본 논문에서는 고품질 적층형 수동 소자의 모델링 및 설계에 관하여 연구하였고, 설계된 수동 소자를 이용하여 안테나 스위치 모듈 내에 포함된 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 적층형 다이플렉서를 설계$.$제작하여 그 특성을 고찰하였다. 적층형 수동 소자는 시스템의 소형화를 위해 인덕터는 정방형 스파이럴 구조로, 캐패시터는 입체적인 인터디지털 형태인 VIC 구조로 설계하였다. GSM 저역 통과 필터는 0.55 dB 이하의 삽입 손실과 12dB 이상의 반사 손실을 나타내며, 통과 대역 위쪽 저지 대역인 1800 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 DCS 통과 대역에서 26 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 0.82 dB 이하의 삽입 손실과 11 dB 이상의 반사손실을 가지며, 통과 대역 아래 쪽 저지 대역인 930 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 GSM 통과 대역에서 38 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다.
[ $0.35{\mu}m$ ]twin-well non-epitaxial CMOS 공정에서의 substrate noise에 의한 아날로그 회로의 성능 저하를 예측하기 위하여 substrate 저항을 모델링하였다. Substrate 저항 모델 방정식은 P+ guard-ring isolation에 적용되어 측정값과 일치함을 확인하였다. Substrate 저항을 네 가지 형태로 구분하고 각각에 대하여 semi-empirical 모델 방정식을 확립하여, 측정값과 비교하여 rms 오차가 10% 미만이 되었다. 이 substrate 저항 모델을 guard-ring에 의한 isolation 구조에 적용하기 위하여 모델 방정식과 ADS(Advanced Design System) 회로 시뮬레이션에 의한 결과와 Network Analyzer의 측정 결과를 비교하였고, 비교적 잘 일치함을 확인하였다.
최근 모바일 기기는 다기능, 고성능화로 정보 처리 속도는 빠르게 증가하고, 제품의 크기는 소형화, 집적화되면서 기기 내부의 회로는 안테나 또는 인접 회로로부터 방사되는 전자기 간섭에 쉽게 노출되게 되었고, 제품의 성능 저하 및 오동작을 유발시킨다. 이를 방지하기 위해 제품의 설계 단계에서 EM 시뮬레이션을 통해 제품의 전자기적 특성을 예측하고, 이를 고려하여 설계해야 하지만, EM 시뮬레이터는 분석 시간이 오래 걸리고, 분석시간을 단축시키기 위해서 고사양의 시스템 자원이 필요하다. 본 논문에서는 PEEC 방법을 이용하여 원형 전선에 대한 전자기적 특성을 빠르게 분석하는 방법을 제시하였다. PEEC 방법은 도체 내부의 전계 적분 방정식으로부터 도체의 등가회로를 모델링하고, 회로 분석법을 통해 전자기적 특성을 분석할 수 있는 방법으로, EM 시뮬레이터 대비 빠른 시간 안에 전자기적 특성을 분석할 수 있다. 본 논문에서 제시한 방법을 통해 다이폴 안테나로부터 전송선로로의 전자기 결합을 주파수 영역에서 분석하였고, 이를 EM 시뮬레이터의 분석 결과와 비교해 PEEC 방법의 유효함을 검증하였다.
본 연구에서는 심혈관시스템 내의 압력 변화를 감지하는 압수용체 중 가장 대표적인 대동맥 압수용체의 시뮬레이션을 위한 심활성도 압반사 제어모델을 제안하였다. 그리고 제안된 모델은 압반사 조절, 시간지연을 포함한 전기회로 모델들로 구성하였으며, 대동맥동의 압반사 조절시 시간지연이 심주기와 일회 심박출량에 주는 영향을 관찰할 수 있도록 하였다. 심활성도 압수용체 제어 모델에서 시간지연의 기전은 대동맥동 압수용체에서 감지된 압력 정보가 구심성 신경으로 전달되고, 이 정보는 중추신경을 거쳐 원심성 신경으로 전달되어 제어 기능을 수행한다. 제안된 모델의 시뮬레이션 결과 시간지연에 따라 심혈관시스템 변이성의 세가지 패턴을 관찰할 수 있었다. 먼저 시간지연이 2.5초 이상일 경우에는 대동맥압, 일회심박출량, 심박동수가 비주기적으로 발생하고 불규칙인 것을 관찰할 수 있었고, 시간지연이 0.1초에서 2.5초 사이일 경우에는 주기적인 진동이 발생함을 관찰할 수 있었다. 그리고 시간지연이 0.1초 이하인 경우에는 심박동수와 동맥압-심박동수의 궤적은 안정상태를 유지함을 관찰할 수 있었다.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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제3권1호
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pp.78-82
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2014
Power Transformers with more than one secondary winding are not uncommon in industrial applications. But new classes of applications where very large number of independent secondaries are used are becoming popular in controlled converters for medium and high voltage applications. Cascade H-bridge medium voltage drives and Pulse Step Modulation (PSM) based high voltage power supplies are such applications. Regulated high voltage power supplies (Fig. 1) with 35-100 kV, 5-10 MW output range with very fast dynamics (${\mu}S$ order) uses such transformers. Such power supplies are widely used in fusion research. Here series connection of isolated voltage sources with conventional switching semiconductor devices is achieved by large number of separate transformers or by single unit of multi-secondary transformer. Naturally, a transformer having numbers of secondary windings (~40) on single core is the preferred solution due to space and cost considerations. For design and simulation analysis of such a power supply, the model of a multi-secondary transformer poses special problem to any circuit analysis software as many simulation softwares provide transformer models with limited number (3-6) of secondary windings. Multi-Secondary transformer models with 3 different schemes are available. A comparison of test results from a practical Multi-secondary transformer with a simulation model using magnetic component is found to describe the behavior closer to observed test results. Earlier models assumed magnetising inductance in a linear loss less core model although in actual it is saturable core made-up of CRGO steel laminations. This article discusses a more detailed representation of flux coupled magnetic model with saturable core properties to simulate actual transformers very close to its observed parameters in test and actual usage.
본 논문에서는 일반적인 실리콘 기반 n-MOSFET(n-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 절연 산화막 계면에서 방사선으로부터 유발되는 누설전류 경로를 차단하기 위하여 I형 게이트 n-MOSEFT 구조를 제안하였다. I형 게이트 n-MOSFET 구조는 상용 0.18um CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정에서 레이아웃 변형 기법을 이용하여 설계되었으며, ELT(Enclosed Layout Transistor)와 DGA(Dummy Gate-Assisted) n-MOSFET와 같은 레이아웃 변형 기법을 사용한 기존 내방사선 전자소자의 구조적 단점을 개선하였다. 따라서, 기존 구조와 비교하여 반도체 칩 제작에서 회로 설계의 확장성을 확보할 수 있다. 또한, 내방사선 특성 검증을 위하여 TCAD 3D(Technology Computer Aided Design 3-dimension) tool을 사용하여 모델링과 모의실험을 수행하였고, 그 결과 I형 게이트 n-MOSFET 구조의 내방사선 특성을 확인하였다.
초고온가스로로부터 생성된 $950^{\circ}C$ 정도의 초고온 열을 이용하여 수소를 경제적이며 또한 대량으로 생산하려는 원자력수소생산시스템에서 중간열교환기는 원자로에서 생산된 초고온 열을 수소생산 공장으로 전달하는 핵심 기기중의 하나이다. 한국원자력연구원에서는 초고온가스로에 사용될 핵심 기기에 대한 성능시험을 위해 소형가스루프를 구축하였고 중간열교환기의 유력한 형태로 고려되고 있는 인쇄기판형 열교환기의 소형 시제품을 제작하였다. 본 연구는 인쇄기판형 열교환기 소형 시제품을 소형가스루프에서 시험하기 전에 루프 시험조건하에서 인쇄기판형 열교환기 소형 시제품의 고온 구조건전성을 미리 평가하기 위한 작업의 일환으로 수행한 결과, 즉 고온 구조해석 모델링, 거시적 열 해석 및 구조 해석 결과 등을 정리한 것이다. 해석 결과는 인쇄기판형 열교환기 소형 시제품 성능시험결과외 비교하고 향후 제작될 중형 시제품 설계/제작에 반영할 것이다.
정보량이 많은 고화질의 동영상을 실시간으로 전송하기 위하여 압축 알고리즘을 필수적으로 사용하고 있으며, 시간적 중복성을 제거하는 동영상의 압축방법은 움직임 추정 알고리즘을 사용한다. 본 연구에서 설계하고자 하는 움직임 추정기는 블록정합 알고리즘이며, MPEG 부호기에서 사용되는 DCT 연산 결과인 DC 값을 이용하여 화면의 밝기를 판단한다. 움직임 추정기는 휘도 신호 8비트 모두를 사용하지 않고, 화면 밝기에 따른 비트 플레인(bit plane)에서 3비트만 선택하는 비교선택기를 이용한다. 본 연구에서 제안한 비교 선택기는 I-Picture만을 계산한다. I-Picture에 의해 계산된 선택 비트는 I, P와 B Picture의 움직임 추정 연산에 사용함으로서 움직임 추정기의 크기를 줄일 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 움직임 추정기의 고찰을 위하여 실험에 사용된 표준 동영상의 해상도는 352×288이며, DCT 연산의 처리 블록은 8×8이며, 탐색 영역은 23×23이다. 제안된 알고리즘은 C언어로 모델링하였으며, 기존 완전탐색방법과 PSNR을 비교한 결과 사람의 시각으로 거의 구별할 수 없는 작은 차이(0~0.83dB)가 나타남을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 움직임 추정기의 하드웨어 크기는 기존 구조Ⅰ보다 38.3%, 기존 구조Ⅱ보다 30.7% 줄일 수 있었고, 메모리 크기는 기존 구조Ⅰ,Ⅱ보다 31.3% 줄일 수 있었다.
이 논문의 목적은 시뮬레이션 소프트웨어인 OPNET Modeler의 IPv6 Planning and Operations를 이용하여 IPv6 이관, IPv6 기반의 OSPFv3 라우팅 실험, OSPFv3 라우팅에 대한 IPv4/IPv6 듀얼 스택 네트워크와 IPv6 네트워크 Ping 실험을 가상망으로 모델링 후 종단간 라우팅 순환경로 관찰과 Ping 실험을 시뮬레이션하여 그 특성을 분석한 연구이다. 거대한 유무선 통합망을 토대로 한 IPv6 배치는 연구 과제 중 하나이며 이전문헌의 연구자들이 향후 연구로 남겨 놓은 OSPFv3와 EIGRP에 대한 성능 매트릭 분석을 IPv4/IPv6 환경 내에서 수행 계획과 어떻게 하면 종단간 IPv6 성능을 향상할 수 있는지를 탐색할 계획을 들 수 있다. 또한 IPv4 네트워크 상에 연구를 수행했으나 종단간 IPv6 기반의 OSPFv3 가상망 연구 수행은 없었던 점을 들 수 있다. 따라서 우리는 이전문헌의 연구를 이어서 IPv6 이관, IPv6 기반의 OSPFv3 라우팅, IPv4/IPv6 듀얼 스택 네트워크와 IPv6 네트워크에 대한 모델링, 시뮬레이션을 수행하였다. 머지않은 미래에 본격적인 IPv6 활용 이전, IPv6 기반의 가상망을 IPv6 Planning and Operations 이용한 IPv6 이관 여부, 종단간 IPv6 기반의 OSPFv3에 대한 라우팅 순환 경로 탐색, OSPFv3 라우팅에 대한 IPv4/IPv6 듀얼 스택 네트워크와 IPv6 네트워크 Ping 실험으로 앤드유저 관점에 대한 IPv6 망 설계와 배치시 도움을 받을 것이다. 시뮬레이션 결과, 모델링된 종단간 가상망에 대한 최적 경로를 관찰할 수 있었고 인터넷 서비스 품질을 보장하는 VC 서버가 HTTP 서버보다 더 빠른 Ping 응답 시간을 보인 점을 알 수 있었다.
본 연구는 하이브리드 자동차의 리니어 오실레이팅 전기기기의 비교 연구를 위해 수행하였으며, 다섯 가지(직각좌표형, 영구자석 매입 원통형, 자속역전식, 릴럭턴스 원통형, 횡자속 형태.)의 제안된 형태의 비교를 통해 리니어 오실레이팅 전기기기의 연구결과를 제시하였다. 모든 형태는 초기 모델링으로서 누설을 고려한 등가자기회로법을 통해 수행되었다. 영구자석 형태의 이동자로 구성된 직각좌표형은 구속조건 아래에서 설계변수들의 파라미터 분석을 통한 최적화 과정이 수행되었고, 영구자석 매입 원통형은 이동자에 영구자석과 Back-iron이 결합된 구조를 제시하였다. 자속역전식은 영구자석형 이동자의 매입형태에 따른 분석과 향상된 모델을 제시하며, 릴럭턴스 원통형은 유효 자속의 증가와 리플을 저감하기 위한 이동자 치의 형태를 비교·분석하였다. 횡자속 형태에서는 2차원 분석기법과 3차원 분석을 통한 비교를 수행하였다. 본 연구는 설계 규칙과 리니어 오실레이팅 전기기기의 특성을 제공한다는 측면에서 의미가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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