정수 형태의 배열로 이루어진 데이터가 주식 시장과 같은 원본으로부터 셀 수 없을 정도로 매일 생성되고 있다. 정수 배열을 저장하는 데에 감마 코드, 델타 코드, 피보나치 코드 등을 포함한 범용 코드가 일반적으로 사용된다. 이 배열을 적은 공간을 차지하게 하면서 빠른 시간에 특정 원소에 접근하는 연산을 수행할 수 있게 하려는 시도가 진행되었다. 본 논문에서는 간결한 자료구조의 특성을 활용하여 부호화된 정수 배열에서의 임의 접근을 가능하도록 한 코드 시스템을 제시한다. 이는 코드 시스템에 사용되는 구획 문자 비트열을 압축하면서 질의 수행 시간을 상수 시간에 지원하는 자료구조를 통해 구현되었다. 실험 결과를 통해 범용 코드 시스템보다 더 적은 공간과 시간을 사용해 정수 배열을 표현할 수 있다는 것을 보인다.
본 논문에서는 시가지 마이크로 셀에 적합한 직사각형 방사 패턴을 갖는 이동통신 기지국용 배열 안테나의 설계 방법을 제안하였으며, 직사각형 방사패턴을 만들기 위해서 수정된 Woodward-Lawson 법을 사용하여 여진 전류를 계산하여 설계하였다. 안테나의 패턴을 확인하기 위하여 주파수 2 GHz 대역에서 12 배열로 스트립선로를 사용하여 전력분배 및 급전하였고, 안테나는 평면형 모노폴을 배열하여 전력 분배기와 안테나를 일체화시킨 형태로 설계 및 제작하여 제특성을 측정하였다. 패턴 측정 결과 단변과 장변이 5 dB 차이 나는 원하는 직사각형 빔 패턴을 얻을 수 있었다.
선택 반사를 보여주는 콜레스테릭 액정의(cholesteric liquid crystal; CLC) planar 배열이 유도되는 메카니즘을 CLC 셀의 선택 반사율과 FTIR $C{\equiv}N$ 피크 세기를 측정하여 조사하였다. 배향막을 사용한 경우보다는 planar 배열 유도가 완전하지는 않았지만 shear force를 이용하거나 또는 고분자 기판을 연신하여 배향막을 사용하지 않은 상태에서 planar 배열을 유도하였다. CLC의 planar 배열이 유도되는 메카니즘은 기판 표면에 접촉하는 액정분자들이 한 방향으로 늘어서면, 그 액정분자 위에 CLC의 나선 구조들이 기판에 수직으로 형성되며 planar 배열이 유도되는 것이다.
기지국 섹터 배열안테나의 하향 빔틸트 각도를 조절하기 위해 전압제어 이상기를 사용하였다. 틸트 각도에 따른 각 안테나의 위상각을 도출하였으며 이때 생성되는 패턴의 수직과 수평 방향 성능을 분석 평가하였다. 이러한 분석을 통해 이동통신 기지국안테나의 셀커버리지 확보와 통화율 증대, 간섭 저감을 이룰 수 있어 최적의 기지국안테나 설계에 적용 가능할 것이다.
본 논문에서는 비선형 특성을 갖는 센서 배열을 사용하는 시스템에서, 센서 배열에 soft computing을 이용하여 선형적인 특성을 얻고, 배열의 특성을 이용하여 외란의 영향을 감소시켜 시스템의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 대표적인 예로 배열에 사용된 광전도 센서인 CdS는 단일 CdS 셀 조차도 비선형적인 특성을 갖고 있기 때문에 비선형 특성을 소속 함수로 표현하는 퍼지 변수를 사용한다. 배열로 사용되는 센서에 각 단일 센서의 소속 함수와 특성을 이용하는 퍼지 논리를 적용하여 전체적으로 선형화된 센서 특성을 얻는다. 각 센서의 비선형적 요소를 표현하는 소속함수의 파라미터들에 유전 알고리즘을 사용하여 최적화 된 선형 특성을 얻어 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 보정을 위한 센서를 추가하지 않고 센서 배열의 특성을 이용하여 광전도 센서가 민감한 영향을 받는 외란을 보정하여 시스템의 외란 제거 성능을 향상시킬 수 있다. CdS 센서 배열의 자체 비선형성 뿐만 아니라 입력되는 물체의 그림자는 경계가 뚜렷하지 않고 흐릿하므로 퍼지 논리를 이용하는 방법이 거리측정과 외부 광원에 의한 외란에 대해 향상된 결과를 보인다. 제안된 방법을 적용한 센서 배열을 자기부상(Magnetic Levitation System)에서 볼의 거리 측정에 적용하여 성능을 검증한다.
본 논문에서는 생명체의 구조를 모방하여, 디지털시스템에서 자가검출과 자가치유가 가능한 구조를 제안한다. 자가치유시스템은 인공 셀의 2차 배열과 여분의 인공 셀로 구성된다. 인공 셀은 멀티플렉서를 기본으로 한 로직블록(logic block)과 로직블록을 제어하기 위한 게놈블록(genome block)으로 구성된다. 인공 셀은 자가검출이 가능하도록 DCVSL (differential cascode voltage switch logic)구조로 설계된다. 만약 인공 셀에서 고장이 발생하면, 자가 검출되고 고장 난 인공 셀이 속한 열은 bypass기능만을 가지고 치유를 위해, 여분 셀과 이웃 셀을 이용하여 시스템을 재구성한다. 하이닉스 $0.35{\mu}m$공정을 이용해 $1.14{\times}0.99mm^2$의 코어면적을 가지는 2비트 업다운카운터를 제작하였고 회로시뮬레이션과 칩 테스트를 통해 검증하였다.
유전율 이방성이 음인 액정과 UV 경화용 단량체를 사용해 초기에 투명한 상태인 고분자 분산형 액정 (PDLC)셀을 제작하였고 그 셀의 전기 광학 특성을 연구하였다. 액정과 단량체의 비율이 70/30 wt%, 2$0^{\circ}C$의 노광 온도, 198㎽/$\textrm{cm}^2$ 의 노광 세기에서 만들어진 셀이 명암 대비율이 가장 우수하였다. 이 조건에서 만들어진 초기에 투명한 상태를 나타내는 고분자 분산형 액정 셀은 종래 PDLC 셀과 달리 액정들이 초기에 수직 배향막에 의해 기판에 수직으로 서게 되고 노광에 의해 중합된 고분자는 액정의 배열에 영향을 크게 미치지 않아 전압 인가 전에는 입사 된 빛이 통과하게 된다. 전압인가 시에는 전기장에 액정들이 기판에 수직 방향으로 누우면서 고분자와 액정의 굴절을 차이를 만들어내고 이는 입사된 빛을 산란시킨다. 또한 이러한 초기에 투명한 상태를 나타내는 PDLC 셀은 기존의 초기에 산란을 일으키는 PDLC 셀보다 우수한 시야각 특성을 보여주었다.
격자 구조체는 강도 및 강성, 초경량 및 에너지 흡수 능력 등의 우수성을 가지고 있어서 전방위 산업에서 주목을 받고 있으나, 다양한 장점에도 불구하고 복잡한 형상에 따른 제조 공정의 어려움으로, 현재까지 광범위한 상용화 및 사용은 제한되고 있다. 한편 적층 제조는 전통적인 제조 방법으로는 불가능한 복잡한 기하학적 형상 제조가 가능한 기술로써, 격자 구조체 제조를 위한 최적 기술로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3차원 좌표 방법으로 단위 셀을 형성하고, 단위셀의 바운더리 박스 크기 및 스트럿 반경에 따른 상대 밀도의 관계식을 도출하였다. 본 연구에서는 Simple Cubic(SC), Body-Centered Cubic(BCC) 및 Face-Centered Cubic(FCC)을 모델링 소프트웨어를 사용하여 상대 밀도 맞춤형 구조체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 상대 밀도 산출식 정확도는 SC, BCC 및 FCC에서 98.3 %, 98.6 % 및 96.2%의 신뢰성을 확보하였다. 격자 구조체를 대상으로 시뮬레이션 수행 결과, 동일한 셀 배열 조건에서는 상대 밀도가 커짐에 따라 항복 하중이 커지고, 동일 배열 조건에서는 SC, BCC, FCC 순으로 압축 항복 하중이 작아지는 결과가 나타났다. 최종적으로 20 mm × 20 mm × 20 mm 크기의 구조체는 SC 단위 셀을 3×3×3 배열로 구성하는 것이 압축 하중에 대한 구조적 최적화가 가능한 것으로 나타났다.
CARS 신호의 비선형 간섭을 이용하여 여러가지 기체의 비공명 3차 감수율을 측정하였다. 알곤 기체를 기중으로 하기 위하여 기준셀에 알곤 기체를 채우고 시료셀에 측정대상 기체를 주입하여 직렬로 배열하였다. 두 기체 셀 사이에 설치된 위상편이장치의 두께를 바꾸어 가면서 두 기체 셀에서 발생한 CARS 신호의 간섭무늬를 측정하였다. 기체의 전체 비공명 감수율의 값은 여러가지 기체에서 구한 간섭무늬의 진폭으로 부터 구하였다. 각 기체에서 전자만의 기여에 의한 비공명 감수율의 크기를 구하기 위하여 기체의 먼 공명 분광선에 의한 기여를 뺐다. 측정된 결과를 다른 연구자들이 구한 결과와 비교하였다. 본 연구에서 측정된 값의 불확정도는 5% 이내이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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