다양한 종류의 펄스형 Nd:YAG 레이저 공진기를 구성하여 출력경의 각도변화에 따른 레이저 출력에너지의 변화를 최대 출력에너지가 반으로 줄어드는 점의 각도변위인 반치폭 (FWHM)을 측정하여 비교하였다. 출력경의 기울어짐에 대하여 높은 반치폭을 갖고 반사경의 각도변화에 대해서도 덜 민감하게 반응하는 안정적인 펄스형 고체 레이저의 새로운 공지기를 구성하였다. ABCD 광선 전파 행렬식을 이용하여 이러한 공지기의 전파행렬식이 단위행렬이 됨을 해석함으로서 높은 정렬 안정성을 가지고 있음을 증명하였다.
일반인에게 널리 보급된 IBM 계열의 16비트 PC(XT, AT)로도 손쉽게 도형출력이 가능한 천문 계산용 포트란 그래픽 라이브러리를 CALCOMP계의 문법에 맞추어 개발하였다. 본 라이브러리를 사용하면 그래픽 어댑터(HGC, CGA, EGA, VGA)에 임의로 대응되는 화면출력과 XY플롯터는 물론이거니와 EPSON계의 9핀 혹은 24핀 도트프린터에 의한 고품질(9핀 프린터; 0.21mm/dot, 24핀 프린터; 0.14mm/dot)의 도형출력이 가능하다. 프린터에 의해 출력 가능한 도형의 크기는 하드디스크의 용량이 허용하고 처리 속도를 인내할 수 있는 한 무한대로 확장할 수 있는데 비교적 빠른 시간 내에 처리할 수 있는 표준 도형 크기로서 최대 작도 범위를 80 컬럼용 프린터 용지 한 페이지 크기인 $25cm{\times}20cm$를 지정하였다.
SiGe HUT뜰 이용하여 Cellular 주파수 대역(824-849 MHz)에서 MMIC 상향 주파수 혼합기와 가변이득 증폭기를 설계하였다. 동작 전압은 2.7 V 이며, 이중평형 구조의 상향 주파수 혼합기는 12 dB의 변환이득, -0.6 dBm의 1dB 이득압축 출력전력, 30 dB 이상의 LO-RF 단자 격리도 특성, 1.25의 LO-VSWR. 1.34의 RF-VSWR을 가지며, 상호컨덕턴스형 가변이득 증폭기는 35 dB의 최대 선형이득, 13 dBm의 1dB 이득압축 출력전력, 42dB의 가변이득, 23dB의 3차 상호변조 교점 출력전력(OIP$_3$), 1.27의 입력 VSWR, 1.1의 출력 VSWR 특성을 보인다.
고출력 반도체 레이저(500mW)의 출력광 파장 809nm과 반도체 레이저로 여기되는 Nd:YVO4레이저의 출력광 파장 1064nm를 공진기 내부에서 비선형 광학 소자인 KTP(Potassium titanyl posphate : KTPiOPO$_4$)를 사용하여 합주파 발생 실험을 행하여 459nm의 청색레이저를 얻었다. 제2의 위상 정합 정합조건($\psi$=90$^{\circ}$, $\theta$=90$^{\circ}$)에서 반도체 레이저의 입력광 세기가 400mW일 때 청색레이저의 최대 출력 0.95mW를 얻었으며, 청색레이저의 발진문턱입력 세기는 120mW이었다.
국내개발 액체금속로 KALIMER(전기출력 150 MWe)의 노심설계를 수행하고, 이에 대한 핵ㆍ열수력 특성을 분석하였다. 2농축U-Zr(15.0/20.0 %) 이원합금핵연료의 균질노심으로서, 핵연료 재장전주기는 12개월, 평균증식비는 0.68이다. 평형주기에서의 최대연소도는 47.3 MWD/kg이며, 음의 소듐 void 반응도가를 가진다. 동일한 설계기준으로 설계한 전기출력 333 MWe의 중형노심과 노심 특성을 비교ㆍ분석한 결과, 소형노심(전기출력 155 MWe)이 상대적으로 짧은 핵연료 재장전주기와 낮은 노심출력밀도를 갖고 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 최적화 문제를 해결하는 기법의 하나인 유전자 알고리즘을 이용하여 모든 노드를 탐색하여 최적의 경로를 도출하는 최적화 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. 경로를 도출하기 위해 중간 경로 노드로부터 출발지 노드 및 도착지 노드까지의 거리를 측정하여 개체를 생성한다. 출력 노드들을 도출하기 위해 생성된 개체를 적합도 함수에 적용하여 적합도를 계산한다. 계산된 적합도 값에 따라 교배를 할 노드 및 교배 지점(비트단위)을 선택한다. 선택되어진 교배와 교배 지점을 이용하여 개체들을 교배한다. 교배를 통해 새로운 개체를 생성한다. 새로운 개체가 적합도 조건(이전 개체 중 최대값 $^*\;2$)에 만족한다면 출력 노드로 도출하고, 다음 출력 노드를 도출할 때의 출발지 노드로 선택되어진다. 이러한 과정을 반복하여 모든 출력 노드를 도출한다. 제안된 방법을 실험한 결과, 순차 방식과 난수를 이용한 경우보다 제안된 방법이 효율적인 것을 확인하였다.
포항 방사광 가속기의 선형 가속기에서는 80-MW 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200 MW(400kv 500A, 평탄도 4.4 $\mu s$)인 대출력 펄스 트랜스포머가 요구된다. 펄스 트랜스포머는 펄스 전원공급 장치(Modulator)로부터 대출력 부하(Klystron)로 펄스 에너지를 전달하며 임피던스 정합을 시키는 기능을 한다. 모듈레이터의 고전압 출력 펄스에서 RF 에너지를 발생시키는데 사용되는 유효 출력 에너지는 출력 펄스의 평탄부의 에너지에 해당된다. 그러므로, 펄스 트랜스포머는 빠른 상승시간을 가지는 것이 요구된다. 빠른 상승시간을 얻기 위하여 누설자속, 분포용량이 작게 되도록 설계하여야 한다.
단일 종모드로 동작하며, 10mW의 출력을 가지는 AlGaAs 반도체 레이저를 이용하여 Fabry-Perot 공진기형 레이저 증폭기 시스템을 구성하고 비포화 신호이득(unsaturated signal gain), 신호이득 대역폭(signal gain bandwidth), 포화출력(saturation power)을 측정하였다. 증폭기 레이저의 펌핑전류에 따른 비포화 신호 이득은 발진 문턱 전류 근처에서 $0.7\mu\textrmW$의 레이저 출력을 증폭기 레이저에 입사시켰을 때 최대 25dB을 얻었으며 이때 신호이득의 대역폭이 3 GHz 정도임을 확인하였다. 또한 입력 세기(input power)에 따른 비포화 신호이득의 변화를 측정하고 이때의 포화출력을 측정하였다.
본 논문은 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell 고장시의 3상 불평형 제어 방법을 제안하였다. 전동기 구동용 인버터 시스템에서 3상 출력 선간 전압이 평형이면 운전이 가능하다. 따라서 고장이 발생한 Power Cell만 Bypass 시키고 불평형 상전압 위상을 변경하여 3상 출력 선간 전압을 평형으로 유지하면 출력 전압 감소를 최소화하면서 운전하는 것이 가능하다. 제안된 방법은 옵셋 전압을 이용한 전압 변조 개념을 3상 불평형 제어에 확대 적용한 것으로, Power Cell의 고장 위치와 수량에 관계없이 상전압의 실시간 불평형 제어를 이용한 인버터의 최대 출력 전압을 이용할 수 있다는 장점이 있으며, 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.
본 논문에서는 직렬운전 소형풍력발전시스템의 해석 방법과 최대 파워를 추종하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)기법을 제안한다. 소형풍력 발전시스템은 개별 발전기에서 생성되는 역기전력이 낮아 배터리 충전과 같은 독립적인 부하에 전원을 공급하는 용도로 쓰이나 발전기를 N개 직렬연결하면 계통연계가 가능하다. 일반적인 풍력발전 시스템에서의 블레이드 출력은 출력 계수($C_p$) 곡선의 형태에 의해서 결정되고, 출력계수 곡선은 주속비(${\lambda}$)의 함수로 표현된다. N개의 발전기를 직렬연결 하는 경우 각기 다른 풍속에 대하여 출력파워 해석이 곤란하므로, 직렬 운전 시 발전기토크를 기준으로 한 해석과 이에 적합한 MPPT 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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