재생에너지 자원이 풍부한 제주도에서 수전해 시스템을 활용하여 그린수소를 생산하는 실증단지를 준비 중이며, 수전해 시스템의 장기 운영시 상황을 검토하기 위하여, PEM 수전해 셀을 가속시험평가 하여 수전해 셀의 내구성을 검토하였고, 제주도 풍력기반의 전력패턴을 적용하였을 때 수전해 셀의 내구성을 검토하였다. 가속시험평가 (저전류-고전류 반복 인가)를 800시간 진행한 후, PEM 수전해 셀의 성능이 최대 10%, 운전조건에서 5.5% 감소되었으며, 임피던스 분석결과 PEM 수전해 셀의 Ohmic 저항보다 전극의 분극저항이 크게 증가한 것을 확인할 수 있다. 그리고 제주도의 풍력패턴을 적용하여 내구성평가를 진행한 경우, PEM 수전해 셀의 성능이 최대 1.6%, 운전 조건에서 1% 미만의 성능감소를 보여주었으며, 임피던스 결과 Ohmic 저항 및 전극의 분극저항의 변화가 작은 것을 알 수 있다.
본 논문은 차량 범퍼에 부착된 번호판을 이용한 900 MHz 대역 RFID 태그 안테나의 설계를 기술하고 있다. 차량 번호판의 위쪽 중앙 지점에 위치한 제안된 태그 안테나의 크기는 162.5${\times}$40${\times}$1 $mm^3$이다. 설계 안테나의 공진 주파수와 - 10 dB 이하의 반사 손실을 가지는 대역폭은 각각 900 MHz와 약 720 MHz(640${\sim}$1,360 MHz)이다. 설계에 고려된 상용 칩의 임피던스는 16-j131${\Omega}$이었고, 칩의 복소 공액 임피던스가 태그 안테나의 입력 임피던스로써 사용되었다. 측정된 반사 손실과 방사 패턴은 계산된 결과들과 잘 일치하였다. 단지 차량 번호판 위에 설계된 태그 안테나의 측정된 인식 거리는 11.5 m였다. 또한, 번호판과 차량 범퍼가 볼트와 너트에 의해 고정되어진 제작된 태그 안테나의 인식 거리는 10.4 m로 관측되었다. 이 측정된 인식 거리는 상용 태그 안테나의 평균 인식 거리보다 약 5 m 이상 먼 거리였다.
본 연구에서는 실제 로켓엔진 및 가스터빈용 연소기 내부의 열음향 불안정을 효과적으로 예측하기 위하여, 헬름홀츠 방정식과 시간지연모델을 이용한 3차원 유한요소법 해석코드를 개발하였다. 연소응답항에 의해 수치적으로 야기되는 비선형성은 반복법으로 선형화 하였으며, Arnoldi 방법을 사용하여 대용량 고유치 문제를 해석하였다. 해석결과인 복소각주파수와 음향 압력장을 통해 각 음향모드의 공진주파수, 진폭의 증폭/감쇠 여부 그리고 모드 형태를 예측할 수 있다. 이론해가 존재하는 두 가지 문제를 통해 출구 임피던스와 예혼합 화염이 종 방향 음향장에 미치는 영향에 대한 예측 정확도를 평가하였으며, 배플 유무에 따른 횡 방향 음향 모드의 주파수 변이를 상온 음향시험 결과와 비교/검증하였다.
본 논문에서는 비공진형 협벽 도파관 슬롯 배열 설계를 위해 필요한 기준이 되는 단위 슬롯 어드미턴스를 해석적으로 추출하는 방법을 제시하였다. 충분한 개수의 동일 기울임 각을 가지는 교번 슬롯 구조에 대해, 도파관 협벽의 단위 슬롯과 단위 슬롯 양쪽에 이웃한 전송선 부분을 균일한 손실 전송선으로 근사하고, 이로부터 손쉽게 전체의 ABCD 행렬을 계산하여 전체의 시뮬레이션 또는 측정값과 비교함으로써, 손실 전송선의 복소 특성 임피던스와 복소 전파 상수를 구하고 해석 적으로 정규화 된 슬롯 어드미턴스를 추출하였다. 제안한 방법의 타당성을 입증하기 위해, 대역 협벽 도파관 슬롯 배열 설계용으로 제작된 기준 슬롯 도파관 샘플의 정규화 된 슬롯 어드미턴스를 구하고 기존의 방법으로 얻은 값과 비교하여 잘 일치함을 보였다.
비선형광학 단결정 KTP에 대해 고온 분말 X-선 회절실험과 복소 유전상수 측정실험 등을 수행하였다. 고온분말 X-선 회절 실험 결과를 Lipson과 Cohen의 해석적 방법을 사용하여 분석하였으며, 그 결과 $900^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 어떠한 구조상전이도 없음을 확인하였다. 그리고 KTP는 $900^{\circ}C$ 이상에서 구조상전이가 있으며, 상전이 온도 이상의 온도영역에서도 직방정계(orthorhombic)에 속함을 확인하였다. 한편, 복소 유전상수 측정결과를 현상론적인 유전완화식에 적용하였으며, 이로부터 $K^+$ 이온의 hopping에 의한 KTP의 유전완화 mechanism은 $-78^{\circ}C$부터 $200^{\circ}C$까지 단일모드로 Cole-Cole relation을 만족함을 알았다. 이때 완화시간은 Vogel-Fulcher relation을 따르고 있으며, $200^{\circ}C$ 이상의 온도영역에서는 hopping mechanism과 더불어 열적으로 활성화된 확산 mechanism이 KTP의 전도특성을 지배하는 것으로 보인다.
단층형 전자파 흡수체의 흡수 성능은 입사파의 반사 손실(return loss)이 최대가 되는 두께 정합 조건 및 주파수 정합 조건에서 최적화 된다. 본 연구에서는 재료의 복소 투자율과 복소 유전율에 의존하는 전송선 이론을 적용하여 광대역 흡수체의 정합 조건을 계산하였다. 그 결과 주파수에 따른 복소 투자율 감소 특성이 두께 정합 조건을 광대역으로 확대하는 효과를 지니기 때문에 광대역 전자파 흡수체에 자성 재료가 이용될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 향후 확대될 EMC(Electromagnetic compatibility) 규격을 대비한 차세대 광대역 전자파 흡수체를 만들기 위하여 현재 사용되고 있는 NiZn 페라이트 소결체 보다 포화 자화량이 크고 유전율 값이 작은 자성 재료들을 사용하여야 한다는 것을 보였다.
해양구조물의 파일링 소음을 줄이기 위한 기포커튼과 선체 진동에 의한 수중방사소음 차단을 위한 에어마스커에 대하여 각각의 삽입손실 해석해를 유도하였다. 해석해를 구하기 위해 기포커튼과 에어마스커를 각각 '유체-기포층-유체' 그리고 '진공-평판-유체-기포층-유체'의 단순 모델로 가정하였고, 각 모델에서 해당 기포층을 복소수 형태의 파수와 임피던스로 규정된 유효매질로 치환하였다. 수치 모의를 통해 기포의 분포, 기포율, 그리고 기포층의 두께에 따른 삽입손실의 특성을 살펴보았다.
Potintiodynamic 분광작용과 임피던스 기술을 이용하여 요드화 이온으로 Azadirachta Indica 엑스가 존재하는 0.5 M HCI용액 속의 Al 에 대한 부식 방지 작용을 상승시켰다. 이는 0.5 M HCI 용액에서 AZI 엑스가 Al의 부식을 방지함을 발견하였다. AZI 엑스 농도가 24% v/v이전에는 농도가 커짐에 따라 방지효율도 따라서 커진다. 하지만 AZI 엑스 농도가 더 커지면 Inh. %는 오히려 작아진다. 요드화 이온의 증가는 방지효율을 상당한 양으로 강화시킨다. 요드화 이온이 혼합적으로 존재할 때 Inh. %값은 증가한다. 이는 낮은 AZI 엑스 농도에서 AZI 엑스는 joint adsorption을 통하여 insoluble complex을 형성한다. 하지만 높은 AZI 엑스 농도에서는 요드화 이온과 형성한 complex사이에 competitive adsorption이 나타나 낮은 Inh. %를 초래한다. At all studied요드화 이온의 농도에서 요드화 이온과 AZI 엑스가 동시에 존재할 때의 Inh. %값은 AZI 엑스만 존재할 때보다 감소된다. Synergism parameter Sq는 표면 Coverage 값으로 계산된다. 이 Parameter는 AZI 엑스경우 unity 보다 더 큼을 알 수 있다. 이는 요드화 이온의 증가로 인하여 방지효율이 강화 되였음을 제시한다.
Conventional wireless power transfer methods based on coupled magnetic fields need a complex winding structure on the surface of the energy transfer and shows poor efficiency near metal objects due to the eddy current effect. In this study, to mitigate these problems, we investigate an electric field-coupled power transmission system, which is less prone to metal object problems and EMI. Because of the fundamental physical limit in the size of link capacitances, a half-bridge converter with an impedance matching transformer is proposed and the design procedure is derived to provide a soft-switching scheme. Hardware implementation shows that the proposed scheme with a pair of 10cm by 10cm copper plate can power a 1.4W USB FAN in a separation of 0.2mm by using insulating paper when driven by 227 kHz gate pulse.
Finite difference analysis were applied to study the principle operation of monopole antenna for moisture determination in oil palm fruit at 2 GHz. The electromagnetic field interact with oil palm fruit on the interface between the antenna and oil palm fruit and cause a reflection. The reflection measurement is based on mismatch impedance or dielectric properties between two media. Reflection coefficient is used to quantify the level of reflection. The monopole antenna was made of RG405/U semi-rigid coaxial cable with an inner and outer diameter of 0.45 mm and 1.50 mm, respectively with 2.23 mm length of protruding conductor over 5.66 cm length of monopole antenna. This monopole antenna for moisture detection was compared with induced EMF method in terms of reflection coefficient at 2 GHz. The results show that the complex reflection coefficient measured using monopole antenna provides significant results to predict moisture content in oil palm fruit.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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