본 논문은 직렬 RLC 정합과 저항 궤환 회로를 이용하여 설계한 중심 주파수 8 GHz를 갖는 저잡음 증폭기를 제안한다. 제안하는 LNA는 입력 정합에 Degenerate inductor를 사용하여 $S_{21}$이 넓은 대역폭을 지니고 있고, 병렬로 구성된 회로를 직렬 공진 회로로 변환함으로써 입력 정합 회로를 등가회로로 축약하여 해석을 하였다. 저항 궤환 회로와 입력 RLC 정합이 모두 사용되어 제안하는 LNA는 최대 8.5 dB의 $S_{21}$(-3 dB 대역폭은 약 3.5 GHz), 잡음 지수로 5.9 dB, IIP3로는 1.6 dBm 값을 가지며, 1.2 V에서 7 mA를 소모한다.
Chua 회로는 간단한 전기 및 전자 회로를 구성하여 카오스 현상을 나타내는 회로로 자율, 3차계, 가역성(Reciprocal)이며 1개의 비션형 소자인 3구분 선형 저항과 4개의 선형 소자인 (R, L, $C_1,\;C_2$)로 구성되는 발진회로이다. 본 논문에서는 Chua 회로의 병렬 LC 공진기를 단락하여 시간 지연을 갖는 무손실 전송선로로 치환하고 특성 곡선법을 써서 파라미터 변화에 의한 카오스 운동과 주기운동이 있음을 위상공간과 분기도(Bifurcation diagram)로 확인 하였으며 무손실 전송선로가 원래의 Chua 회로와 유사한 어트렉터가 존재함을 확인하였다.
일반적인 스위칭 콘버터의 교류 시변 특성을 시불변 회로로 변환시키는 페이저변환 기법이 차츰 널리 쓰이고 있으나 정적 응답특성을 구하는 데에 주로 국한되고 있다. 본 논문에서는 페이저변환 이론을 확장하여 단상, 다상의 모든 AC콘버터(DC-AC, AC-DC, AC-AC)와 모든 직병렬 공진형 콘버터(DC-DC)의 동적 응답특성을 일반적으로 구할 수 있는 새로운 이론을 제안한다. 본 논문에서는 복소 턴 비율(complex turn-ratio)을 갖는 전자변압기와 허수의 저항을 갖는 회로에 페이저변환을 적용하기 위해, 복소 라플라스변환을 도입하였다. 이를 통해 교류 콘버터 회로를 해석하고, 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.
원자력 산업에서 사용되고 있는 모든 재료의 특성은 방사선조사에 의한 손상효과로 변하게 된다. 본 연구에서는 저항과 콘덴서의 직.병렬회로에서의 방사선조사에 의한 전기적 특성이 여하히 변화되는가를 연구하였다. 연구결과 얻어진 주요 결론은 다음과 같다. 1. R-C 직렬회로에서 조사선량이 $10^6[r]$까지는 임피던스변화율이 증가되다가 그 이상의 조사선량에서는 포화상태에 이르게 되는데 포화상태에서의 증가율은 1.25[%]정도이었다. 2. R-C 직렬회로에서 조사선량이 $10^6[r]$ 까지는 증가변화율이 감소되다가 그 이상의 조사선량에서는 포화상태에 이르게 되는데 감소율은 0.5[%]정도이었다. 3. R-C 병렬회로에서는 방사선량이 $10^6[r]$까지는 임피던스변화율이 증가되다가 그 이상의 방사선량에서는 포화상태에 이르게 되는데 증가율은 0.5[%]정도이었다. 4. R-C 병렬회로에서는 방사선량이 $10^6[r]$까지는 감소되다가 그 이상의 방사선량에서는 포화상태에 이르게 되는데 감소율은 1.3[%]정도이었다.
마이크로스트립 선로의 접지면에 슬롯이 있는 SGPS (Split Ground Plane Structure) 구조는 등가적으로 병렬공진 특성을 갖는다. 슬롯의 길이가 특정 주파수의 반파장과 같으면 큰 감쇠특성을 나타낸다. 본 연구에서는 SGPS 구조의 슬롯 중앙에 저항을 두고 저항 값을 가변하면 공진주파수에서 감쇠특성이 변하는 원리를 이용하여 MMIC용 가변 감쇠기를 설계하였다. 이 감쇠기에서 저항대신 PIN 다이오드를 이용하면 송수신기에서 자동이득조절 (AGC) 회로에 응용할 수 있다.
본 연구에서는 방사성 폐기물 처분장 설계 시 필요할 수 있는 공기 유동 방향의 제어에 이점을 가진 Diagonal 환기 회로에 대해서 연구하였다. 연구 결과, Diagonal 환기 회로에서도 Diagonal 갱도(Branch)로 유입시킬 공기량과 공기 유동 방향을 미리 정한다면 다른 직 병렬 회로와 마찬가지로 수식이나 프로그램에 의한 공기량을 산정할 수 있음을 알 수 있었다. 이를 적용하기 위해 앞으로 처분될 고준위 방사성 폐기물의 추정 데이터를 통해 Diagonal 환기 회로와 병렬식 환기 회로가 적용된 고준위 방사성 폐기물 처분장의 설계안을 마련하였다. 마련된 설계안 별 비교 및 예상 운영 결과를 얻기 위해서 환기 네트워킹 프로그램인 Ventsim 프로그램을 통해 환기 네트워크 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 저항 증가가 큰 수치로 발생할 것으로 예상되었던 Diagonal 처분장은 병렬식 환기 회로가 적용된 처분장과 비교하였을 때, 팬 압력은 1570 pa, 총 유량 84 $m^3/s$, 팬 효율 76.4%, 팬 소요 전력 181.2 kW 및 연간 팬 운영 비용 178,710,838원으로 압력과 유량값에서 최대 8% 정도의 차이를 보였고, 운영 비용 측면에서는 1.5%의 차이를 보였다.
본 논문에서는 PSPICE 프로그램을 이용하여 멤리스터 소자의 전기적 특성을 해석하였다. 멤리스터의 PSPCE 회로해석을 위한 모델링을 제안하고, 멤리스터의 전류-전압 특성을 분석하였고, 멤리스터의 입력전압에 따른 비선형 저항의 변화를 DC해석과 과도해석을 통하여 확인하였다. 또한, 멤리스터 저항의 직렬과 병렬연결에 따른 특성변화를 보았다. 한편, 멤리스터와 커패시터로 이루어진 M-C 회로를 구성하여 충전과 방전특성의 변화를 종래의 R-C회로와 비교분석하였다. 250 Hz의 구형파 입력신호 인가 시, 멤리스터-커패시터 회로의 경우에, 상승시간(Tr) 0.58 ms, 하강 시간 (Tf) 1.6 ms, 지연시간 0.6ms를 나타내었다.
세계적으로 많은 수의 콘크리트 구조물이 건설되어 사용되고 있다. 구조물을 안전하고 지속적으로 사용하기 위해서는 꾸준한 점검과 유지관리가 필요하다. 인력을 활용한 점검과 유지관리 기법은 효율적이긴 하지만, 현장 점검이 이루어지는 시점에 대한 단속적인 상태에 대한 점검만 가능하다. 이에 구조물의 상태를 연속적으로 모니터링 할 수 있는 시스템의 필요가 높아지고 있다. 따라서, 콘크리트 구조물의 표면에 전도성도막을 설치하여 균열 및 손상의 탐지하는 연구를 수행하였다. 콘크리트 구조물의 구조적 특성을 반영하여 균열의 발생과 진전을 모니터링 할 수 있는 병렬저항 형식의 균열감지패턴을 개발하였고, 이에 대한 실증연구를 수행하였다. 철근콘크리트 보부재를 제작하여 균열감지패턴을 설치하였고, 하중가력실험을 통해 균열 모니터링의 가능성을 검증하였다.
SMT 타입의 페라이트 비드(ferrite bead)는 전원단에서 발생되는 잡음(noise)이 회로 소자로 유입되는 것을 막기 위해 사용되는 소자로 병렬 캐패시터(capacitor)와 직렬 인덕터(inductor) 및 저항(resistor)을 이용하여 등가 모델화된다. 이와 같은 간단한 페라이트 비드의 등가 모델은 광대역 범위에서 측정 결과와 일치하지 않는다. 본 논문에서는 광대 역(50 MHz∼3 GHz)에서 정확한 페라이트 비드의 모델을 제시하고 페라이트 비드가 있을 때와 없을 때 전원단 잡음의 회로 소자에 미치는 영향을 고찰하였다.
IEC 규격을 기반으로 최근에 개정된 KS 규격에 따라 등전위 접지시스템이 중요하게 자리매김 하였으며, 전원시스템의 안정성을 위해 서지보호소자의 사용이 급격히 증가하고 있다. 내재된 비선형 저항성분으로 뛰어난 V-I 특성을 가지는 $Z_nO$ 바리스터는 서지전압을 제한하여 서지전류로 환류시키기 위해 전원용 보호기로 주로 사용되고 있다. 이러한 $Z_nO$ 바리스터는 교류 전원선에 접속하기 위해서 몇 가지 회로조합 형태로 구성되어 사용되는데, 사용자는 바리스터를 직렬 혹은 병렬로 조합하여 사용함에 있어서 안전에 직접적으로 관련된 기능이나 열적 안정성을 포함한 많은 것들을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 40[kA]의 전류용량을 가지는 단일 바리스터 소자와 직렬 혹은 병렬 회로조합의 바리스터에 대하여 잔류전압, 방전전류, 누설전류, 표면온도를 측정하여 각각의 조합형태에 따라 안정성을 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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