광대역 기술을 적용한 재난통신망 구축에 대한 관심이 증가함에 따라 이에 필요한 주파수 자원 확보에 관해서도 활발한 논의가 진행되고 있다. 미국, 유럽 등 주요국을 중심으로 LTE를 이용한 광대역 시스템용 주파수가 분배가 논의되고 있고, 국제 조화 주파수 대역을 결정하는 ITU-R에서도 광대역 PPDR 주파수 대역 분배를 논의 중에 있다. 재난통신용 주파수 대역 선정을 위해서는 재난통신용도의 활용 적합성이 우선적으로 고려되어야 하고, 경제적 망 구축 가능성, 국제적 조화 주파수 여부, 적기 활용 가능성 등이 검토되어야 한다. 이러한 사항을 고려할 때 국내에서 활용 가능한 대역으로는 700MHz 대역이 가장 적합한 후보대역으로 판단된다. 주파수 활용이 평시, 재난시에 따라 크게 변하는 재난통신용 트래픽 특성을 고려할 때 평시의 효율적 주파수 활용방안 강구가 필수적이다. 이에 따라 철도, 연안선박 광대역 서비스 등과 연계하여 재난통신망 주파수의 이용 효율성을 증대할 뿐만 아니라 공공 사물인터넷 등 다양한 공공용 서비스 개발이 필요하다.
본 논문은 상용 FEM-BEM 프로그램을 사용하여 점-조화 가진(harmonic point excitation)에 의한 자유지지 경계 조건을 갖는 원통 셸(cylindrical shell)의 방사 효율(radiation efficiency) 실험의 결과와 비교하였다. 우선 충격 해머 실험(impact hammer test)을 통한 모드 시험(modal testing)으로 원통 셸의 공진 주파수(natural frequency)와 모드 형상(mode shape)의 특징을 살펴보고 다음으로 점-조화 가진에 의한 원통 셸의 방사 효율을 SYSNOISE와 ANSYS로 해석해 보았다. 동시에 음향 세기 실험을 통한 방사 효율을 측정하여 전산 해석의 결과와 실험의 결과를 비교해 보았다.
고반복률의 안정된 솔리톤 펄스열 출력을 얻기 위해 재생형 위상 변조에 의한 고차 조화 모드록킹 방식을‘8’구조 광섬유 레이저에 적용하고 실험하였다. 레이저 펄스 출력의 종모드간 맥놀이 스펙트럼으로부터 모드록킹 기본 주파수의 96차 고조파인 400 MHz 성분을 추출하고. 이를 증폭하여 공진기 내의 위상 변조기를 구동함으로써 변조기의 변조 신호에 따라 등간격으로 정렬된 솔리톤 펄스열 출력을 얻을 수 있었다. 이때 솔리톤 펄스의 반치폭 930 fs, 반치 파장선폭은 3.1 nm 였으며, 펄스폭과 주파수 대역폭의 곱이 0.359로써 변환한계에 가까운 솔리톤 펄스임을 알 수 있었다. 변조 주파수가 레이저의 종모드간 주파수 차이와 언제나 정확히 일치하므로 능동형 모드록킹에서 흔히 요구되는 공진기 길이의 조절없이도 안정적인 고차 조화 모드록킹이 가능하였다.
물 속에 만들어진 공기방울들은 각자 자신의 반지름에 반비례하는 공진주파수로 음파를 방출하며, 많은 공기방울들이 모인 공기방울 집단은 집단의 전체 크기에 반비례하는 집단 공진주파수를 가진다는 현상이 그동안 연구되어 왔다. 그러나, 수십, 수백 개의 유한한 개수를 가진 공기방울들의 음파방출 주파수 특성 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 수중에 일차원 배열의 공기방울들을 발생시켜 공기방울들에서 나오는 음파방출 주파수를 측정하였다. 수중에 형성된 공기방울들은 그들 간에 거리 간격이 존재하므로 본 연구에서는 공기방울들 간의 상호작용이 변화한다고 간주한 유효 결합 조화진동자 모형을 새로이 만들어 해석하였으며, 실험값과 좋은 이치를 보여주었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권2호
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pp.332-338
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2010
전력계통에서 아크현상이 원인이 되는 전기화재는 전기제품의 사용증가에 따라 급증하고 있으나, 이들 사고를 방지할 수 있는 확립된 방법은 없다. 이들 배경에서 본 논문은 공기조화기에서 직렬아크 검출 기술과 장치에 대한 실험적 결과에 대해 기술하였다. 공기조화기의 불완전한 접속부에서 발생하는 직렬아크를 모의하고, 주파수 스펙트럼을 FFT로 분석한 결과, 190 kHz~250 kHz와 900 kHz~1.6 MHz 에 존재함을 알 수 있었다. 저역차단주파수가 170 kHz이며 60 Hz를 176 dB까지 감쇄시킬 수 있는 아크검출 및 파형정형 회로를 설계하였다. 또한 스위치 조작, 인버터 운전 및 서지 등에 의해 발생하는 노이즈로부터 직렬아크신호를 분리할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 적용실험은 UL1699에 규정 되어있는 아크발생장치를 이용하여 여러 형태의 공기조화기에서 수행되었으며, 99 %이상 검출능력을 나타내었다.
수중에서 공기방울들의 선형 배열에 의해 방출된 음향의 주파수 특성을 이론 및 실험적으로 살펴보았다. 공기방울들의 상호 작용을 고전적 조화진동자의 결합으로 다루었으며, 이론적으로 공기방울들의 선형 배열을 인접한 공기방울들간의 효과만을 고려한 유효 결합 조화진동자 모델로서 제안하였다. 공기방울 중심 사이의 거리가 공기방울 직경의 두 배가 넘는 약한 결합의 경우에 대해, 제안된 유효 결합 조화진동자 모델은 실험 결과들과 잘 일치함을 보여주었다.
주기함수의 외력을 갖는 버선형 시스템의 다양한 응답 특성을 구하기 위해 새로운 조화함수법(HBM)을 적용하였다. 새로운 조화함수법의 해는 비선형항을 선형항으로부터 따로 분리시킨 다음 같은 주파수 성분을 갖는 비선형 방정식들을 Newton-Raphosn법으로 풀어서 구하였다. 다양한 천이(Bifurcation) 특성을 해석적으로 판별하기 위하여 HBM의 해를 이용하여 구한 섭동 방정식의 Floquet 지수의 고유해를 사용하였다. 새로이 개발한 HBM과 천이 판별법을 1차원 비선형항을 갖는 구조물인 ALP(Articulated Loading Platform) 모델과 다차원인 비선 형 회전체 모델에 적용시켜 HBM의 해의 정확성과 이들 시스템의 천이 특성의 하나인 Chaos 존재를 확인 하였다.
sub-30fs 펄스폭의 상용 Ti:sapphire 레이저시스템에 대한 펄스압축기 및 2차 조화파 발생기를 제작하여 특성을 평가하였다. 그림la에서 82MHz의 주파수로 모드록되는 상용 Ti:sapphire 레이저 (Spectra-Physics Millennia/Tsunami laser)의 출력이 반사경 Ml, M2를 거쳐 펄스압축기에 입사되고 압축되어 나온 펄스가 다시 M6, M7를 거쳐 2차 조화파발생기로 입사되는 2단구조로 설계되었다. 압축기에 입사되기전 평균파워는 파장 800nm에서 520mW로 측정되었으며, 측정된 스펙트럼 반치폭 47nm에 (그림 2a)에 대해 chirp-free sech$^2$t 펄스로 가정할 경우 본 레이저시스템의 변환한계 펄스폭은 14.5fs로 계산된다. (중략)
제트에 있어서 유동특성은 제트초기의 생성되는 불안정성이 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치게 되기 때문에 중요하게 되며, 와류의 조절을 통해 충돌면에의 열전달 효과의 변화를 가져올 수 있게 된다 따라서 본 연구에서는 FFT를 이용하여 제트의 와류생성과 병합의 주파수 특성을 연구하고, 이에 적절한 주파수로 와류를 여기 하여 자유제트의 유동특성 변화와 이에 따른 충돌 면에서의 충돌제트의 유동 및 열전달 특성을 고찰하였다. 제트의 음향을 통한 여기를 함으로써 생성되는 와류형성 및 병합 특성 변화는 연기열선법(smoke-wire method)과 속도 및 난류강도 특성 결과를 통해 확인 할 수 있었는데, 이는 자연적으로 생성되는 와류의 주파수(고유 주파수)와 관련하여 고유주파수의 조화성분 또는 부조화성분의 주파수를 가함으로써 와류의 병합을 촉진시키거나 억제하는 효과를 나타내기 때문이다.
본 논문에서는 cross-borehole 측정구조에서 단일 주파수 시간조화 원주파가 손실 매질내에 있는 high-contrast 원기둥 공동에 입사되었을 때 순방향에서 얻은 총전계 전력 패턴들을 역투시하여 원기둥 공동의 incoherent 영상을 얻었다. 서로 다른 전파경로를 가진 입사파와 산란파의 중첩에 의해 전력 패턴에 나타나는 간섭무늬들이 역투시 과정에서 제거되는 현상은 수치계산으로 설명되었다. 비유전율이 9이고 도전율이 0.0005, 0.002 S/m인 손실 매질내에 있는 공기로 채워진 원기둥 공동의 영상재현으로 이 영상재현법의 타당성을 보였으며, 보다 좋은 영상을 얻기 위한 조건들을 조사했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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