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철도하중에 의한 교량 진동을 이용한 압전 에너지 수확 (Piezoelectric Energy Harvesting from Bridge Vibrations under Railway Loads)

  • 권순덕;이한규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권4A호
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    • pp.287-293
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    • 2011
  • 본 연구에서는 교량의 진동을 이용한 압전 외팔보 에너지 수확장치의 적용성을 연구하였다. 이를 위하여 압전 소자의 구성방정식과 외팔보의 진동방정식을 결합하여 외팔보의 단일 모드에 대한 연성 방정식을 행렬 형태로 구성하였다. 그리고 에너지 수확장치의 가진기 실험을 통하여 해석 모델의 타당성을 검증하였다. KTX, 새마을, 무궁화 열차가 주행할 때 측정된 교량 가속도를 바탕으로 수치해석을 통하여 산정한 에너지 수확장치의 최대 전력은 각각 28.5 mW, 0.65 mW, 0.51 mW로 나타났다. 이를 볼 때 철도와 같은 이동하중에 의한 교량의 진동은 가진 진동수와 가속도가 낮고 지속시간이 짧아서 에너지 공급원으로서 효율성이 떨어지는 것으로 판단된다.

로드노이즈 성능 예측을 위한 현가장치 하드포인트의 가진력 직접 측정법에 대한 실험적 평가 (Experimental Evaluation of Direct Measurement for Excitation Forces Acting on the Hard-points of Suspension System to Predict Road-noise Performance)

  • 강연준;김희수;송현진;이강덕;김형건
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.184-190
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    • 2015
  • NVH engineering has become a hot issue due to radical technology changes and development in automotive industry since customers' expectations and needs for their vehicle is taken to a higher level. However, the source identification and quantification of the road noise within a vehicle is still not at the level where it needs to be to meet their expectations due to its' complex transfer path and difficulties in path optimization. The primary focus of this research is on direct force obtaining method at suspension hard points using suspension test rig. Directly obtained forces at suspension to body mounting points are critical and crucial for determining the effects of design changes of the suspension has on road noise performance. Direct force obtaining method has its limitation in sensor installation within an actual vehicle therefore, many has been indirectly calculating forces using full matrix inversion method or dynamic stiffness method. In this study, to circumvent this limitation, a suspension rig is used. Then, the suspension rig is verified through a comparative analysis of its dynamic behavior between the actual vehicle by cleat test on chassis dynamometer.

Eu이 도핑된 LiGdF4의 Down-conversion을 이용한 염료감응형 태양전지의 효율 향상 (Improving Efficiencies of DSC by Down-conversion of LiGdF4:Eu)

  • 김현주;송재성;김상수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.323-328
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    • 2004
  • Down-conversion of Eu$^{3+}$ doped LiGdF$_4$ (LGF) for increasing the cell efficiency on dye-sensitized Ti $O_2$ solar cells has been studied. The dye sensitized solar cell (DSC) consisting of mesoporous Ti $O_2$ electrode deposited on transparent substrate, an electrolyte containing I$^{[-10]}$ /I$_3$$^{[-10]}$ redox couple, and Pt counter electrode is a promising alternative to the inorganic solar cell. The structure of DSC is basically a sandwich type, viz., FTO glass/Ru-red dye-absorbed Ti $O_2$/iodine electrolyte/sputtered Pt/FTO glass. The cell without down converter had open circuit potential of approximately 0.66 Volt, the short circuit photocurrent density of 1.632 mA/$\textrm{cm}^2$, and fill factor of about 50 % at the excitation wavelength of 550 nm. In addition, 5.6 mW/$\textrm{cm}^2$ incident light intensity beam was used as a light source. From this result, the calculated monochromatic efficiency at the wavelength of 550 nm of this cell was about 9.62 %. The incident photon to current conversion efficiency (IPCE) of N3 used as a dye in this work is about 80 % at around 590 nm and 610 nm, which is the emission spectrum of Eu$^{3+}$ doped LGF, results in efficiency increasing of DSC.C.

Mn4+ 이온 활성 K2TiF6 불화물 적색형광체의 합성과 발광특성 (Synthesis of K2TiF6:Mn4+ Red Phosphors by a Simple Method and Their Photoluminescence Properties)

  • 김연;우미혜;최성호;심광보;정하균
    • 한국재료학회지
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    • 제26권9호
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    • pp.504-511
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    • 2016
  • To prepare $Mn^{4+}$-activated $K_2TiF_6$ phosphor, a precipitation method without using hydrofluoric acid (HF) was designed. In the synthetic reaction, to prevent the decomposition of $K_2MnF_6$, which is used as a source of $Mn^{4+}$ activator, $NH_5F_2$ solution was adopted in place of the HF solution. Single phase $K_2TiF_6$:$Mn^{4+}$ phosphors were successfully synthesized through the designed reaction at room temperature. To acquire high luminance of the phosphor, the reaction conditions such as the type and concentration of the reactants were optimized. Also, the optimum content of $Mn^{4+}$ activator was evaluator based on the emission intensity. Photoluminescence properties such as excitation and emission spectrum, decay curve, and temperature dependence of PL intensity were investigated. In order to examine the applicability of this material to a white LED, the electroluminescence property of a pc-WLED fabricated by combining the $K_2TiF_6$:$Mn^{4+}$ phosphor with a 450 nm blue-LED chip was measured.

천이구간 추출 및 근사합성에 의한 음성신호 압축과 복원 (Speech Signal Compression and Recovery Using Transition Detection and Approximate-Synthesis)

  • 이광석;이병로
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.413-418
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    • 2009
  • 유 무성음의 음원을 이용한 음성부호화 시스템에서는 프레임 내에 유성자음과 무성자음이 공존하는 경우에 음질왜곡을 일으킬 수 있다. 따라서 프레임 내에 유성자음과 무성자음이 공존하지 않도록 하기 방법으로써 무성자음을 탐색하고 검출을 포함하는 천이 구간을 제안하였다. 본 연구는 최소 자승법과 주파수 대 역 분할법을 사용함으로써 TS 근사합성의 새로운 방식을 제시하였으며 결과적으로 이는 0.547KHz이하와 2.813kHz 이상에서의 주파수 정보를 이용함으로써 TS내에서 고품질의 근사합성 파형을 얻을 수 있었다. 보다 중요한 것은 최대 오류신호는 TS 내에 저 왜곡 근사 합성파형이 생길 수 있다는 것이다. 이 방식은 유성음/묵음/TS의 새로운 음성부호화, 음성해석 및 음성 합성에 적용할 수 있으리라 생각한다.

지각 특성 및 라우드니스를 이용한 입체음향의 성능 개선 (Enhancement of the 3D Sound's Performance using Perceptual Characteristics and Loudness)

  • 구교식;차형태
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.846-860
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    • 2011
  • 인간의 청각기관은 소리의 방향과 거리인지에 있어서 양 귀에 들어오는 소리세기의 차이, 위상의 차이, 그리고 주파수 스펙트럼의 차이 등의 정보들을 복합적으로 이용한다. 이런 정보를 종합적으로 포함하고 있는 것을 머리전달함수라 하며, 이를 이용하여 실질적으로 존재하지 않는 음원을 근사적으로 생성할 수 있는 입체음향 시스템을 구현할 수 있다. 그러나 비개인화 된 머리전달함수는 음상정위 성능을 떨어뜨리는 주된 원인이 된다. 이에 본 논문에서는 이 머리전달함수를 이용한 3차원 음상정위를 위해 사람의 청각 특성을 이용한 알고리즘을 제안한다. 청자가 정확한 방향을 인지하기 위해 1차로 측정된 머리전달함수의 청각 자극 에너지를, 2차로 전역 마스킹 임계치와 라우드니스를 이용하여 방향감을 강조하였다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 청감 테스트를 수행하였으며 실험결과 기존의 알고리즘에 비해 입체음향의 전체적인 인지도가 50% 이상 증가하였음을 확인할 수 있었다.

Raman Spectroscopy of Irradiated Normoxic Polymethacrylic Acid Gel Dosimeter

  • Bong, Ji-Hye;Choi, Kyu-Seok;Yu, Soo-Chang;Kwon, Soo-Il;Cho, Yu-Ra;Park, Chae-Hee;Park, Hyung-Wook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.625-629
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    • 2011
  • A quantitative analysis of the decreasing rate of the monomer and increasing rate of the polymerization was made by monitoring radiation level increments using Raman spectroscopy within the therapeutic radiation range for a normoxic polymethacrylic acid gel dosimeter. The gel dosimeter was synthesized by stirring materials such as gelatin, distilled water, methacrylic acid, hydroquinone and tetrakis phosphonium chloride at $50^{\circ}C$, and the synthesized gel was contained in a 10- mm diameter and 32-mm high vial to conduct measurement. 24 hours after gel synthesis, it was irradiated from 0 Gy to 20 Gy by 2 Gy using a Co-60 radiotherapy unit. With use of the Cryo FE-SEM, structural changes in the 0 Gy and 10 Gy gel dosimeters were investigated. The Raman spectra were acquired using 532-nm laser as the excitation source. In accordance with fitting the changes in C-COOH stretching (801 $cm^{-1}$), C=C stretching (1639 $cm^{-1}$) and vinyl $CH_2$ stretching (3114 $cm^{-1}$) vibrational modes for monomer and $CH_2$ bending vibrational mode (1451 $cm^{-1}$) for polymer, sensitive parameter S for each mode was calculated. The values of S for monomer bands and polymer band were ranged in $6.0{\pm}2.6$ Gy and $7.2{\pm}2.3$ Gy, respectively, which shows a relatively good conformity of the decreasing rate of monomer and the increasing rate of polymerization within the range of error.

졸-겔법으로 제조한 Zn2SiO4:Mn, M(M=Cr, Ti) 녹색 형광체의 발광특성 (Luminescence Properties of Zn2SiO4:Mn, M(M=Cr, Ti) Green Phosphors Prepared by Sol-gel Method)

  • 안중인;한정화;박희동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.637-643
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    • 2003
  • PDP(Plasma Display Panel)용 녹색 형광체의 발광특성과 결정성을 향상시키기 위해 Zn$_2$SiO$_4$:Mn에 co-dopant로 Cr과 Ti 를 각각 첨가하여 졸-겔법으로 합성하였다. 이렇게 합성된 Zn$_2$SiO$_4$:Mn, M(M=Cr, Ti) 형광체는 고상반응의 경우와 비교하여 상대적으로 낮은 온도인 110$0^{\circ}C$에서 willemite 구조의 단일상이 형성되었다. 제조된 Zn$_2$SiO$_4$:Mn, M(M=Cr, Ti) 형광체에 대하여 진공자외선(Vacuum Ultraviolet, VUV) 영역의 147 nm 여기광원을 사용하여 발광특성을 조사하였다. Co-dopant의 영향을 알아보기 위해 Mn의 농도는 2 ㏖%, $H_2O$/TEOS의 비율은 36.1로 고정하였고, 이때 Cr과 Ti 모두 0.1 ㏖%에서 가장 좋은 발광특성을 나타냈다. Cr이 co-doping된 경우는 농도가 증가할수록 잔광시간은 짧아지나 발광강도는 지속적으로 감소한 반면, Ti를 co-doping했을 때는 오히려 낮은 농도에서 발광강도의 증가를 보이며 2.0 ㏖%에서 급격히 감소하였다.

유한 차분 시간 영역 해석법을 이용한 임피던스 정합 모노폴 마이크로스트립 안테나 설계 및 해석 (Design and Analysis of an Impedance-Tuned Monopole Microstrip Patch Antenna using the Finite Difference Time Domain Method)

  • 정영호;이동철;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권11호
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    • pp.28-33
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    • 2002
  • 본 논문에서는 유한 차분 시간영역 해석법을 이용하여 PCS용 임피던스 정합 모노폴 마이크로스트립 안테나를 해석하였다. FDTD 격자를 나누기 위해서 Berenger 가 제안한 완전정합층 흡수경계조건을 사용하였다. 소스 신호로 Gaussian 펄스를 사용하고, 급전부는 내부저항 전압원을 적용시켜 모델링 하였다. FDTD법은 근계 해석 기술이므로 안테나의 방사패턴과 이득을 구하기 위해서는 시간영역과 주파수영역에 모두 적용이 가능한 근계를 원계로 변환하는 것이 필요하다. 따라서 원계 방사패턴을 계산하기 위해 주파수영역 변환을 사용하였다. FDTD법에 의해 얻어진 해석 결과는 HFSS 소프트웨어를 사용한 해석 결과와 비교 분석하였으며, 만족한 결과를 얻었다.

Ion Beam Modified ppolyimide: A Study of the Irradiation Effect

  • Lee, Y.S.;Lim, K.Y.;Chung, Y.D.;Lee, K.M.;Choi, B.S.;Whang, C.N.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.132-132
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    • 1998
  • Ion bombardment in the keV range is known to induce drastic chemical modifications in organic and inoranic molecular comppounds. A degrading effects in orgainc materials such as the release of ppolymer compponents and the chemistry of the iradiation pprocess have been observed. The work to be described was carried out in order to understand the irradiation effect better. The sampple(ppolyimide : Kappton ) Were irradiated by Ar+, Ne+, H+ ions and electrons (3 keV) to fluence ranging from ~1$\times$1015 to ~1$\times$1017 ions/$cm^2$ at room tempperature. The impplant was usually rastered over an area of a few $cm^2$ . These ion impplantation were carried out in an electron sppectrometer ESCA 5700 (ppHI Ltd) at a residual gas ppressure of ~5$\times$10-10 Torr. X-ray pphotoelectron sppectroscoppy(XppS) measurements were made using a monochromatized Al Ka(1486.6 eV) excitation source. The pphotoemitted electrons were detected by hemisppherical analyser with a ppass energy of 23.5 eV. Core-level binding energies were referenced to the Fermi level. To avoid the charging effect it was used the neutralizer. We studied the irradiation effects on ppolyimide with Ar+, Ne+, He+ ions and electrons by XppS which 추 pprovide detailed information concerning the bonding-induced changes.

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