본 논문에서는 실내 환경에서 전파특성 분석에 유용한 마이크로 셀용 3D 시뮬레이터를 제시하였다. 지금까지 소개된 대부분의 전파특성 분석 결과들은 2차원 평면에서 거리에 따른 신호의 손실(Path Loss) 위주로 연구가 진행 되었다. 본 연구에서는 실내에서 전파특성을 분석하기 위해 다양한 ITU 모델을 사용하여 입체구조의 실내 환경에서 전파의 수신신호의 세기에 대한 분석을 수행하였다. 시뮬레이션에서 나타난 결과를 분석해보면 저 주파수(150MHz-400MHz) 대역과 고주파수 대역(2GHz-6GHz) 에서 전파특성이 많은 차이를 나타내고 있다. 그리고 각 수신기의 위치에서 수신 신호는 전파경로상의 벽면에서 손실되는 전력에 따라 차이가 생기기 때문에 송신기의 출력도 중요한 요인으로 분석되었다.
이 논문은 최근 대두되고 있는 DMB 서비스와 차세대 이동통신의 새로운 해결 후보 기술로 다시 부각된 HAPS를 이용한 성층권 고공 항등체 탑재용 DMB 트랜스폰더의 지표면 수신전계 강도를 지상 수평 전파 모델과 비교한 것이다. 기존 지상 수평전파를 이용한 DMB 서비스의 요구되는 최저 수신 전계강도 $42.56\;dB{\mu}V/m$로 이를 충족하기 위해 1KW의 출력이 필요한데 비해 고공전파통신은 약 1천분의 1에 해당한 1W로 10Km와 20Km 상공에서 각각 거리별 서비스가 가능함을 시뮬레이션을 통해서 확인할 수 있다. 이러한 양질의 회절과 간섭이 없는 청정 전파는 향후 신기통신의 매체로서 지상 수평전파를 대치할 수 있는 새로운 제 3의 전파자원으로 활용이 가능함을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 3차원 광선추적 기법을 이용한 실내 환경에서의 전파특성 분석을 위한 3D 시뮬레이터를 이용한 분석 결과를 제시하였다. 지금까지 소개된 대부분의 전파특성 분석 결과들은 2차원 평면에서 거리에 따른 신호의 손실(Path Loss) 위주로 연구가 진행 되었다. 본 연구에서는 실내에서 전파특성을 분석하기 위해 다양한 ITU 모델을 사용하여 입체구조의 실내 환경에서 전파의 수신신호의 세기에 대한 분석을 수행하였다. 본 연구에서 개발된 시뮬레이터를 이용해 150MHz와 2GHz대역의 손실 특성이 비교 되었고 예상한 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 각 수신기의 위치에서 수신 신호는 전파경로상의 벽면에서 손실되는 전력에 따라 차이가 생기기 때문에 송신기의 출력이 중요한 요인으로 분석되었다.
빠른 반응성 및 자체전파특성을 가지는 보론/티타늄 나노 다층박막구조를 대상으로 박막층 수평방향으로의 이종금속간 화학반응 및 화염 전파현상 해석 모델링을 수립하였다. 이종금속간 화학반응은 Arrhenius 반응식을 가정하여 모델링하였으며, 열 및 화학종 확산, 발열 화학반응에 따른 화염 자체전파 현상에 대하여 2차원적 전산해석을 수행하였다. 보론 및 티타늄 박막층의 두께 및 두께비 등 나노구조 형상의 영향을 비롯하여 접촉층 예혼합 정도가 화염 자체전파속도에 미치는 영향을 분석하였다.
본 나노에너지 기술 해석연구에서는 알루미늄/니켈 나노 다층박막구조 내 이종금속 반응파의 박막층 수직방향 전파현상을 대상으로 모델링 및 해석을 진행하였다. Al/Ni층이 교차하는 반무한영역에서 열 및 화학종 확산 방정식을 기반으로 1차원적 전산해석을 수행하였다. 해석결과로 이종금속 반응파의 수직방향 정상 전파 확립 등 반응파 특성을 발견하였다. 수평방향 전파현상 해석과 비교하여 이와 같은 나노구조물에서 반응파 자체전파속도에 대한 방향성 변화 영향이 매우 약하게 나타남을 확인하였다.
본 논문에서는 로그노말 분포된 전파음영 환경에서 통화의 신뢰도를 유지하기 위해 필요한 링크 마진을 경로손실과 전파음영의 감쇠를 포함하는 전파 손실 모델을 사용하여 분석하였다. CDMA 셀룰러 시스템에서 셀 반경이 커지게 되면 요구되는 링크 마진도 증가하게 되어 핸드오프이득은 요구되는 링크 마진만큼 감소하게 된다. 이러한 셀 영역과 링크 마진과의 관계를 하프 핸드오프와 소프트 핸드오프로 나누어 수치해석을 통해 살펴보았다. outage 확플이 0.1이고 셀 반경을 5-10% 증가시켰을 때 전력제어를 한 경우의 셀 영역비는 3.22 dB-3.99 dB, 전력제어를 하지 않은 경우의 셀 영역비는 2.55 dB-2.85 dB 만큼 증가하는 것을 알 수 있다.
취성재료의 마멸천이기구를 규명하기 위해 반무한탄성체상에 표면균열이 존재할 때 그 위를 헤르쯔 접촉하중이 이동할 경우를 해석모델로 하여 선형파괴역할을 도입하여 해석하였다. 해석방법으로는 표면균열을 인상전위의 연속분포로 치환하여 Erdogan-Gupta의 방법으로 균열끝면의 응력확대계수를 구하여, 취성재료의 균열전파조건인 Erdogan-Sih Criterion을 사용하여 그 전파특성을 해석하였다. 본 논문에서는 마멸율이 적은 마멸에서 마멸율이 큰 마멸로 전이할 때 급격한 표면손상과 마찰계수의 급격한 증가를 동반하므로 이에 대한 해석에 중점을 두었다. 해석결과는 접촉하중과 마찰계수의 증가는 표면균열의 전파를 야기시켜 대규모 마멸입자를 생성시키게 됨을 보여주었다.
빠르게 변화하는 현대 소프트웨어 산업에서 주변 환경에 대응해 시스템의 상태를 변화하며 요구사항을 만족시키는 자가적응 소프트웨어의 개념이 대두되고 있다. 본 연구는 기존의 UML diagram이 자가적응 소프트웨어의 특성을 표현하기에 부족한 점을 보완하기 위해 UML diagram을 확장했으며 자가적응 소프트웨어의 설계에 중요한 요소인 '상황'을 모델링하기 위해 기존 연구의 Situation model을 도입해 연계할 수 있도록 했다.
본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 일정 장력을 받고 있는 가선계 모델에 대한 동적 접촉에 의한 파동 전파와 반사에 대한 연구를 연구하였다. 장력을 고려하기 위하여 새롭게 정의된 3 차원 빔 모델을 정의하였으며 이를 이산화하여 유한요소모델을 수립하였다. 또한 동적 접촉 해석을 위하여 라그랑지 승수법을 이용한 접촉 해석 모델을 정의하여 가선계와 질점하중간의 접촉해석을 수행하였다. 이동하중의 속도를 증가시키면서 발생하는 접촉력의 변화를 관찰하여 파동의 전파와 반사에 대한 수치적인 해를 구하였으며, 이를 이론적인 해와 비교하여 해석모델의 검증을 수행하였다.
국내 철도의 환경 소음 예측을 위해서 기존에는 총합 소음도의 거리별 경험식에 기초한 모델을 이용하였던 바, 교량 주변 소음도를 계산하는 데에도 거리만의 함수를 이용하였다. 그러나 콘크리트교에서는 수음점의 거리뿐만 아니라 위치에 따라서도 소음도가 변화한다. 본 논문에서는 철도 콘크리트교에서 교량 상판에 의한 회절 및 지면 효과를 고려한 소음전파 예측모델을 도출하였으며, 이때 ISO 9613-2의 소음 전파 모델을 이용하였다. 고속철도 콘크리트 교 주변 소음도에 대한 예측값을 실제 측정결과와 비교하였으며, 그 결과 본 예측 모델이 비교적 작은 오차를 냄을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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