• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.552-559
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• 2011

전자기유도(electromagnetic induction) 현상을 이용한 비파괴진단기법으로서 최근까지 와전류탐상기법, 교류장측정기법, 자속누설검사기법, 그리고 원격장검사기법 등이 개발되어 활용되고 있다. 이 기법 중 와전류탐상기법은 오늘날 발전설비, 화학, 조선 및 군수설비 등의 열교환기 전열관 비파괴검사에 널리 적용되고 있다. 와전류탐상검사 시스템의 구성은 기능별로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈, 디지털 신호처리를 위한 아날로그-디지털 변환 모듈, 전원공급장치 및 신호취득 평가 프로그램 등으로 구성되며, 선행 연구(I)에서는 다중채널방식의 와전류탐상검사 시스템의 구성 요소 중 1차로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 설계 개발하였으며, 2차로 와전류 신호 취득 평가 프로그램을 개발하였다. 2차 연구에서 개발한 와전류 신호취득 평가 프로그램의 운영체제는 "Windows 7"로서 국내 사용자를 위해 최적화 하였으며, 주요 특징은 검사자가 "setup wizard"를 이용하여 검사에 필요한 검사 조건 및 변수를 용이하게 설정하고 이를 이용하여 신호취득 및 평가를 수행할 수 있다. 본 논문에서는 개발된 와전류신호 수집 및 평가 프로그램의 구성과 각 기능을 설명하고자 한다.

• 대한교통학회지
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• 제27권2호
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• pp.199-206
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• 2009

교통시설 투자평가에 대한 경제성 분석과 관련하여 일반적인 예비타당성조사 지침 및 투자평가지침에서 적용하는 차량운행 비용 절감편익 중 유류비 산정 자료는 차량운행시 유류소모량과 주행속도와의 관계만을 고려하여 분석하고 있다. 신호로 인한 정지지체가 발생하지 않는 연속류의 경우 주행속도와 통행시간의 변화로 인한 절감편익에 대한 고려가 가능하나, 실제 신호교차로상에 신호제어로 인해 정지가 발생하는 단속류에 대해서는 정지지체시간감소 및 정지율 개선에 대한 고려가 없어 개선 효과분석의 현실반영이 어렵다. 따라서 기존 연구에 정지지체시간감소에 따른 절감편익을 보완하여 차량운행비산정 모형 관계식을 개발함으로써 신호교차로 특성을 반영한 편익을 분석 할 수 있는 기틀을 만드는 데 본 연구의 목적을 두었다. 공회전시 유류소모량 적용으로 정지지체시간를 고려한 차량운행비용을 재정립하였고, 서산시 가로축 2개에 대한 교통신호체계 최적화사업에 적용하여 기존 모형 적용시와 개발모형 적용시 경제적 편익에 대하여 분석하였다. 도로의 혼잡지역 증가로 교통체계관리의 중요성이 부각되는 가운데 신호연동체계 개선 및 혼잡개선 사업등의 효과분석에 있어 신호교차로 특성을 고려한 경제성 분석의 모형제시를 통해 지체도 개선을 반영한 좀 더 현실적 경제성분석에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한교통학회지
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• 제30권6호
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• pp.71-80
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• 2012

본 연구에서는 개별차량의 구간통행시간 정보를 이용한 독립교차로의 실시간 신호제어 알고리즘을 개발하였다. DSRC와 같이 개별차량의 ID와 검지시각 정보를 수집할 수 있는 검지체계를 적용하였으며, 개별차량의 통행시간 정보로 부터 도착교통류율, 지체, 적색시간 변화에 따른 지체 변화량을 산정하기 위한 모형을 정립하였다. 통행시간기반 신호제어 알고리즘은 교차로 지체를 최소화 시키기 위한 현시별 적색시간 변화량을 결정하며, 선형계획모형을 적용하여 신호시간의 최적화 과정을 수행한다. 알고리즘의 효과평가를 위해 CORSIM과 RUN TIME EXTENSION을 적용한 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하였으며, 이동류의 포화상태를 확인하여 지체 최소화를 위한 신호시간이 산정됨을 확인하였다. 또한 Probe 차량의 비율에 따라 이동류의 지체추정 성능을 확인하였으며, 특정 시나리오에 한정된 결과이나 40% 이상 Probe 차량 비율이 확보되는 경우 효과적 신호제어가 가능함을 확인하였다. 최근 국내 교통관리분야에서는 하이패스, 첨단교통관리시스템(ATMS), 광역교통정보사업(UTIS) 등 개별차량의 구간정보를 수집할 수 있는 검지체계가 급격히 확산되고 있으며, 본 연구는 실시간 신호운영 분야에서 검지체계의 변화를 수용하기 위한 방안으로서 새로운 형태의 신호제어 방법론을 제시하였다는데 의의가 있겠다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권3호
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• pp.195-201
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• 2016

금속성부품의 자동화 생산라인 상에서 결함검사는 통상 시스템 가격이 합리적이고 고속검사가 가능한 와전류검사(ECT, eddy current testing) 기법이 많이 사용된다. 이러한 금속성 피검사체 가운데 특별히 스플라인 샤프트(spline shaft)의 스플라인 기어부(spline gear)와 같이 표면이 고르지 못한 피검사 대상에 대하여 ECT검사를 적용할 경우 주파수 분포도가 유사하면서 동시에 상대적으로 큰 표면신호로 인해 센서로부터 획득한 원신호와 결함에 의해 발생한 신호를 분리해내기가 어렵다. 이러한 스플라인 기어부의 결함신호 검출을 용이하게 하기 위해서는 주변 잡음신호에서 결함신호만을 구분해낼 수 있는 고차필터의 구현이 필수적이고 동시에 각 생산라인과 피검사체의 상황에 따라 필터의 통과대역을 조절할 수 있어야 한다. 이러한 통과대역 조절이 가능한 고차필터 구현을 위해 디지털 방식 중 하나인 IIR (infinite impulse filter) 필터에 의한 구현방안을 검토하고, 신호검출을 위해 시스템 레벨에서 설계요소들의 최적화를 통해 결함신호검출을 시도하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권6호
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• pp.60-68
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• 2007

발진기를 구성하는 교차결합된 P형 및 N형 트랜지스터의 공통 소스 단자로부터 기본 발진주파수의 이차 고조파 신호를 차동으로 출력하는 전압조정발진기를 제안하였다. 공통소스단자의 임피던스를 최적화하고 발진기를 전압제한영역에서 동작시키면 차동 이차 고조파 신호가 모든 공정/온도/공급전압의 코너에서 진폭차와 위상차가 $0{\sim}1.6dB$ 이고 $+2.2^{\circ}{\sim}-5.6^{\circ}$ 범위 안에서 유지됨을 확인할 수 있었다. 또한 진폭/위상 오차를 보정할 수 있는 임피던스 튜닝 회로도 사용하였다. 제안된 구조를 검증하기 위해 5 GHz 차동 이차고조파를 발생하는 전압조정발진기를 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 설계 제작하였다. 이차고조파의 차동출력의 차이인 에러 신호는 임피던스 튜닝 회로를 통하여 -70 dBm이라는 낮은 수준으로 측정되었다. 따라서 CMOS LC 전압조정발진기가 진폭차가 0.34 dB 이고 위상차가 $1^{\circ}$ 인 만족할만한 차동의 이차고조파 신호를 출력하고 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권9호
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• pp.74-80
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• 2009

본 논문은 싱글의 LC-탱크 전압제어발진기(VCO)를 사용한 $2{\sim}6GHz$의 CMOS 주파수 합성기에 관하여 기술하였다. 광대역에서 동작하는 주파수 합성기 설계를 위해 최적화된 로컬발진기(LO) 신호 발생기를 사용하였다. LO 신호 발생기는 LC-탱크 VCO와 이 신호를 분주하고 혼합하는 방법으로 광대역의 주파수에서 동작하도륵 구현하였다. 주파수 합성기는 3차 1-1-1 MASH 타입의 시그마-델타 모듈레이터(SDM)를 사용한 소수 분주 위상잠금루프(PLL)에 기초로 설계되었다. 제안한 주파수 합성기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정기술을 사용하여 설계하였고, off-chip 루프 필터를 가지고 $0.92mm^2$의 칩 면적을 차지하며, 1.8V 전원에서 36mW 이하의 전력을 소모한다. PLL은 $8{\mu}s$보다 적은 시간에서 록킹을 완료한다. 위상 잡음은 중심 주파수 신호로부터 1MHz 오프셋에서 -110dBc/Hz보다 작다.

• 한국음향학회지
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• 제32권4호
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• pp.308-316
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• 2013

2006년 여름 New Jersey 대륙붕 근해에서 일련의 해상실험(Shallow Water 2006, SW06)이 수행되었다. 이 때 수직선배열에서 계측된 근거리 chirp 신호(1100~2900 Hz)에서 직접도달파와 해수면 반사파의 강한 시변동이 관찰되었다. 본 논문은 시변동성이 있는 근거리 음향신호의 지음향학적 역산기법과 실험 데이터에 대한 역산결과를 제시한다. 불규칙한 해수면 반사파가 역산에 미치는 영향을 최소화하기 위해 수직선배열에서 음원의 위치로 직접도달 경로와 해저면 반사경로를 통해 역전파된 신호의 에너지로써 목적함수를 정의하였다. 또한 VFSR(Very Fast Simulated Reannealing) 최적화기법을 활용한 다단계 역산기법을 실험데이터에 적용하였다. 역산 결과 음원은 주기적인 수직운동을 한 것으로 파악되었고 그 주기는 수면파의 주기와 일치하였다. 해저면의 음속은 1645 m/s로 추정되었고 이는 동일 해역의 다른 연구결과와 유사한 것으로 파악되었다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권2호
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• pp.48-55
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• 1998

광대역 소음의 능동소음제어(Active Noise Control, ANC)에 사용되는 Filtered-X Least Mean Aquares(FXLMS) 알고리즘의 주 결점은 제어 알고리즘의 입력으로 사용되는 필터링된 기준신호가 상관되어 입력신호의 자기상관행렬이 큰 고유치비를 갖게 됨으로써 수렴속도가 느려지는 것이다. 이 상관은 그 원인이 기준센서 신호의 자기상관 때문이거나, 기준신호가 오차경로로 필터링되어서 나타난다. Recursive Least Squares(RLS)와 같은 빠른 수렴속도를 갖는 적응 알고리즘이 존재하지만, 이들 알고리즘은 실 계의 구현을 위해 많은 계산을 필요로 하거나, 각 샘플마다 제어기의 최적화가 필요한데, 이는 매우 심각한 제한조건이다. 본 논문에서는 빠른 수렴의 속도를 갖으면서 FXLMS와 근사한 연산량을 갖는 제어알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 수렴속도를 느리게 하는 상관성을 줄이기 위해 이산 Walsh 변환을 사용하는 변환영역 FXLMS이다. 제안한 알고리즘을 광대역 능동소음제어 시스템에 적용, 모의시험한 결과 FXLMS의 문제점인 고유치비가 약 1/40으로 줄어드는 성능 개선 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.44-49
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• 2003

EFPI (extrinsic Fabry-Perot interferometer) 센서를 이용해 복합재료의 파손 신호를 취득하기 위해서는 파손 신호에 비해 상대적으로 낮은 주파수의 열적, 기계적 준정적 변형에 의해 발생하는 위상 변화를 보상해 주는 기술이 필요하다. 또한 센서의 민감도를 최적화하기 위해 출력 신호의 위상을 쿼드러쳐 (quadrature) 지점에 유지시켜야 한다. 본 논문에서는 EFPI 센서 시스템의 출력 신호 위상을 일정하게 유지시킬 수 있는 안정화 제어 시스템을 개발하였다. 안정화 제어 시스템은 광대역 파장 레이저 광원, 가변 F-P (Fabry-Perot) 필터 그리고 필터를 제어할 수 있는 전자 회로 시스템으로 구성하였다. 개발된 시스템의 위상 제어 성능을 평가하기 위해 복합재료 시편의 인장 실험을 수행하여 인장 변형에 의해 발생하는 위상 변화를 개발된 시스템을 이용해 쿼드러쳐 지점에 일정하게 유지할 수 있음을 보였다.