본 논문은 용량성 부하를 구동하기 위한 고압 인버터의 노이즈 저감에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 고전압 인버터의 전원이 되는 고 승압 컨버터와 용량성 부하를 구동할 수 있는 고압 인버터를 설계하고 실험했다. 고 승압 컨버터와 고압 인버터를 설계 후 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다. 설계된 고 승압 컨버터와 고압 인버터는 하나의 PCB로 제작이 되었다. PCB의 제작 시 노이즈 저감을 위하여 소자의 배치와 회로의 패턴을 설계 했다. PCB 제작을 통하여 노이즈 저감에 대한 강인성을 증대 시켰다.
본 논문은 리튬폴리머 배터리를 입력 전압원으로 High-Altitude Electomagnetic Pulse (HEMP) 구동용 고밀도 고전압 충전기의 설계를 다루며, 제안하는 충전기는 독특한 3상 델타-와이 변압기 구조를 갖는 5.4kW 용량의 LCC 공진 컨버터로 제작 되었다. 풀브릿지 형태로 4개의 스위치를 사용하는 단상 충전기는 동일 용량을 설계하는 경우, 입력 전류량이 높아 소자의 발열로 충전기의 동작 시간이 제한되고 누설 인덕턴스에 의한 스파이크성 전압이 크게 발생하여 충전기의 안정적인 구동이 어려운 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 6개의 스위치를 사용하는 삼상 충전기를 HEMP 구동용 고밀도 고전압 충전기에 적용하였다. 동일 용량의 단상과 삼상 충전기 설계과정과 시뮬레이션 결과를 분석해 각 충전기의 차이점을 비교하고, 저항 및 커패시터 부하 실험으로 제안하는 삼상 충전기의 동작과 성능을 검증하였다.
반도체 방식의 용량형 지문인식센서의 신호처리를 위한 개선된 회로를 설계하였다. 최 상위 센서플레이트가 지문의 굴곡을 감지한 용량의 변화를 전압의 신호로 전환하기 위해서 전하분할 방식의 회로를 적용하였다. 지문센서 감도저하의 가장 큰 원인인 센서플레이트에 존재하는 기생용량을 최소화하고 융선(ridge)과 계곡(valley) 사이의 전압차를 향상시키기 위하여 기존과는 다른 아날로그버퍼회로를 설계하였다. 센서전압과 기준전압 신호를 비교하기 위해서 비교기를 설계하였다. 제안된 신호처리회로는 0.3$\mu\textrm{m}$ 표준 CMOS 공정으로 레이아웃을 실시하였다.
현재 국내에 설치되는 회전교차로는 "회전교차로 설계지침, 국토교통부, 2014"에 따라 설계되고 있으며, 다양한 설계요소에 대해 기준을 제시하고 있다. 그 중 가장 중요하다고 할 수 있는 회전교차로 설치를 위한 교통량 기준으로 12,000~32,000대/일의 계획교통량을 제시하고 있으며 접근로 차로 당 125~450대/시/차로로 제시하고 있다. 그러나 이는 회전교차로 용량에 지대한 영향을 미치는 좌회전 비율 및 접근로 차로 수 등이 고려되지 않은 교통량 기준으로 해당지역의 교통 및 기하구조 특성에 따라 회전교차로 용량은 큰 차이를 보일 수 있다. 즉, 좌회전 비율이 높을수록 또는 접근로 차로 수가 많은 수록 차로 당 용량은 떨어질 가능성이 크다. 이러한 교통 및 기하구조 특성을 고려하지 않고 회전교차로를 설치할 시 오히려 교통 흐름의 효율성이 떨어질 수 있어 회전교차로 설치 시 정확한 용량 산정은 매우 중요한 사항이다. 본 연구는 기존 기침에 제시된 교차로 기하구조 및 교통여건이 고려되지 않는 회전교차로 전환기준을 보완하기 위해 교차로 운영방법, 접근로 차로수에 따른 교차로유형과 좌회전비율에 따른 용량의 변화를 분석하였다. 그 결과, 회전교차로 전환기준은 접근로수와 좌회전비율에 따라 변화됨을 알 수 있었으며 접근로수와 좌회전비율에 따른 회전교차로 전환기준을 회전교차로 설계지침에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
동영상이나 음성을 포함하는 멀티미디어 정보는 사람들이 쉽게 이해 가능하다는 점에서 활용도가 높다. 이러한 이유로 멀티미디어 정보를 저장한 IoT 장치가 스마트폰과 연동하여 정보를 전달하는 응용들이 연구되었다. 문제는 동영상이나 이미지 등으로 인해 정보의 크기가 IoT장치의 용량보다 커질 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 IoT 장치처럼 저장용량에 한계가 있는 경우, 저장 용량의 한계를 고려한 멀티미디어 콘텐츠 설계 기법을 연구하였다. 동영상이 문자보다 정보 이해도가 높은 반면 용량은 크다는 점을 고려하여 정보 이해도와 용량 간의 해법을 구하는 것이다. 정적미디어와 동적미디어의 크기를 변수로 하고 선형 계획법에 의거하여 해를 풀이한다. 사례 연구를 통하여 본 논문의 설계기법이 유용함을 보였다.
위성의 전력시스템은 임무기간 동안, 성공적인 임무수행을 위하여 위성의 탑재체와 위성버스에 충분한 전력을 공급하여야 한다. 전력시스템의 설계는 위성이 임무를 수행할 우주환경, 임무기간, 임무특성, 그리고 할당된 예산 등에 따라 설계의 방향이 결정된다. 즉, 1차 전력원으로 사용할 태양전지의 선정, 2차 전력원인 배터리의 선정, 그리고 각 전장품의 사양이 임무특성과 예산에 따라 결정된다. 위성의 전력시스템 설계는 다른 시스템의 설계에 큰 영향을 미칠 수 있다. 보다 많은 전력을 공급하기 위하여, 일차 및 이차 전력원을 크게 설계하는 것은 바람직하지 못하다. 위성의 필요한 전력보다 크게 설계된 전력시스템은 1차 및 2차 전력원의 잉여전력에 따른 열 발생문제, 임무수행에 따른 자세제어 문제, 각 전장품의 전력 용량 문제, 그리고 발사체의 선정 및 발사비용 등의 문제를 일으킨다. 특히, 저궤도의 경우에는 orbit drag 현상에 따른 위성의 궤도 유지보수를 위하여 추진제의 용량설계에 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서, 전력시스템의 최적설계와 효율적인 운용을 위한 여러 기술이 개발되고 있다.
최적의 식물 생장을 위해서는 적절한 수분의 유지가 필수적이며 넓은 지역, 다양한 종류, 고가의 식물의 경우일수록 적절한 수분의 관리를 위한 시스템의 도움이 필요하다. 이를 위해 저가의 센서노드 시스템이 적절한 해결책이 될 수 있으나 일반적인 배터리 기반의 센서노드 시스템을 적용시 배터리 용량 확인 및 교체 등의 유지보수 문제가 대두된다. 본 논문에서는 이러한 유지보수의 문제를 해결하고 식물재배에 도움을 줄 수 있는 자기유지 지원 방식의 정전용량 센싱기반의 수분 모니터링 센서노드를 설계하였다. UHF 기반의 무선 전력 전송의 자기유지 지원 시스템 및 PCB 패턴기반의 정전용량센싱 수분센서와 초저전력 센서노드 시스템으로 구성된다. 센서노드는 한번 송신시 약 0.24 mJ을 소모하며 에너지획득모듈은 에너지 획득 주기마다 약 4 mJ의 에너지를 공급하도록 설계하여 센서동작을 위한 충분한 에너지 마진을 주도록 설계하였다.
본 논문에서는 인터넷에서의 트래픽 엔지니어링 체제를 구축하기 위하여 트래픽 엔지니어링을 수행하기 위한 기능 모델을 제시하였다. 제시한 기능 모델은 트래픽 관리, 용량 관리, 그리고 네트워크 계획으로 구성된다. 트래픽 관리는 다양한 조건하에서 네트워크 성능을 최대화하는 것을 목적으로 하며, 용량 관리는 최소의 비용으로 네트워크 요구에 대한 성능 목표치를 만족시키기 위하여 네트워크가 설계되고 제공됨을 목적으로 한다. 또한 네트워크 계획은 예측된 트래픽 증가에 앞서 노드와 전송 용량이 계획되고 배치됨을 보장한다.
본 논문에서는 이동통신 시스템이 진화됨에 따라 다양한 서비스의 출현과 사용자 수가 증가됨에 따라 무선망 설계 및 최적화 시에 필요성이 부각되고 있는 용량 분석 및 예측을 수행하기 위해 필요한 요소들을 기술하고 이러한 요소들을 고려하여 구현된 용량 분석 시뮬레이터에 대하여 기술 한다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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