을 정량적으로 산출하였다.
누에 인공동류에 망초, 결명차, 방둠산이 및 동부의 엽분말을 혼입하여 조제한 동료로 누에를 동육한 결과와 그 누에의 체액 중장 견사선등의 전기영동상 및 공식식물의 성분분석내용을 다음과 같이 요약한다. 1. 기본누에인공동료에 망초, 결명차, 방둠산이, 동부의 엽분말을 건물동으로 2-5%정도 혼입한 구에서 섭식과 소화가 조장되었으며 누에의 각종 실용형질도 양호한 경향이었으며 특히 동부와 방둠산이는 첨가효과가 두드러지게 나타났다. 2. 4종의 공식식물엽분말을 2-4종씩 여러 조합으로 혼입한 동료로 누에를 동육한 결과 누에의 섭식과 소화에 대한 각식물성분간의 상승효과는 인정되지 아니하였다. 3. 누에의 채액, 중상 및 견사선의 Esterase Protease Phosphatase의 전기영동상은 처리간에 다소 차이가 인정되었다. 일반적으로 섭식과 소화가 양호한 구에서는 1-2개의 영동대가 더 검출되는 경향이 있었다. 4. 공식식물성분은 상엽에 비해서 전분조지방조단백질무기염류등의 함유율이 현저히 높았으며 섭식에 직접 관여하는 휘발성성분은 찾아내지 못하였다.
본 논문에서는 직교 주파수 다중화 (OFDM) 신호의 새로운 peak to average power ratio (PAPR) 감쇄 기법을 제안한다. 제안 기법은 시간영역에서 OFDM 심볼의 동상 (in-phase) 성분 및 직교 (quadrature) 성분을 회전시키고 재조합한다. 제안 기법은 기존의 partial transmit sequence (PTS) 기법과 비교하여 계산량을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있었음에도 모의 실험을 통해 얻어진 PAPR의 complementary cumulative distribution function (CCDF)는 PTS와 비교할 때 거의 같은 성능을 보였다. 더욱이 제안된 기법은 additive white Gaussian (AWGN) 채널 및 다중 경로 페이딩 채널 (multi-path fading channel)에서 일반적인 OFDM 신호를 전송할 때와 거의 같은 BER (bit error rate) 성능을 보였다.
계통연계 인버터 제어 시 계통 전압과 동상인 전류를 공급해 주기 위해 반드시 계통 전압의 위상 정보가 필요하다. 기존의 PLL 방법은 계통 전압에 고조파가 존재하지 않을 시에 검출된 위상 값은 정확하지만, 고조파 존재 시 정확한 위상 값을 얻을수 없다. 본 논문에서는 전차원 상태 관측기를 이용하여 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하여 검출된 위상의 정상상태 오차를 감소시킬 수 있고, 저역통과필터를 고려한 PLL 시스템의 모델링을 이용하여 동특성을 개선하는 방법을 제안하였다. 이를 모의실험을 통하여 검증하였다.
본 논문에서는 직교 위상 수신기에서 발생하는 동상 성분 채널과 직교 성분 채널간의 이득과 위상 불평형의 추정문제를 다룬다. 즉, 자동 보정 기능을 가지는 직교 위상 수신기에서의 백색 Gaussian 잡음을 고려한 통계적인 특성 분석을 통하여 제안된 알고리즘에 의한 추정값이 점근적으로 비편향 최소 분산 추정(asymptotically minimum-variance unbiased estimate) 특성을 가짐을 보여준다. 이를 위하여 먼저 자동 보정 알고리즘에서 사용하는 샘플링 값들에 대한 통계적인 특성을 구하고, 이 샘플 값들의 함수의 형태로 구해지는 이득과 위상 불평형 추정값들의 통계적인 특성을 분석하기 위해 추정값들의 확률분포함수를 구한다. 이를 기반으로 평균 함수 및 분산 함수를 계산하여 추정값들이 비편향 최소 분산 추정 특성을 나타냄을 확인한다.
본 논문에선 BF컨버터의 능동 PFC시스템을 구성하고, 전력변화시 입력전류를 전원 접압과 동상인 정형파로 제어하여 동시에 출력전압에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거하고 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM제어 기법을 제시하였다. 제시간 BF 컨버터의 스위칭 신호와 입·출력 전압, 전류 그리고 함유된 고조파 역률 등을 PSpice를 이용하여 시뮬레이션하고 분석하여 고조파 성분의 감소와 효율을 개선하였다.
최근 전력변환장치 및 전동기 드라이버에서 전력용스위칭 소자의 사용 증가와 관련하여 고조파 저감 및 역율개선에 대한 관심이 증가되어지고 있다. 더욱이 유럽 및 미국에서는 전력변환 장치에 대한 고조파 저감 및 역율개선에 대한 규격들(IEC 555-2, IEEE 519)이 정립되어 많은 전기.전자 산업. 가전 제품들이 이 규격에 근거한 전고조파 왜형(total harmonic distortion)에 대하여 제한을 받고 있다. 적절히 설계되어진 역율개선(power factor correction) 회로들은 공급 전원과 동상이며 정현파형상의 전류를 상용 전원에 제공하며 규격에서 제한된 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 본고에서는 이들 고조파 제한에 관한 규격에 대하여 고찰하고 전력 변환 장치에 대한 입력전원의 고조파 저감 및 역율개선에 대하여 지금까지 개발 및 연구되어진 PFC 회로 및 제어기법에 대하여 고찰하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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