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인공물ED
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비선형 다개체 시스템의 관측기 기반의 일치
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<h1>요 약</h1><p>본 논문은 관측기 기반의 제어기를 이용한 비선형 다개체 시스템의 일치문제를 다룬다. 이를 위하여 기존의 저이득 제어기에 고이득 접근방법을 결합한다. 리아푸노프 방법을 이용하여 제안한 관측기 기반의 일치 제어기가 삼각 구조 비선형 시스템의 일치를 보장해줌을 보인다.</p>
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"관측기 기반의 일치 제어기가 삼각 구조 비선형 시스템의 일치를 보장해주기 위해서 리아푸노프 방법을 사용해?",
"관측기 기반의 제어기를 이용한 비선형 다개체 시스템의 일치문제를 다루기 위해서 기존의 저이득 제어기에 어떤 방법을 결합해?",
"어떨게 관측기 기반의 일치 제어기가 삼각 구조 비선형 시스템의 일치를 보장해줄까?"
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인공물ED
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시드 클러스터링 방법에 의한 유전자 발현 데이터 분석
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<h2>4.2 효모 세포 주기 데이터 분석 실험</h2> <p>데이터 분석을 위해, 효모 세포 주기 데이터는 평균 값 0와 분산 1을 가지도록 정규화하여 사용하였다. 이 데이터 집합에 포함되어 있는 각 효모 유전자는 최대 발현량이 다섯 구간으로 이루어진 세포 주기 중의 하나에서 뚜렷하게 나타나는 특성이 있기 때문에 본 실험에서는 먼저 실제 클러스터 개수인 \( \mathrm{k}=5 \)를 사용하여 클러스터를 생성하였다. 이 때, 시드 추출을 위해 가우시안 함수 조절 변수 \( \sigma=(0.25: 0.25: 2.75) \)가 사용되었으며, \( \sigma \)값의 변화에 따른 \( \mathrm{k}=5 \)에 대한 클러스터링 결과의 변화 추이를 살펴보면 아래 그림 5와 같다. 이전의 가상 데이터 실험에서와는 달리 \( \sigma \)값의 변화에 따라 클러스터링 결과가 다소 차이를 나타내는 경향이 있었고, 최상의 결과는 \( \sigma=2.0 \)에서 얻어졌다.</p> <p>\( \sigma=2.0 \)일 때, 시드 클러스터링 알고리즘에 의한 시드 추출 결과는 그림 6과 같다. 그림 6에서 상단의 그래프는 효모 세포 주기를 이루는 다섯 구간별 발현 패턴을 나타낸 것이며, 하단의 그래프는 알고리즘에 의해 자동 추출된 시드 패턴의 형태를 보여주고 있다. 추출된 시드 패턴은 효모 세포 주기 데이터에 내재된 그룹별 대표 패턴을 잘 묘사하고 있음을 알 수 있다.</p> <p>또한, 이러한 시드 패턴울 이용하여 클러스터를 생성한 결과는 아래 그림 7과 같다.</p> <p>그림 7에서는 시드 클러스터링 방법 이외에 4.2절에서 설명하였던 다섯 가지 클러스터링 방법을 이용한 분석 결과도 함께 보여주고 있다. 이 결과에 따르면, 시드 클러스터링 방법은, 다른 방법과 달리, 실제 클러스터의 개수인 \( k=5 \)에서 최적의 결과를 나타내었으며, 다른 클러스터 개수(예, \( \mathrm{k}=3,4,6,7 \).. 등인 경우)에서는 상대적으로 낮은 평가치를 보임으로써 사용자가 적절한 클러스터 개수를 선정할 수 있는 변별력을 제공해줄 수 있었다. 이에 반해, 다른 방법들은 클러스터 개수의 변화에 따른 결과 평가치의 차별성을 뚜렷하게 나타내지 못하거나, 혹은 클러스터링 결과의 평가치에 있어서 전반적으로 낮은 값을 나타내었다.</p> <p>상기 그림 7에서 클러스터의 실제 개수인 \( \mathrm{k}=5 \)일 때의 클러스터링 결과들을 기반으로, 효모 유전자들의 세포 주기에 대한 예측 정확도를 계산해 보면 아래 표 1과 같다. 이 표에 의하면, 예측 정확도 측면에서도 시드 클러스터링 방법이 월등하게 우월한 결과를 나타냄을 알 수 있다.</p> <table border><caption>표 1. 효모 세포 주기 데이터에 관한 알고리즘별 유전자 세포 주기 예측 정확도 비교 (k=5인 경우)</caption> <tbody><tr><td>클러스터링 알고리즘</td><td>예측 정확도</td></tr><tr><td>seed-based</td><td>\(74.7\%\)</td></tr><tr><td>centroid-linkage</td><td>\(57.5\%\)</td></tr><tr><td>complete-linkage</td><td>\(65.3\%\)</td></tr><tr><td>single-linkage</td><td>\(38.2\%\)</td></tr><tr><td>rand-kmeans</td><td>\( 57.5-73.0 \% \)</td></tr><tr><td>hier-kmeans</td><td>\( 68.2 \% \)</td></tr></tbody></table> <p>예측 정확도= \( \frac{정확하게 예측된 유전자 개수의 총합 }{ 전체 유전자 개수(384)} \times 100 \)</p> <p>표 1의 예측 정확도는 각 클러스터링 방법에 따라 생성된 다섯 개의 클러스터들을 세포 주기의 각 구간(\( \mathrm{G} 1 \) 전반기, \( \mathrm{G} 1 \) 후반기, \( \mathrm{S} \)기, \( \mathrm{G} 2 \)기, \( \mathrm{M} \)기) 중 하나로 대응시키고, 이미 알려진 유전자들의 세포 주기 구간과 비교하여 정확하게 예측된 비율을 측정한 값이다. 여기서 클러스터와 세포 주기 구간의 대응 방식은 예측 정확도가 가능한 높도록 하며 대응 구간이 서로 겹쳐지지 않도록 하였다. 즉, 예측 정확도는 다음과 같이 계산된다.</p> <p>한편, 이 때의 시드 클러스터링 방법에 의해 생성된 클러스터 결과를 바탕으로 각 세포 주기별로 정확하게 예측된 유전자 분포를 살펴보면 아래 그림 8과 같다.</p>
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"표1을 보면 rand-kmeans의 예측 정확도는 무엇입니까?",
"표 1에서 예측정확도가 가장 정확한 것은 얼마입니까?",
"표 1에서 예측정확도가 가장 높은 알고리즘은 무엇인가?",
"표1에서 예측 정확도가 가장 떨어지는 항목은 어떤거야?",
"표 1에서 예측 정확도가 \\( 68.2 \\% \\)일 때, 어느 클러스터링 알고리즘입니까?",
"표1에서 seed-based와 centroid-linkage을 비교하면 예측정확도는 무엇이 더 작나요?",
"표 1에서 hier-kmeans와 single-linkage을 비교하면 예측정확도가 높은 것은 뭐야?",
"표 1에서 예측정확도가 가장 정확한 것은 클러스터링 알고리즘 중 어떤거야?",
"표 1에서 seed-based의 74.7%의 값은 어떤항목의 결과 입니까?"
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인공물ED
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부품 내장 공정을 이용한 \(5\)G용 내장형 능동소자에 관한 연구
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<h1>초 록</h1><p>본 논문에서는 Bare-die Chip 형태의 Drive amplifier를 Ajinomoto Build-up Film (ABF)와 FR-4로 구성된 PCB 에 내장함으로써 \( 28 \mathrm{GHz} \)대역 모듈에서 적용될 수 있는 내장형 능동소자 모듈을 구현하였다. 내장형 모듈에 사용된 유전체 ABF는 유전율 3.2, 유전손실 0.016의 특성을 가지고 있으며, Cavity가 형성되어 Drive amplifier가 내장되는 FR4는 유전율 3.5 , 유전손실 0.02 의 특성을 가진다. 제안된 내장형 Drive amplifier는 총 2가지 구조로 공정하였으며 측정을 통해 각각의 S-Parameter특성을 확인하였다. 공정을 진행한 2가지 구조는 Bare-die Chip의 패드가 위를 향하는 Face-up 내 장 구조와 Bare-die Chip의 패드가 아래를 향하는 Face-down내장 구조이다. 구현한 내장형 모듈은 Taconic 사의 TLY-5A (유전율 2.17, 유전손실 0.0002)를 이용한 테스트 보드에 실장 하여 측정을 진행하였다. Face-down 구조로 내장한 모듈은 Face-up 구조에 비해 Bare-die chip의 RF signal패드에서부터 형성된 패턴까지의 배선 길이가 짧아 이득 성능이 좋을 것 이라 예상하였지만, Bare-die chip에 위치한 Ground가 Through via를 통해 접지되는 만큼 Drive amplifier에 Ground가 확보되지 않아 발진이 발생한다는 것을 확인하였다. 반면 Bare-die chip의 Ground가 부착되는 PCB의 패턴에 직접적으로 접지되는 Face-up 구조는 \( 25 \mathrm{GHz} \) 에서부터 \( 30 \mathrm{GHz} \) 까지 약 \( 10 \mathrm{~dB} \) 이상의 안정적인 이득 특성을 냈으며 목표주파수 대역인 \( 28 \mathrm{GHz} \) 에서의 이득은 \( 12.32 \mathrm{~dB} \) 이다. Face-up 구조로 내장한 모듈의 출력 특성은 신호 발생기와 신호분석기를 사용하여 측정하였다. 신호 발생기의 입력전력 \( \left(P_{i n}\right) \) 을 \( -10 \mathrm{dBm} \) 에서 \( 20 \mathrm{dBm} \) 까지 인가하여 측정하였을 때, 구현한 내장형 모듈의 이득압축점 \( \left(P_{1 d B}\right) \) 는 \( 20.38 \mathrm{~dB} \) 으로 특성을 확인할 수 있었다. 측정을 통해 본 논문에서 사용한 Drive amplifier와 같은 Bare-die chip을 PCB에 내장할 때 Ground 접지 방식에 따라 발진이 개선된다는 것을 검증하였으며, 이를 통해 Chip Face-up 구조로 Drive amplifier를 내장한 모듈은 밀리미터파 대역의 통신 모듈에 충분히 적용될 수 있을 것이라고 판단된다.</p>
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"내장형 능동소자 모듈을 어떤 과정을 통해 구현했지?",
"본 연구에서 구현한 내장형 모듈은 어떤 방법을 취하여 측정했지?",
"본 연구에서 Face-up 구조로 내장한 모듈의 출력 특성을 측정하기위해 어떤 방법을 취했나요?"
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인공물ED
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W-CDMA 기지국용 디지털 수신기의 CIC 롤 오프 보상필터 설계
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<h1>Ⅰ. 서론</h1> <p>고속의 ADC, DAC 및 DSP 칩이 등장함에 따라 DSP를 이용하여 IF 대역의 신호를 처리할 수 있게 되었으며, 이를 "디지털 라디오" 또는 "디지털 IF"라 한다. 디지털 라디오를 적용할 경우 아날로그 소자를 DSP 칩으로 대체함으로써, 온도의 변화 및 에이징 등에 영향을 받지 않게 되어 보다 안정적인 시스템을 설계할 수 있다. 또한 소프트웨어의 수정을 통해 WCDMA 및 CDMA-2000 등 다양한 규격을 지원할 수 있다. 그리고 다중캐리어 방식의 송,수신단 설계가 가능하여 비용을 절감할 수 있다.<그림 1>은 단일 캐리어 방식의 아날로그 수신단과 다중 캐리어 방식의 디지털 라디오 수신단을 비교한 것이다.</p> <p>디지털 라디오 수신단에서는 다중 FA(Frequency Assignment)를 처리하고 처리이득을 얻기 위해 오버샘플링을 수행한다. 각 FA에 대한 채널선택은 디지털 수신기의 FIR 필터에 의해 이루어진다. FIR 필터의 연산량은 데이터 레이트에 지수적으로 비례하므로, 오버샘플링 된 신호에 대해 데시메이션이 이루어져야 한다.</p> <p>이 때 앨리어싱을 방지하기 위한 애리어싱방지 필터로 CIC 또는 Halfband 필터를 사용하며, CIC 필터의 경우 통과대역에서 롤 오프 현상이 발생하므로 이를 보상 해주어야 한다.</p> <h2>2. CIC Filter</h2>CIC 필터는 연산이 덧셈만으로 이루어진 관계로 데이터 레이트가 높은 곳에서 애리어싱방지 필터로 사용된 다. CIC 필터의 전달 함수는 아래와 같다:</p> <p>\( H(z)=\left(\frac{1-z^{-R}}{1-z^{-1}}\right)^{X} \)</p> <p>여기서 \( R \)과 \( N \)은 각각 데시메이션 레이트와 CIC 필터의 차수를 의미한다.<그림2>는 \( R=10 \)이고 \( N=5 \) 인 경우 주파수 응답특성을 나타낸 것이다.</p> <p> <그림 2>에서 보듯이 통과대역에서 롤오프 현상이 발생함을 알 수 있으며, 이는 신호의 왜곡에 따른 성능 저하를 가져온다 .</p> <p>CIC 필터의 출력 데이터 레이트는 일반적으로 halfband 필터 등의 데시메이션 필터의 사용여부에 따라 칩레이트 기준으로 2x 또는 4x이다. WCDMA의 칩 레이트는 \( 3.84 \mathrm{Mcps} \)이므로, 출력데이터 레이트는 \( 7.68 \)MCPS 또는 \( 15.36 \mathrm{Mcps} \)이다.<표 1>은 데시메이션 레이트에 따른 통과대역 에지에서의 롤 오프 및 SNR을정 리한 것이다. 이 때 CIC 필터의 차수는 5차이고, 통과대역 에지는 \( 2.3424 \mathrm{MHz} \)이다.</p> <p> <table border><caption>표 1. 데시메이션 레이트에 따른 롤 오프 및 SNR</caption> <tbody><tr><td rowspan=2>Decimatcon Rate</td><td colspan=2>Output Data Rate =2x</td><td colspan=2>Output Data Rate =4x</td></tr><tr><td>Roll Off\( (\mathrm{dB}) \)</td><td>\( \operatorname{SNR}(\mathrm{dB}) \)</td><td>Roll Off\( (\mathrm{dB}) \)</td><td>\( \operatorname{SNR}(\mathrm{dB}) \)</td></tr><tr><td>2</td><td>-5.19</td><td>-13.31</td><td>-1.26</td><td>-24.24</td></tr><tr><td>5</td><td>-6.60</td><td>11.66</td><td>-1.61</td><td>- 22.22</td></tr><tr><td>8</td><td>-6.76</td><td>-11.48</td><td>-1.65</td><td>-22.02</td></tr><tr><td>11</td><td>-6.81</td><td>-11.44</td><td>-1.66</td><td>-21.96</td></tr><tr><td>14</td><td>-6.83</td><td>-11.42</td><td>-1.67</td><td>-21.94</td></tr><tr><td>17</td><td>6.84</td><td>-11.41</td><td>-1.67</td><td>-21.93</td></tr><tr><td>20</td><td>-6.85</td><td>-11.40</td><td>-1.67</td><td>-21.92</td></tr></tbody></table></p> <p>잡음지수를 \( 0 \mathrm{~dB} \)라고 가정할 경우, \( \mathrm{BER}=0.1 \% \)를 유지 하기 위해 WCDMA의 복조기에서 원하는 Eb/No는 7\( \mathrm{dB} \)이다. 만약 잡음지수가 \( 5 \mathrm{~dB} \)이면, 원하는 Eb/No는 \( 2 \mathrm{~dB} \)로 완화된다.<표2>는 요구되어지는 Eb/No를 기준으로 Eb/No가 악화됨에 따라 추가적으로 발생한 잡음을 정리한 것이다.</p> <p> <table border><caption>표2. Eb/No 악화에 따른 잡음 증가</caption> <tbody><tr><td rowspan=2>Eb/No Degradation\( (\mathrm{dB}) \)</td><td colspan=2>Noise Increase\( (\mathrm{dB}) \)</td></tr><tr><td>Eb/NoREQ=2 \( (\mathrm{dB}) \)</td><td>Eb/NoREQ=7 \( (\mathrm{dB}) \)</td></tr><tr><td>0.01</td><td>-28.38</td><td>-33.38</td></tr><tr><td>0.05</td><td>-21.37</td><td>-26.37</td></tr><tr><td>0.1</td><td>-18.33</td><td>-23.33</td></tr><tr><td>0.3</td><td>~15.46</td><td>-18.46</td></tr><tr><td>0.5</td><td>-11.14</td><td>-16.14</td></tr><tr><td>0.7</td><td>-9.57</td><td>-14.57</td></tr><tr><td>1.0</td><td>-7.87</td><td>-12.87</td></tr><tr><td>1.5</td><td>-5.85</td><td>-10.85</td></tr><tr><td>2.0</td><td>-4.33</td><td>-9.33</td></tr></tbody></table></p>예를 들어 데시메이션 레이트가 11이고 출력 데이터 레이트가 2배인 경우, 요구되어지는 Eb/No가 \( 2 \mathrm{~dB} \)이면 대략 \( 0.5 \mathrm{~dB} \)의 성능저하를 가져온다. 만약 요구되어지는 Eb/No가 \( 7 \mathrm{~dB} \)이면 약 \( 1 \mathrm{~dB} \)의 성능저하를 가져온다. 따라서 DSP의 연산능력이 한정되어 있을 경우, 보상필터의 사용여부는 채널선택 필터와의 트레이드 오프를 통해 결정한다.</p>
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"Output Data Rate =2x에서 Rate 20의 신호 대 잡음비의 크기와 가장 적은 차이를 가진 Rate는 어떤거니?",
"Rate가 5일 때 Output Data Rate =4x에서 Roll Off\\( (\\mathrm{dB}) \\) 값은 얼마야?",
"Output Data Rate =2x에서 Roll Off\\( (\\mathrm{dB}) \\)의 크기가 가장 큰 Rate는 뭐야?",
"Rate가 8일 때 Output Data Rate =2x에서 신호 대 잡음비 값은 얼마야?",
"Output Data Rate =4x에서 신호 대 잡음비 크기가 두 번째로 적은 Rate는 뭐야?",
"Rate가 2일 때 Output Data Rate =2x에서 Roll Off\\( (\\mathrm{dB}) \\) 값은 얼마야?",
"Output Data Rate =4x에서 신호 대 잡음비의 크기가 세 번째로 큰 Rate는 어떤걸까?",
"Output Data Rate =4x에서 Roll Off\\( (\\mathrm{dB}) \\) 크기가 가장 많은 값은 무엇이야?",
"Output Data Rate =4x에서 Rate 17의 Roll Off\\( (\\mathrm{dB}) \\) 값은 어떤 값이야?",
"Eb/No Degradation 0.01에서 Eb/NoREQ=2의 값은 얼마야?",
"가장 큰 Eb/No Degradation 값은 얼마인가?",
"Eb/NoREQ=2의 크기가 가장 큰 Eb/No Degradation는 얼마지?",
"Eb/NoREQ=4의 크기가 최소인 Eb/No Degradation는 얼마지?",
"Eb/NoREQ=2와 Eb/NoREQ=7의 크기 차가 가장 적은 Eb/No Degradation는 어떤 거야?",
"Eb/NoREQ=7이 -12.87일 때 Eb/No Degradation는 얼마일까?",
"Output Data Rate =4x에서 Roll Off\\( (\\mathrm{dB}) \\) 크기가 Rate 8과 차이가 가장 적은 Rate는 어떤 것이니?"
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인공물ED
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W-CDMA 기지국용 디지털 수신기의 CIC 롤 오프 보상필터 설계
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<h2>3. CIC 롤오프 보상 필터</h2> <p>CIC 롤오프 보상필터는 연산량 이독을 위해 채널선택 필터와 콘볼루션시킨다. 일반적으로 채널선택 필터가 대칭특성을 가지므로, CIC 롤오프 보상 필터 역시 대칭특성을 가져야 하며, 이와 같은 특성을 가지는 최소 차수는 3 차이다. 가운데 계수의 값을 1로 정규화하고, 이득을 1로 하면 보상필터 \( c(n) \)은 아래와 같다.</p> <p>\( c(n)=\left\{\frac{-a}{1-2 a}, \frac{1}{1-2 a}, \frac{-a}{1-2 a}\right\} \), 단 \( a \neq 0.5 \)</p> <p>보상필터 \( c(n) \)의 주피수 응답특성 \( C(\omega) \)는 아래와 같이 표현된다:</p> <p>\( C(\omega)=\frac{1-2 a \cos \omega}{1-2 a} \), 단 \( a \neq 0.5 \)</p> <p>CIC 필터의 응답특성을 \( F(\omega) \)라 하고, 이상적인 응답 특성을 \( D(\omega) \)라 하면, 오류함수 \( E_{l: W}(a) \)는 아래와 같이 정의된다:</p> <p>\( E_{l \cdot W}(a)=\int_{0}^{p . e}(D(\omega)-C(\omega) F(\omega))^{2} d \omega \)</p> <p>여기서 p.e.는 수신신호의 통과대역 edge를 의미한다. 일반적으로 수신신호는 천이영역으로 인해 정확한 통과대역에지를 정의하기 어렵다. 이 때 수신신호의 주파수 응답특성을 무게함수로 사용하면 보다 정확하게 롤 오프 현상을 보상할 수 있다. \( E(a) \)는 무게함수 \( W(\omega) \)를 사용할 경우 오류함수이다.</p> <p>\( E(a)=\int_{0}^{\pi}(D(\omega)-C(\omega) F(\omega))^{2} W(\omega) d \omega \)</p> <p>\( D(\omega)=1 \)이라 하면, \( E(a) \)는 아래와 같다:</p> <p>\( \begin{aligned} E(a)=& \int_{0}^{\pi}\left(1-\left(\frac{1-2 a \cos \omega}{1-2 a}\right) F(\omega)\right)^{2} W(\omega) d \omega \\ &=\frac{1}{(1-2 a)^{2}}\left(4 a^{2} \int_{0}^{\pi}(\cos \omega F(\omega)-1)^{2} W(\omega) d \omega\right.\\ &+4 a \int_{0}^{\pi}(\cos \omega F(\omega)-1)(1-F(\omega)) W(\omega) d \omega \\ &\left.+\int_{0}^{\pi}(1-F(\omega))^{2} W(\omega) d \omega\right) \end{aligned} \) \( =\frac{1}{(1-2 a)^{2}}\left(\alpha a^{2}+\beta a+\frac{r}{4}\right) \)</p> <p>여기서 \( \alpha, \beta \) 그리고 \( \gamma \)는 각각 아래와 같다.</p> <p>\( \alpha=4 \int_{0}^{\pi}(\cos \omega F(\omega)-1)^{2} W(\omega) d \omega \) \( \beta=4 \int_{0}^{\pi}(\cos \omega F(\omega)-1)(1-F(\omega)) W(\omega) d \omega \) \( \gamma=4 \int_{0}^{\pi}(1-F(\omega))^{2} W(\omega) d \omega \)</p> <p>그리고 \( E(a) \)의 1차 미분함수를 \( E^{\prime}(a) \)라 하면 아래와 같이 표현된다:</p> <p>\( \begin{aligned} E^{\prime}(a) &=\frac{(2 a a+\beta)\left(4 a^{2}-4 a+1\right)-\left(a a^{2}+\beta a+\gamma / 4\right)(8 a-4)}{(1-2 a)^{4}} \\ &=\frac{-4(\alpha+\beta) a^{2}+2(\alpha-\gamma) a+(\beta+\gamma)}{(1-2 a)^{4}} \\ &=\frac{-1}{(1-2 a)^{4}} \times 4(\alpha+\beta)\left(a-\frac{1}{2}\right)\left(a+\frac{\beta+\gamma}{\alpha+\beta}\right) \end{aligned} \) 보조정리 1. \( { }^{-\frac{\beta+\gamma}{\alpha+\beta}<\frac{1}{2}} \) 이다.</p> <p>증명) \( f(a)=-4(\alpha+\beta)\left(a-\frac{1}{2}\right)\left(a+\frac{\beta+\gamma}{\alpha+\beta}\right) \)라 하자. \( \alpha+\beta \)는 아래의 조건을 만족하므로</p> <p>\( \alpha+\beta=4 \int_{0}^{p e} F(\omega)(1-\cos \omega F(\omega))(1-\cos \omega) d \omega>0 \)</p> <p>이차항의 계수는 언제나 음수이다. \( f(a) \)의 미분함수 \( f^{\prime}(a)=-8(\alpha+\beta) a+2(\alpha-\gamma) \) 는 \( a=1 / 2 \)에서 언제나 음수이다:</p> <p>\( \begin{aligned} f^{\prime}(1 / 2) &=-(2 \alpha+4 \beta+2 \gamma) \\ &=-2 \int_{0}^{p . e}(F(\omega)(1-\cos \omega))^{2} d \omega<0 \end{aligned} \)</p> <p>따라서 \( -\frac{\beta+\gamma}{\alpha+\beta}<\frac{1}{2} \)이다.</p> <p>정리 1. 는</p> <p>\( a=\frac{\int_{0}^{\pi} F(\omega)(1-\cos \omega F(\omega))(1-F(\omega)) W(\omega) d \omega}{\int_{0}^{\pi} F(\omega)(1-\cos \omega F(\omega))(1-\cos \omega) W(\omega) d \omega} \) 일 때 최소값을 갖는다.</p> <p>증명) 구간 \( [-\infty, 1 / 2) \)에서는 \( a=-\frac{\beta+\gamma}{\alpha+\beta} \)일 때 오류가 최소이다. 구간 \( (1 / 2, \infty] \)에서는 \( a=\infty \)일 때 오류값이 최소이다. \( E(-\infty)=E(\infty) \)이므로, \( a=-\frac{\beta+\gamma}{\alpha+\beta} \)일 때 오류가 최소이다.</p> <p>W-CDMA에서는 펄스성형필터로 \( \alpha=0.22 \)인 루트제 곱코사인 필터를 사용한다. 수신단에서 정합필터를 사용 하면 W-CDMA의 무게함수 \( W(\omega) \)는 아래와 같이 정의 할 수 있다:</p> <p>\( W(\omega)=\left\{\begin{array}{ll}1, & \omega<\frac{\pi}{2}(1-0.22) \\ \cos ^{4}\left[\frac{1}{2 \times 0.22}\left(\omega-\frac{\pi}{2}(1-0.22)\right)\right], & \frac{\pi}{2}(1-0.22)<\omega<\frac{\pi}{2}(1+0.22) \\ 0, & \frac{\pi}{2}(1+0.22)<\omega<\pi\end{array}\right. \)<caption>(1)</caption></p> <p> <표 3>은 무게함수로 식 (1)을 사용하였을 때, 데시메이션에 따라 오류를 최소화하는 \( a \)와 보상필터를 사용할 경우 SNR을 정리한 것이다.</p> <p> <table border><caption>표 3. 최적의 필터계수와 보상필터 사용에 따른 SNR</caption> <tbody><tr><td rowspan=2>Decimation Rate</td><td colspan=2>Output Data Rate 2x</td><td colspan=2>Output Data Rate 4x</td></tr><tr><td>a</td><td>\( \operatorname{SNR}(\mathrm{dB}) \)</td><td>a</td><td>\( \operatorname{SNR}(\mathrm{dB}) \)</td></tr><tr><td>2</td><td>0.1458</td><td>-37.56</td><td>0.0425</td><td>-53.49</td></tr><tr><td>5</td><td>0.1757</td><td>-34.73</td><td>0.0536</td><td>-51.00</td></tr><tr><td>8</td><td>0.1789</td><td>-34.44</td><td>0.0548</td><td>-50.76</td></tr><tr><td>11</td><td>0.1799</td><td>-34.35</td><td>0.0552</td><td>-50.69</td></tr><tr><td>14</td><td>0.1803</td><td>-34.31</td><td>0.0553</td><td>-50.65</td></tr><tr><td>17</td><td>0.1803</td><td>-34.29</td><td>0.0554</td><td>-50.64</td></tr><tr><td>20</td><td>0.1866</td><td>-34.28</td><td>0.0555</td><td>-50.63</td></tr></tbody></table></p> <p> <그림 3>은 CIC 필터, 보상필터 그리고 보상필터를 사용하였을 때의 주피수 응답특성을 도시한 것이다. 식 (1)의 무게함수를 사용하였으므로 \( 1.4976 \mathrm{MHz} \) 이하의 주파수 대역에 대한 보상에 초점을 맞춘 것을 알 수 있다.</p> <h2>4. 시뮬레이션</h2> <p> <그림 4>는 데시메이션 레이트가 11이고, 출력 데이터 레이트가 2x인 경우 CIC 롤오프 보상필터의 사용여부에 따른 BER(Bit Error Rate)특성을 그림으로 나타낸 것이다. 보상필터를 사용함으로써 성능이 향상됨을 알 수 있으며, \( a=0.1799 \) 이면 이상적인 BER 특성과 유사하다.</p>
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"Output Data Rate 2x의 a가 0.1757일 때 신호 대 잡음비는 얼마야?",
"Output Data Rate 2x의 SNR이 -34.31인 a는 얼마야?",
"가장 적은 값의 Decimation Rate는 얼마야?",
"Output Data Rate 2x의 a 값이 가장 클 때 Decimation Rate는 얼마인가?",
"Output Data Rate 2x에서 두번째로 적은 a의 SNR은 얼마일까?",
"Output Data Rate 4x에서 가장 적은 a는 얼마인가?",
"Output Data Rate 2x에서 가장 적은 SNR은 얼마의 Decimation Rate를 가지니?",
"Decimation Rate 2에서 a가 더 큰 Output Data Rate는 무엇이야?",
"Output Data Rate 4x에서 a가 0.0548일 때 Decimation Rate는 어떤 값이지?",
"Decimation Rate 5에서 어떤 Output Data Rate가 SNR 값이 더 적을까?",
"Output Data Rate 2x에서 SNR이 -34.35일 때 Decimation Rate는 얼마지?",
"Output Data Rate 4x에서 0.0552의 a는 어떤 SNR 값을 가질까?",
"Decimation Rate 8에서 더 적은 a는 어떤 값을 가져?",
"Output Data Rate 4x에서 어떤 SNR값이 Decimation Rate 17의 SNR 값 보다 더 크니?",
"Output Data Rate 4x에서 a가 두번째로 적을 때 Decimation Rate는 어떤거야?",
"Output Data Rate 2x에서 SNR 값이 Decimation Rate 17 보다 큰 a는 어떤 값이야?",
"Output Data Rate 4x에서 최소치 SNR값은 얼마의 Decimation Rate를 가질까?",
"Decimation Rate 11에서 어떤 SNR 값이 최고치야?",
"Output Data Rate 4x에서 SNR이 -50.69의 경우 a는 뭐야?",
"Output Data Rate 2x에서 어떤 a 값이 가장 크나?",
"Decimation Rate의 가장 큰 값은 얼마야?",
"표에 따르면 Decimation Rate의 가장 큰 값은 어느 정도가 되지"
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인공물ED
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전자코 시스템을 위한 IEEE 1451.4 TEDS의 새로운 표준화 방안
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<p>제안하는 전자코 시스템 센서에 대한 템플레이트 TEDS는 표 6에 나타내었다. 총 4개의 영역으로 나누어 결정하였다.</p> <p>첫 번째 영역은 센서의 기본 정보를 표현하며, 표 5에 나타내었다. 템플레이트 ID를 44라고 하였다. 이는 IEEE 표준화 위원회에서 지정해주는 부분으로 현재 사용하지 않는 ID로 설정하였다. 그리고 [\(\%\)TypeSen]는 전자코 시스템 센서의 종류에 대해서 표현 하였다. \( 8 \mathrm{bit} \)로 설정하였고, 표 6과 같이 ASCII 형태로 표현한다.[\(\%\)OrderSen]는 현재 템플레이트 TEDS에서 표현하고 있는 센서가 센서어레이에서 몇 번쪠 센서인가를 표현하고 있다.</p> <caption>표 6. 센서의 종류</caption> <table border><tbody><tr><td>Char</td><td>Type of Electronic nose sensor</td></tr><tr><td>'M'</td><td>Meta oxide senspr(Mox)</td></tr><tr><td>'Q'</td><td>Quartz cnystal microbalance(QCM) sensors</td></tr><tr><td>'S'</td><td>Surface acoustic wave(SAW) sensors</td></tr><tr><td>'P'</td><td>Conduting Polymer(CP) sensors</td></tr><tr><td>\(\vdots\)</td><td>\(\vdots\)</td></tr></tbody></table> <p>두 번째 영역은 표 7과 같으며, 센서에 대한 정보로 측정된 신호의 출력 및 센서 저항, 응답 시간 등을 나타내었다. 또한 전자코 시스템에서 사용하는 가스센서에는 센싱부의 온도를 유지시키기 위해 히터를 내장하고 있다. 따라서 히터에 대한 정보도 포함 되어야 한다.</p> <p>표 8은 세 번째 영역인 센서의 제한성에 대해서 표현하였다. 센서와 히터의 공급전원, 히터의 전류 등에 대한 정보를 표현한다.</p> <p>마지막으로, 네 번째 영역은 센서의 캘리브레이션에 대한 정보를 표현한다. 표 9에 나타내었으며, 전자코 시스템의 센서의 마지막 캘리브레이션 일시, 캘리브레이션 주기 등을 표현한다. 또한 센서 어레이에 사용되고 있는 센서의 모델 번호도 나타날 수 있게 하였다.</p> <table border><caption>표 8. 제안하는 템플레이트 TEDS - 센서 정보</caption><tbody><tr><td>property/ command</td><td>Description</td><td>\(\mathrm{Bits}\)</td><td>Value</td></tr><tr><td>\(\%\)MinDetRan</td><td>Minimum Detection Range</td><td>32</td><td>Unit [\(\mathrm{ppm}\)]</td></tr><tr><td>\(\%\)MaxDetRan</td><td>Maximum Detection Range</td><td>32</td><td>Unit [\(\mathrm{ppm}\)]</td></tr><tr><td>%MinSenSuppVol</td><td>Minimum Sensor Supply Voltage</td><td>16</td><td>Unit [\(\mathrm{V}\)]</td></tr><tr><td>\(\%\)MaxSenSuppVol</td><td>Maximum Sensor Supply Voltage</td><td>16</td><td>Unit [\(\mathrm{V}\)]</td></tr><tr><td>\(\%\)MinHeatSuppVol</td><td>Minimum Heater Suply Voltage</td><td>16</td><td>Unit [\(\mathrm{V}\)]</td></tr><tr><td>\(\%\)MaxHeatSuppVol</td><td>Maximm Heater Supply Voltage</td><td>16</td><td>Unit [\(\mathrm{V}\)]</td></tr><tr><td>\(\%\)TypHeatCurr</td><td>Typical Heater Current</td><td>16</td><td>Unit [\(\mathrm{mA}\)]</td></tr></tbody></table><table border><caption>표 9. 제안하는 템플레이트 TEDS. - 캘리브레이션 정보</caption><tbody><tr><td>property / command</td><td>Description</td><td>\(\mathrm{Bits}\)</td><td>Value</td></tr><tr><td>\(\%\)CalDate</td><td>Calibration Date</td><td>16</td><td>Month/day/year</td></tr><tr><td>\(\%\)CalInitials</td><td>Calibration initiars</td><td>15</td><td></td></tr><tr><td>\(\%\)CalPeriod</td><td>Calibration period</td><td>12</td><td>days</td></tr><tr><td>\(\%\)MeasID</td><td>Measurement location ID</td><td>11</td><td></td></tr><tr><td>\(\%\)SenModel</td><td>Sensor Model</td><td></td><td>Sensor Model Number</td></tr><tr><td>\(\%\)UsrData</td><td>User Data (Comment)</td><td></td><td>HOSEO Univ.</td></tr></tbody></table> <p>IEEE 1451.4 표준 TEDS를 이용하여 다수의 센서 어레이를 포현하면, 기준 TEDS와 표준 템풀레이트가 센서의 수만큼 있어야 하지만, 전자코 시스템을 위해 제안하는 방법을 사용하면 기준 TEDS 하나에 다수의 표준 템플레이트 TEDS를 사용하여도 된다.</p> <p>그림 4는 IEEE 1451.4를 이용하여 4개의 센서에 TEDS를 적용한 모습이고, 그림 5는 제안된 방법을 이 용하여 적용한 모습이다.</p> <p>표 10에 제안하는 전자코 시스템의 템플레이트 TEDS를 나타내었다.</p>
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"전자코 시스템의 가스센서에서는 어떻게 센싱부의 온도를 유지시키고 있나?",
"문자 M의 Type of Electronic nose sensor는 무엇인가?",
"Quartz cnystal microbalance(QCM) sensors 는 어떤 문자의 센서 기본 정보인가?",
"Maximm Heater Supply Voltage 의 property/ command는 무엇인가?",
"%MinDetRan 과 %MaxDetRan 의 Bits 값은 얼마인가?",
"%MinSenSuppVol과 %MaxSenSuppVol 의 공통된 Bits 값은 얼마인가?",
"표는 센서오 히터의 공급전원, 히터의 전류등에 대한 정보를 나타내는데 읻것은 무엇에 대해 표현한 것인가?",
"표는 무엇에 대한 정보를 표현한 것인가?"
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인공물ED
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전자코 시스템을 위한 IEEE 1451.4 TEDS의 새로운 표준화 방안
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<h1>Ⅴ. 전자코 시스템 센서를 위한 IEEE 1451.4 제안</h1> <p>TEDS는 센서 및 액츄에어터의 모든 정보가 수록되어야 한다. 따라서 전자코 시스템의 TEDS에도 센서의 모든 정보가 수록되어야 한다.</p> <p>제안하는 전자코 시스템 센서의 TEDS는 IEEE 1451.4의 표준 TEDS를 수정하여 전자코 시스템 센서에 적합하게 구성하였다. 본 논문에서는 전자코 시스템에서 사용하는 센서에 대해 적용하는 것이 아니라, 전자코 시스템에 대해서 적용하였다. 따라서 기본 TEDS는 전자코 시스템 센서에 대한 정보를 표현하지 않고, 전자코 시스템에 대헤 표현한다. 전자코 시스템의 기본 TEDS 는 표 4와 같다. 제조사 ID는 IEEE에 요청을 하여 받아야 한다. 본 논문에서는 제조사 ID는 16383으로 설정하였다. 모델 번호와 일련번호는 제조사에서 붙여야 하기 때문에 특별한 의미 없이 넣었다. 버전 레터와 버전 번호는 제조사에서 할당할 수 있게 하였다. 마지막으로 일련번호는 제품의 생산 시 붙여지는 번호로 표준 TEDS 에는 \( 24 \mathrm{bit} \)가 할당되어있다. 그러나 전자코 시스템은 하나의 센서를 사용하지 않고 다수의 센서를 어레이화 하여 사용한다. 따라서 일련번호를 분할하여, 상위 \(20\mathrm{bit}\)는 제품의 일련번호로 사용하고, 하위 \( 4 \mathrm{bit} \)를 이용하여 전자코 시스템의 센서 수를 표현하였다. 일반적으로 센서 어레이의 경우 16개를 넘는 경우가 없기 때문에 하위 \( 4 \mathrm{bit} \)만을 사용하여 어레이 된 센서의 숫자를 표현하였다. 일련번호 하위 \( 4 \mathrm{bit} \)가 ' 0 '이면 전자코 시스템의 센서는 하나가 사용되었고, '1'이면 두 개의 센서가 어레이 되었다는 이야기가 된다. 또한 표준 템플레이트 TEDS도 몇 개를 사용하는지를 알 수 있다.</p> <caption>표 4. 기본 TEDS 수정</caption> <p>CP 센서와 같이 저항의 변화를 측정하는 경우에는 템플레이트 ID=32에 적용이 가능하고, QCM 센서의 경우에는 주파수를 출력하기 때문에 FVC(frequency to voltage converter)를 사용하여 전압출력을 측정하면 템플레이트 ID=30에 적용이 가능하다. 그리고 CP 센서와 MOX 센서를 브릿지 형태로 사용한다면 템플레이트 ID=33으로 표현할 수 있다. 이렇듯 IEEE 1451.4의 표준 템플레이트 TEDS를 적용하여 전자코 시스템의 센서를 표현할 수 있다. 그러나 IEEE 1451.4 TEDS는 일반적인 센서에 대해서 표현을 한 것이기 때문에 전자코 시스템 센서에 특성을 표현할 수는 없다. 따라서 IEEE 1451.4 의 표준 템플레이트 TEDS를 수정하여 전자코 시스템에 사용할 수 있는 표준 템플레이트 TEDS를 나타내었다.</p>
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"전자코 시스템이 센서를 사용하는 방법은 뭐야?",
"전자코 시스템 센서를 어떻게 표현해?",
"표준 템플레이트 TEDS를 어떤 방식으로 나타냈어?",
"QCM 센서의 경우 템플레이트 ID=30에 어떻게 적용해?"
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인공물ED
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전자코 시스템을 위한 IEEE 1451.4 TEDS의 새로운 표준화 방안
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<h1>Ⅲ. IEEE 1451.4 TEDS</h1> <p>TEDS 정보는 기본 TEDS(basic TEDS), 표준 템플레이트 TEDS(standard template TEDS), 캘리브레이션 TEDS 템플레이트(calibration TEDS template), 사용자에는 센서에 대한 제조사(manufacturer) ID 모델 번호 데이터(user data) 영역으로 나눌 수 있다. 기본 TEDS(model number), 버전 레터(version letter), 버전 번호(version number), 일련 번호(serial number)를 포함되며, 표준 템플레이트 TEDS는 센서나 액추에이터의 중요한 특성인 센서타입, 센서의 감도, 측정범위, 대역폭 등이 기록된다. 그리고 캘리브레이션 TEDS 템플레이토는 마지막 캘리브레이션 날짜, 교정 엔진 계수(correction engine coefficients)등을 포함한다. 다시 말하면 TEDS는 센서를 이용하는데 필요한 것을 포함한다. 표 1은 IEEE 1451.4 표준 TEDS를 보여주고 있다.</p> <p>기본 TEDS는 IEEE 1451.4 TEDS의 처음 \( 64 \mathrm{bit} \)이며, 비휘발성 메모리에 저장되어야 한다. 센서 및 액추에이터의 제조사 및 제품 정보 등이 기록되어 있다. 표 2는 기본 TEDS를 나타내었다. 여기서 제조사 ID는 아스키 파일 형태로 IEEE 표준화 위원회에서 할당하고 관리한다. 그 외 나머지는 제조사 재량으로 할당하여 사용할 수 있다.</p> <caption>표 2. 기본 TEDS</caption> <table border><tbody><tr><td></td><td>Bit Length</td><td>Allowable Range</td></tr><tr><td>Manufacturer ID</td><td>14</td><td>17 - 16381</td></tr><tr><td>Model Number</td><td>15</td><td>0 - 32767</td></tr><tr><td>Version Letter</td><td>5</td><td>A -Z (data cype Chr5)</td></tr><tr><td>Version Number</td><td>6</td><td>0 - 63</td></tr><tr><td>Serial Number</td><td>24</td><td>0 - 16777215</td></tr></tbody></table> <p>표 3은 표준 템플레이트 TEDS를 나타내었다. 표준 템플레이트 TEDS는 센서의 일반적인 분류를 통해 템플레이트 ID를 정의 한다. 템플레이트 ID 25~39는 특정한 종류의 센서에 필요한 성질을 포함한다. 템플레이트 ID 40~42는 캘리브레이션 템플레이트다. 각각의 템플레이트 ID는 센서의 종류, 센싱 회로의 구성, 출력신호, 동작 온도 등에 따라 분류한다. 분류된 템플레이트 ID는 각각 센서들의 센싱을 위한 출력신호의 레벨, 신호의 단위, ADC의 분해능 등이 기술되어 있다.</p> <caption>표 3. IEEE 표준 템플레이트 TEDS</caption>
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"Manufacturer ID의 Bit Length는 몇인가?"
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인공물ED
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유한한 정사각형 기판의 크기가 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향
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<h2>2. 유전상수가 10인 기판 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)일 때 동작 주파수가 \( 10 \mathrm{GHz} \)인 경우 기판의 크기가 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향</h2> <p>동작 주파수가 다른 경우 기판 크기 변화가 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 기판 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)인 CER-10 기판을 이용하여 동작 주파수가 \( 10 \mathrm{GHz} \)인 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 기판 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)일 때 패치의 길이와 폭은 각각 \( 3.4 \mathrm{~mm} \)와 \( 3 \mathrm{~mm} \)이고 피드 포인트 위치는 \( x_{f}=0.7 \mathrm{mm} \)에 위치한다.</p> <p>그림 10은 CER-10 기판의 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)일 때 동작 주파수가 \( 10 \mathrm{GHz} \)인 경우 기판의 한 변의 길이를 \( 0.4 \lambda_{0} \)에서 \( 3.0 \lambda_{0} \)까지 \( 0.2 \lambda_{0} \) 간격으로 변화시켜가며 각각의 공진 주파수에서 전산 모의한 전방방사와 후방방사의 이득을 나타낸다. 전방방사 이득은 기판의 크기에 따라 \( -0.79 \mathrm{dBi} \)부터 \( 6.39 \mathrm{dBi} \)까지 변화하였고 후방방사 이득은 \( -10.96 \mathrm{dBi} \)부터 \( -3.72 \mathrm{dBi} \)까지 변화하였다. 전방방사는 기판의 한 변의 길이가 \( 0.6 \lambda_{0} \)일 때 \( 5.82 \mathrm{dBi} \)로 크게 발생하고 기판의 길이가 증가하면 감소하여 \( 1.2 \lambda_{0} \)인 경우에 \( -0.51 \mathrm{dBi} \)로 가장 작게 발생하였다. 기판의 길이가 더 증가하면 전방방사가 다시 증가하여 \( 2.4 \lambda_{0} \)일 때 \( 6.39 \mathrm{dBi} \)로 가장 크게 된다. 또한 기판의 한 변의 길이가 \( 0.8 \lambda_{0} \)일 때 후방방사 이득이 가장 작아 전방방사와 후방방사의 이득 차이가 \( 15.68 \mathrm{~dB} \)로 가장 크게 발생하였다.</p> <p>동작 주파수가 \( 5 \mathrm{GHz} \)이고 CER-10 기판의 두께가 \( 3.2 \mathrm{~mm} \)인 경우와 비교해 보면 기판 크기에 따른 전방방사 이득과 후방방사 이득의 변화 경향은 거의 같음을 볼 수 있다. 그 이유는 기판의 전기적 두께가 동작 주파수가 \( 5 \mathrm{GHz} \)이고 \( \mathrm{CER}-10 \) 기판의 두께가 \( 3.2 \mathrm{~mm} \)인 경우와 같기 때문이라 생각된다.</p> <p>그림 11(a)와 (b)는 각각 기판의 크기가 \( 0.8 \lambda_{0}, 1.0 \) \( \lambda_{0}, 1.2 \lambda_{0} \) 그리고 \( 2.4 \lambda_{0} \)일 때 E-평면과 H-평면의 방사 패턴을 나타낸다. 동작주파수가 \( 5 \mathrm{GHz} \)이고 CER-10 기판 두께가 \( 3.2 \mathrm{~mm} \)인 그림 8 (a)와 (b)와 비교하면 각각의 기판 크기에 따른 방사 패턴이 거의 유사함을 알 수 있다.</p> <p>표 5는 동작 주파수가 \( 10 \mathrm{GHz} \)일 때 기판의 한 변의 길이를 \( 0.4 \lambda_{0} \)에서 \( 3.0 \lambda_{0} \)까지 \( 0.2 \lambda_{0} \) 간격으로 변화시켜가며 전산 모의한 안테나의 방사 특성을 요약한 결과를 보인다.</p> <table border><caption>표 5. 동작 주파수가 \( 10 \mathrm{GHz} \)이고 유전상수가 10인 기판의 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)일 때 기판의 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성</caption> <tbody><tr><td>기판 크기 \( \left(\lambda_{0}\right) \)</td><td>공진 주파수 \( (\mathrm{GHz}) \)</td><td>\( S_{11} (\mathrm{dB}) \)</td><td>\( 10 \mathrm{dB} \) 대역폭\( (\%) \)</td><td>전방 방사 \( (\mathrm{dBi}) \)</td><td>후방 방사 \( (\mathrm{dBi}) \)</td><td>전후방 방사차 \( (\mathrm{dB}) \)</td></tr><tr><td>0.4</td><td>10.15</td><td>-28.95</td><td>6.2</td><td>5.44</td><td>-6.02</td><td>11.46</td></tr><tr><td>0.6</td><td>10.15</td><td>-28.19</td><td>5.2</td><td>5.82</td><td>-8.73</td><td>14.55</td></tr><tr><td>0.8</td><td>9.9</td><td>-23.44</td><td>6.5</td><td>4.72</td><td>-10.96</td><td>15.68</td></tr><tr><td>1.0</td><td>9.98</td><td>-30.62</td><td>5.0</td><td>4.99</td><td>-5.60</td><td>10.59</td></tr><tr><td>1.2</td><td>9.98</td><td>-36.11</td><td>5.4</td><td>-0.51</td><td>-3.89</td><td>3.38</td></tr><tr><td>1.4</td><td>9.94</td><td>-20.96</td><td>6.4</td><td>-0.79</td><td>-9.74</td><td>8.95</td></tr><tr><td>1.6</td><td>10.05</td><td>-34.93</td><td>5.5</td><td>0.30</td><td>-7.19</td><td>7.49</td></tr><tr><td>1.8</td><td>10</td><td>-25.96</td><td>4.6</td><td>2.58</td><td>-4.77</td><td>7.35</td></tr><tr><td>2</td><td>9.93</td><td>-34.05</td><td>5.3</td><td>5.17</td><td>-3.72</td><td>8.89</td></tr><tr><td>2.2</td><td>9.98</td><td>-21.2</td><td>6.6</td><td>5.17</td><td>-6.37</td><td>11.54</td></tr><tr><td>2.4</td><td>10.04</td><td>-58.16</td><td>5.1</td><td>6.39</td><td>-4.13</td><td>10.52</td></tr><tr><td>2.6</td><td>9.99</td><td>-41.21</td><td>5.1</td><td>5.37</td><td>-4.64</td><td>10.01</td></tr><tr><td>2.8</td><td>9.98</td><td>-33.34</td><td>5.4</td><td>3.32</td><td>-4.37</td><td>7.7</td></tr><tr><td>3.0</td><td>9.99</td><td>-27.59</td><td>5.8</td><td>-0.47</td><td>-4.17</td><td>3.7</td></tr></tbody></table>
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"어떤 값의 기판 크기가 가장 적을까?",
"가장 큰 기판 크기는 얼마야?",
"표5의 내용을 참고할 때, 가장 큰 기판 크기는 얼마지?",
"공진 주파수 크기 10을 가진 기판 크기는 얼마인가?",
"가장 큰 공진 주파수 크기는 얼마인가?",
"어떤 공진 주파수 값이 세 번째로 클까?",
"어떤 기판 크기가 두 번째로 적은 공진 주파수 크기를 가지는가?",
"공진 주파수 크기가 기판 크기 3.0과 동일한 기판 크기는 얼마지?",
"안테나의 동작주파수, 유전상수, 두께는 표의 어디에서 알 수 있나?",
"가장 큰 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\) 값은 얼마야?",
"표의 내용을 보면 가장 큰 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\) 값이 뭐지",
"기판 크기가 2일 때 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\)는 얼마냐?",
"\\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\) 크기 -23.44의 공진 주파수는 얼마지?",
"최소치의 대역폭은 얼마의 크기를 가지니?",
"최소치 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\)의 공진 주파수 크기는 어떤 값이지?",
"\\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\) 값이 두 번째로 적은 값의 기판 크기는 얼마일까?",
"기판 크기 1.4의 공진 주파수 보다 더 적은 공진 주파수의 크기는 얼마니?",
"기판 크기 0.4와 같은 공진 주파수 값을 가진 기판 크기는 얼마니?",
"두 번째로 큰 값의 공진 주파수를 가진 기판 크기는 얼마인가?",
"9.98의 공진 주파수를 가진 기판 중에 가장 적은 기판 크기는 얼마일까?",
"두 번째로 큰 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\)의 기판 크기는 얼마인가?",
"정수 값을 가진 공진 주파수의 기판 크기는 얼마일까?",
"최대 대역폭 크기의 기판 크기는 얼마일까?",
"표를 볼 때 최대 대역폭 크기의 기판 크기는 얼마지",
"\\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\)가 -28.19의 대역폭은 얼마인가?",
"기판 크기 2.6과 동일한 대역폭을 가지는 기판의 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\)은 얼마니?",
"세 번째로 큰 대역폭의 기판 크기는 얼마일까?",
"최소치 전방 방사를 가진 기판 크기의 대역폭은 얼마일까?",
"표에 따르면 최소치 전방 방사를 가진 기판 크기의 대역폭이 어느 정도일까?",
"기판 크기 1.2의 대역폭과 크기가 같은 기판 크기는 얼마지?",
"전방 방사 크기가 4.99일 경우 \\( S_{11} (\\mathrm{dB}) \\)은 얼마일까?",
"어떤 크기의 대역폭 값이 두 번째로 적니?",
"\\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭\\( (\\%) \\)이 4.6일 때 전방 방사는 얼마의 크기를 가지는가?",
"어떤 값을 가진 전방 방사 크기가 두 번째로 클까?",
"두 번째로 적은 전방 방사 크기는 얼마니?",
"표를 보면 두 번째로 적은 전방 방사 크기는 어느 정도지?",
"전방 방사의 절대값이 가장 적은 기판 크기는 얼마인가?",
"가장 큰 전방 방사 크기를 가진 기판 크기는 얼마냐?",
"대역폭이 5.5일 때 공진 주파수는 어떤 크기를 가질까?",
"공진 주파수 9.93일 때 전방 방사 크기와 같은 크기의 전방 방사 크기를 가지는 기판 크기는 어떤 값이지?",
"기판 크기 0.4의 후방 방사 크기는 얼마지?",
"표의 내용을 보면 기판 크기 0.4의 후방 방사 크기가 어느 정도야",
"후방 방사 크기가 -4.17일 경우 공진 주파수 크기는 얼마일까?",
"어떤 후방 방사 값이 두 번째로 크니?",
"최대값의 후방 방사 크기를 가지고 있는 기판의 전방 방사 크기는 어떤 값이니?",
"최소의 후방 방사 크기를 가진 기판의 대역폭은 얼마니?",
"후방 방사 -4.17의 전후방 방사차이 값 보다 더 적은 값을 가진 기판 크기는 어떤거야?",
"어떤 기판 크기가 전방 방사와 후방 방사 차이가 7.49인가?",
"최고의 전후방 방사차이를 가진 기판의 후방 방사 크기는 얼마인가?",
"2의 기판 크기는 얼마의 전후방 방사차이를 가지나?",
"최소의 전후방 방사차이를 가진 기판 크기는 어떤 대역폭을 가질까?",
"어떤 기판 크기가 두 번째로 큰 전후방 방사차이를 가지고 있어?",
"두 번째로 적은 후방 방사의 기판 크기는 얼마냐?",
"표5의 특성을 참조하면 두 번째로 적은 후방 방사의 기판 크기가 얼마일까?"
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인공물ED
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유한한 정사각형 기판의 크기가 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향
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<h2>3. 두께가 \( 0.8 \mathrm{~mm} \)인 기판의 크기가 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향</h2> <p>그림 4는 기판 두께가 \( 0.8 \mathrm{~mm} \)일 때 기판의 한 변의 길이를 \( 0.4 \lambda_{0} \)에서 \( 3.0 \lambda_{0} \)까지 \( 0.2 \lambda_{0} \) 간격으로 변화시켜가며 각각의 공진 주파수에서 전산모의한 전방방사와 후방방사의 이득을 나타낸다. 전방방사는 기판의 크기에 따라 \( 1.30 \mathrm{dBi} \)부터 \( 4.94 \mathrm{dBi} \)까지 변화하였고 후방방사는 \( -14.52 \mathrm{dBi} \)부터 \( -5.52 \mathrm{dBi} \)까지 변화하였다. 전방방사는 기판의 한 변의 길이가 \( \lambda_{0} \)일 때 \( 4.94 \mathrm{dBi} \)로 가장 크고 \( 2.6 \lambda_{0} \)일 때 다시 \( 4.91 \mathrm{dBi} \)로 커진다. 기판의 한 변의 길이가 \( 1.8 \lambda_{0} \)인 경우에 전방 방사가 \( 1.30 \mathrm{dBi} \)로 가장 작게 발생하였고 전방방사와 후방방사의 이득 차이도 \( 11.54 \mathrm{~dB} \)로 작았다. 또한 기판의 한 변의 길이가 \( 0.8 \lambda_{0} \)일 때 후방방사 이독이 가장 작아 전방방사와 후방방사의 이득 차이가 \( 19.17 \mathrm{~dB} \)로 가장 크게 발생하였다.</p> <p>접지된 기판의 유효 유전상수 \( \epsilon_{r e} \)는 \( 1.006 \)이므로 \( \lambda_{1} \)은 \( 59.82 \mathrm{~mm} \)이다. 기판의 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)일 때와 마찬가지로 공기 중에서의 파장과 거의 같은 값을 가진다. 기판의 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)일 때와 마찬가지로 정사각형 기판의 한 변의 길이가 약 \( 0.8 \lambda_{1} \)일 때 후방방사가 가장 억제되어 전방방사와 후방방사의 차이가 가장 컸다. 또한 전방방사 이득이 최대가 되는 기판의 한 변의 길이는 \( \lambda_{1} \) 과 \( 2.6 \lambda_{1} \)으로 기판의 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)인 경우와 비슷하다. 전방방사 이득이 가장 작게 발생하는 기판의 한 변의 길이는 약 \( 1.8 \lambda_{1} \)으로 기판의 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)인 경우의 \( 1.6 \lambda_{1} \)과 약간의 차이를 보인다.</p> <p>그림 5(a)와 (b)는 각각 기판의 크기가 \( 0.8 \lambda_{0}, 1.0 \) \( \lambda_{0}, 1.8 \lambda_{0} \) 그리고 \( 2.6 \lambda_{0} \)일 때 E-평면과 H-평면의 방사 패턴을 나타낸다. 기판 두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)인 그림 3 (a)와 (b)와 비교하면 기판 크기에 따른 방사 패턴 특성의 변화가 매우 비슷한 경향을 보임을 알 수 있다. 기판두께가 \( 1.6 \mathrm{~mm} \)인 경우에 비하여 기판 크기의 변화에 따른 전방방사 이득의 변화 폭이 작아지고 E-평면의 방사 패턴의 리플이 작게 발생하는 것을 볼 수 있다. 그 이유는 기판의 두께가 얇아 표면파가 작게 발생하여 표면파에 의한 방사와 패치에서 직접 방사되는 전자파의 간섭이 작게 발생하기 때문이라 생각된다. 기판의 한변의 길이가 \( 2.6 \lambda_{0} \)인 경우 E-평면 방사 패턴을 보면 전방방사 이득은 크게 발생하나 방사 패턴에 리플들이 발생하는 것을 볼 수 있다.</p> <p>E-평면 방사 패턴에서 최대 이득이 발생하는 각도가 \( \left(\Theta=0^{\circ}\right) \)에서 기판 크기가 \( 1.8 \lambda_{0} \)인 경우에는 \( \left(\Theta=-33^{\circ}\right) \)로 기판 크기가 \( 2.6 \lambda_{0} \)인 경우에는 다시 \( \left(\Theta=0^{\circ}\right) \)로 이동함을 볼 수 있다.</p> <p>표 2는 기판 두께가 \( 0.8 \mathrm{~mm} \)일 때 기판의 한 변의 길이를 \( 0.4 \lambda_{0} \)에서 \( 3.0 \lambda_{0} \)까지 \( 0.2 \lambda_{0} \) 간격으로 변화시켜가며 전산 모의한 안테나의 방사 특성을 요약한 결과를 보인다.</p> <table border><caption>표 2. 기판 두께가 \( 0.8 \mathrm{~mm} \)일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성</caption> <tbody><tr><td>기판 크기 \( \left(\lambda_{0}\right) \)</td><td>공진 주파수 \( (\mathrm{GHz}) \)</td><td>\( \mathrm{S}_{11} \)\( (\mathrm{dB}) \)</td><td>\( 10 \mathrm{dB} \) 대역폭\( (\%) \)</td><td>전방 방사 \( (\mathrm{dBi}) \)</td><td>후방 방사\( (\mathrm{dBi}) \)</td><td>전후방 방사차 \( (\mathrm{dB}) \)</td></tr><tr><td>0.4</td><td>4.97</td><td>-14.57</td><td>0.8</td><td>4.61</td><td>-5.52</td><td>10.13</td></tr><tr><td>0.6</td><td>4.98</td><td>-23.02</td><td>0.8</td><td>4.63</td><td>-12.41</td><td>17.04</td></tr><tr><td>0.8</td><td>4.98</td><td>-35.24</td><td>0.8</td><td>4.65</td><td>-14.52</td><td>19.17</td></tr><tr><td>1.0</td><td>4.98</td><td>-24.09</td><td>0.8</td><td>4.94</td><td>-10.70</td><td>15.64</td></tr><tr><td>1.2</td><td>4.98</td><td>-24.04</td><td>0.8</td><td>4.19</td><td>-8.08</td><td>12.27</td></tr><tr><td>1.4</td><td>4.98</td><td>-29.97</td><td>0.8</td><td>2.33</td><td>-8.77</td><td>11.10</td></tr><tr><td>1.6</td><td>4.98</td><td>-24.79</td><td>0.8</td><td>1.53</td><td>-10.55</td><td>12.08</td></tr><tr><td>1.8</td><td>4.98</td><td>-21.89</td><td>0.8</td><td>1.30</td><td>-10.24</td><td>11.54</td></tr><tr><td>2</td><td>4.98</td><td>-21.96</td><td>0.8</td><td>2.32</td><td>-9.60</td><td>11.92</td></tr><tr><td>2.2</td><td>4.99</td><td>-21.69</td><td>0.8</td><td>3.42</td><td>-9.93</td><td>13.35</td></tr><tr><td>2.4</td><td>4.99</td><td>-21.61</td><td>0.8</td><td>4.19</td><td>-11.01</td><td>15.20</td></tr><tr><td>2.6</td><td>4.99</td><td>-22.42</td><td>0.8</td><td>4.91</td><td>-11.25</td><td>16.16</td></tr><tr><td>2.8</td><td>4.99</td><td>-22.87</td><td>0.8</td><td>4.81</td><td>-12.04</td><td>16.85</td></tr><tr><td>3.0</td><td>4.99</td><td>-23.39</td><td>0.8</td><td>4.28</td><td>-12.20</td><td>16.48</td></tr></tbody></table>
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"본문의 표 2에서 기판 크기가 2.6일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도의 값이지?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 2.4일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도의 값이야?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 0.4일 때 공진 주파수는 얼마야?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 0.8일 때 공진 주파수는 얼마니?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 1.0일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마인가?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 1.4일 때 공진 주파수는 얼마 정도야?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 1.6일 때 공진 주파수는 얼마 정도지?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 1.8일 때 공진 주파수는 얼마 정도니?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 2일 때 공진 주파수는 얼마 정도인가?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 2.2일 때 공진 주파수는 얼마 정도일까?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 2.8일 때 공진 주파수는 얼마 정도의 값인가?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 2.6일 때 공진 주파수는 얼마 정도의 값이지?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 0.4일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마야?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 3.0일 때 공진 주파수는 얼마 정도의 값일까?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 0.8일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마니?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 1.2일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마일까?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 1.0일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마인가?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 1.6일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도지?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 1.8일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도니?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 2.2일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도일까?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 0.6일 때 공진 주파수는 얼마지?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 1.0일 때 공진 주파수는 얼마인가?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 1.2일 때 공진 주파수는 얼마일까?",
"본문의 표 2. 기판 두께가 0.8 \\mathrm{~mm}0.8 mm일 때 기판 크기에 따른 패치 안테나의 방사 특성에서 기판 크기가 2.4일 때 공진 주파수는 얼마 정도의 값이야?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 0.6일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마지?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 3.0일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도의 값일까?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 2일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도인가?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 2.8일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도의 값인가?",
"본문의 표 2에서 기판 크기가 1.4일 때 \\( \\mathrm{S}_{11} \\)는 얼마 정도야?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 0.4일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마야?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 0.8일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마니?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 1.2일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마일까?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 0.6일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마지?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 1.4일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마야?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 1.6일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마지?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 2일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마인가?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 1.8일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마니?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 2.6일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마의 값이니?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 1.4인 경우 전방 방사는 얼마야?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 1.6인 경우 전방 방사는 얼마지?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 2.2인 경우 전방 방사는 얼마일까?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 2.6인 경우 전방 방사는 얼마의 값이지?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 2.4인 경우 전방 방사는 얼마의 값이야?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 3.0일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마일까?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 2.2일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마일까?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 2.4일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마의 값이야?",
"본문의 표 2를 참고한 경우 기판 크기가 2.8일 때 \\( 10 \\mathrm{dB} \\) 대역폭은 얼마의 값인가?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 2인 경우 전방 방사는 얼마인가?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 3.0인 경우 전방 방사는 얼마의 값일까?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 2.8인 경우 전방 방사는 얼마의 값인가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 3.0일 때 전후방 방사차는 얼마의 값으로 나타내는가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.4일 때 후방 방사는 얼마야?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 1.8인 경우 전방 방사는 얼마니?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 1.2인 경우 전방 방사는 얼마일까?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 0.4인 경우 전방 방사는 얼마야?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 0.8인 경우 전방 방사는 얼마니?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.6일 때 후방 방사는 얼마의 값이지?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 0.6인 경우 전방 방사는 얼마지?",
"본문의 표 2를 보았을 때 기판 크기가 1.0인 경우 전방 방사는 얼마인가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 0.6일 때 후방 방사는 얼마지?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.2일 때 후방 방사는 얼마일까?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.0일 때 후방 방사는 얼마인가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 0.8일 때 후방 방사는 얼마니?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 0.4일 때 후방 방사는 얼마야?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.8일 때 후방 방사는 얼마니?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2일 때 후방 방사는 얼마인가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.6일 때 후방 방사는 얼마야?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.8일 때 후방 방사는 얼마의 값이니?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.2일 때 후방 방사는 얼마일까?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 3.0일 때 후방 방사는 얼마의 값인가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.4일 때 후방 방사는 얼마의 값이야?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 0.4일 때 전후방 방사차는 얼마의 값일까?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 0.6일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 가져?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 0.8일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 가지지?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.2일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 가지는가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.6일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 보여?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 보이니?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.2일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 보일까?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.4일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 보이는가?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.6일 때 전후방 방사차는 얼마의 값으로 나타나?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 2.8일 때 전후방 방사차는 얼마의 값으로 나타나지?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.0일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 가지니?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.4일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 가질까?",
"본문의 표 2의 경우에서 기판 크기가 1.8일 때 전후방 방사차는 얼마의 값을 보이지?"
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인공물ED
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슈퍼캐패시터와 가변속 엔진발전기를 이용한 독립형 전원 시스템
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<h1>3.결론</h1> <p>일정속도로 운전하는 독립형 전원시스템의 경우 경 부하시 연비효율이 급격히 저하되고 단위 출력당 오염도가 커진다. 이에 반해, 가변속 엔진발전기 경우 주어진 출력 조건에서 연비가 최소가 되는 점에서 엔신의 속도를 가변하여 운전하므로 써, 엔진의 연료 효율을 획기적으로 개선하고 동시에 오염 물질 배출도 크게 줄일 수 있다. 이러한 가변속 엔진 발전 시스템에서 슈펴캐패시터를 부가하여 순간적인 과부하 시 슈퍼캐패시터를 통해 축적된 에너지를 부하에 공급함으로써 엔진의 느린 동적 특성을 보상하여 고품질 및 안정적인 전원공급이 가능한 것을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인할 수 있었으며, 특히, 3상 4레그 인버터를 이용하여 전압변조능력이 커지게 되고, 중성점을 제어함으로써 부하의 불평형에 따른 상전압 불 평형을 배제 할 수 있게 되어, 각 상의 전압이 독립적으로 제어된 수 있음을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인하였다. 또한 이를 부하별 패턴으로 연간 \( 11 \mathrm{~kW} \) 부하 시 연간 \( 25 \% \) 이상의 연비 절감 효과를 엍을 수 있음을 확인 하였다.</p> <p> <table border><caption>표 1 영구자석 동기 발전기 파라미터</caption> <tbody><tr><td>\( P_{\text {rated }} \)</td><td>\( 22.19[\mathrm{kw}] \)</td><td>\( \omega_{\text {hase }} \)</td><td>\( 1814.3[\mathrm{r} / \mathrm{min}] \)</td></tr><tr><td>\( R_{s} \)</td><td>\( 0.047[\Omega] \)</td><td>\( J_{m} \)</td><td>\( 0.005112\left[\mathrm{Kgm}^{2}\right] \)</td></tr><tr><td>\( L_{d s} \)</td><td>\( 1.4[\mathrm{mH}] \)</td><td>\( T_{e_{-} \text {rated }} \)</td><td>\( 117[\mathrm{Nm}] \)</td></tr><tr><td>\( L_{q s} \)</td><td>\( 1.4[\mathrm{mH}] \)</td><td>\( E_{\text {phase }} \)</td><td>261 [V]</td></tr><tr><td>\( P \)</td><td>12</td><td>\( K_{e} \)</td><td>\( 0.2290[\mathrm{~V} / \mathrm{rad} / \mathrm{sec}] \)</td></tr></tbody></table></p> <p> <table border><caption>표 2 시스템 파라미터</caption> <tbody><tr><td>컨 버 터 \( f_{s} \)</td><td>\( 8[\mathrm{KHz}] \)</td><td>필터 \( L_{f} \)</td><td>\( 250[\mathrm{uH}] \)</td></tr><tr><td>\( D C-D C f_{s} \)</td><td>\( 16[\mathrm{KHz}] \)</td><td>필터 \( C_{f} \),</td><td>\( 50[\mathrm{uF}] \)</td></tr><tr><td>인버 터 \( f_{s} \)</td><td>\( 16[\mathrm{KHz}] \)</td><td>필터 \( R_{f} \),</td><td>\( 0.2[\Omega] \)</td></tr><tr><td>출력주파수\[f_{s_{-} \text {out }}\]</td><td>\( 60[\mathrm{~Hz}] \)</td><td>출력전압\[v_{c o m}\]</td><td>\( 220\left[\mathrm{~V}_{\mathrm{ms}}\right] \)</td></tr><tr><td>\( L_{d c-d c} \)</td><td>\( 1[\mathrm{mH}] \)</td><td>\( C_{\text {super }} \)</td><td>\( 2.7[\mathrm{~F}] \)</td></tr><tr><td>\( R_{d c-d c} \)</td><td>\( 0.4[\Omega] \)</td><td>\( R_{d c} \)</td><td>\( 7.7[\Omega] \)</td></tr><tr><td>\( L_{d c} \)</td><td>\( 9[\mathrm{mH}] \)</td><td>\( C_{d c} \)</td><td>\( 800[\mathrm{uF}] \)</td></tr></tbody></table></p>
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"표에서 \\( L_{q s} \\)는 어떤 값을 가졌니?",
"\\( L_{q s} \\)의 경우, 표에서 어떤 값이 되니",
"표에서 단위가 없는 파라미터의 값은 얼마일까?",
"단위가 없는 파라미터의 수치는 표에서 무엇이지",
"어떤 기호가 표에서 저항을 나타내는 파라미터 기호일까",
"단위에 제곱이 들어가는 파라미터는 무엇일까?",
"어떤 파라미터가 단위에 제곱이 들어가있어",
"\\( L_{d s} \\)와 같은 값을 가지는 파라미터는 무엇이야?",
"어떤 파라미터가 \\( L_{d s} \\)와 같은 값을 가지니",
"소수점 이하 자리수가 가장 많은 파라미터 값은 얼마지?",
"전력을 나타내는 \\( P_{\\text {rated }} \\) 값은 얼마야?",
"표에서 단위가 없는 파라미터는 어떤 것이야?",
"단위가 없는 파라미터는 표에서 무엇이지",
"표에서 값이 같은 파라미터들은 얼마의 값을 가지지?",
"정수 값을 가지는 파라미터 중 값이 가장 큰 것은 뭐야?",
"\\( \\mathrm{V} / \\mathrm{rad} / \\mathrm{sec} \\) 단위를 쓰는 파라미터 값은 얼마니?",
"인버 터 \\( f_{s} \\)는 어떤 값을 가지고 있어?",
"인버 터 \\( f_{s} \\)의 경우 수치가 무엇이지",
"\\(\\mathrm{H}\\) 단위를 쓰는 파라미터 중에 값이 최소값인 파라미터는 무엇일까?",
"실험에 사용한 발전기의 저항값[\\(\\Omega\\)]은 얼마니?",
"같은 값을 가지는 주파수 파라미터들의 값은 얼마인가?",
"\\(\\mathrm{H}\\) 단위를 쓰는 파라미터 중에 값이 가장 큰 값은 얼마지?",
"표에서 보이는 숫자가 가장 큰 파라미터 기호는 뭐니?",
"보이는 숫자가 가장 큰 파라미터 기호는 표에서 뭐지",
"\\(\\mathrm{H}\\) 단위를 쓰는 파라미터 중에 값이 제일 큰 파라미터는 무엇일까?",
"표에서 보이는 숫자가 가장 큰 파라미터의 값은 얼마일까?",
"주파수 파라미터 중에 최소값을 가지는 것은 뭐야?",
"필터 파라미터 중에 저항을 표시하는 파라미터의 값은 얼마야?",
"어떤 파라미터가 \\( 0.2[\\Omega] \\) 값을 가지고 있을까?",
"\\(\\mathrm{F} \\) 단위를 쓰는 파라미터중에 값이 최대인 파라미터는 무엇인가?",
"어떤 주파수 파라미터의 보이는 숫자가 가장 크나?",
"어떤 파라미터가 261 [V] 값을 가지나?",
"261 [V] 값을 지닌 파라미터는 무엇이지",
"표에서 가장 큰 저항값\\( [\\Omega] \\)은 얼마일까?",
"\\( C_{\\text {super }} \\) 파라미터가 가지는 값은 얼마야?",
"\\( C_{\\text {super }} \\) 파라미터의 경우 수치는 얼마야",
"값이 가장 적은 \\(\\mathrm{F} \\) 단위를 쓰는 파라미터는 어떤거야?",
"어떤 파라미터의 보이는 숫자가 최소값이야?",
"보이는 숫자가 최소값인 파라미터인 것은 뭐지",
"어떤 파라미터 기호가 \\( 220\\left[\\mathrm{~V}_{\\mathrm{ms}}\\right] \\) 값을 가지는가?",
"표에서 가장 적은 저항값\\( [\\Omega] \\)을 가지는 파라미터는 무엇이니?",
"필터 파라미터 중에 보이는 수치가 가장 큰 파라미터는 뭐니?",
"어떤 파라미터가 \\( \\mathrm{V} / \\mathrm{rad} / \\mathrm{sec} \\) 단위를 쓰는가?",
"\\( \\mathrm{V} / \\mathrm{rad} / \\mathrm{sec} \\) 단위를 쓰는 파라미터는 무엇이지",
"보이는 숫자가 가장 큰 파라미터는 어떤걸까?",
"어떤 파라미터가 보이는 숫자가 가장 커",
"어떤 주파수 파라미터가 인버터 \\( f_{s} \\)와 값이 같아?",
"\\( L_{d c-d c} \\)는 얼마의 값을 가지고 있나?"
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인공물ED
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PIN 다이오드를 이용한 다중 편파 재구성 마이크로스트립 안테나
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<h1>II. 안테나 구조 및 특성</h1> <h2>2-1 안테나 기본 구조 및 특성</h2> <p>제안된 다중 편파 재구성 안테나의 구조는 그림 1에 나타내어진 것과 같이 \( 62 \mathrm{~mm} \times 72 \mathrm{~mm} \times 2 \mathrm{~mm} \) 의 크기를 가지며, Layer 1 에 위치하고 있는 주 방사체의 크기는 \( 30 \mathrm{~mm} \times 30 \mathrm{~mm} \) 이다. 주 방사체에서 원형 슬롯은 \( 14.5 \mathrm{~mm} \) 의 지름과 \( 0.5 \mathrm{~mm} \) 의 폭을 가지며, 슬롯의 \(Z\)축을 기준으로 \( 45^{\circ}, 135^{\circ}, 225^{\circ}, 325^{\circ} \) 위치에 각각 PIN 다이오드를 결합하였다. 동작 주파수 조절을 위 한 십자 슬롯은 교차된 사각 슬롯 구조로 각각 14 \( \mathrm{mm} \times 1 \mathrm{~mm} \) 의 크기를 가지며, Layer 2 에는 급전을 위한 \( 12 \mathrm{~mm} \times 1 \mathrm{~mm} \) 의 크기의 마이크로스트립 라인이 위치한다. 적층 구조로써 각각의 유전체 기판은 Rogers RT 5880\( \left(\varepsilon_{r}=2.2\right. \), 두께: \( \left.1 \mathrm{~mm}\right) \) 을 사용하였다. 4중 편파 특성은 PIN 다이오드의 ON/OFF 스위칭에 의해 구현할 수 있으며, 각각의 PIN 다이오드가 동작할 때 DC 전압의 영향을 방지하기 위해 방사체의 \( \mathrm{Z} \)축을 기준으로 \( 0^{\circ}, 90^{\circ}, 180^{\circ}, 270^{\circ} \) 위치에 각각 커패 시터를 결합하였다.</p> <table border><caption>표 1. PIN 다이오드 ON/OFF에 따른 편파 변환</caption> <tbody><tr><td>편파 상태</td><td>\( D_{1} \)</td><td>\({D}_{2} \)</td><td>\( D_{3} \)</td><td>\( D_{4} \)</td></tr><tr><td>수직 편파</td><td>ON</td><td>OFF</td><td>ON</td><td>OFF</td></tr><tr><td>수평 편파</td><td>OFF</td><td>ON</td><td>OFF</td><td>ON</td></tr><tr><td>우선회 편파</td><td>OFF</td><td>OFF</td><td>ON</td><td>OFF</td></tr><tr><td>좌선회 편파</td><td>OFF</td><td>OFF</td><td>OFF</td><td>ON</td></tr></tbody></table> <p>표 1 은 PIN 다이오드 ON/OFF 스위칭에 따른 편파 상태를 나타낸다. 수직 편파를 얻기 위해서는 \( D_{1} \) 과 \( D_{3} \) 의 PIN 다이오드가 ON 상태가 되며, 수평 편파를 얻기 위해서는 \( D_{2} \) 와 \( D_{4} \) 의 PIN 다이오드가 ON 상태가 되어야 한다. 각각의 경우에서 수직 / 수평 편 파는 안테나의 대각선 방향 \( \left(\pm 45^{\circ}\right) \) 의 선형 편파를 얻 게 된다. 커플링 급전에 의해서 여기된 전류가 방사체와 PIN 다이오드를 통해 흐르게 되고, \( \mathrm{TM}_{11} \) 모드로 동작함으로써 선형 편파를 형성하게 된다. 좌선회 편파 특성은 \( D_{4} \)의 PIN 다이오드가 ON이 되었을 때, 우선회 편파 특성은 \( D_{3} \) 의 PIN 다이오드가 ON 이 되었을 때 얻을 수 있으며, PIN 다이오드를 경유하여 나오는 파와 급전 라인을 통해 주 방사체로 흐르 는 직진파가 위상차를 보이게 된다. 즉, 방향이 서로 수직이고 위상차가 \( 90^{\circ} \) 인 두개의 \( \mathrm{TM}_{11} \) 모드에 의해 원형 편파를 형성하게 된다.</p> <p>그림 2 는 제안된 기본 구조 안테나의 모의 실험된 VSWR 특성을 나타낸다. 선형 편파(수직 편파, 수평 편파)의 경우, \( \operatorname{VSWR} 2: 1 \) 기준으로 \( 65 \mathrm{MHz}(3.285 \) \( \sim 3.35 \mathrm{GHz}) \) 대역폭을 가지며, 원형 편파(좌선회 편파, 우선회 편파)에서는 \( 150 \mathrm{MHz}(3.2 \sim 3.35 \mathrm{GHz}) \) 대역폭을 보인다. 원형 편파일 때는 이중 공진이 형성되기 때문에 선형 편파보다 넓은 대역폭을 얻을 수 있다. 이중 공진의 고주파 영역은 선형 편파일 때와 같은 \( \mathrm{TM}_{11} \) 모드를 가지게 되어 선형 편파에서의 공진 주파수와 원형 편파의 고주파 대역의 공진 주파수가 유사함을 확인할 수 있다. 또한, 저주파 대역에서의 공진은 고주파 대역에서 나타나는 모드와 방향이 수직이며, 위상이 \( 90^{\circ} \) 차이가 나는 \( \mathrm{TM}_{11} \) 모드이며, 두 선형 모드에 의해 원형 편파를 형성한다.</p> <p>그림 3 는 제안된 안테 나의 원형 편파 특성에서의 모의실험된 축비를 나타낸다. 좌선회 편퐈의 \( 3 \mathrm{~dB} \) 축비는 \( 29 \mathrm{MHz} \), 우선회 편파에서는 \( 31 \mathrm{MHz} \) 를 갖는다. 축비가 최대로 되는 주파수가 VSWR의 이중 공진의 중간 부분의 주파수와 일치함을 확인할 수 있는데, 이는 두 \( \mathrm{TM}_{11} \) 모드의 위상차가 거의 \( 90^{\circ} \) 를 유지하기 때문이다.</p>
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"우선화 편파를 얻기 위해 ON상태가 된것은 뭐야?",
"수평과 좌선회 편파를 얻기 위해 ON상태가 된것은 뭐야?",
"DC 전압의 영향을 방지하기 위해 각각의 PIN 다이오드가 동작시에 방사체를 어떻게하여 결합하였어?",
"수평 편파를 얻기 위해 ON상태가 된것은\\( D_{2} \\)과 어떤것이 있어?",
"수직과 우선회 편파를 얻기 위해 ON상태가 된것은 뭐야?",
"수직 편파를 얻기 위해 ON상태가 된것은\\( D_{1} \\)과 어떤것이 있어?",
"죄선회 편파를 얻기 위해 ON상태가 된것은 뭐야?"
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인공물ED
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무선 랜 환경에서의 QoS 보장형 고속 핸드오프 알고리듬
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<h2>4. 성능 분석</h2> <p>아래와 같은 시나리오를 통해 각 알고리듬들의 성능을 비교하면 다음과 같다.</p> <h3>(1) 가정</h3> <p>각 셀의 반지름은 \( 50(\mathrm{~m}) \) , MH의 평균 이동 속도 \( (\mathrm{E}[\mathrm{v}]) \) 는 \( 3(\mathrm{~km} / \mathrm{h}) \), 평균적인 세션 유지 시간 (Tsession)은 600(s), 한 셀에서 지원 가능한 세션 수(M)은 10개, 반복 접근법에 쓰이는 허용 오차범위 \( \epsilon=10^{15} \), 자원예약 갱신 시간 \( \left(T_{r n m \text { m }}\right) \) 은 90 (s)로, 각각의 셀은 여섯개의 이웃 셀을 갖고 최대 세 개의 셀이 겹칠 수 있음을 가정한다.<표 1>은 위의 가정을 바탕으로 각 알고리듬별 적용 파라미터 값을 정리한 것이다. 여기서 \( \lambda_{non real} \) roul \( ^{\circ} \) 인 와 핸드오프 발생률 \( \left(\lambda_{handoff}\right) \) 의 곱과 같다. \( \alpha \) 는 허위 핸드오프 발생률과 핸드오프 발생률의 비 \( \left(\alpha=\lambda_{\text {non real}} / \lambda_{\text {handofff }}\right) \) 로써 핸드오프 발생시 허위 핸드오프 발생 정도룰 나타낸다. HOPOVER의 허위 핸드오프는 \( \mathrm{MH} \) 가 두개의 이웃 셀들이 겹쳐진 지역 (Overlapped Area : \( \mathrm{OA} \) )으로 이동할 경우 각 셀로 중복된 자원예약을 발생시킨다. 즉 셀 중심으로부터 이동 가능한 모든 방향의 범위( 360 )와 \( \mathrm{OA} \) 로 이동할 방향의 범위(63.108) 비로 구한다.</p> <p>\( \alpha=\frac{63.108^{\circ}}{360^{\circ}}=0.1753 \)<caption>(22)</caption></p> <p>또한, Basic MIP-RSVP의 \( D_{\text {handoff }} \) 는 예약 반납 메시지의 부재로 \( T_{\text {renew }} \) 의 평균값인 45(s), RSVP-MP의 \( D_{\text {handoff}} \)는 L3 핸드오프 직후에 예약 반납 과정이 이루어지므로 \( 1(\mathrm{~s}) \) 로 그리고 CCRSVP와 HOPOVER 알고리듬에서는 L2 핸드오프 직후에 예약 반납과정이 이루어지므로 \( D_{\text {handoff }} \) 는 \( 0.3(\mathrm{~s}) \) 로 가정한다.</p> <p> <그림 4>는 각 알고리듬에서 셀 내 세션 발생률에 따라 세션의 차단 확률의 변화를 나타낸 그래프이다. 이 결과는 CCRSVP의 세션 차단 확률이 가장 작음을 보여준다. 그 이유는 다른 알고리듬들 보다 자원 반납에 필요한 지연 시간이 짧고 핸드오프 시 불필요한 자원 예약을 하지 않기 때문이다. 여기서 RSVP-MP 방법이 CCRSVP과 비슷한 세션 차단 확률을 보인다. 하지만 RSVP-MP는 CCRSVP에서 보여주는 빠른 핸드오프 지연 시간 성능을 갖추지 못하고 있다. 반면 HOPOVER는 고속 핸드오프를 위한 알고리듬으로 개발되었으나 CCRSVP의 성능에 비해 세션 차단 확률이 매우 높다.</p> <h3>(3) 평균 자원 사용률 (Resource usage : \( \rho_{\text {usage }} \) )</h3> <p> <그림 5>는 각 알고리듬에서 셀 내 세션 발생 속도 에 따라 평균 자원 사용률의 변화를 나타낸 그래프이다.이 그래프는 CCRSVP가 동일한 셀 내 세션 발생률을 처리해 주기 위해 평균적으로 가장 작은 자원을 사용한다는 사실을 보여준다. 이 결과는 앞 절에서 보였던 세션 차단 확률과 같은 순서를 보이며, 결과의 원인도 이미 설명한 바와 같다. 결론적으로 CCRSVP는 어떠한 알고리듬보다 빠른 고속 핸드오프를 지원하면서 자원의 효율성 역시 뛰어남을 보인다.</p> <h3>(4) 평균 활성 세션 수(The average number of ongoing sessions : \( S \) )</h3> <p>평균 활성 세션 수는 실제로 통신을 유지하고 있는 세션의 수를 나타낸다. 동일한 셀 내 세션 발생률에서 CCRSVP는 보다 많은 활성 세션을 유지한다. 이것은 다른 조건이 동일했을 때, RSVP를 이용하는 핸드오프 알고리듬에 따라 셀 내의 세션 유지 능력이 다름을 보여준다.<그림 6>에서 세션 발생률이 대략 \( 0.2 \times 10^{-3} \) \( \mathrm{session} / \mathrm{s} \) 이상부터 셀 내 능동 세션 수가 알고리듬에 따른 차이를 보이는데, 그것은 이 순간부터 차단 세션이 발생하기 때문에다. 차단된 세션은 셀 내 활성 세션 수를 줄인다. 또한 평균 활성 세션 수와 평균 자원 사용률의 비를 이용하여 자원의 효율 \( \left(\rho_{\text {utiikzation}}=S / \rho_{\text {usage }}\right) \) 을 구할 수 있다. 각 알고리듬의 자원 효율 \( \left(\rho_{\text {utiikzation }}\right) \) 은<표 2>와 같다.</p> <table border><caption>표 2. 알고리듬에 따른 평균 자원 효율(\( \rho_{\text {utilization }} \))</caption> <tbody><tr><td>구분</td><td>CCRSVP</td><td>Basic MIP-RSVP</td><td>RSVP-MP</td><td>HOPOVER</td></tr><tr><td>평균 자원 이용률(\( \rho_{\text {utilization }} \))</td><td>0.9275</td><td>0.6441</td><td>0.9211</td><td>0.8028</td></tr></tbody></table>
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"\\( D_{\\text {handoff }} \\)는 어떻게 가정되는가?",
"알고리즘 성능 비교를 위해 어떻게 조건이 가정 되는가?",
"알고리즘에 따른 CCRSVP의 평균 자원 효율은 얼마인가?",
"RSVP-MP의 이용률의 평균을 알고리즘에 따라 구한다면 그 값은 얼마인가?",
"Basic MIP-RSVP에 대한 효율을 알고리즘에 따라 구한다면 그 값은 얼마인가?",
"알고리즘에 따른 평균 HOPOVER 이용률은 얼마인가?"
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인공물ED
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SOAP/RESTFUL 기반 웹 서비스 미들웨어 성능분석
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<h1>Ⅲ. 결론</h1><p>본 논문에서는 윈도우 플랫폼에서 Java 기반의SOAP과 RESTful의 성능을 비교분석하였다. 그 결과RESTful이 SOAP보다 비교적 더 빠른 응답 시간이 측정되었다.</p><p>이러한 결과는 SOAP이 서비스 요청자와 제공자간의 정보 교환에서 XML형식으로 된 데이터를 인코딩/디코딩 하는 작업이 오버헤드가 발생하기 때문에 응답시간이 RESTful보다 늦게 나왔다. 하지만RESTful은 리소스의 URI를 사용하여 HTTP의 기본메소드만으로 리소스 자체를 그대로 실어 나르기 때문에 RESTful이 빠른 응답 속도를 보였다.</p><p>이러한 차이점으로 인해 본 논문에서의 결과는RESTful이 SOAP보다 더 우세한 성능을 보였다. 하지만 RESTful은 표준이 정해져있지 않기 때문에 개발, 관리 등이 SOAP보다 상대적으로 어렵다. 따라서RESTful이 더 빠르다고 해서 무조건 RESTful을 사용하는 것이 아니라, 웹 서비스를 구축하는 시스템의배경과 환경을 파악하여서 어떠한 웹 서비스 방식이그 시스템에 잘 맞을 것인지를 분석한 후에 적절한웹 서비스 방식을 사용해야 할 것이다.</p><p>추후 과제로는 스마트 그리드의 전력IT에서 사용하는 IEC61850, DNP3.0(Distributed NetworkProtocol), DLMS(Device Language MessageSpecification)프로토콜을 SOAP과 RESTful방식의 웹서비스 방식으로 변경하여 성능 평가가 필요하다.</p>
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"RESTful이 더 빠르다고 해서 무조건 RESTful을 사용하는 것이 아니라, 웹 서비스를 구축하는 시스템의배경과 환경을 파악하여서 어떠한 웹 서비스 방식이그 시스템에 잘 맞을 것인지를 분석한 후에 적절한웹 서비스 방식을 사용해야 하는가?",
"RESTful은 리소스의 URI를 사용하여 HTTP의 기본메소드만으로 리소스 자체를 그대로 실어 나르기 때문에 RESTful이 빠른 응답 속도를 보였나?",
"본 논문에서는 윈도우 플랫폼에서 Java 기반의SOAP과 RESTful의 성능을 비교분석힌 결과RESTful이 SOAP보다 비교적 더 빠른 응답 시간이 측정되었",
"스마트 그리드의 전력IT에서 사용하는 IEC61850, DNP3.0(Distributed NetworkProtocol), DLMS(Device Language MessageSpecification)프로토콜을 SOAP과 RESTful방식의 웹서비스 방식으로 변경하여 성능 평가가 필요한가?",
"본 논문에서의 결과는RESTful이 SOAP보다 더 우세한 성능을 보였나?",
"RESTful은 표준이 정해져있지 않기 때문에 개발, 관리 등이 SOAP보다 상대적으로 어려운가?",
"SOAP이 서비스 요청자와 제공자간의 정보 교환에서 XML형식으로 된 데이터를 인코딩/디코딩 하는 작업이 오버헤드가 발생하기 때문에 응답시간이 RESTful보다 늦게 나왔나?",
"본 논문에서는 윈도우 플랫폼에서 Java 기반의SOAP과 RESTful의 성능을 비교분석하였나?"
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인공물ED
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SOAP/RESTFUL 기반 웹 서비스 미들웨어 성능분석
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<h1>요 약</h1><p>스마트 그리드는 기존 전력망에 ICT(Information Communication Technology)기술과 타산업간의 지속적인 융합으로 다양한 부가서비스를 제공한다. 다양한 프로토콜을 사용하고 있는 스마트 그리드 응용시스템이 상호간에독립적으로 정보를 교환하기 위해서는 기존 프로토콜에 독립적인 미들웨어 사용이 필요하다. 스마트 그리드 응용시스템들은 대부분 All-IP 기반에서 정보 교환이 이루어진다. 현재 All-IP 기반의 미들웨어는 대표적으로 SOAP(Simple Object Access Protocol)과 RESTful(REpresentational State Transfer ful)이 있다. 본 논문에서는 SOAP과 RESTful의 성능을 비교 분석하여 향후 스마트 그리드 응용 시스템 구축 시 사용할 수 있는 SOAP와RESTful의 성능을 비교분석하였다.</p>
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"기존의 전력망에 타산업, ICT기술 등 지속적인 융합으로 다양한 부가서비스를 제공하는 것은 무엇인가?",
"스마트 그리드 응용시스템이 상호간에 독립적으로 정보를 교환하기 위해서 무엇이 필요하지?",
"스마트 그리드 응용시스템이 상호간 독립적으로 정보를 교환하기 위해서는 기존 프로토콜의 사용을 중지하고 독립적 미들웨어를 사용해야 하는가?",
"현재 스마트 그리드 응용시스템이 대부분 사용하고 있는 정보 교환을 위한 기반은 무엇인가?",
"스마트 그리드 응용시스템 구축을 위해 본 논문에서 수행하고자 하는 실험은 무엇인가?"
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인공물ED
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SOAP/RESTFUL 기반 웹 서비스 미들웨어 성능분석
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<h1>Ⅰ. 서론</h1><p>스마트 그리드는 통신, 네트워크, 자동제어 등의ICT 기술을 접목시킨 차세대 전력망이다. 이것은 전력 인프라의 상호 호환성, 신뢰성, 효율성, 안전성을향상시켜 고품질의 에너지와 다양한 부가서비스를 제공한다. 또한, 스마트 그리드는 소비자와 공급자간에 양방향으로 실시간 전력정보를 교환함으로써 에너지효율을 극대화 시킬 수 있다.</p><p>AMI(Advanced Metering Infrastructure), 디지털변전소, 스마트 배전시스템 및 기존 배전 자동화 시스템 등 다중 전력IT 시스템으로 발전 하고 있는 스마트 그리드는 다양한 통신데이터와 프로토콜이 사용되고 있다. 통합된 하나의 시스템으로 보이기 위해서는 투명성을 제공하는 웹 서비스를 스마트 그리드에 접목시켜 효율을 향상시킬 수 있다.</p><p>웹 서비스(Web Services)는 W3C(World WideWeb Consortium)에서 정의한 서비스로서 네트워크를 통해 서로 상이한 시스템 간 상호 정보 교환을 위한소프트웨어 시스템 서비스 지향형 분산 시스템의 일부라고 말할 수 있다. 이러한 웹 서비스는HTTP(HyperText Transfer Protocol)와 같은 표준인터넷 프로토콜로 정보를 교환 할 수 있어 프록시(proxy)나 방화벽(firewall)에 제한 없이 데이터를 교환 할 수 있다는 장점이 있다.</p><p>현재 사용되는 있는 웹 서비스 미들웨어는 크게XML (eXtensible Markup Language)기반의 SOAP과URI(Uniform Resource Identifier) 기반의 RESTful로구분할 수 있다.</p><p>본 논문의 구성은 다음과 같다. 본론의 1절과 2절에서는 SOAP과 RESTful의 전반적인 내용을 기술한 뒤, 다음 3절에서는 SOAP과 RESTful의 성능 분석 방법에 대해서 기술한다. 마지막 4절에서는 앞에서 언급한 내용을 토대로 도출된 실험결과와 추후과제에 대해 기술 하였다.</p>
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"Web Services는 무엇에서 정의한 서비스야?",
"자동제어,통신, 네트워크 등의 ICT 기술을 접목시킨 차세대 전력망은 무엇인가요?",
"어떻게 통합된 하나의 시스템으로 보이기 위해 효율을 향상시키나요?",
"AMI는 무엇의 약자인가요?",
"스마트 그리드는 에너지효율을 어떻게 극대화시켜?",
"XML 기반의 웹 서비스 미들웨어는 뭐야?",
"웹 서비스 미들웨어는 크게 두가지로 구분할 수 있나요?",
"RESTful은 무엇을 기반으로 하나요?",
"URI 기반의 웹 서비스 미들웨어는 뭐야?",
"SOAP는 무엇을 기반으로 하나요?",
"웹 서비스로 데이터를 교환할 때 방화벽의 제한을 받나요?",
"네트워크를 통해 서로 다른 시스템 간 상호 정보 교환을 위한 소프트웨어 시스템 서비스 지향형 분산 시스템의 일부이며 W3C에서 정의한 서비스는 무엇인가요?",
"웹 서비스는 HTTP로 정보 교환이 가능해?"
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인공물ED
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SOAP/RESTFUL 기반 웹 서비스 미들웨어 성능분석
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<h1>Ⅱ. 본론</h1><h2>1. SOAP</h2><p>SOAP은 SOA(Service Oriented Architecture)개념을 사용하여 웹 서비스를 기술하는 WSDL(WebServices Description Language)과 서비스 위치 정보를 저장하거나 제공하는 UDDI(Universal DescriptionDiscovery and Integration)로 구성되어 있다.</p><h3>가. 정의</h3><p>SOAP은 데이터 표현에 있어서 XML로 데이터를 기술하기 때문에 XML 파싱이 가능한 환경에서는 전송되는 메시지를 쉽게 이해할 수 있으며, 인터넷상데이터 교환에 유리하다. 또한 윈도우나 리눅스와 같은 특정 플랫폼으로부터 독립적이며, 프로토콜을 HTTP을 사용하기 때문에 방화벽에 자유로워, 데이터교환에 매우 유리하다.</p><h3>나. SOAP 서비스 구조</h3><p>SOAP 서비스 구조는 [그림 1]과 같다. SOAP에서서비스 제공자(Service Provider)는 UDDI Registry를 통해 서비스를 등록(Publish)하고, 서비스 요청자(Service Requester)는 UDDI Registry에서 탐색하는(Find) 구조를 가지고 있다. 이러한 SOAP 서비스에서 사용하는 메시지는 XML로 기술하기 때문에 쉽게확장이 가능하다.</p><h3>다. SOAP 메시지</h3><p>SOAP은 메시지는 다양한 전송 프로토콜에 사용할 수 있으며, HTTP 프로토콜을 가장 많이 사용한다. HTTP를 통해서 전송된 SOAP은 다음과 같다.</p><p>[그림 2]에서 보면 알 수 있듯이 HTTP프로토콜에 바인딩 되어 있으며, HTTP 프로토콜 내부를 통해서 SOAP의 메시지 종류와 SOAP 클라이언트가 서버측에 요청한 SOAP의 기능, SOAP의 데이터 크기, 인코딩 방식에 대해서 기술된다.</p><p>SOAP은 이기종의 플랫폼에서 동작하는 어플리케이션 간의 연동을 목적으로 상호 이해 가능한 메시지를 송수신함으로 원격지에 있는 서비스의 객체나 데이터 API를 자유롭게 사용할 수 있다.</p><p>SOAP에서 사용하는 메시지 구조는 [그림 3]과 같다. SOAP 메시지의 Envelope에는 SOAP Header, SOAP Body 그리고 SOAP Fault의 XML 형태로 구성된다. 이러한 SOAP 메시지 형태는 다음 [그림 3]과 같다.</p><p>SOAP Envelope는 SOAP 메시지를 포함하고 있으며, SOAP의 내부 구성 형태를 정의한다. SOAPHeader는 SOAP을 사용하는 어플리케이션의 인코딩이나 암호화에 관련된 추가적인 정보를 포함한다. SOAP Body는 SOAP 메시지에서 실제로 전송되는 데이터를 포함한다. SOAP Fault는 에러가 발생하면 Body 안에 표현 되며, 에러 메시지를 나타낸다. Fault에는 필수 요소인 Code, 와 Reason 요소들이 포함 되어 있다.</p><h2>2. RESTful</h2><h3>가. 정의</h3><p>RESTful은 ROA(Resource Oriented Architecture)를 근거로 하여 서비스 요청자가 필요한 그래픽, 오디오, 영상, 텍스트, 하이퍼링크와 같은 리소스를 요청하면 중간 매개체 없이 서비스 제공자는 해당 리소스를 직접 응답해 주는 웹 서비스 미들웨어이다.</p><p>특히 RESTful 미들웨어는 기존 SOAP에서 사용하는 XML을 사용할 수도 있고, 모바일 환경이나 무선센서 네트워크와 같은 저 사양의 시스템에서는 XML대신 JSON(JavaScript Object Notation)이나 일반 텍스트 문자도 사용이 가능하다.</p><h3>나. RESTful 서비스 구조</h3><p>RESTful은 서비스를 설명하는 WADL(WebApplication Description Language)를 이용하여 원하는 리소스 정보를 구할 수 있다. 또한 RESTful은 서버에서 클라이언트에 대한 정보를 저장, 보관, 관리하지 않는 무상태(Statelessness)을 특성을 가지고 있다. RESTful은 HTTP 프로토콜을 사용하며 데이터를 송수신한다.</p><h3>다. RESTful 메시지</h3><p>[그림 6]과 같이 RESTful은 HTTP을 사용하며,RESTful은 HTTP 메소드를 사용하며 위의 그림은 GET 서비스를 사용한 예이다. RESTful은 URI는 주소이자 리소스의 이름을 뜻한다. URI를 사용하기 때문에 확장성이 좋다. 이러한 RESTful의 특징을 표현한 것이 [표 1] 이다.</p><p>이러한 RESTful은 부수적인 레이어나 세션 관리를 추가하지 않고 HTTP로 데이터를 전달하는 방식이다. 또한 구현을 단순화시키고, 확장성과 성능을 높일 수 있는 웹 서비스 미들웨어이다. 그리고 각각의 리소스들은 고유의 URI을 가지고 있으며, HTTP의기본 메소드인 GET/PUT/POST/DELETE만으로 접근 할 수 있다.</p><p>HTTP 메소드의 GET은 클라이언트가 서버에게 찾고자 하는 리소스의 정보를 요청할 때 사용이 되며, PUT은 서버에 존재하는 리소스에 대해서 수정을 요청할 때 사용된다. POST는 기존에 존재하지 않는 리소스를 서버측에 생성 요청 하는 것이며, DELETE는 리소스를 제거 할 때 사용된다.</p><p>RESTful은 서비스의 요청이 클라이언트 측으로부터 발생되면 서버측은 그에 해당되는 응답코드를 보내주게 된다. HTTP의 응답코드에는 데이터 송수신이 성공했다는 것을 뜻하는 2XX 번호 응답코드와 재전송을 나타내는 3XX번호 대역들이 있다. 4XX는 클라이언트의 데이터 요청이나 잘못된 접근이 발생했을 때 발생하는 번호이며, 5XX는 서버측에서 문제가 발생했을 때 클라이언트 측으로 전달해주는 응답 코드이다.</p>
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"SOA의 풀네임을 뭘까?",
"무엇이 SOA의 풀네임이야",
"SOAP은 데이터 표현에 있어서 XML 파싱이 가능한 환경에서는 전송되는 메시지를 쉽게 이해할 수 있어?",
"SOAP 메시지의 Envelope의 구성 형태는 어떻게 이루어져 있어?",
"RESTful 미들웨어는 일반 텍스트 문자만 사용가능할까?",
"RESTful은 부수적인 레이어나 세션 관리를 추가하고 HTTP로 데이터를 전송하는 방식일까?",
"SOAP은 왜 데이터교환에 유리할까?",
"왜 SOAP은 데이터교환에 유리하지",
"SOAP에서 제공자자는 어떤 방식을 통해 서비스를 등록할까?",
"제공자재는 SOAP에서 어떤 방법을 통해 서비스를 등록하지",
"SOAP은 HTTP을 사용하기 때문에 방화벽이 자유로울까?",
"SOAP에서 서비스 요청자는 어떤 방식을 통해 탐색하는 구조를 가지고 있어?",
"UDDI의 풀네임이 뭘까?",
"무엇이 UDDI의 풀네임이지",
"SOAP은 원도우나 리눅스와 같은 특정 플랫폼으로부터 독립적이야?",
"SOAP의 구성은 어떻게 되어있어?",
"어떻게 SOAP가 구성되지",
"WSDL의 풀네임을 뭘까?",
"무엇이 WSDL의 풀네임이지",
"SOAP은 데이터 표현에 있어서 인터넷상 데이터 교환에 유리할까?",
"SOAP 서비스에서 쉽게 확장이 가능한 이유는 뭘까?",
"왜 SOAP 서비스에서 쉽게 확장이 가능하지",
"SOAP은 원격지에 있는 서비스의 객체나 데이터 API를 자유롭게 사용할 수 있어?",
"SOAP은 메시지는 어떤 프로토콜을 가장 많이 사용할까?",
"SOAP Envelope는 SOAP 메시지를 포함하고 있어?",
"SOAP은 메시지는 한 가지 전송 프로토콜에서만 사용할 수 있어?",
"SOAPHeader는 어플리케이션의 인코딩이나 암호화에 관련된 추가적인 정보를 포함할까?",
"SOAP Body는 SOAP 메시지에서 실제로 전송되는 데이터를 포함할까?",
"ROA의 풀네임은 뭘까?",
"무엇이 ROA의 풀네임이야",
"RESTful은 중간 매개체를 통해 서비스 제공자에게 해당 리소스를 응답해 주는 웹 서비스 미들웨어일까?",
"RESTful이 뜻하는 의미는 뭘까?",
"RESTful의 의미가 뭐지",
"RESTful은 확장성이 좋아?",
"RESTful 의 경우, 확장성이 좋아?",
"RESTful이 확장성이 좋은 이유는 뭘까?",
"어떤 이유로 RESTful이 확장성이 좋지",
"HTTP의 응답코드에서 데이터 송수신이 성공했다는 것을 뜻하는 번호는 뭘까?",
"HTTP의 응답코드에서 서버측에서 문제가 발생했을 때 클라이언트 측으로 전달해주는 응답 코드는 뭘까?",
"클라이언트가 서버에게 찾고자 하는 리소스의 정보를 요청할 때 사용이 되는건 뭐야?",
"HTTP 메소드의 GET은 서버에 존재하는 리소스에 대해서 수정을 요청할 때 사용될까?",
"HTTP의 응답코드에서 재전송을 나타내는 번호는 뭘까?"
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인공물ED
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SOAP/RESTFUL 기반 웹 서비스 미들웨어 성능분석
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<h2>3. SOAP / RESTful 성능 비교</h2><h3>가. 실험 환경</h3><p>서버와 클라이언트는 운영체제에 종속적이지 않는Java로 구현하였다. 플랫폼은 윈도우 환경에서 동일하게 성능 비교를 하였다. [표 2]과 [표 3]는 서버와 클라이언트의 실험 환경을 나타낸다.</p><h2>4. 성능 비교 및 평가</h2><p>SOAP과 RESTful의 성능 비교는 [표 4]에 나타난성능 변수 설정에 따라 수행하였다.</p><h3>가. 개요</h3><p>데이터의 송·수신 횟수를 1,000번으로 하여 서버와클라이언트 간에 많은 정보 교환이 발생하는 경우를가정하였고, 서비스 지연 시간을 1,000ms로 주어 송·수신된 데이터를 처리 하는 시간으로 가정하였다. 그리고 데이터의 크기에 변화를 주어 전송되는 데이터의 양에 따른 SOAP과 RESTful의 성능을 비교 분석하였다.</p><h3>나. 성능 측정 방법</h3><p>성능 비교의 지표는 서버화 클라이언트 간의 데이터롤 송·수신하는 응답 시간-(Round Trip Time : RT) 을 기준으로 수행하였다. 클라이언트는 서버 측에 데이터롤 보내기 전에 자신의 시스템 시간/Send Time : \( S_{t} \) )을 측정한 후에 데이터를 보낸다. 그 후 서버는 클라이언트로부터 받은 데이터들 처리 한 뒤 클라이언트에게 처리한 데이터들 전송한다. 클라이언트는 서버측로부터 처리된 데이터를 받을 때의 자신의 시스템 시간(Receive Time : \( R_{t} \) )을 측정한다. 이렇게 측정한 \( S_{t} \) 와 \( R_{t} \) 의 시간차를 통해 SOAP과 RESTful의 성능을 분석하였다.</p><p>Round Trip Time (RT) \[ =\text { Receive Time }\left(R_{t}\right) \text { - Send Time }\left(S_{t}\right) \]</p><p>측정된 RT의 값이 작을수록 서버와 클라이언트의 메시지 처리 및 데이터 송·수신 속도가 빨라 성능이 더 좋다는 것을 의미한다.</p><h3>나. 성능 측정 방법</h3><p>SOAP과 RESTful의 성능을 비교한 결과 송·수신되는 데이터의 크기가 커질수록 SOAP과 RESTful모두 긴 응답 시간이 측정되었다. 하지만 두 웹 서비스의 응답 시간은 확연하게 차이가 발생하였다.</p><p>응답 시간을 비교해 보면 데이터의 크기가 \( 1,000 \mathrm{byte} \) 일 경우 SOAP 는 \( 17.174 \mathrm{~ms} \) 인데 비해 RESTful은 \( 3.514 \mathrm{~ms} \) 로 약4.887배, 데이터의 크기가 2,000byte일 경우 SOAP 는 \( 17.539 \mathrm{~ms} \) 인데 비해 RESTful은 \( 4.518 \mathrm{~ms} \) 로 약 \( 3.882 \) 배, 데이터의 크기가 3,000 byte일 경우 SOAP 는 \( 18.632 \mathrm{~ms} \) 인데 비해 RESTful은 \( 5.951 \mathrm{~ms} \) 로 약 \( 3.131 \) 배가 차이났다. 평균적으로 RESTful의 응답 시간이 SOAP의 응답 시간보다 약 4 배정도 빠른 결과가 도출이 되었다.</p>
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"성능 비교의 지표는 무엇을 기준으로 하니?",
"데이터의 송·수신 횟수와 서비스 지연 시간을 각각 다르게 가정하여도 되니?",
"측정된 RT의 값이 작을수록 처리 및 데이터 송·수신 속도가 빠르니?",
"두 웹 서비스의 응답 시간은 차이가 발생하지 않았니?",
"서버와 클라이언트를 무엇으로 구현하였니?",
"RESTful의 응답 시간이 SOAP의 응답 시간보다 얼마정도 빠르니?",
"어떤 플랫폼을 사용하여 성능 비교를 하였니?",
"긴 응답 시간이 측정되는 이유가 뭐니?"
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인공물ED
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활성 영역에 따른 웨이브렛 영상 부호화
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<h1>Ⅴ. 실험 결과</h1> <p>제안한 방식의 효율성을 증명하기 위하여 다양한 특성을 갖는 여러 영상을 제안한 알고리즘에 적용하였다. 실험에 사용된 영상은 \( 256 \times 256 \) 크기에 256 그레이 레벨을 갖고 있는 Lena, Goldhill, Cronkite, Barbara, Boat 영상이며, 본 실험을 위해 Adelson의 5-tap QMF 필터가 사용되었고 각각의 영상은 모두 세 계층으로 분할되었다.</p> <p>표 2 는 실험에 사용된 필터의 계수를 나타낸 것이다. 이 필터는 선형 응답이 거의 선형적으로 나타나기 때문에 복원 능력이 우수하며, 통과 대역의 부엽(ripple)이 작은 것으로 밝혀져 있다.</p> <p>그림 7은 제안한 시스템의 영역 분류 과정에서 2개의 그룹으로 분류되어진 블록의 분류 결과를 Goldhill과 Barbara 영상에 대하여 나타낸 것이다. 분류표에서 '0 '은 HAR, '1'은 LAR를 의미한다. 전체적으로 영상의 에지 특성을 잘 따르고 있음을 알 수 있다.</p> <p>표 3은 실험을 통해 얻어진 PSNR 결과를 나타낸 것이다. 표를 통해 알 수 있듯이, 기존의 EZW 방식에 비하여 약 \( 4 \sim 8 \mathrm{~dB} \), SPIHT 방식에 비하여 약 \( 1 \sim 2 \mathrm{~dB} \) 정도 향상된 매우 좋은 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.</p> <table border><caption>표 3. 실험결과 비교</caption> <tbody><tr><td>Images</td><td>bpp</td><td>EZW(\(\mathrm{dB}\))</td><td>SP1HT(\(\mathrm{dB}\))</td><td>Proposed(\(\mathrm{dB}\))</td></tr><tr><td>Goldhill</td><td>0.09</td><td>26.3</td><td>30.8</td><td>31.3</td></tr><tr><td>Lenna</td><td>0.08</td><td>26.8</td><td>29.5</td><td>31.2</td></tr><tr><td>Cronkite</td><td>0.07</td><td>28.2</td><td>35.4</td><td>37.3</td></tr><tr><td>Boat</td><td>0.09</td><td>25.4</td><td>28.8</td><td>29.5</td></tr></tbody></table> <p>특히, 공간 영상에서 변화가 크지 않았던 Cronkite영상의 경우는 성능 차이가 매우 크게 나타남을 확인할 수 있는데, 이는 변화가 크지 않은 영상의 경우, 웨이브렛 변환된 대역에서는 거의 대부분 LAR영역으로 분류되고 이들은 부호화시 적은 비트로도 영역을 압축할 수 있기 때문이다.</p> <p>그림 8은 LAR 영역과 최저주파수 대역만을 이용하여 복원된 영상을 나타낸 것이다. HAR 부분이 빠져있어 영상의 에지 부분이 손상되어 있지만, 영상의 개략적인 형상을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 그러나 매우 낮은 비트율에서 복원된 영상임을 감안할 때, 좋은 결과라고 생각된다. 그림 9 는 단지 HAR 영역만을 이용하여 복원된 영상을 나타낸 것이다. 예상한 바와 같이 영상의 에지 부분이 잘 나타나 있음을 알 수 있다. 이러한 영상에 HAR 영역이 적용될 경우 보다 세부적인 부분까지 복원 하는 것이 가능하다. 이러한 특성을 통해 본 논문에서 제안한 방식은 LAR 영역부터 HAR 영역으로 점진적인 전송을 통해 영상이 점진적으로 복원되는 것이 가능함을 보여주었다.</p> <p>그림 10은 HAR영역과 최저주파수 영역만을 이용하여 복원된 영상이다. 주위 배경과 같이 평활한 부분은 많이 무디어 졌지만 전체적인 영상의 골격을 잘 나타 내고 있다. 앞의 그림에서 이들을 조합하여 볼 때, 점진적 전송 가능함을 알 수 있다. 먼저 영상의 전체적인 특성을 대표하는 최저주파수 대역이 먼저 전송되고 다음으로 영상의 배경등을 포함한 LAR 영역이 전송되며, 마지막으로 영상의 골격을 나타낸는 HAR 영역이 점진적으로 전송되면 완전한 복원 영상을 얻을 수 있게 된다. 물론 HAR 영역은 본 논문에서 제안한 부호화 방식에 의하여 사용자가 요구하는 수준까지 점진적인 전송이 가능하여 보다 융통성있는 시스템을 구축할 수 있게 된다.</p> <p>복원 영상을 그림 11에 제시하였다. 거의 100: 1에 가까운 고 압축임에도 불구하고 에지를 포함한 고주파 대역이 잘 복원되었으며, LAR 영역이 속한 부분의 영역들도 원 영상과 큰 차이 없이 잘 묘사되었음을 확인할 수 있다.</p>
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"표3에서 Goldhill과 Boat를 비교하면, EZW(\\(\\mathrm{dB}\\))의 결과는 무엇이 더 작습니까?",
"표3에서 Lenna의 결과가 31.2일 때, 어떤 항목의 결과입니까?",
"표3을 보면 Cronkite와 Boat를 비교하면 Proposed(\\(\\mathrm{dB}\\))의 결과가 더 큰 것은 얼마입니까?",
"표3에서 SP1HT(\\(\\mathrm{dB}\\))가 29.5의 결과를 보일 때, 어느 이미지일까요?",
"표3에서 Goldhill와 Lenna의 bpp를 비교하면 더 큰 것은 어떤 값을 가질까요?",
"표 3 실험결과 비교를 보면 bpp 결과가 가장 작을 때의 Images는 무엇입니까?",
"표3에서 Goldhill의 SP1HT(\\(\\mathrm{dB}\\))은 어떤 결과를 보여주나요?"
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인공물ED
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\(\mathrm{SF_6}\)와 \(\mathrm{SF_{6}-N_{2}}\) 가스를 이용한 텅스텐 박막의 플라즈마 식각에 관한 연구
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<h1>Ⅱ. 실 험</h1><h2>Ⅱ-1. 실험 장치</h2><p>본 실험에 사용된 장치는 Applied Materials 사의 C5200 MxP+ 챔버로서 개략적인 구성은 시스템 본체, 로드락 챔버, 공정 챔버, 스트립 챔버, 쿨다운 챔버 그리고 웨이퍼 트랜스퍼를 위한 버퍼 챔버로 구성이 되어 있다. 웨이퍼 프로세싱을 위한 공정 챔버는 RF 매칭 박스, 캐소드, 진공 시스템, single gas distribution (SGD) 그리고 챔버창을 통한 end point detector가 설치되어 있다.</p><p>(그림1). end point detector 는 광케이블, 모노크로메터 (monochrometer), 인터페이스 보드 (interface board), 콘트롤러, 모니터, 키보드로 이루어져 있다. 특정 파장만을 모니터링 하여 에칭 종말점을 구하고, \( 200 \mathrm{nm} \) 에서 \( 800 \mathrm{nm} \) 에 이르는 광범위한 파장을 스캔하여 플라즈마가 유지되는 동안 광케이블을 통하여 플라즈마 내에 존재하는 이온들의 농도를 검출하는데 사용하였다.</p><h2>Ⅱ-2. 패턴이 형성된 텅스텐 박막의 시편 제작</h2><p>텅스텐 박막을 CVD 방법으로 \(\mathrm{Ti} (200\mathring{A}) / \mathrm{TiN} (800\mathring{A})\)의 구조를 갖는 barrier metal 위에 증착 하였으며, 균일도와 파티클을 개선하기 위하여 기존의 lamp 방식의 susceptor가 아닌 저항히터 (resistive heater) 를 사용하여 clampless 방식으로 증착하였다. 텅스텐 박막 증착시 \( \mathrm{WF}_{6} \) 가스가 \( \mathrm{Ti} \) 박막 안으로 침투하는 것을 방지하고 incubation 시간을 줄이기 위하여, \( \mathrm{SiH}_{4} \) 환원공정으로 핵 층을 \( 300 \mathring{A} \) 형성하고 스텝 커버리지가 좋은 \( \mathrm{H}_{2} \) 환원공정으로 \( 2200 \mathring{A} \) 을 증착하였다. 웨이퍼 온도는 \( 475^{\circ} \mathrm{C} \), 압력은 \(80 \mathrm{torr}\), 캐리어 가스는 \( 7 \mathrm{N} \) 아르곤을 사용하였다. 매 증착 후 \( \mathrm{NF}_{3} \) 플라즈마로 챔버 내에 있는 잔류 텅스텐을 제거하였고, \( \mathrm{NF}_{3} \) 플라즈마 세정시 발생하는 \( \mathrm{F} \) 이온들을 제거하기 위하여 수소 플라즈마로 10초간 처리하였다.</p><ul><li>\( \mathrm{SiH}_{4} \) 환원공정 \[ \begin{array}{l} 2 \mathrm{WF}_{6}(\mathrm{v})+3 \mathrm{SiH}_{4}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{W}(\mathrm{s})+3 \mathrm{SiF}_{4}+6 \mathrm{H}_{2} \\ \mathrm{WF}_{6}(\mathrm{v})+3 \mathrm{SiH}_{4}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{WSi} 2(\mathrm{s})+\mathrm{SiF}_{4}+2 \mathrm{HF}+5 \mathrm{H}_{2} \end{array} \]</li><li>\( \mathrm{H}_{2} \) 환원공정 \[ \mathrm{WF}_{6}(\mathrm{v})+3 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{W}(\mathrm{s})+6 \mathrm{HF} \]</li></ul><p>\( \mathrm{SiH}_{4} \) 환원공정을 사용하여 낮은 저항을 갖고 에칭이 용이한 \( a \)상을 갖는 텅스텐 박막을 형성하기 위하여 \( \mathrm{SiH}_{4} / \mathrm{WF}_{6} \) 을 \( 0.5: 1 \)로 유지하였다. 형성된 텅스텐 박막을 관찰한 결과, \( \mathrm{WF}_{6} \) 가스가 \( \mathrm{Ti} \) 박막으로 확산하여 생기는 volcano 현상과 peeling 이나 void는 발견되지 않았으며, aspect ratio가 \(1:1\)인 패텅에서 스텝커브리지가 \( 95 \% \) 이상이고, 비저항율이 \( 12 \mu \Omega \), 막응력은 \( 1.3 \times 10^{-10} \mathrm{dyne} / \mathrm{cm}^{2} \)을 갖는 우수한 텅스텐 박막을 얻을 수 있었다. 중착이 끝난 후 텅스텐 박막의 표면을 깨끗이 세정하고 positive PR을 스핀 코팅 한 후, Ⅰ-line 파장을 사용하여 PR 두께를 \( 1.2 \mu \mathrm{m} \), CD (critical dimension)는 약 \( 0.45 \mu \mathrm{m} \)로 현상 처리하고, 플라즈마 에칭을 시행하였다. 진행된 실험순서는 그림 2와 같다.</p><h2>Ⅱ-3. 에칭가스 \( \left(\mathrm{SF}_{6}, \mathrm{SF}_{6}-\mathrm{N}_{2}\right) \) 의 변화에 따른 실험</h2><p>본 실험에 사용된 에칭가스들은 \( \mathrm{SF}_{6} \) 와 \( \mathrm{SF}_{6}-\mathrm{N}_{2} \) 이며, 각각의 MFC 용량은 \( 200 \mathrm{sccm}, 100 \mathrm{sccm} \)을 사용하였다.</p><p>\( \mathrm{SF}_{6} \) 가스는 에칭시 \( 20 \mathrm{sccm} \)부터 \( 200 \mathrm{sccm} \)까지 \( 20 \mathrm{sccm} \)씩 증가시켰고, \( \mathrm{N}_{2} \) 가스는 사용 범위도 \( 20 \mathrm{sccm} \)부터 \( 100 \mathrm{sccm} \)까지 \( 20 \mathrm{sccm} \)씩 가스 유량을 변화시켜 텅스텐 박막의 에칭비율을 축정하였다. \( \mathrm{SF}_{6} \) 가스량에 따른 \( \mathrm{F} \) 이온의 잔류농도를 측정하기 위하여 OES를 사용하였으며, SEM 사진을 통하여 \( \mathrm{SF}_{6} \) 가스에 \( \mathrm{N}_{2} \)를 첨가할 때 텅스텐 박막의 에칭 profile 변화를 관찰하였다. XPS 분석을 통하여 텅스텐 박막의 표면에 존재하는 화합물과 그 화학적 결합상태를 규명하고자 하였다.</p>
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"증착이 끝난 텅스텐 박막을 Ⅰ-line 파장을 사용하여 PR 두께를 \\( 1.2 \\mu \\mathrm{m} \\), CD (critical dimension)는 약 \\( 0.45 \\mu \\mathrm{m} \\)로 현상처리했어?",
"본 실험에 사용된 Applied Materials 사의 C5200 MxP+ 챔버는 시스템 본체, 로드락 챔버, 공정 챔버, 스트립 챔버, 쿨다운 챔버 그리고 버퍼 챔버로 구성되었어?",
"웨이퍼 프로세싱을 위한 공정 챔버의 구성 요소가 아닌 것은 무엇인가요?",
"본 실험에 사용된 챔버에서 버퍼 챔버는 웨이퍼 트랜스퍼를 위한 것이야?",
"본 실험에 사용된 장치는 무엇인가요?",
"웨이퍼 프로세싱을 위한 공정 챔버에서 챔버창을 통해서 설치되어 있는 것은 무엇이야?",
"본 실험에 사용한 챔버의 개략적인 구성에는 무엇이 있어?",
"웨이퍼 프로세싱을 위한 공정 챔버는 RF 매칭 박스, 캐소드, 진공 시스템, single gas distribution (SGD), end point detector가 설치되어 있어?",
"end point detector의 구성요소에는 어떤 것들이 있어?",
"end point detector의 구성요소에 해당하는 것은 무엇인가요?",
"특정 파장만을 모니터링 하여 에칭 종말점을 구하고, 광범위한 파장을 스캔하여 플라즈마가 유지되는 동안 광케이블을 사용하여 플라즈마 내에 존재하는 이온들의 농도 검출에 사용한 것은 무엇이야?",
"로드락 챔버는 광케이블, 모노크로메터, 인터페이스 보드, 콘트롤러, 모니터, 키보드로 구성되어있어?",
"end point detector가 스캔한 파장의 법위는 어떻게 돼?",
"end point detector는 플라즈마가 유지되는 동안 플라즈마 내에 존재하는 이온들의 농도를 검출하기 위해서 구성요소 중 무엇을 사용했어?",
"end point detector의 파장 스캔 범위는 \\(100 \\mathrm{nm} \\) 에서 \\( 800 \\mathrm{nm} \\)이야?",
"텅스텐 박막을 CVD 방법으로 증착할 때, 균일도와 파티클을 개선하기 위하여 lamp 방식의 susceptor를 사용하여 증착하였어?",
"기존의 lamp 방식으로 증착 시 균일도와 파티클에서 한계점을 갖나요?",
"텅스텐 박막을 증착할 때 기존의 lamp 방식의 susceptor가 아닌 저항히터를 사용한 clampless 방식을 사용한 이유는 무엇이야?",
"텅스텐 박막은 어떤 방식으로 \\(\\mathrm{Ti} (200\\mathring{A}) / \\mathrm{TiN} (800\\mathring{A})\\)의 구조를 갖는 barrier metal 위에 증착되었어?",
"clampless 방식은 susceptor을 이용해서 증착해?",
"\\( \\mathrm{H}_{2} \\) 환원공정은 화학식으로 나타내면 어떻게 되나요?",
"텅스텐 박막 증착시킬 때 사용한 캐리어 가스는 무엇인가요?",
"텅스텐 박막을 균일도와 파티클을 개선하기 위하여 저항히터를 사용하여 clampless 방식으로 증착했어?",
"매 증착 후 \\( \\mathrm{NF}_{3} \\) 플라즈마로 챔버 내에 있는 잔류 텅스텐을 제거하였나요?",
"텅스텐 박막 증착 시 압력은 \\(80 \\mathrm{atm}\\)이었나요?",
"end point detector는 플라즈마가 유지되는 동안 플라즈마 내에 존재하는 이온들의 농도를 검출하기 위해서 광케이블을 사용했어?",
"텅스텐 박막 증착 시 캐리어 가스는 \\( 7 \\mathrm{N} \\) 헬륨을 사용했나요?",
"플라즈마 세정시 발생하는 \\( \\mathrm{F} \\) 이온들을 제거하기 위하여 산소 플라즈마로 10초간 처리하였나요?",
"텅스텐 박막 증착 시 사용한 웨이퍼 온도는 \\( 475^{\\circ} \\mathrm{C} \\)인가요?",
"텅스텐 박막 증착시킬 때의 온도는 얼마인가요?",
"텅스텐 박막 증착 후 챔버 내에 있는 잔류 텅스텐을 제거하기 위해 무엇을 사용하였나요?",
"텅스텐 박막을 증착 시 균일도와 파티클을 개선하기 위하여 기존의 lamp 방식의 susceptor가 아닌 어떤 방식을 이용했어?",
"텅스텐 박막 증착시 \\( \\mathrm{WF}_{6} \\) 가스가 \\( \\mathrm{Ti} \\) 박막 안으로 침투하는 것을 방지하고 incubation 시간을 줄이기 위하여, \\( \\mathrm{SiH}_{4} \\) 환원공정으로 핵 층을 \\( 300 \\mathring{A} \\) 형성하고 스텝 커버리지가 좋은 \\( \\mathrm{O}_{2} \\) 환원공정으로 \\( 2200 \\mathring{A} \\) 을 증착하였나요?",
"텅스텐 박막 증착시 어떤 가스가 \\( \\mathrm{Ti} \\) 박막 안으로 침투하는 것을 방지하고자 했어?",
"매 증착 후 수소 플라즈마로 10초간 처리한 이유는 무엇인가요?",
"텅스텐 박막 증착 후 어떤 과정을 진행하였나요?",
"텅스텐 박막은 CVD 방법으로 어떤 구조를 갖는 barrier metal 위에 증착하였어?",
"텅스텐 박막 증착시 \\( \\mathrm{WF}_{6} \\) 가스가 \\( \\mathrm{Ti} \\) 박막 안으로 침투하는 것을 방지하고 incubation 시간을 줄이기 위하여 어떤 방식을 사용했나요?",
"텅스텐 박막 증착시킬 때의 압력은 얼마인가요?",
"\\( \\mathrm{SiH}_{4} \\) 환원공정을 사용할 때 \\( a \\)상을 갖는 텅스텐 박막을 형성하기 위하여 \\( \\mathrm{SiH}_{4} / \\mathrm{WF}_{6} \\) 을 \\( 0.5: 1 \\)로 유지했어?",
"\\( \\mathrm{SiH}_{4} \\) 환원공정을 사용하여 낮은 저항을 갖고 에칭이 용이한 \\( a \\)상을 갖는 텅스텐 박막을 형성하기 위하여 \\( \\mathrm{SiH}_{4} / \\mathrm{WF}_{6} \\)의 비율은 얼마로 하였나요?",
"\\[ \\mathrm{WF}_{6}(\\mathrm{v})+3 \\mathrm{H}_{2}(\\mathrm{~g}) \\rightarrow \\mathrm{W}(\\mathrm{s})+6 \\mathrm{HF} \\] 이 과정은 \\( \\mathrm{H}_{2} \\) 산화공정인가요?",
"\\( a \\)상을 갖는 텅스텐 박막은 높은 저항을 갖고 에칭이 용이한가요?",
"\\( \\mathrm{WF}_{6} \\) 가스가 \\( \\mathrm{Ti} \\) 박막으로 확산하면 텅스텐 박막을 관찰시 어떤 현상들을 발견할 수 있어?",
"낮은 저항을 갖고 에칭이 용이한 텅스텐 박막이 갖는 상은 무엇인가요?",
"텅스텐 박막의 volcano 현상과 peeling 이나 void는 어떤 가스가 \\( \\mathrm{Ti} \\) 박막으로 확산하여 생기는 현상이야?",
"\\( a \\)상을 갖는 텅스텐 박막에서는 peeling이 관찰되었나요?",
"\\( a \\)상을 갖는 텅스텐 박막에서는 volcano 현상이 관찰되었나요?",
"형성된 텅스텐 박막은 aspect ratio가 \\(1:1\\)인 패턴에서 스텝커브리지가 \\( 95 \\% \\) 이상이었나요?",
"형성된 텅스텐 박막은 비저항율이 \\( 12 \\mu \\Omega \\)인가요?",
"형성된 텅스텐 박막의 막응력은 \\( 1.3 \\times 10^{-10} \\mathrm{dyne} / \\mathrm{cm}^{2} \\)인가요?",
"형성된 텅스텐 박막의 비저항율은 얼마인가요?",
"텅스텐 박막의 증착이 끝난 후 어떤 과정이 진행되었어?",
"증착이 끝난 후 텅스텐 박막에 곧바로 positive PR을 스핀 코팅하였나요?",
"중착이 끝난 후 텅스텐 박막을 어떤 파장을 사용하여 PR 두께를 \\( 1.2 \\mu \\mathrm{m} \\), CD (critical dimension)는 약 \\( 0.45 \\mu \\mathrm{m} \\)로 현상 처리하였나요?",
"중착이 끝난 후 텅스텐 박막을 CD (critical dimension)는 약 얼마로 현상 처리하였나요?",
"증착이 끝난 후 텅스텐 박막을 Ⅰ-line 파장을 사용하여 PR 두께를 \\(0.45 \\mu \\mathrm{m} \\), CD (critical dimension)는 약 \\(1.2 \\mu \\mathrm{m} \\)로 현상 처리하였나요?",
"실험에 사용된 에칭가스인 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 와 \\( \\mathrm{SF}_{6}-\\mathrm{N}_{2} \\)의 각 MFC 용량은 \\( 200 \\mathrm{sccm}, 100 \\mathrm{sccm} \\)인가요?",
"본 실험에 사용된 에칭가스에는 어떤 것들이 있나요?",
"에칭 시 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) , \\( \\mathrm{N}_{2} \\) 가스의 가스 유량 변화량은 얼마인가요?",
"OES를 사용한 이유는 무엇이야?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스는 에칭시 \\( 20 \\mathrm{sccm} \\)부터 \\( 200 \\mathrm{sccm} \\)까지 증가시켰어?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스량에 따른 \\( \\mathrm{F} \\) 이온의 잔류농도를 측정하기 위하여 무엇을 사용하였나요?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스량에 따른 어떤 이온의 잔류농도를 측정하기 위하여 OES를 사용했어?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스에 \\( \\mathrm{N}_{2} \\)를 첨가할 때 텅스텐 박막의 에칭 profile 변화를 관찰하기 위해 어떤 방법을 사용했어?",
"텅스텐 박막의 표면에 존재하는 화합물과 그 화학적 결합상태를 규명하고자 어떤 방법을 사용했어?",
"SEM 사진을 통하여 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스에 아르곤 기체를 첨가할 때 텅스텐 박막의 에칭 profile 변화를 관찰했어?",
"에칭시 \\( \\mathrm{N}_{2} \\) 가스는 \\( 20 \\mathrm{sccm} \\)부터 \\( 200 \\mathrm{sccm} \\)까지 가스 유량을 변화시켰어?",
"본 실험에서 사용한 에칭가스는 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 와 \\( \\mathrm{SF}_{6}-\\mathrm{N}_{2} \\) 인가요?",
"증착이 끝난 후 텅스텐 박막에 플라즈마 에칭을 시행하였나요?",
"\\( \\mathrm{SiH}_{4} \\) 환원공정을 사용하여 형성한 텅스텐 박막에서 void가 발견이 되었나요?",
"중착이 끝난 후 표면 세정을 한 텅스텐 박막의 표면에 어떤 것을 스핀 코팅하였나요?",
"\\( \\mathrm{SiH}_{4} \\) 환원공정을 사용하여 텅스텐 박막이 낮은 저항을 갖고 에칭이 용이할 수 있게 만들 수 있었나요?",
"SEM 사진을 통하여 텅스텐 박막의 에칭 profile 변화를 관찰하고자 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스에 어떤 가스를 첨가했어?",
"XPS 분석을 사용한 이유는 무엇인가요?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스량에 따른 \\( \\mathrm{F} \\) 이온의 잔류농도를 측정하기 위하여 SEM을 사용하였어?"
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인공물ED
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\(\mathrm{SF_6}\)와 \(\mathrm{SF_{6}-N_{2}}\) 가스를 이용한 텅스텐 박막의 플라즈마 식각에 관한 연구
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<h1>Ⅳ. 결 론</h1><p>\( \mathrm{SF}_{6} \) 와 \( \mathrm{SF}_{6}-\mathrm{N}_{2} \) 가스를 사용하여 텅스텐 박막을 에칭할 경우 다음과 같은 결론을 얻었다.</p><ol type=1 start=1><li>\( \mathrm{SF}_{6} \) 가스량이 증가할수록 플라즈마 내에 존재하는 무거운 이온 \( \left(\mathrm{SF}^{+}, \mathrm{SF}_{2}^{+}, \mathrm{SF}_{3}^{+}, \mathrm{SF}_{4}^{+}, \mathrm{SF}_{5}^{+}, \mathrm{F}^{+}, \mathrm{F}\right. ,\mathrm{F}^{*} \) ) 및 라디칼의 중가를 OES를 통하여 간접적으로 알 수 있었으며, 텅스텐 박막의 주 에천트는 positive \( \mathrm{SF}_{n}{ }^{+} \) 이온들과 \( \mathrm{F}^{*} \) 라디칼인 것으로 사료된다.</li><li>(2) \( \mathrm{SF}_{6} \) 가스에 \( \mathrm{N}_{2} \) 가스를 첨가하면, \( \mathrm{N} \) 이온들이 플라즈마 내에서 많은 양의 폴리머를 발생시키고, 텅스텐 박막의 표면에 \(\mathrm{WN}\) 층을 형성함으로서 텅스텐 박막의 에칭속도가 급격히 감소되는 것으로 보여진다.</li></ol>
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"본 실험에서 OES를 통해서 직접적으로 라디칼의 증가를 알 수 있었어?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6}-\\mathrm{N}_{2} \\) 가스에 \\( \\mathrm{N}_{2} \\) 가스를 더하면 텅스텐 박막의 표면에 어떤 층이 만들어져?",
"실험에서 플라즈마 내의 무거운 이온들과 라디칼의 증가는 어떻게 알 수 있었어?",
"본 실험에서 무엇이 텅스텐 박막의 주 에천트야?",
"실험에서 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스에 무엇을 더하면 플라즈마 내에서 다량의 폴리머가 생겨?",
"실험에서 텅스텐 박막의 에칭속도를 어떻게 급감시킬 수 있어?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스에 \\( \\mathrm{N}_{2} \\) 가스를 더했을 때, 무엇이 플라즈마 내에서 폴리머를 많이 발생시켜?",
"본 논문에서는 무엇을 사용하여 텅스텐 박막을 에칭하였나요?",
"본 논문에서 텅스텐 박막을 에칭할 때 사용한 것은 뭐야?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스에 \\( \\mathrm{N}_{2} \\) 가스를 첨가하면 어떻게 돼?",
"\\( \\mathrm{SF}_{6} \\)를 사용해 텅스텐 박막을 에칭할 때, \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스량의 증가와 함께 플라즈마 내에서 증가하는 것은?",
"본문에서는 \\( \\mathrm{SF}_{6} \\) 가스를 활용해서 무엇을 에칭했어?"
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인공물ED
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\(\mathrm{SF_6}\)와 \(\mathrm{SF_{6}-N_{2}}\) 가스를 이용한 텅스텐 박막의 플라즈마 식각에 관한 연구
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<h1>I. 서 론</h1><p>DRAM 기억소자의 기술혁신은 웨이퍼 위에 미세패턴을 형성시키는 리소그래피 기술과 형성 된 패턴을 각종 박막상에 구현하는 드라이 에칭기술의 발전에 달려 있으며, 특히 소자제작에 요구되는 각종 박막의 미세패턴 가공에는 플라즈마를 이용한 에칭기술의 발전이 필수적으로 요구되고 있다.</p><p>최근 들어, IC 회로에서 층간 전기배선으로 광범위하게 사용되고 있는 \( \mathrm{Al} \) 및 \( \mathrm{Al} \)합금들이 내화성 금속인 텅스텐 재료로 바뀌어 가고 있으며, \( 16 \mathrm{M} \)와 \( 64 \mathrm{M} \) DRAM 소자제조 업체 중 일부는 이미 via contact hole 내의 filling 용도로 poly-\(\mathrm{Si}\), \( \mathrm{Al} \), WSix 둥에서 텅스텐 박막으로 바뀌어 가고 있는 과정에 있다. 이는 텅스텐 박막이 저항이 낮고 일렉트로 마이그레이션과 부식에 대한 저항력이 우수하며 stoichiometry 조절이 용이하기 때문이다. 따라서 텅스텐 막의 플라즈마 에칭에 대한 공정개발이 진행 중에 있으며, 플라즈마 에칭에 대한 메커니즘의 이해가 절실히 요구되고 있다.</p><p>텅스텐 박막의 풀라즈마 에칭은 반응용기 내 \( \mathrm{CF}_{4} \) 가스와 \( \mathrm{CF}_{4} / \mathrm{O}_{2} \)의 혼합가스를 사용한다. 플라즈마 내에서 여기된 전자들이 이들 가스를 \( \mathrm{C} \)와 \( \mathrm{F} \)의 이온들과 라디칼로 분해시키고, 텅스텐 박막과 반응하여 \( \mathrm{C} \)는 폴리머성 결합을 하고, \( \mathrm{F} \)는 텅스텐과 결합하여 휘발성이 강한 \( \mathrm{WF}_{6} \)라는 반응 부산물을 형성하여 챔버 밖으로 배기된다고 보고되고 있으나, 현재까지 이론적인 설명은 충분히 이루이지지 않고 있다.</p><p>\( \mathrm{SF}_{6} \) 가스가 텅스텐 박막을 에칭할 때 \( \mathrm{CF}_{4} \) 가스보다 폴리머를 적게 발생하고, 에칭속도가 더 빠르기 때문에 새로운 에칭가스로 주목을 받고 있다. 최근 연구에서는 \( \mathrm{SF}_{6} \) 가스에 \( \mathrm{O}_{2} \)를 첨가하여 에칭에 미치는 영향에 대해 보고되고 있으며, 또한 \( \mathrm{CF}_{4} \) 가스와 \( \mathrm{SF}_{6} \) 가스를 사용하여 텅스텐 박막에 대한 에칭 특성에 관한 연구결과도 보고되고 있다.</p><p>따라서, 본 연구에서는 \( 16 \mathrm{M} \) 및 \( 64 \mathrm{M} \) DRAM에서 전기적인 신호를 전달하는 bit line의 재료를 텅스텐 박막으로 대치하고, 이 박막 위에 패턴을 형성하고자 플라즈마 에칭을 실시하였다. \( \mathrm{SF}_{6} \) 와 \( \mathrm{SF}_{6}-\mathrm{N}_{2} \) 가스를 이용하여 텅스텐 박막의 에칭경향에 관하여 실험을 하였고, XPS 를 사용하여 플라즈마 에칭 이후 텅스텐 박막의 표면에 존재하는 화합물의 종류와 그 결합 상태를 규명하려고 하였다. OES (optical emission spectro-scopy)를 이용하여 \( \mathrm{SF}_{6} \) 플라즈마가 유지되는 동안 \( \mathrm{F} \) 이온들의 농도를 관찰하고, 공정변수에 따른 에칭율과의 관계를 비교하여 플라즈마 에칭에 관한 정확한 메커니즘을 이해하려고 하였다.</p>
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"DRAM 기억소자의 기술혁신은 리소그래피 기술과 드라이 에칭기술에 영향을 받나요?",
"DRAM 기억소자가 발전하기 위해서는 리소그래피 기술의 발전이 필요조건인가요?",
"소자제작 시 사용되는 박막의 미세패턴을 가공할 때 플라즈마 에칭기술이 필수적으로 이용되나요?",
"최근 내화성 금속인 텅스텐 재료가 IC 회로의 층간 전기배선 적용 물질로 각광받고 있나요?",
"\\( 16 \\mathrm{M} \\) DRAM 소자제조 업체들이 텅스텐 박막을 via contact hole 내부를 채우는 용도로 사용하는 추세인가요?",
"텅스텐 막의 플라즈마 에칭 공정법에 대한 메커니즘 연구가 요구되고 있나요?",
"텅스텐 박막의 \\( \\mathrm{CF}_{4} \\) 가스와 \\( \\mathrm{CF}_{4} / \\mathrm{O}_{2} \\)의 혼합가스를 사용한 풀라즈마 에칭반응 용기 내부의 반응은 어떻게 이루어지나요?",
"텅스텐 박막의 풀라즈마 에칭반응 용기 내부의 반영은 어떻게 이루어지나는 것으로 인해 활용되양을 통",
"텅스텐 박막을 드라이 에칭 시 때\\( \\mathrm{CF}_{4} \\) 가스와 \\( \\mathrm{CF}_{4} / \\mathrm{O}_{2} \\)를 혼합한 가스가 이용되나요?",
"어떤 방식으로 플라즈마 에칭이 진행되나요?"
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인공물ED
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퍼지추론을 이용한 이동로봇의 백스테핑 제어기 성능개선
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<h2>2. 퍼지 시스템을 이용한 제안된 제어기</h2> <p>기존의back-stepping 제어기에서 비선형 궤환 속도 제어기 식 (7)은 기구학적 자세 제어기에서 수식적으로 생성되는 속도명령 \( q_{c} \)에 따라 영향을 받는다. 자세 제어기 식 (6)에서 생성되는 \( q_{c} \)는 기준 속도가 주어 졌을 때, 이동로봇의 위치에러를 최소화 하기 위해서 생성된 임의의 기준 속도라고 생각할 수 있다.</p> <p>Kanayama의 논문에서 제시한 기구학적 자세 제어기의 경우 게인 값이 양의 값을 가질 때 시스템이 안정함을 증명하였다. 그러나 이동로봇의 궤적이 임의로 변화를 하고 있을 때 고정된 게인 값을 이용할 경우 이동로봇 궤적 제어기의 안정도는 보장하지만 궤적 제어기의 성능이 저하될 수 있다.</p> <p>본 논문에서는<그림 4>와 같이 기준 로봇 궤적이 임의로 변화를 할 때, 퍼지 시스템을 이용하여 기구학적 자세 제어기 식 (6)의 게인을 실시간으로 변화시키고, 자세 제어기에서 생성되는 속도 명령 값이 변화되는 궤적을 적절히 반영함으로써 이동로봇의 전체 궤적 제어기의 성능을 개선 시키고자 한다.</p> <p>기준 로봇 게적변화에 따른 기구학적 제어기의 게인을 변화시키기 위해서 본 논문에서 사용한 퍼지 시스템은 일반적으로 많이 사용되는Mamdani의 추론 방법인 Min-Max 방법을 사용하였다. 본 논문에서 사용된 퍼지입력은 식 (4)와 (5)에서 계산된 이동로봇의 위치오차와 위치오차의 미분 값을 사용하였고, 퍼지 출력은 자세제어기의 게인 값 \( \left(K_{1}, K_{2}, K_{3}\right) \)을 나타내었다. 그리고 퍼지시스템의 입력측과 출력측의 소속함수는<그림 5>와<그림 6>과 같이 삼각형 소속함수를 사용하였다. 또한 퍼지 입력과 출력 공간을 각각 5개의 퍼지 소속함수를 사용하여 퍼지분할을 함으로써 이동 로봇의 움직임을 세분화 하였다. 또한 퍼지 추론을 하기 위해서 사용된 퍼지 규칙은 \( x \)축, \( y \)축, 그리고 축의 에러 값들을 최소화하는 방향으로 퍼지 규칙을 세웠다.<표 1>,<표 2>,<표 3>은 퍼지추론을 하기 위한 퍼지규칙을 나타내었다.</p> <table border><caption>표 1. 게인 \( K_{1} \) 에 대한 퍼지 규칙</caption> <tbody><tr><td rowspan=2 colspan=2></td><td colspan=5>\( x_{e} \)</td></tr><tr><td>NB</td><td>NS</td><td>Z0</td><td>PS</td><td>PB</td></tr><tr><td rowspan=5>\( \dot{x}_{e} \)</td><td>NB</td><td>PB</td><td>PB</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td></tr><tr><td>NS</td><td>PB</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td></tr><tr><td>ZO</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td></tr><tr><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td><td>NB</td></tr><tr><td>PB</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td><td>NB</td><td>NB</td></tr></tbody></table> <table border><caption>표 2. 게인 \( \mathrm{K}_{2} \) 에 대한 퍼지 규칙</caption> <tbody><tr><td rowspan=2 colspan=2></td><td colspan=5>\( y_{e} \)</td></tr><tr><td>NB</td><td>NS</td><td>ZO</td><td>PS</td><td>pB</td></tr><tr><td rowspan=5>\( \dot{y}_{e} \)</td><td>NB</td><td>PB</td><td>PB</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td></tr><tr><td>NS</td><td>PB</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td></tr><tr><td>ZO</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td></tr><tr><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td><td>NB</td></tr><tr><td>PB</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td><td>NB</td><td>NB</td></tr></tbody></table> <table border><caption>표 3. 게인 \( \mathrm{K}_{3} \) 에 대한 퍼지 규칙</caption> <tbody><tr><td rowspan=2 colspan=2></td><td colspan=5>\( \theta_{e} \)</td></tr><tr><td>NB</td><td>NS</td><td>ZO</td><td>PS</td><td>PB</td></tr><tr><td rowspan=5>\( \dot{\theta}_{e} \)</td><td>NB</td><td>PB</td><td>PB</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td></tr><tr><td>NS</td><td>PB</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td></tr><tr><td>ZO</td><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td></tr><tr><td>PS</td><td>PS</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NB</td><td>NB</td></tr><tr><td>PB</td><td>ZO</td><td>NS</td><td>NS</td><td>NB</td><td>NB</td></tr></tbody></table> <p>본 논문에서 사용한 비퍼지화(defuzzification)은 다음과 같다. 여기서, \( a \)는 scale factor를 나타내고, \( z\)는 support를 나타낸다.</p> <p>\( K_{1}, K_{2}, K_{3}=\alpha\left(\frac{\int \mu(\mathrm{z}) \mathrm{zdz}}{\int \mu(\mathrm{z}) \mathrm{dz}}\right) \)<caption>(8)</caption></p>
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[
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 측정한 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NS와 \\( y_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 ZO와 \\( \\theta_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙를 나타낸 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PS와 \\( \\theta_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 ZO와 \\( x_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어느거야?",
"표1에서 \\( x_{e} \\)의 NS와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PS와 \\( x_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 연구의 표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 ZO와 \\( x_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( x_{e} \\)의 ZO와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"표1에서 \\( x_{e} \\)의 PS와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표1에서 \\( x_{e} \\)의 PB와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( x_{e} \\)의 NB와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PS와 \\( x_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 ZO와 \\( x_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 ZO와 \\( x_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 ZO와 \\( x_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PS와 \\( x_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 어느거야?",
"표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PS와 \\( x_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PB와 \\( x_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PS와 \\( x_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PB와 \\( x_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PB와 \\( x_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PB와 \\( x_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어느거야?",
"표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NB와 \\( y_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 연구의 표1에서 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 PB와 \\( x_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본 논문에서는 이동로봇의 움직임을 어떻게 세분화했어?",
"게인 \\( K_{1} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( x_{e} \\)의 ZO와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본 연구의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NS와 \\( y_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"표1에서 \\( x_{e} \\)의 NB와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표1에서 \\( x_{e} \\)의 PB와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표1에서 \\( x_{e} \\)의 NS와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NB와 \\( y_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 ZO와 \\( y_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NB와 \\( y_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본 논문의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NS와 \\( y_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표1에서 \\( x_{e} \\)의 PS와 \\( \\dot{x}_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 NB와 \\( y_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 ZO와 \\( y_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 ZO와 \\( y_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본문의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 ZO와 \\( y_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PS와 \\( y_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PS와 \\( y_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PS와 \\( y_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본 연구의 표2에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PB와 \\( y_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PB와 \\( y_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤 결과로 측정돼?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PB와 \\( y_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 나타낸 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PB와 \\( y_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 무슨 결과야?",
"표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NB와 \\( \\theta_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어느것임을 알 수 있어?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙를 나타낸 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NB와 \\( \\theta_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본문의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NB와 \\( \\theta_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤 결과로 나와?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NB와 \\( \\theta_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 연구의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NB와 \\( \\theta_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어느 결과로 나와?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 계산한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NS와 \\( \\theta_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 계산한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PS와 \\( \\theta_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 ZO와 \\( \\theta_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PS와 \\( \\theta_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙를 나타낸 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NS와 \\( \\theta_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙를 나타낸 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PB와 \\( \\theta_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 무엇인것을 알 수 있어?",
"본문의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 ZO와 \\( \\theta_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어느거야?",
"본 연구의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 ZO와 \\( \\theta_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 무슨 값이 나와?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 계산한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 ZO와 \\( \\theta_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본문의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NB와 \\( \\theta_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PB와 \\( \\theta_{e} \\)의 NB에 의한 퍼지 규칙은 어느거야?",
"표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NS와 \\( \\theta_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"본 논문의 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 NS와 \\( \\theta_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PB와 \\( \\theta_{e} \\)의 NS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 정리한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PS와 \\( \\theta_{e} \\)의 ZO에 의한 퍼지 규칙은 무슨 결과가 나와?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{3} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 계산한 표에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PB와 \\( \\theta_{e} \\)의 PB에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"본 연구의 표3에서 \\( \\dot{\\theta}_{e} \\)의 PS와 \\( \\theta_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 무엇이야?",
"제어기의 게인을 변화시키고자 기준 로봇 게적변화를 본 연구에서는 어떻게 조절했어?",
"게인 \\( \\mathrm{K}_{2} \\) 에 대한 퍼지 규칙을 측정한 표에서 \\( \\dot{y}_{e} \\)의 PS와 \\( y_{e} \\)의 PS에 의한 퍼지 규칙은 어떤거야?"
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인공물ED
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블루투스-LE 기반 심전도/근전도/맥박 무선 모니터링 회로 및 시스템 구현
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<h1>I. 서 론</h1><p>급속한 노령화와 건강에 대한 관심 증가로 IT 융합무선 의료 모니터링 기기에 대한 관심이 크게 증가하고있다. 언제 어디서나 자신의 생체 상태를 측정하고 모니터링 할 수 있는 U-healthcare 서비스 실현을 위해서는 생체 신호 측정기술과 무선통신 기능이 결합된 무선생체신호 모니터링 시스템 개발이 필수적이다. 이러한 기기들의 무선 전송 표준으로는 대개 블루투스, Zigbee,Wi-Fi 등이 사용된다. 이중에서 블루투스는 다른 전송계층에 비해 에너지 효율이 높고, 다양한 ApplicationProfile을 제공하며, 다양한 모바일 디바이스와의 폭넓은 호환성을 갖는 이상적인 통신 표준이다. 따라서 최근개발되는 U-healthcare 기기들은 대부분 블루투스 무선을기반으로 하고 있다.</p><p>블루투스 Special Interest Group(SIG)은 2010년에 기존의 블루투스 Basic Rate(BR) 및 Enhanced dataRate(EDR)보다 전력 소모량을 극소화한 블루투스 LowEnergy(BLE)를 도입하고 이를 포함하는 새로운 표준인 블루투스 4.0을 선보였다. 표 1은 기존의 블루투스BR/EDR과 BLE의 특징을 비교하고 있다.</p><p>표 1에서처럼 BLE는 전력소모량을 최대 10분의 1 수준으로 줄여 장기간 배터리 교환 없이도 무선 통신이가능하다. 이러한 BLE의 특징은 에너지 소비량을 줄이는 것이 중요한 이슈인 U-healthcare 기기에 적합하다할 수 있다. 또한 스타-버스(star-bus) 토폴로지를 택해 이론상으로 무한개의 제품과 연결할 수 있어 일상생활에 사용되는 물품에 손쉽게 적용할 수 있게 되었다.이 밖에도 통신거리의 증가, 낮은 duty cycle 등 에너지효율을 증가 시키면서 무선접속 기능이 대폭 향상된 것을 볼 수 있다. 이러한 BLE의 특징은 안전성과 편의성이 중요한 U-healthcare 기기에 적합한 가술이다. 또한블루투스 SIG는 체온계와 심박계 등의 헬스케어 기기들을 위한 응용 프로파일을 제공하여 블루투스4.0을 기반으로 한 U-healthcare 시장은 앞으로 더 확대될 것으로 전망된다.</p><p>기존의 U-healthcare 시스템 연구들은 주로 블루투스 BR/EDR, Zigbee 모듈을 기반으로 하였다. 따라서 본 논문에서는 U-healthcare 기기에 적합한 BLE를기반으로 심전도(ECG), 근전도(EMG), 맥박(PPG) 신호의 무선 모니터링 시스템을 설계 하고 구현하고자 하였다. BLE통신을 위해서는 Texas Instrument(TI) 의CC2540 Development Kit (CC2540DK)를 사용하였으며, 블루투스 프로파일 구현을 위해 모듈을 사용하는 방법 대신 CC2540DK의 8051 MCU 프로그래밍을 통해블루투스 통신 프로파일을 구현하였다. 또한 ECG,EMG 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 회로를 소형화를 위해 상용칩을 이용하여 설계 제작하였다. 본 논문의 II장에서는 설계한 시스템의 구조를 설명하고, 생체 신호의 획득을 위해 설계한 회로와 BLE 통신을 위해 작성한 구동 소프트웨어에 대해서 기술하였다. 마지막으로 III장에서는 결론을 기술하였다.</p><table border><caption>표 1. 블루투스 BR/EDR과 BLE의 특징 비교</caption><tbody><tr><td>Technology</td><td>BluetoothBR/EDR</td><td>Bluetooth lowenergy</td></tr><tr><td>Radio Frequency</td><td>2.4GHz</td><td>2.4GHz</td></tr><tr><td>Range</td><td>10 to 100meters</td><td>10 to100+meters</td></tr><tr><td>Power consumption</td><td>15-20mW</td><td>1.5-2mW</td></tr><tr><td>Latency(from nonconnected state)</td><td>100ms</td><td><3ms</td></tr><tr><td>Network topology</td><td>Scatternet</td><td>Star-bus</td></tr><tr><td>Nodes/Active Slaves</td><td>7/ 16777184</td><td>Unlimited</td></tr></tbody></table>
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"U-healthcare 서비스를 실현시키기 위해서 어떻게 해야할까?",
"어떻게 U-healthcare 서비스를 실현시킬 수 있지?",
"다른 전송계층에 비해 에너지 효율이 높고, 다양한 ApplicationProfile을 제공하며, 다양한 모바일 디바이스와의 폭넓은 호환성을 갖는 이상적인 통신 표준은 어떠한 방법일까?",
"U-healthcare 기기들은 어떠한 기반으로 하고 있는가?",
"어떠한 방식을 택해야 일상생활에 사용되는 물품에 손쉽게 적용할 수 있을까?",
"어떻게 무선접속 기능을 대폭 향상 시켰는가?",
"블루투스 SIG는 어떻게 U-healthcare 시장을 더 확대시킬 것으로 전망되는가?",
"블루투스 프로파일 구현을 위해 어떻게 하였는가?",
"BLE 통신을 위해서 어떠한 방법을 사용하였는가?",
"ECG, EMG 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 회로를 어떻게 제작하였는가?",
"BluetoothBR/EDR 과 Bluetooth lowenergy 중 Power consumption가 더 낮은 것은 무엇인가?",
"Bluetooth lowenergy의 Latency(from nonconnected state)은 얼마인가?",
"BluetoothBR/EDR\t와 Bluetooth lowenergy가 똑같은 수치를 가지는 것은 무엇인가?"
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인공물ED
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IMT-Advanced 능동위상배열 시스템용 고효율 송수신 모듈 설계 및 구현
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<p>IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하기 위하여 이동통신 기지국 시스템에 대한 다양한 방법들이 제시되고 있다. 현재의 이동통신 기지국 시스템은 수동 배열 형태로 구성되어 안테나와 RF 모듈이 케이블로 연결에 따른 전력손실로 \( 10-15 \% \) 의 낮은 효율로 동작된다. 최근에는 잡음과 전력손실을 최소화하기 위해 RRHI(Radio Remote Head)구조가 개발되어 효율이 약 \( 20 \% \) 까지 개선되었지만 수동배열 방식은 그 운영효율에 있어 한계가 있다. 효율적인 서비스를 제공하기 위해서는 능동위상배열 구조의 기지국 시스템이 요구된다<caption>\( {}^{[3]} \)</caption>.</p><p>능동위상 배열 구조는 한 개의 송신기로 다수의 방사 소자에 전력을 공급하는 수동위상 배열 구조와 달리 다수의 송신기가 개별 방사소자에 전력을 전달한다. 이러한 구조적 특성으로 시스템의 효율을 증대시킬 수 있으며, 시스템의 우아한 성능저하(Graceful degradation)도 가능하다<caption>\( {}^{[4]} \)</caption>. 능동위상 배열 구조를 갖는 기지국 시스템은 위상 배열 안테나와 듀플렉서, 송수신 모듈 등으로 구성된다. 최종 출력과 밀접한 관련이 있는 송신모듈의 전력증폭기는 기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소 중 하나이다. 기지국 송신단의 전력증폭기는 변조된 신호를 왜곡 없이 전달하고, 순방향 링크의 다수의 채널신호를 동시에 증폭하기 때문에 높은 전력효율과 선형성을 갖는 전력증폭기가 요구된다. 현재까지 능동위상배열 안테나 기술은 군사용 레이더에 적용되고 있으며, 이동통신 분야에는 그 개발이 미미한 실정이다. 이에 본 논문에서는 IMT-Advanced 기반의 능동위상배열 안테나 시스템의 효율적인 구성을 위하여 고효율 송수신 모듈을 설계 및 구현하고자 하였다.</p><h1>II. 송수신 모듈 설계</h1><p>IMT-Advanced 능동위상배열 안테나 시스템은 소형화된 다수의 송수신 모듈이 요구된다. 개별 모듈들을 시스템으로 구현하기 위해 \( 3 \mathrm{GPP} \) 가격으로 부터 개별 송수신 모듈의 목표규격을 표 \(1\) 과 같이 정의하였다<caption>\( {}^{[5]} \)</caption>.</p><table border><caption>표 1. 송수신 모듈의 규격</caption><tbody><tr><td>평가항목</td><td>요구사항</td><td>비고</td></tr><tr><td>주파수 대역</td><td>LTE Band 7</td><td></td></tr><tr><td>PA 포화 전력</td><td>\( 45 \mathrm{dBm} \) 이상</td><td></td></tr><tr><td>Gain Flatness</td><td>\( 1.5 \mathrm{~dB}_{p-p} \) 이하</td><td></td></tr><tr><td>ACLR \( @ 5 W \)</td><td>\( -45 \mathrm{dBc} \) 이하</td><td></td></tr><tr><td>왜곡 개선도</td><td>10 dB 이상</td><td>TBD</td></tr><tr><td>PA 효율 @ 5W</td><td>35% 이상</td><td>TBD</td></tr><tr><td>Hammonics</td><td>-50 dB 이하</td><td></td></tr><tr><td>Spurions</td><td>50 dB 이하</td><td></td></tr><tr><td>진폭제어오차</td><td>0.5 dB 이하</td><td>TBD</td></tr><tr><td>위상제어오차</td><td>\( 5^{\circ} \) 이하</td><td>TBD</td></tr><tr><td>Gain</td><td>40 dB 이상</td><td></td></tr><tr><td>Noise Figure</td><td>1.4 dB 이하</td><td></td></tr></tbody></table>
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"IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하기 위하여 어떻게 되고 있어?",
"능동위상 배열 구조는 어떻게 전력을 전달해?",
"현재 이동통신 기지국 시스템은 어떻게 되어있어?",
"현재의 이동통신 기지국 시스템이 수동 배열 형태로 수성되어 있기 때문에 어떻게 동작하고 있어?",
"최근 잡음과 전력손실을 최소화하기 위해 어떻게 했어?",
"RRHI구조가 개발되었는데 효율은 어떻게 개선되었어?",
"효율적인 서비스를 제공하기 위해서는 어떻게 해야 해?",
"이러한 구조적 특성으로 얻을 수 있는 것은 어떻게 돼?",
"이러한 구조적 특성으로 인해 가능한 것은 어떻게 돼?",
"능동위상 배열 구조를 가지는 기지국 시스템의 구성은 어떻게 돼?",
"기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소는 어떻게 되니?",
"기지국 송신단의 전력증폭기는 변조된 신호를 어떻게 전달해?",
"현재까지 능동위상배열 안테나 기술은 어떻게 적용되고 있어?",
"본 논문에서는 IMT-Advanced 기반의 능동위상배열 안테나 시스템의 효율적인 구성을 위하여 어떻게 하려고 하고 있어?",
"IMT-Advanced 능동위상배열 안테나 시스템 개발하기 위해서는 요구되는 것들이 어떻게 돼?",
"수동위상 배열구조의 전력공급 방법은 어떻게 돼?",
"능동위상배열 안테나 기술의 이동통신 분야의 개발은 어떻게 되고 있어?",
"개별 모듈을 시스템으로 구현하기 위해 목표규격을 어떻게 정의했어?",
"기지국 송신단의 전력증폭기는 다수의 채널신호를 동시에 증폭하기 때문에 어떻게 돼?",
"주파수 대역의 요구사항은 뭐야?",
"\\( 45 \\mathrm{dBm} \\)이상을 요구하는 것은 평가항목 중 어디에 속하니?",
"Gain Flatness는 평가항목과 요구사항 중 어디에 속하니?",
"\\( -45 \\mathrm{dBc} \\) 이하의 요구 사항을 가지는 것은 뭐야?",
"왜곡 개선도는 요구사항은 얼마의 db이상을 요구해?",
"35% 이상의 요구사항을 가지는 것은 뭐야?"
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인공물ED
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IMT-Advanced 능동위상배열 시스템용 고효율 송수신 모듈 설계 및 구현
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<h2>3. 선형화기 모듈</h2><p>선형화기의 특성을 측정하기 위하여 \( 20 \mathrm{MHz} \) 대역폭을 갖는 변조된 신호(LTE, \( \mathrm{CFR} 7 \mathrm{~dB}) \) 를 인가하여 ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio)개선도를 측정하였다. 그림 \(23\)은 GaN Doherty 전력증폭기의 ACLR 특성과 선형화기의 왜곡특성 개선특성 측정결과이다. 중심주파수가 \( 2,655 \mathrm{MHz} \) 인 대역에서 선형화기를 적용하기 이전에는 ACLR 특성이 Lower 대역과 Upper 대역에서 각각 \( -38.46 \mathrm{dBc} \) 와 \( -36.97 \mathrm{dBc} \) 를 나타냈다.</p><p>선형화기를 적용한 ACLR 특성은 Lower 대역과 Upper 대역에서 각각 \( -52.30 \mathrm{dBc} \) 와 \( -50.85 \mathrm{dBc} \) 를 나타냈으며, 각각 \( 13.84 \mathrm{~dB} \) 와 \( 13.88 \mathrm{~dB} \) 의 왜곡특성 개선을 보였다.</p><h2>4. 성능평가</h2><p>제작된 송수신 모듈은 튜닝을 통하여 목표 규격을 만족하도록 최적화 되었으며, 송수신모듈의 측정결과를 통한 평가항목별 성능평가 결과는 다음과 같이 모든 규격을 만족하였다. 송수신 모듈은 \( 2,620-2,690 \mathrm{MHz} \) 대역에서 \( 37 \mathrm{dBm} \) 의 운영전력에서 \( 40 \% \) 이상의 효율을 가지며, 능동위상배열 구조를 지원하기 위하여 진폭제어와 위상제어 기능을 구현할 수 있도록 제작되었다.</p><table border><caption>표 4. 송수신 모듈의 성능평가</caption><tbody><tr><td>평가항목</td><td>요구사항</td><td>모의실험</td><td>측정결과</td></tr><tr><td>주파수 대역</td><td>LIE Rand7</td><td>LTE Band7</td><td>LIF Band 7</td></tr><tr><td>PA 포화 전력</td><td>\( \geq 45 \mathrm{dBm} \)</td><td>\( \geq 48 \mathrm{dBm} \)</td><td>\( \geq 47.65 \mathrm{dBm} \)</td></tr><tr><td>Gain Flatness</td><td>\( \leq 1.5 \mathrm{~dB}_{p-p} \)</td><td>\( \leq 1.3 \mathrm{~dB}_{p-p} \)</td><td>\( \leq 0.75 \mathrm{~dB}_{p-p} \)</td></tr><tr><td>ACLR @5W</td><td>\( \leq-45 \mathrm{dBc} \)</td><td>\( \leq-47 \mathrm{dBc} \)</td><td>\( \leq-46.60 \mathrm{dBc} \)</td></tr><tr><td>왜곡 개선도</td><td>\( \geq 10 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( \geq 15.1 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( \geq 13 \mathrm{~dB} \)</td></tr><tr><td>PA 효율 @5W</td><td>\( \geq 35 \% \)</td><td>\(41%\)</td><td>\(40.7%\)</td></tr><tr><td>Harmonics</td><td>\( \leq-50 \mathrm{dBc} \)</td><td></td><td>\( \leq-79.96 \mathrm{dBc} \)</td></tr><tr><td>Spurious</td><td>\( \leq-50 \mathrm{dBc} \)</td><td></td><td>\( \leq-63.74 \mathrm{dBc} \)</td></tr><tr><td>진폭제어오차</td><td>\( \leq 0.5 \mathrm{~dB} \)</td><td></td><td>\( \leq 0.38 \mathrm{~dB} \)</td></tr><tr><td>위상제어오차</td><td>\( \leq 5^{\circ} \)</td><td></td><td>\( \leq 2.77^{\circ} \)</td></tr><tr><td>Gain</td><td>\( \geq 40 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( \geq 45.59 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( \geq 45.25 \mathrm{~dB} \)</td></tr><tr><td>Noise Figure</td><td>\( \leq 1.4 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( \leq 0.99 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( \leq 1.28 \)</td></tr></tbody></table>
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"모의실험 값이 41로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"진폭제어오차 항목 평가에서의 측정결과는?",
"Harmonics 평가에서의 측정결과는?",
"모의실험과 측정결과가 각각 ≥48dBm과 ≥47.65dBm으로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"PA 포화 전력 평가에서 모의실험 결과치는?",
"모의실험 값과 측정결과 값이 각각 41과 40.7을 기록한 평가항목은 무엇인가?",
"측정결과 값이 ≤−63.74dBc 로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"모의실험과 측정결과가 각각 ≥15.1 dB, ≥13 dB 로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"모의실험 값이 ≤1.3 dB p−p 로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"측정결과 값이 ≥45.25 dB 로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"송수신 모듈의 성능평가에서는 각 항목별로 요구사항과 모의실험, 그리고 무엇을 기록하였는가?",
"위상제어오차 평가에서의 요구사항은?",
"주파수 대역 평가항목에서의 측정결과는?",
"모의실험과 측정결과 값이 각각≤0.99 dB 와 ≤1.28 로 나타난 평가항목은 무엇인가?",
"평가항목 ACLR @5W의 측정결과는?"
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인공물ED
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코어 없는 PCB 변압기와 인덕터를 이용한 ZVS Forward DC-DC 컨버터
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<p>\( M \geq N r \)<caption>(4)</caption></p> <p>단, N은 변압기의 1, 2차간의 권선비, M은 입출력전압비, \( Z_{N} \) 은 특성임피던스 \( \mathrm{r} \)은 정규화된 부하저항을 각각 나타내며 다음과 같이 정의된다.</p> <p>즉, \( M=\frac{V_{O U T}}{V_{I N}}, Z_{N}=\sqrt{\frac{L_{R}}{C_{R}}}[\Omega], r=\frac{R_{L}}{Z_{N}} \)이다.</p> <p>또한 회로의 출력전압이 입력전압과 출력전류에 대해 안정되기 위해서는 스위칭 주파수 \( f_{s} \) 가 식 (5)와 같이 가변 되어야 한다.</p> <p>\( f_{s}=\frac{2 \pi f_{R}(1-N M)}{\left[\alpha+\frac{N r}{2 M}+\frac{M}{N r}(1-\cos \alpha)\right]}[H z] \)<caption>(5)</caption></p> <p>이때 \( f_{R} \)은 공진 주파수이며, \( \alpha \)는 공진 각을 나타내며 다음과 같이 정의된다.</p> <p>즉, \( f_{R}=\frac{1}{2 \pi \sqrt{L_{R} C_{R}}}[H z], \quad \alpha=\pi+\arcsin \left(\frac{N r}{M}\right) \)</p> <p>이다. 따라서 본 논문에서는 ZVS Forward DC-DC 컨버터의 출력전압 제어를 위해서 대표적인 전압 공진형주파수 제어 IC인 Motorola의 MC34067을 사용하였다.</p> <table border><caption>표 2. 실험 컨버터의 전기적 특성</caption> <tbody><tr><td>항 목</td><td>값</td><td>단 위</td><td>비고</td></tr><tr><td>입력전압 범위</td><td>22-26</td><td>v</td><td>24V 정격입력</td></tr><tr><td>출력전압</td><td>120</td><td>v</td><td>오차 1% 이내</td></tr><tr><td>출력전류 범위</td><td>0.2-1.0</td><td>A</td><td></td></tr><tr><td>최대전력</td><td>12</td><td>w</td><td></td></tr><tr><td>스위칭 주피수</td><td>1.522</td><td>MHz</td><td>주파수가변방식</td></tr></tbody></table> <h1>IV. 실험 결과</h1> <p>그림 7은 ZVS Forward DC-DC 컨버터에 대한 실험 파형을 나타낸 것이다. 이때 입력전압은 정격입력 24V이며, 출력전압은 12V이다. 그림 7 의 (a), (b)는 각각 최대 부하 및 최소 부하 전류에서 관찰 된 컨버터의 주요 파형이다.</p> <p>그림의 위에서부터 스위치 전압, 게이트 전압, 변압기 1차측 전류를 나타내고 있다. 그림 7 (a)에서 알 수 있듯이 컨버터가 최대 부하전류에서 동작하는 경우, 스위치 전압과 전류 파형은 정상적인 영전압 스위칭 동작을 하고 있으며, 이때 스위칭 주피수는 약 1.67MHz이었다. 그림 7 (b)에서는 출력전류가 약 0.2A 상태에서 동작하는 경우이며, 이때 스위칭 주피수는 약 2.20MHz이었다. 그림에서 스위치의 전압이 걸려있는 상태에서 턴-온 된다는 것을 알 수 있으며, 이 것은 식 (4)으로부터 알 수 있듯이 낮은 부하에서는 영전압 스위칭 조건이 성립하지 않기 때문이다. 그림 8은 그림 7과 동일한 조건에서 시뮬레이션 한 결과 파형이다. 이때 시뮬레이션은 PSpice 8.0을 사용하였고, 변압기의 특성 값은 그림 5의 등가회로와 표 1의 파라미터를 이용하였다. 그림으로부터 스위치의 전압과 전류가 실험 파형과 거의 일치하고 있음을 알 수 있다. 이 것은 시뮬레이션에서 사용된 PCB 변압기의 등가회로 및 파라미터가 비교적 정확하게 모델링 되었다는 것을 의미한다. 그림 9는 실험 회로의 스위치에 걸리는 전압 스트레스를 측정한 것이다. 그림에서 알 수 있듯이 스위치의 전압 스트레스는 부하전류와 비례하고 있으며, 최소 약 60V에서 최대 약 125 V까지 변화한다는 것을 알 수 있다. 그림 10은 출력전압이 12V로 안정될때 측정된 스위칭 주파수이다. 그림에서 각 점은 실험회로의 측정값이며, 실선은 식 (5)에서 계산된 이론값이다. 이때 이론값이 실험 값에 비해 최소부하 범위가 작다는 것을 알 수 있으며, 이 것은 낮은 부하에서 나타나는 비 영전압 스위칭 조건서도 실험 값을 측정하였기 때문이라고 판단된다. 그림 11은 실험회로에 제어회로를 추가하여 출력전압을 안정화 시켰을 때, 측정된 출력전압을 나타낸 것이며, 그림으로부터 정상상태 출력전압은 전체 동작 범위 내에서 약 0.7% 이내에서 안정되고 있다는 것을 알 수 있다. 그림 12는 PCB 변압기를 이용한 컨버터의 전력변환 효율을 측정한 결과이다. 동작 범위 내에서 최저 70%, 최대 80%의 효율을 나타내었다.</p>
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"표 2에서 최대전력은 얼마 입니까?",
"최대전력은 표 2에서 무엇이지",
"표 2에서 1.522MHz의 결과를 가지는 항목은 뭐야?",
"1.522MHz의 결과를 가지는 항목은 표 2에서 어떤 것이지",
"표 2에서 오차 1% 이내의 항목은 무엇입니까?",
"오차 1% 이내의 항목은 표 2에서 어떤 것이니",
"표2 실험 컨버터의 전기적 특성에서 출력전류 범위는 어떤 결과 값을 가집니까?",
"표2를 보면 주파수가변방식의 특징을 가질 때, 단위는 어떤건가요?"
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인공물ED
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코어 없는 PCB 변압기와 인덕터를 이용한 ZVS Forward DC-DC 컨버터
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<p>이 때 변압기의 결합계수는 0.785이다. 이상의 결과에서 코어를 사용한 기존의 변압기에 비해 PCB 변압기는 코어를 사용하고 있지 않기 때문에 자화인덕턴스가 매우 작고, 누설인덕턴스가 증가하게 되어 1, 2차 결합계수가 낯다는 것을 알 수 있다.</p> <p>\( k=\frac{L_{M}}{\sqrt{L_{p} \cdot L_{s}}} \)<caption>(3)</caption></p> <table border><caption>표 1. PCB 변압기의 등가 파라미터</caption> <tbody><tr><td>명 칭</td><td>변 수</td><td>단 위</td><td>값</td></tr><tr><td>1차 권선 수</td><td>\( N_{1} \)</td><td>회</td><td>14</td></tr><tr><td>2차 권선 수</td><td>\( N_{2} \)</td><td>희</td><td>10</td></tr><tr><td>1차 내부저항</td><td>\( R_{1} \)</td><td>\( \Omega \)</td><td>0.437</td></tr><tr><td>2차 내부저항</td><td>\( R_{2} \)</td><td>\( \Omega \)</td><td>0.184</td></tr><tr><td>1차 누설인덕턴스</td><td>\( L_{l k 1} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>1.409</td></tr><tr><td>2차 누설인덕턴스</td><td>\( L_{l k 2} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>0.919</td></tr><tr><td>상호인덕턴스</td><td>\( L_{M} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>4.181</td></tr><tr><td>1차 자화인덕턴스</td><td>\( L_{m 1} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>5.855</td></tr><tr><td>2차 자화인덕턴스</td><td>\( L_{m 2} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>2987</td></tr><tr><td>1차 인덕턴스</td><td>\( L_{P} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>7.264</td></tr><tr><td>2차 인덕턴스</td><td>\( L_{S} \)</td><td>\( \mu \mathrm{H} \)</td><td>3.906</td></tr><tr><td>결합계수</td><td>k</td><td>-</td><td>0.7&5</td></tr></tbody></table> <h1>III. 실험 회로</h1> <p>앞 절에서 알 수 있는 것과 같이 코어 없는 PCB 변압기 및 인덕터는 자화 인덕턴스가 작고 누설인덕턴스가 크기 때문에 일반적으로 널리 사용되고 있는 전원장치의 회로방식을 적용할 수가 없다. 따라서 본 논문에서는 PCB 변압기 및 인덕터를 효율적으로 이용하기 위해서 높은 스위칭 주파수에서도 동작이 가능한 ZVS (Zero voltage switching) Forward DC-DC 컨버터를 기본 회로방식으로 채택하였다. 그림 6에 실험에 사용된 컨버터의 기본회로가 나타나 있다. 이 회로는 입출력이 절연되어 있는 대표적인 절연형 회로이며, 기본적으로는 강압형(Buck)과 같은 구조이기 때문에 안정성이 우수하고, 변압기의 누설 인덕턴스와 스위치의 기생 커패시턴스를 공진 요소에 포함시킬 수 있는 소프트 스위칭 방식 중의 하나이기 때문에 고주파 스위칭 동작에 적합하다는 특징이 있다. 그림 6의 회로에서 1, 2차 절연을 위한 변압기는 그림 1 에서 구성한 코어없는 PCB 변압기를 사용하였다. 또한 출력 필터용 인덕터 \( L_{F} \)는 그림 2에서 구성한 PCB 인덕터를 이용하였다. 이러한 PCB 변압기 와 인덕터는 모두 한 장의 PCB에 구현할 수 있으며, 또한 동일한 PCB 위에 회로구성에 필요한 소자를 부착할 수 있었고, 결과적으로는 전원회로의 크기를 크게 줄일 수 있었다. 영전압 스위칭에 필요한 공진 인덕터 \( L_{R} \)은 외부에 별도로 추가하지 않고, 변압기 내부의 누설 인덕터만으로 구성하였고, 공진 커패시터 \( C_{R} \)은 스위치로 사용된 MOS FET와 병렬로 필요한 커패시터를 추가하였다. 표 2에는 실험회로에서 사용된 컨버터의 전기적 특성을 나타내었다. 정격입력전압은 24V, 출력전압은 12V, 출력은 12W, 스위칭 주피수는 최대 2.2MHz이다. 일반적으로 전압 공진형컨버터는 고주파 동작에 적합하지만, 동작 가능한 부하범위가 다음 식과 같이 제한을 받는 단점이 있다.</p>
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[
"4.181의 값을 갖는 파라미터는 뭐야?",
"표에 의하면 4.181의 값을 갖는 파라미터는 무엇이지",
"1차 권선 수는 어떤 값을 가져?",
"3.906 값을 가지는 파라미터의 변수는 어떤 것이야?",
"표의 내용을 보면 3.906 값을 가지는 파라미터의 변수는 무엇일까",
"어떤 파라미터가 가장 적은 저항값을 가질까?",
"표를 참조하면 어떤 파라미터가 가장 적은 저항 수치를 가질까",
"가장 큰 값의 저항 파라미터 값은 얼마인가?",
"표를 참조하면 가장 큰 값의 저항 파라미터 값이 뭐지",
"회 단위를 가지는 파라미터 중에 더 큰 값을 가진 파라미터는 어떤거니?",
"최소치 인덕턴스 파라미터 값의 변수는 무엇인가?",
"표를 고려하면, 최소치 인덕턴스 파라미터 값의 변수는 어떻게 되지",
"어떤 인덕턴스 파라미터가 값이 가장 클까?",
"표를 보면 어떤 인덕턴스 파라미터가 값이 가장 커?",
"어떤 변수가 두번째로 적은 인덕턴스 값을 가질까?",
"표를 참고할 경우, 어떤 변수가 두번째로 적은 인덕턴스 값에 해당해",
"두개의 값을 가지는 파라미터는 무엇이니?",
"단위가 없는 파라미터의 변수는 무엇인가?",
"더 적은 회 단위를 쓰는 파라미터 값은 얼마지?"
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인공물ED
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운반형 위성단말 저잡음 하향 주파수변환기 설계 및 제작
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<h1>Ⅳ. BUC 제작 및 성능 확인</h1><p>본 장에서는 제작된 LNB의 형상 및 측정 결과에 대해서 언급하고자 한다.</p><p>그림 11은 제작된 LNB의 외부 형상이고, 그림 12와 그림 13~14는 각각 LNAM과 DCM의 내부 형상이다.</p><p>그림 12 는 LNAM의 내부형상이고, 별도 형태로 제작, 시험 후 그림 13과 같이 LNB의 하우징의 하부에 장착된다. LNAM을 제외한 부분이 주파수하향 변환을 담당하는 DCM의 일부이고, DCM의 LO 부분은 그림 14와 같이 하우징의 상부에 전원부/제어부와 함께 위치한다. 이는 LO부분에 하우징을 추가한 것과 마찬가지로, 최종 \( L \) 대역 신호 변환시 발생할 수 있는 고조파와 불요파의 억제가 목적이다.</p><p>그림 13과 그림 14에서 보듯이 DCM에는 2개의 설계된 Filter가 제작되어 적용되었다. 각 측정결과는 그림 15~그림 16 과 같으며, 표 2~표 3에서 각2각 요구하는 조건을 모두 만족함을 확인 할 수 있었다.</p><p>그림 17은 TRF의 형상으로, LNB의 초단에 적용되었다. 측정결과는 그림 18과 같으며, 표 4에서 요구하는 조건을 모두 만족함을 확인 할 수 있었다.</p><p>표 1의 LNB 요구조건 중 주파수 (RF, IF) 와 Ref Signal은 시험 항목의 입,출력 조건이어서 별도로 시험을 하지는 않고, 이 조건에서 다른 항목들에 대한 특성을 확인하였다. 잡음지수와 이득 관련된 항목을 제외한 요구사항은 \( 7,25 \mathrm{GHz} \)(시작주파수), \( 7 ., 50 \mathrm{GHz} \)(중심주파수), \( 7.75 \mathrm{GHz} \)(끝주파수)에서 성능을 확인하여 표 1의 요구조건을 모두 만족함을 확인하였지만 첨부된 결과는 \( 7 ., 50 \mathrm{GHz} \)(중심주파수) 에서의 결과이다.</p><p>이득 및 이득평탄도는 Network Analyzer, 잡음 지수는 Noise Figure Meter를 이용하여 측정하였고, 나머지 항목은 Spectrum Analyzer를 이용하여 측정하였다.</p><p>LNB의 이득 특성은 그림 19와 같이 \( 7.75 \mathrm{GHz} \)에서 \( 61.44 \mathrm{dB} \)로 표 1의 요구사항인 \( 60 \mathrm{dB} \) 이상임을 확인하였다. 이득 평탄도 특성은 그림 20과 같이 각 대역별로 표 1의 요구사항을 만족함을 확인하였다.</p><p>LNA의 잡음지수 특성은 그림 21 과 같이 각각 \( 1.37 \mathrm{dB} \)로 표 1의 요구사항인 \( 1.6 \mathrm{dB} \) 이하임을 확인하였다.</p><p>LNB의 불요파와 하모닉 특성은 그림 22, 그림 23과 같이 각각 \( -66.79 \mathrm{dBc},-80.34 \mathrm{dBc} \)로 표 1의 요구사항인 \( -60 \mathrm{dBc} \) 이하임을 확인하였다.</p><p>LNB의 위상잡음특성은 그림 24와 같이 \( -77.57 \sim -107.98 \mathrm{dBc} \)로 표 1의 요구사항인 각 주파수 offset 별 조건을 만족함을 확인하였다.</p><p>LNB의 수신 신호 출력 안정도 특성은 24시간 동안 약 2분 간격으로 확인하였고, 결과는 그림 25와 같이 약 \( 0.39 \mathrm{Hz} \)로 표 1의 요구사항인 \( 4 \mathrm{Hz} \) 이하 조건을 만족하였다.</p>
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[
"LNA의 잡음지수 특성은 얼마였나요?",
"시작주파수는 얼마였나요?",
"DCM의 LO 부분은 하우징의 상부에 무엇과 함께 위치하나요?",
"DCM에는 필터가 몇 개 들어가나요?",
"잡음 지수는 무엇으로 측정했어?",
"표 1에서 LNB 이득 특성의 요구사항은 얼마인가요?",
"이득평탄도와 이득은 무엇을 이용해 측정했어?",
"LNB의 위상잡음특성은 얼마였나요?",
"LNB의 수신 신호 출력 안정도 특성은 몇 시간 동안 확인했나요?",
"LNB의 수신 신호 출력 안정도 특성은 대략적으로 얼마였나요?",
"중심주파수는 얼마였나요?",
"\\( 7.75 \\mathrm{GHz} \\)에서 LNB의 이득 특성은 얼마였나요?",
"이득평탄도와 이득, 잡음 지수가 아닌 항목은 무엇으로 측정했나요?",
"끝주파수는 얼마였나요?",
"그림 11에서는 제작된 LNB의 외부 형상을 나타내나요?",
"LNB의 불요파 특성은 표1의 요구사항을 만족하나요?",
"LNB의 수신 신호 출력 안정도 특성은 한시간에 30번씩 확인했나요?"
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인공물ED
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운반형 위성단말 저잡음 하향 주파수변환기 설계 및 제작
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<h1>요 약</h1><p>본 논문은 군 위성의 지상 단말 중 하나인 운반형 위성단말의 구성품인 저잡음하향주파수변환기의 설계 및 제작에 관해 기술하였다. 저잡음하향주파수변환기는 물리적으로 하향변환모듈, 저잡음증폭모듈, 송신대역억제필터, 아이솔레이터, 기구, 케이블조립체로 구성된다. LNB의 전기적 요구 규격인 이득, 잡음특성, 불요파 등의 전기적 특성을 만족하기 시뮬레이터(AWR)를 이용하여 설계하였다. 이득, 잡음특성은 각각 \( 61.4 \mathrm{dB} \) 및 \( 1.37 \mathrm{dB} \)로 측정되었고, 불요파 특성은 각각 \( -66.79 \mathrm{dBc} \)로 측정되었다. 표 1의 전기적 요구 사항 중 상기 3가지 뿐만 아니라 다른 항목에 대해서도 모두 만족함을 확인하였다.</p>
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"본 논문은 군 위성의 지상 단말 중 하나인 운반형 위성단말의 구성품인 저잡음하향주파수변환기의 설계 및 제작에 관해 기술하였나?",
"이득, 잡음특성은 각각 61.4dB 및 1.37dB로 측정되었고, 불요파 특성은 각각 -66.79dBc로 측정되었나?",
"LNB의 전기적 요구 규격인 이득, 잡음특성, 불요파 등의 전기적 특성을 만족하기 시뮬레이터(AWR)를 이용하여 설계하였나?",
"저잡음하향주파수변환기는 물리적으로 하향변환모듈, 저잡음증폭모듈, 송신대역억제필터, 아이솔레이터, 기구, 케이블조립체로 구성되는가?",
"전기적 요구 사항 중 상기 3가지 뿐만 아니라 다른 항목에 대해서도 모두 만족함을 확인하였나?"
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인공물ED
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운반형 위성단말 저잡음 하향 주파수변환기 설계 및 제작
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<h1>Ⅱ. 요구 성능 및 구성</h1><h2>1. LNB 요구 성능</h2><p>본 논문에서는 위성의 상호 운용성에 관한 표준 문서인 'MIL-STD-188-164'에서 제안하는 전기적인 규격을 기준으로 운반형 위성단말에서 요구되는 전기적 규격과 물리적인 외부 인터페이스를 충족하는 규격을 표 1과 같이 정의하였다.</p><p>LNB의 RF 수신 주파수는 운반형 위성단말에서 요구되는 \(X \) 대역, IF 수신 주파수는 \( L \) 대역으로 적용하였다. LNB의 Gain(이득) 및 NF(잡음지수)는 안테나를 포함한 위성 단말의 G/T 규격을 만족하기 위해 각각 \( 60 \mathrm{dB} \) 이상, \( 1.6 \mathrm{dB} \) 이하의 규격으로 정하였다.</p><p>Ref Signal은 IFM에서 공급받는 LNB의 입력조건으로 별도의 설계 항목은 아니다.</p><h2>2. LNB 구성</h2><p>LNB의 전기적 내/외부 구성은 그림 4와 같다.</p><p>LNB는 그림 3에서 보듯이 안테나의 하부 급전혼을 통해서 BUC(Block Up-Converter)의 송신 신호가 유입될 수 있는 구조이다. 이에, 송신 주파수 성분이 LNB로 입력되는 양을 최소화하기 위해 LNB의 입력에 송신대역억제필터 (Transmit Reject Filter)를 적용하였다. RF front-ned 단의 첫 단에 위치한 BUC는 통신장비의 안테나 이후의 첫 단에 위치한 블록으로 저잡음 특성, 높은 이득값, 선형성을 반드시 갖춰야 한다. 일반적으로 설계하는 대부분의 시스템은 \( N\)개의 단으로 만들어지고, 서로 직렬로 연결된 시스템의 경우로 가정할 수 있다. 이런 시스템의 전체 잡음 특성은 식 (1)과 같이 오일러의 정리로 표현이 가능하다. \( NFn\) 은 \( n \)번째 단의 잡음 특성을 의미하고, \( A p n \) 은 \( n \)번째 유효전력이득을 의미한다.</p><p>\( \begin{aligned} N F_{\text {tot }}=1 &+\left(N F_{1}-1\right)+\frac{N F_{2-1}}{A_{p 1}}+\cdots \\ &+\frac{N F_{n}-1}{A_{p 1} \cdots A_{p(n-1)}} \end{aligned} \)<caption>(1)</caption></p><p>식 1에서 알 수 있듯이 \( n \) 이 증가 할수록 뒷단의 값들은 앞단의 값에 비해 크게 작아지고, 결국 가장 큰 값을 가지는 부분은 \( \left(N F_{1}-1\right) \)인 첫 번째 부분이 되며, 결국 이는 RF front-end로 보게 되면 LNB의 잡음특성이 전체 시스템의 잡음특성을 판단하는데 가장 큰 부분임을 확인할 수 있다.</p><p>LNB는 외부 안테나를 통해 입력된 미약한 \(X \) 대역 수신 신호를 LNAM(Low Noise Amplifier Module)을 통해 저잡음 증폭하게 된다. TRF와 LNAM 사이에 아이솔레이터를 위치시켜서 수신신호에 대한 안정성을 확보하고, LNAM 내부를 보호하였다.</p><p>주파수 하향변환을 위한 LO신호는 IFM(Inter Frequency Module)에서 입력받은 \( 10 \mathrm{MHz} \) Reference 신호를 PLL(국부발진기)과 Doubler를 이용하여 필요한 주파수/신호레벨을 생성하고, 캐비티필터를 이용하여 불요파와 고조파를 제거하고자 하였고, 최종적으로 하향변환된 신호를 IFM으로 전달하게 된다.</p><p>전원은 외부의 PM(Power Module)에서 \( +6 \mathrm{VDC} \)를 공급받아서 LNB 내부의 각 모듈의 전원부(POW) 에서 해당 부품들이 필요로 하는 전압으로 변환하여 공급하고, 제어 및 상태 정보를 CM(Control Module) 과 주고받는다.</p><p>그림 5의 LNB 상세 구성에서 보듯이 DCM 내부에 BPF(Band Pass Filter), LO(Local Oscillator) Rejection Filter를 두어 주파수 하향 변환 시 발생하는 대역 내/외의 불요신호를 제거하여 LNB 출력에서 Spurious와 Harmonic 규격을 만족할 수 있도록 설계하였다.</p>
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"LNB의 Gain(이득) 및 NF(잡음지수)는 안테나를 포함한 위성 단말의 G/T 규격을 만족하기 위해 각각 60dB 이상, 1.6dB 이하의 규격으로 정하였나?",
"TRF와 LNAM 사이에 아이솔레이터를 위치시켜서 수신신호에 대한 안정성을 확보하고, LNAM 내부를 보호하였나?",
"송신 주파수 성분이 LNB로 입력되는 양을 최소화하기 위해 LNB의 입력에 송신대역억제필터 (Transmit Reject Filter)를 적용하였나?",
"일반적으로 설계하는 대부분의 시스템은 N개의 단으로 만들어지고, 서로 직렬로 연결된 시스템의 경우로 가정할 수 있나?",
"주파수 하향변환을 위한 LO신호는 캐비티필터를 이용하여 불요파와 고조파를 제거하고자 하였고, 최종적으로 하향변환된 신호를 IFM으로 전달하게 되는가?",
"전원은 외부의 PM(Power Module)에서 제어 및 상태 정보를 CM(Control Module) 과 주고받는가?",
"LNB는 안테나의 하부 급전혼을 통해서 BUC(Block Up-Converter)의 송신 신호가 유입될 수 있는 구조인가?",
"RF front-ned 단의 첫 단에 위치한 BUC는 통신장비의 안테나 이후의 첫 단에 위치한 블록으로 저잡음 특성, 높은 이득값, 선형성을 반드시 갖춰야 하는가?",
"LNB의 RF 수신 주파수는 운반형 위성단말에서 요구되는 X 대역, IF 수신 주파수는 L 대역으로 적용하였나?",
"LNB는 외부 안테나를 통해 입력된 미약한 X 대역 수신 신호를 LNAM(Low Noise Amplifier Module)을 통해 저잡음 증폭하게 되는가?"
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인공물ED
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운반형 위성단말 저잡음 하향 주파수변환기 설계 및 제작
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<h1>Ⅲ. 전기적 특성 분석 및 설계</h1><p>운반형 위성단말은 그림 2와 같이 군 위성을 통해 다른 지상 단말과 통신이 이루어지는데, 이 때 수신부의 초단인 LNB에 요구되어지는 주요 요구 사항은 이득 및 잡음지수이다. LNB는 그림 5와 같이 안테나에서 입력된 \( X \) 대역 신호를 LNAM을 통해서 저잡음 증폭하고, DCM을 통해서 최종적으로 \( L \) 대역으로 하향 변환 및 증폭하여 IFM으로 전달한다. 이득 및 잡음 지수 요구 조건을 만족하면서 표 1의 다른 요구 조건을 만족하기 위해 NI(National Instruments)사의 AWR을 이용하여 설계하였다.</p><p>LNB의 전기적 특성 분석을 위한 회로도는 그림 6과 같고, 이득, 잡음지수, 불요파(하모닉 포함) 등의 특성을 확인하였다.</p><p>LNB의 이득 특성은 그림 7과 같이 \( 62.15 \mathrm{dB} \)로 요구사항인 \( 60 \mathrm{dB} \) 이상을 만족하도록 설계하였다. 이득 평탄도를 만족하기 위해 PCB Layout에 정합할 수 있는 튜닝 포인트를 반영하였다.</p><p>LNB의 잡음지수 특성은 식 (1)에서 언급하였듯이 초단 소자의 특성이 전체 LNB의 특성이라고 볼 수 있는데, 송신 신호의 유입 및 LNAM의 안정성을 위해서 TRF와 아이솔레이터의 손실값을 감안하여 설계하였다. 최종적으로 잡음지수 특성은 그림 8과 같이 \( 1.477 \mathrm{dB} \)로 요구사항인 \( 1.6 \mathrm{dB} \) 이하를 만족하도록 설계하였다.</p><p>LNB의 고조파 특성은 국부발진부의 주파수분석을 통해 3차 성분까지 IF 대역내에 없음을 확인한 후 추가로 DCM 내부에 BPF(Band Pass Filter), LO(Local Oscillator) Rejection Filter를 추가하여 그림 9와 같이 불요파 및 고조파 특성이 모두 \( -60 \mathrm{dBc} \) 이하임을 확인 할 수 있다.</p><p>LNB의 불요파와 고조파 규격을 만족하도록 표 \( 2 \sim 4 \) 와 같이 BPF, LO Rejection Filter, RRF의 세부 규격을 적용하여 설계하였다.</p><p>Filter 3종을 제외한 모든 부품들은 동작 온도, 각 소자별 전기적 특성을 고려하여 상용 부품 중에서 적절히 선택하여 적용하였다. BPF는 IFM로 입력되는 신호의 Spurious 및 Harmonic 성분을 제거하기 위한 \( L \) 대역용으로 적용하였다.</p><p>물리적으로 \( L \) 대역 BPF는 Soldering 작업이 가능한 형태이고, LO Rejection Fiter는 기구물에 나사를 이용하여 고정하고, PCB에 입/출력 Pin이 Soldering 되는 형태의 Drop-In 형태로 구성된다.</p><p>TRF는 입/출력은 모두 \( X \) 대역용 도파관의 하나인 WR112 형태로 구성된다. 하지만 TRF는 세부적으로 연결되는 형태가 입력은 CPR112G이고, 출력은 UG-CHOKE 형태로 구성된다.</p><p>LNB는 물리적으로 그림 10에서 보듯이 주하우징, 아이솔레이터, TRF로 구성된다.</p><p>주하징 내부에 LNAM과 DCM이 2단의 적층형태로 구성되고, 상부에 외부 PM, CM 모듈과 연동할 수 있는 Circular-Type 커넥터가 위치하고, 하부에 IFM과 연동할 수 있는 \( N \)-type 커넥터가 위치한다. LNB의 입력 단자인 TRF의 입력 단자는 CPR112G 형태로 안테나의 하부 피드혼과 직업 연결될 수 있는 구조로 설계하였다.</p>
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"운반형 위성단말은 무엇을 통해 다른 지상 단말과 통신하는가?",
"수신부의 초단은 무엇인가?",
"무엇이 수신부의 초단이지",
"수신부의 초단인 LNB에 요구되어지는 주요 요구 사항은 무엇인가?",
"LNB는 안테나에서 입력된 \\( X \\) 대역 신호를 무엇을 통해서 저잡음 증폭하는가?",
"LNB는 DCM을 통해서 최종적으로 \\( L \\) 대역으로 하향 변환 및 증폭하여 어디로 전달하는가?",
"요구 조건들을 만족하기 위해 무엇을 이용하여 설계하였는가?",
"그림 6은 무엇을 나타내는가?",
"무엇을 그림 6이 드러내지",
"LNB의 이득 특성 요구사항은 무엇인가?",
"이득 평탄도를 만족하기 위해 무엇을 반영하였는가?",
"초단 소자의 특성은 전체 LNB의 특성이라고 볼 수 있는가?",
"송신 신호의 유입과 LNAM의 안정성을 위해 무엇을 감안하여 설계하였는가?",
"LNB의 불요파와 고조파 규격을 만족하기 위해 어떻게 설계하였는가?",
"국부발진부의 주파수분석을 통해 무엇을 확인할 수 있는가?",
"잡음지수 특성의 요구사항은 무엇인가?",
"무엇이 잡음지수 특징의 요구사항일까",
"Filter 3종을 제외한 모든 부품들은 무엇을 고려하여 선택하였는가?",
"Filter 3종을 제외한 모든 부품들은 상용 부품을 활용하였는가?",
"BPF는 어떤 용도로 적용되었는가?",
"어떤 용도로 BPF가 사용 되었지",
"IFM로 입력되는 신호에는 Spurious 및 Harmonic 성분이 존재하는가?",
"\\( L \\) 대역 BPF는 물리적으로 어떤 형태인가?",
"LO Rejection Fiter는 기구물에 무엇을 이용하여 고정하는가?",
"PCB에 입/출력 Pin이 Soldering 되는 형태는 무엇인가?",
"TRF의 입/출력은 모두 어떤 형태로 구성되는가?",
"TRF의 세부적으로 연결되는 입출력의 형태는 무엇으로 구성되는가?",
"LNB는 물리적으로 무엇으로 구성되는가?",
"물리적으로 LNB가 조직되는 것은 뭐야",
"주하우징 내부에 LNAM과 DCM은 어떤 형태로 구성되는가?",
"주하우징 상부에 무엇과 연동할 수 있는 Circular-Type 커넥터가 위치하는가?",
"주하우징 하부에 무엇이 위치하는가?",
"무엇이 주하우징 하부에 자리하니?",
"LNB의 입력 단자는 무엇인가?",
"무엇이 LNB의 입력 단자야",
"TRF의 입력 단자는 어떤 형태인가?",
"TRF의 입력 단자의 형태는 어때",
"LNB 내부에 LNAM과 DCM이 존재하는가?",
"DCM 내부에 무엇을 추가하여 불요파 및 고조파 특성이 모두 \\( -60 \\mathrm{dBc} \\) 이하임을 확인 할 수 있는가?",
"LNB의 회로도를 통해 무엇을 확인하였는가?",
"무엇을 LNB의 회로도를 통해 확인했지",
"LNB는 어떤 일을 수행하는가?",
"어떤 일을 LNB가 실행하지"
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인공물ED
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운반형 위성단말 저잡음 하향 주파수변환기 설계 및 제작
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<h1>Ⅰ. 서론</h1><p>위성 통신은 그림 1 과 같이 지상의 단말 (ET : Earth Terminal)과 다른 지상의 단말을 위성을 이용하여 음성 및 정보(Data)를 주고 받는 통신 형태이다.</p><p>군 위성 통신 체계는 통신 용도에 따라서 그림 2와 같이 여러 형태의 지상 단말로 구성된다. 특히 운반형 위성단말(Flyaway Satellite Terminal)은 망 구조상 분산망으로 운용되는 단말이다.</p><p>본 연구에서 설계된 LNB와 LNB가 장착되는 운반형 위성단말의 형상은 그림 3과 같다. 운반형 위성단말은 군 지휘 통제용 단말로서 차량 등에 적재하여 이동 후 통신병 2인이 운반하여 고정 설치 후 IP기반 음성, 데이터 및 영상서비스를 군 위성중계기를 이용하여 제공하는 역할을 한다.</p><p>본 논문에서는 망 구조에 관한 부분은 제외하고, 단지 위성의 상호 운용성에 관한 표준 문서에서 제시한 전기적 규격과 운반형 위성단말의 물리적인 인터페이스를 고려한 LNB의 설계 및 제작에 관해서만 논의하고자 한다.</p>
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"위성통신은 지상단말과 다른지상단말 위성을 이용하여 음성및 정보를 주고받는 통신형태입니까?",
"군 지휘 통제용 단말로 사용되는 위성단말은 무엇인가?",
"군 지휘 통제용 단말로 사용되는 위성단말의 종류는 뭐지",
"운반형 위성단말의 망구조는 무엇인가?",
"어떤 것이 운반형 위성단말의 망구조일까?",
"군의성 통신 체계는 통신 용도에 따라서 하나의 지상단말로 구성됩니까?",
"운반형 위성단말은 어떻게 사용되는가?",
"어떻게 운반형 위성단말이 이용되지?",
"운반형 위성단말은 구조상 어떤 형태의 망으로 운용되나?",
"구조상 어떤 형태의 망으로 운반혁 위성단말이 사용되나"
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인공물ED
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고전압 Power IC 집적을 위한 4H-SiC CMOS 신뢰성 연구
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<h1>요약</h1><p>본 논문에서는 고전압 \( \mathrm{SiC} \) Power 소자와 집적이 가능한 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC}\) CMOS에 대해 연구하였다. \( \mathrm{SiC}\) CMOS소자 연구를 통해 고출력 SiC Power 소자와 함께 제작을 가능하게 함으로써 \( \mathrm{SiC} \) 전력소자를 이용하는 고출력 시스템의 효율 및 비용면에서 우수한 성능을 기대할 수 있다. 따라서 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) 기판에서 CMOS를 설계한 후 TCAD 시뮬레이션을 통해 전기적 특성 및 고온 동작 신뢰성을 비교하였다. 특히 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 위해 gate dielectric으로 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 를 변경함으로써 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 보다 열적 특성이 개선됨을 확인하였다.</p>
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"본 논문에서는 CMOS를 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서 설계하였는가?",
"본 논문에서는 어떤 소자와 집적 가능한 CMOS에 대하여 연구하였는가?",
"본 논문에서는 어떤 소자와 집적 가능한 CMOS에 대하여 연구하였는가?",
"본 논문에서는 저전압 \\( \\mathrm{SiC} \\) Power 소자에 대하여 연구하였는가?",
"본 논문에서는 고전압 \\( \\mathrm{SiC} \\) Power 소자와 집적 가능한 무엇에 대하여 연구하였는가?",
"본 논문에서는 고전압 \\( \\mathrm{SiC} \\) Power 소자와 집적 가능한 무엇에 대하여 연구하였는가?",
"본 논문에서는 고전압 \\( \\mathrm{SiC} \\) Power 소자와 집적 할 수 있는 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC}\\) CMOS에 대하여 연구하였는가?",
"본 논문에서는 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서 무엇을 설계하였는가?",
"본 논문에서는 CMOS를 설계 후 TCAD 시뮬레이션을 행하여 어떤 특성을 비교하였는가?",
"본 논문에서는 CMOS 설계 후 TCAD 시뮬레이션이 이루어졌는가?",
"본 논문에서는 CMOS를 설계 후 TCAD 시뮬레이션을 함으로써 전기적 특성을 비교하였는가?",
"본 논문에서는 CMOS를 설계 후 TCAD 시뮬레이션을 함으로써 어떤 신뢰성을 비교하였는가?",
"본 논문에서는 CMOS를 설계 후 TCAD 시뮬레이션을 함으로써 동작 신뢰성을 비교하였는가?",
"본 논문에서는 CMOS 설계 후 어떤 시뮬레이션을 행하였는가?",
"본 논문에서는 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 무엇을 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 이끌기 위해 무엇으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 낮은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)을 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 CMOS를 어디에서 설계하였는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경함으로써 무엇보다 열적 특성이 개선됨을 확인할 수 있었는가?",
"본 논문에서는 높은 온도에서 신뢰성이 낮은 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)을 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 어떤 온도에서 신뢰성 있는 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)을 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 높은 온도에서 어떤 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)을 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)를 변경함으로써 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)보다 열적 특성이 개선됨을 확인할 수 있었는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경함으로써 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)보다 어떤 특성이 개선됨을 확인할 수 있었는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경함으로써 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)보다 어떤 특성이 개선됨을 확인할 수 있었는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경함으로써 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)보다 물리적 특성이 개선됨을 확인할 수 있었는가?",
"본 논문에서는 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 이끌기 위해 gate dielectric으로 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)을 변경시켰는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경함으로써 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)보다 열적 특성이 저하됨을 확인할 수 있었는가?",
"본 논문에서는 gate dielectric으로 \\\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 변경함으로써 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)보다 열적 특성이 어떻게 변한 것을 확인할 수 있었는가?"
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인공물ED
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고전압 Power IC 집적을 위한 4H-SiC CMOS 신뢰성 연구
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<h1>Ⅰ. 서론</h1><p>전력반도체는 자동차, 신재생 에너지, 항공 우주 산업 등 최근 적용되는 분야가 점차 확대되고 있다. \( \mathrm{Si} \) 기반 전력반도체는 이론적으로 한계에 도달하여 \( \mathrm{SiC} \) 기반의 전력반도체가 개발되고 있다[1]. 특히 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) 는 Si보다 3 배 넓은 밴드 갭을 가지고 있고 10 배 높은 한계 전계의 특성을 가지고 있다. 따라서 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) 는 극한의 환경(고주파, 고온, 고출력)에서 \( \mathrm{Si} \) 소자를 능가할 수 있는 차세대 전력 소자로 촉망받는 반도체 소재이다.</p><p>\( \mathrm{SiC} \) 전력반도체는 \( \mathrm{SiC} \) 기판 위에서 제작되나, 이를 구동하는 드라이버는 \( \mathrm{Si} \)CMOS로 사용되고 있어 높은 온도에서의 동작이 어려우며, 별도의 칩을 만들어 모듈로 제작하여 사용해 전력 소모가 크다. 따라서 \( \mathrm{SiC} \) 기반의 CMOS를 설계하여 전력반도체와CMOS 드라이버를 같은 공정의 사용을 통해 하나의 칩으로 구현하여 전력 소모를 최소화하려는 연구가 계속되고 있다.</p><p>\( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) 기판에서의 \( \mathrm{CMOS} \) 공정은 \( \mathrm{Si} \) 와 유사하게 열적 산화막을 형성시킬 수 있다는 장점이 있다. 하지만 게이트 산화막 형성에서 생긴 \( \mathrm{SiC} / \mathrm{SiO}_{2} \) 의 계면의 잔류 탄소로 높은 결함준위를 가지며 이로 인해 낮은 채널 이동도의 특성을 가진다. 따라서 \( \mathrm{SiC} / \mathrm{SiO}_{2} \) 계면, 전류 동작 특성을 개선하고 높은 온도에서 문턱전압의 값을 안정화하기 위해 high-k 물질인 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 를 도입하는 연구가 진행되고 있다. 또한 \( \mathrm{SiC} \) 에서의 Ohmic 접촉의 안정성은 동작온도에 영향을 주기 때문에 높은 온도에서 동작을 수행하기 위해 \( \mathrm{SiC}\) Ohmic 접촉 기술이 개발되고 있다.</p><p>\( \mathrm{SiC}\) CMOS의 고온동작 성능을 향상시키기 위해서 고온에서의 문턱전압 변화를 최소화해야 하며 온 저항을 줄이는 동시에 신뢰성 있는 스위칭 동작을 해야 한다. 본 논문에서는 집적화를 위해 \( \mathrm{SiC} \) 기반의 CMOS를 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) 기판에 Sentaurus TCAD 시뮬레이션을 이용하여 설계하였다. 시뮬레이션 모델로는 Hatakeyama avalanche model, Auger recombination model, 채널 이동도에 영향을 주는 Lombardi model이 고려되었다. \( \mathrm{HfO}_{2} \) 를 Gate oxide에 적용하여 설계하였으며, \( \mathrm{SiO}_{2} \) 를 사용한 소자와 온도 및 전기적 특성의 시뮬레이션 결과를 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 전력반도체 Power MOSFET 소자 구조와의 집적화를 위한 최적의 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) CMOS소자를 제시하였다.</p>
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[
"어떤 기판에서의 \\( \\mathrm{CMOS} \\) 공정은 \\( \\mathrm{Si} \\)와 유사하게 열적산화막을 형성시킬 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 무엇의 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 계면의 잔류 탄소로 높은 결함준위를 가지는가?",
"어떤 기판에서의 \\( \\mathrm{CMOS} \\) 공정은 \\( \\mathrm{Si} \\)와 유사하게 열적산화막을 형성시킬 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 어디에 존재하는 잔류 탄소때문에 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 무엇의 계면의 잔류 탄소로 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{Si} \\)의 계면의 잔류 탄소로 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)는 low-k 물질인가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 계면에 존재하는 잔류 탄소로 인해 낮은 결합준위을 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 무엇의 계면의 잔류 탄소로 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\)에서의 무엇은 동작온도에 영향을 주는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 계면의 무엇때문에 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 높은 결합준위로 인해 낮은 채널 이동도를 가지는가? 높은 결합준위로 인해 어떤 특성을 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 계면의 잔류 산소때문에 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 \\( \\mathrm{CMOS} \\) 공정은 무엇과 유사하게 열적산화막을 형성시킬 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 계면에 존재하는 잔류 탄소로 인해 무엇을 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 게이트 산화막 형성에서 생긴 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 계면의 무엇때문에 높은 결함준위를 가지는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 \\( \\mathrm{CMOS} \\) 공정은 \\( \\mathrm{Si} \\)와 유사하게 무엇을 형성시킬 수 있는가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)는 어떤 물질인가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 \\( \\mathrm{CMOS} \\) 공정은 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)와 유사하게 열적산화막을 형성시킬 수 있는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) Ohmic 접촉 기술은 어떤 온도에서 동작을 수행하는데 장점을 가지는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 저온에서의 문턱접압 변화를 최소화해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) Ohmic 접촉 기술은 높은 온도에서 동작을 수행하는데 장점을 가지는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\)의 동작온도는 에서의 Ohmic 접촉의 안정성에 영향 받는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 어떤 성능 향상을 위해 고온에서의 문턱접압 변화를 최소화해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 어떤 온도에서의 문턱접압 변화를 최소화해야 하는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 CMOS 공정은 높은 결합준위로 인해 낮은 채널 이동도를 가지는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 고온에서의 문턱전압의 변화를 어떻게해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 고온에서의 무엇의 변화를 최소화해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 저온 동작 성능을 높이기 위해 고온에서의 문턱접압 변화를 최소화해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 고온에서의 문턱전압의 변화를 최대화 해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 신뢰성 있는 무엇이 이루어져야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 무엇을 줄여야 하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 온 저항을 높여야 하는가?",
"본 논문에서는 시뮬레이션 모델로 Hatakeyama avalanche model을 고려하였는가?",
"\\( \\mathrm{SiC}\\) CMOS의 고온동작 성능을 높이기 위해 온 저항을 줄이기만 하면 되는가?",
"본 논문에서는 집적화를 위해 Sentaurus TCAD 시뮬레이션을 이용하여 \\( \\mathrm{SiC} \\) 기반의 CMOS를 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에 설계하였는가?",
"본 논문에서는 집적화를 위해 Sentaurus TCAD 시뮬레이션을 이용하여 무엇을 기반으로 한 CMOS를 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에 설계하였는가?",
"본 논문에서는 집적화를 위해 Sentaurus TCAD 시뮬레이션을 이용하여 \\( \\mathrm{SiC} \\)을 기반으로 한 CMOS을 어떤 기판에 설계하였는가?",
"본 논문에서는 시뮬레이션 모델로 어떤 모델들을 고려하였는가?",
"본 논문에서는 시뮬레이션 모델로 Auger recombination model을 고려하였는가?",
"본 논문에서는 집적화를 위해 어떤 시뮬레이션을 이용하여 \\( \\mathrm{SiC} \\) 기반의 CMOS를 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에 설계하였는가?",
"본 논문에서는 집적화를 위해 Sentaurus TCAD 시뮬레이션을 이용하여 \\( \\mathrm{SiC} \\)을 기반으로 한 어떤 공정을 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에 설계하였는가?",
"본 논문에서는 무엇을 위해 Sentaurus TCAD 시뮬레이션을 이용하여 \\( \\mathrm{SiC} \\) 기반의 CMOS를 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에 설계하였는가?",
"본 논문에서 Gate oxide에 적용하여 설계된 물질은 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)인가?",
"본 논문에서 Gate oxide에 적용하여 설계된 물질은 무엇인가?",
"본 논문에서\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 Gate oxide에 적용하여 설계한 뒤 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)를 사용한 소자와 어떤 특성의 시뮬레이션 결과를 비교하였는가?",
"본 논문에서는 시뮬레이션 모델로 Lombardi model을 고려하였는가?",
"본 논문에서\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 Gate oxide에 적용하여 설계한 뒤 무엇을 사용한 소자와 전기적 특성 시뮬레이션 결과를 비교하였는가?",
"Lombardi model은 무엇에 영향을 주는 모델인가?",
"Lombardi model은 채널 이동도에 영향을 주는 모델인가?",
"본 논문에서는 시뮬레이션 모듈로 총 세 가지의 모델을 고려하였는가?",
"본 논문에서는 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 무엇에 적용하여 설계하였는가?",
"본 논문에서\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)를 Gate oxide에 적용하여 설계한 뒤 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)를 사용한 소자와 물리적 특성의 시뮬레이션 결과를 비교하였는가?",
"Hatakeyama avalanche model과 Auger recombination model은 채널이동도에 영향을 주는가?",
"전력반도체는 어떤 분야에 이용되는가?",
"본문에 쓰인 전력반도체 응용 분야는 무엇인가?",
"전력반도체는 자동차, 신재생 에너지, 항공 우주 산업 등에 쓰이는가?",
"무엇을 기반으로 한 전력반도체는 이론적으로 한계에 도달했는가?",
"무엇을 기반으로 한 전력반도체는 이론적으로 한계에 도달했는가?",
"\\( \\mathrm{Si} \\) 기반 전력반도체가 이론적 한계에 도달하며 무엇을 기반으로 한 전력반도체가 개발되고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 3 배 높은 한계 전계의 특성을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 몇 배 넓은 밴드 갭을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 3 배 좁은 밴드 갭을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 4배 넓은 밴드 갭을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 몇 배 높은 한계 전계의 특성을 가지고 있는가?",
"\\( \\mathrm{Si} \\)을 기반으로 한 전력반도체는 이론적으로 한계에 도달했는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 10 배 낮은 한계 전계 특성 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 몇 배 넓은 밴드 갭을 가지고 있는가?",
"\\( \\mathrm{Si} \\) 기반 전력반도체가 이론적 한계에 도달하며 \\( \\mathrm{SiH}_{4} \\)를 기반으로 한 전력반도체가 개발되고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 어떤 환경에서 \\( \\mathrm{Si} \\) 소자를 능가할 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 10 배 높은 무엇을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 몇 배 높은 한계 전계의 특성을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 3 배 높은 무엇을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 어떤 환경에서 \\( \\mathrm{Si} \\) 소자를 능가할 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 3 배 높은 무엇을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 Si보다 10 배 높은 무엇을 가지고 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 극한 환경에서 \\( \\mathrm{Si} \\) 소자를 능가하는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 극한 환경에서 어떤 소자를 능가할 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 극한 환경에서 어떤 소자를 능가할 수 있는가?",
"\\( \\mathrm{Si} \\) 기반 전력반도체가 이론적 한계에 도달하며 무엇을 기반으로 한 전력반도체가 개발되고 있는가?",
"본문에서는 극한 환경에서 \\( \\mathrm{Si} \\) 소자를 능가할 수 있는 소재로 무엇을 꼽았는가?",
"본문에서는 극한 환경에서 \\( \\mathrm{Si} \\) 소자를 능가할 수 있는 소재로 무엇을 꼽았는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체를 구동하는 드라이버로 무엇이 사용되는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 별도의 칩이 장착된 모듈을 사용하여 어떤 단점을 가지는가?",
"\\( \\mathrm{Si} \\)CMOS는 어떤 온도에서의 동작이 어려운가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 어떤 기판 위에서 제작되는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 별도의 칩이 장착된 모듈을 사용하여 전력 소모가 낮은가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체를 구동하는 드라이버는 \\( \\mathrm{Si} \\)CMOS인가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 \\( \\mathrm{Si} \\) 기판 위에서 제작되는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 어떤 기판 위에서 제작되는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 기반의 CMOS를 설계함으로써 전력반도체와CMOS 드라이버를 같은 공정의 사용을 통해 하나의 칩으로 구현하게 되면 어떤 이점을 가지는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 기반의 CMOS를 설계함으로써 전력반도체와CMOS 드라이버를 같은 공정의 사용을 통해 하나의 칩으로 구현하게 되면 전력 소모가 줄어들 수 있는가?",
"본문에서는 극한 환경에서 \\( \\mathrm{Si} \\) 소자를 능가할 수 있는 소재로 \\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)를 꼽았는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 별도의 칩이 장착된 모듈을 제작하여 사용하는가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체는 별도의 무엇을 만들어 모듈로 제작하여 사용해야 하는가?",
"\\( \\mathrm{Si} \\)CMOS는 낮은 온도에서의 동작이 어려운가?",
"\\( \\mathrm{SiC} \\) 전력반도체를 구동하는 드라이버로 무엇이 사용되는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) 기판에서의 \\( \\mathrm{CMOS} \\) 공정은 무엇과 유사하게 열적산화막을 형성시킬 수 있는가?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)는 반도체 소재인가?"
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고전압 Power IC 집적을 위한 4H-SiC CMOS 신뢰성 연구
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<h1>Ⅲ. 결론</h1><p>고온 동작이 가능한 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC}\)CMOS 소자를 설계하기 위해 산화막으로 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 를 이용하여 설계하였고, \( \mathrm{SiO}_{2} \) CMOS와 온도 변화에 따른 전기적 특성 시뮬레이션 결과를 비교 및 분석하였다. \( \mathrm{Vt} \) 를 \( 3.5 \mathrm{V} \) 로 설정하고 항복 전압을 \( 10 \mathrm{~V} \) 이상으로 설정하기 위해 \( \mathrm{N} \)-drift, P-well의 농도로 설정하였다. \( \mathrm{Vt} \) 값의 변화는 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 의 PMOS에서 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 \( 29.41 \% \) 낮은 변화 값이 출력되었으며, \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS는 고온에서도 \( \mathrm{BV} \) 가 \( 10 \mathrm{~V} \) 이상으로 유지되는 것을 확인하였다. 채널 이동도는 \( 300^{\circ} \mathrm{C} \) 고온 동작에서 \( \mathrm{SiO}_{2} \)대비 \( \mathrm{HfO}_{2} \) PMOS가 \( 22.1 \% \), NMOS가 \( 10.18 \% \) 개선되었다. 인버터 전압 특성을 살펴보았을 때 \( 300^{\circ} \mathrm{C} \) 이하의 온도에서 최대 기울기의 값이 \( \mathrm{HfO}_{2}\) CMOS가 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 높은 온오표 전환 특성이 출력되었다. 또한 고온에서도 안정적으로 인버터 동작이 가능하기 때문에 고온의 전력 반도체 게이트 드라이버로써 동작이 가능하다는 것을 확인하였다. 이와 같은 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) CMOS 소자 연구를 바탕으로 LDMOS 등과 같은 전력반도체와의 집적화로 모듈 사이즈를 줄일 수 있으며, 이를 통해 더 나은 전력 효율을 가지며 제작 과정에서의 낮은 cost를 기대할 수 있을 것이다.</p>
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"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 의 PMOS에서 \\( \\mathrm{Vt} \\) 값 변화는 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 대비 얼마로 출력되었나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS는 고온에서 전력 반도체 게이트 드라이버로써 동작이 가능한가요?",
"\\( \\mathrm{Vt} \\) 값의 변화는 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 의 PMOS가 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 낮은 변화값으로 출력되었나요?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 이하의 온도에서 최대 기울기값은 \\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 중에 누가 더 큰가요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS가 고온에서 전력 반도체 드라이버로써 동작이 왜 가능해?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS 의 채널 이동도는 \\( -300^{\\circ} \\mathrm{C} \\)에서 개선되었나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) CMOS는 고온에서 \\( \\mathrm{BV} \\) 가 \\( 10 \\mathrm{~V} \\) 이상으로 유지되나요?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\) CMOS 소자 연구를 통해 전력반도체와의 집적화로 모듈 사이즈를 줄일 수 있나요?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) NMOS 채널 이동도는 \\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 고온에서 개선되었나요?",
"본 논문의 실험 당시에 \\( \\mathrm{Vt} \\)를 얼마로 설정했어?",
"\\( \\mathrm{Vt} \\) 값의 변화는 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 의 PMOS 값이 얼마나 낮게 출력됐어?",
"본 논문에서 채널 이동도는 얼마의 온도에서 동작실험했어?",
"채널 이동도는 본 논문에서 얼마의 온도에서 동작실험을 했니?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS의 채널 이동도는 얼마나 개선되었어?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) NMOS의 채널 이동도는 얼마나 성능이 향상되었어?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC}\\)CMOS 소자를 고온에서도 작동가능하게 설계하기 위해 산화막으로 무엇을 사용했어?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) CMOS에서 \\(\\mathrm{BV} \\)는 고온에서 얼마로 유지되나요?"
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인공물ED
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고전압 Power IC 집적을 위한 4H-SiC CMOS 신뢰성 연구
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<p>표 8, 표 9는 온도에 따른 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 및 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 의 항복 전압을 나타낸다. 온도가 높아지면 도핑 된 반도체가 진성 반도체의 성질에 가까워지며 PN 접합의 에너지 장벽을 낮추기 때문에 항복 전압이 낮아지게 된다. \( \mathrm{HfO}_{2} \) 는 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 높은 온도에서도 \( 10 \mathrm{~V} \) 이상의 항복 전압을 가져 안정적인 동작을 구현할 수 있다.</p><p>\( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \) CMOS의 인버터 동작을 확인하기 위해 게이트 전압을 sweep하여 드레인 전압 및 전류 특성을 확인하였다. 그림 7은 CMOS 인버터 동작을 확인하기 위한 회로이다. \( \mathrm{Vdd} \) 에는 \( 10 \mathrm{V} \) 의 전압을 인가했으며,\( \mathrm{Vss} \)에는 그라운드를 연결하였다. 또한 PMOS와 NMOS 게이트에 입력전압을 \( 1 \mathrm{V} \) 에서 \( 10 \mathrm{V} \) 까지 변화시키며 인가하였고 PMOS와 NMOS의 드레인 단자에서 출력값을 구하였다. 그림 8 및 그림 9는 각각 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 및 \( \mathrm{SiO}_{2} \)CMOS의 인버터 특성을 나타낸 그래프이다. 입력 게이트 전압이 \( 1 \mathrm{V} \) 에서 \( 10 \mathrm{V} \) 로 증가할 때 출력 전압은 \( 10 \mathrm{V} \) 에서 \( 0 \mathrm{V} \) 로 감소하며 인버터로 동작하는 것을 확인할 수 있었으며, 온도가 높아짐에 따라 기울기가 완만해지며 턴 온과 오프 delay가 생기는 것을 확인하였다. 온도가 높아지게 되면 \( \mathrm{Vt} \) 의 값이 낮아지는데, 이로 인해 NMOS가 상온의 온도에서 보다 낮은 전압에서 턴 온 되며 NMOS에서 전류가 흐르게 된다. PMOS 역시 온도가 증가할수록 문턱 전압이 낮아졌기 때문에 낮은 전압에서 PMOS가 턴오프 되며 온오프 전환이 완만하게 출력된다. 출력 전류는 문턱 전압의 값에서 최대 전류의 값을 보이며 온도가 증가할수록 낮은 전류의 값을 보였다. 온도가 증가할수록 채널 이동도와 문턱 전압의 값이 작아지기 때문에 전류의 값이 감소한다. \( \mathrm{HfO}_{2} \) 와 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 를 비교해보면 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 의 전압 출력의 그래프가 온도에 따른 변화 폭이 더 큰 것을 확인할 수 있다.</p><p>그림 10은 그림 8과 9의 전압 그래프의 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS와 \( \mathrm{SiO}_{2} \) CMOS의 최대 기울기 값을 측정하였으며 온도에 따른 변화를 나타낸다. \( 300^{\circ} \mathrm{C} \) 이하의 온도에서 \( \mathrm{HfO}_{2} \)CMOS가 \( \mathrm{SiO}_{2}\) CMOS보다 큰 기울기 값을 가지며 온오프 전환이 빠르게 일어나는 것을 알 수 있다. 따라서 \( 300^{\circ} \mathrm{C} \) 이하의 온도에서 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS는 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 높은 인버터 전환 성능을 가지는 것을 확인하였다.</p>
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"반도체에서 온도가 높아지면 항복 전압이 왜 낮아져?",
"반도체에서 온도가 낮아지면 항복 전압이 낮아지나요?",
"반도체는 온도가 높아지면 진성 반도체의 성질에 가까워지나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)는 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 높은 온도에서 어떤 특징을 가지나요?",
"높은 온도에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)가 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에 비해 어떤 특징을 보여?",
"출력 전류는 온도가 증가할수록 높은 전류의 값을 보이나요?",
"출력 전류는 무슨 전압에서 최대 전류값을 가지나요?",
"어떤 전압에서 출력 전류가 최대 전류값을 가지는가?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 이하의 온도에서 \\(\\mathrm{HfO}_{2} \\)CMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 중에 누가 더 큰 기울기 값을 가지나요?",
"온도에 따른 전압 그래프에서 온오프 전환이 더 빠른 것은 무엇인가요?",
"어떤 것이 온도에 따른 전압 그래프에서 온오프 전환이 더 빠른가?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 이하의 온도에서 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)가 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) CMOS보다 더 높은 인버터 전환 성능을 가지고 있나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) CMOS가 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 대비 높은 인버터 전환 성능을 가지는 온도구간은 얼마야?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 이하의 온도에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) CMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 중에 누가 더 높은 인버터 전환 성능을 가지고 있나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)는 높은 온도에서도 항복 전압으로 얼마 이상의 전압을 가질 수 있어?",
"PMOS와 NMOS 게이트에서 \\( 1 \\mathrm{V} \\) 에서 \\( 10 \\mathrm{V} \\) 까지 변화시키며 인가한 전압은 뭐야?",
"CMOS 인버터 동작을 확인하기 위해 \\( \\mathrm{Vdd} \\) 에는 얼마의 전압을 인가했어?",
"출력 전압이 \\( 10 \\mathrm{V} \\) 에서 \\( 0 \\mathrm{V} \\) 로 감소하는 현상은 입력 게이트 전압 변화가 어떻게 변할 때야?"
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인공물ED
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고전압 Power IC 집적을 위한 4H-SiC CMOS 신뢰성 연구
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<h3>나. \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC}\) CMOS의 온도 특성</h3><p>고온에서 신뢰성 특성을 보기 위해 온도에 따른 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 및 \( \mathrm{SiO}_{2}\) CMOS의 전기적 특성 변화를 비교 분석하였다. 그림 5는 온도 증가에 따른 \( \mathrm{HfO}_{2}\) NMOS와 \( \mathrm{SiO}_{2} \) NMOS 의 문턱전압 값 변화 그래프이며, 그림 6 는 온도 증가에 따른 \( \mathrm{HfO}_{2} \) PMOS와 \( \mathrm{SiO}_{2}\) PMOS의 문턱전압 값 변화 그래프이다. 전체적으로 온도를 증가하면 문턱 전압의 값이 내려가는 것을 볼 수 있다. 온도가 높아짐에 따라 페르미 레벨이 진성 반도체의 페르미 레벨에 가까워지며 진성 반도체와의 동작이 비슷해진다. 이는 도핑 농도가 낮아지는 것과 같은 효과이므로 (1)에 따라 \( \mathrm{Vt} \) 가 작아지게 된다. 그림 5와 그림 6을 비교해보면 NMOS에서 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 와 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 의 변화 차이가 크지 않지만, PMOS에서 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 의 변화 폭은 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 보다 약 \( 29.41 \% \) 작은 것을 확인할 수 있어 \( \mathrm{HfO}_{2} \) PMOS에서 더 우수한 열적 특성을 갖는 것을 볼 수 있다.</p><table border><caption>표 6. \( \mathrm{HfO}_{2}\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도</caption><tbody><tr><td colspan=6>\( \mathrm{HfO}_{2} \) Channel Mobility \( \left[\mathrm{cm}^{2} / \mathrm{V} \cdot \mathrm{s}\right] \)</td></tr><tr><td colspan=3>PMOS</td><td colspan=3>NMOS</td></tr><tr><td>\( \mathrm{Temp}\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right] \)</td><td>min</td><td>max</td><td>\( \mathrm{Temp}\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right] \)</td><td>min</td><td>max</td></tr><tr><td>50</td><td>63</td><td>88</td><td>50</td><td>104.03</td><td>568.5</td></tr><tr><td>100</td><td>53.3</td><td>64.7</td><td>100</td><td>85.5</td><td>428.1</td></tr><tr><td>200</td><td>38.8</td><td>43.5</td><td>200</td><td>82.7</td><td>320.12</td></tr><tr><td>300</td><td>30.9</td><td>32.6</td><td>300</td><td>78.9</td><td>260.16</td></tr></tbody></table><p>표 6은 온도에 따른 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 구조의 채널 이동도의 변화이며, 표 7은 온도에 따른 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 구조의 채널 이동도 변화이다. 온도를 증가시키면 채널 이동도가 감소하는 것을 알 수 있는데, 온도 증가에 따라 phonon scattering이 심해지면서 격자의 진동으로 채널의 캐리어의 충돌이 증가하고 이에 따라 이동도가 감소하며, 이로 인해 전류 특성이 저하된다. 이동도의 최댓값은 \( 300^{\circ} \mathrm{C} \) 고온에서 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 가 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 PMOS가 \( 22.1 \%, \mathrm{NMOS} \) 가 \( 10.18 \% \) 개선되었다. \( \mathrm{HfO}_{2} \) 가 PMOS와 \( \mathrm{NMOS} \) 에서 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 보다 높은 이동도 특성을 가지며 이는 \( \mathrm{SiC} / \mathrm{HfO}_{2} \) 에서 \( \mathrm{SiC} / \mathrm{SiO}_{2} \) 보다 계면 결함 준위 밀도가 현저히 낮기 때문이다.</p><table border><caption>표 7. \( \mathrm{SiO}_{2}\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도</caption><tbody><tr><td colspan=6>\( \mathrm{SiO}_{2} \) Channel Mobility \( \left[\mathrm{cm}^{2} / \mathrm{V} \cdot \mathrm{s}\right] \)</td></tr><tr><td colspan=3>PMOS</td><td colspan=3>NMOS</td></tr><tr><td>\( \mathrm{Temp}\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right] \)</td><td>min</td><td>max</td><td>\( \mathrm{Temp}\left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right] \)</td><td>min</td><td>max</td></tr><tr><td>50</td><td>60.9</td><td>87.8</td><td>50</td><td>92.4</td><td>532.09</td></tr><tr><td>100</td><td>43.5</td><td>49.9</td><td>100</td><td>78.15</td><td>373.37</td></tr><tr><td>200</td><td>32.0</td><td>35.4</td><td>200</td><td>74.1</td><td>328.43</td></tr><tr><td>300</td><td>23.7</td><td>26.7</td><td>300</td><td>72.31</td><td>236.12</td></tr></tbody></table>
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"\\( \\mathrm{Vt} \\)는 무엇에 따라가 떨어지게 되는가?",
"온도에 따른 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 및 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS의 전기적 특성 변화를 비교 분석 하는것은 고온 초기 특성을 보기 위한것인가?",
"고온 신뢰성 특성을 보기 위해 어떤 CMOS의 온도에 따른 전기적 특성 변화를 비교 분석하였나?",
"온도에 따른 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 및 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS의 전기적 특성 변화를 비교 분석 하는것은 무엇을 보기 위한것인가?",
"고온 신뢰성 특성을 보기 위해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 및 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS의 온도에 따른 어떤 특성 변화를 비교 분석하였나?",
"그림 5는 \\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) NMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS 의 습도 증가에 따른 문턱전압 값 변화 그래프인가?",
"고온 신뢰성 특성을 보기 위해 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 및 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS의 무엇에 따른 전기적 특성 변화를 비교 분석하였나?",
"그림 5는 \\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) NMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS 의 무엇의 증가에 따른 문턱전압 값 변화 그래프인가?",
"그림 5는 \\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) NMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS 의 온도 증가에 따른 어떤 변화 그래프인가?",
"그림 5는 \\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) NMOS와 어떤 NMOS 의 온도 증가에 따른 문턱전압 값 변화 그래프인가?",
"그림 5는 어떤 NMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS 의 온도 증가에 따른 문턱전압 값 변화 그래프인가?",
"온도 증가에 따른 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) PMOS의 문턱전압 값 변화 그래프는 그림 몇번에 있나?",
"그림 6 는 온도 증가에 따른 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS와 \\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) PMOS의 문턱전압 값 변화 그래프인가?",
"그림 6 은 무엇을 나타내나?",
"그림 5와 그림 6은 동일 재질의 서로다른 type 의 MOSFET 구조 NMOS 와 PMOS에 대한 그래프인가?",
"전체적으로 온도를 증가하면 문턱 전압의 값이 올라가는가?",
"전체적으로 무엇을 감소하면 문턱 전압의 값이 올라가는가?",
"온도가 높아지면 페르미 레벨이 진성 반도체의 무엇에 가까워지는가?",
"온도가 낮아지면 페르미 레벨이 진성 반도체의 페르미 레벨에 가까워지는가?",
"온도가 어떠하면 페르미 레벨이 진성 반도체의 페르미 레벨에 가까워지는가?",
"온도가 높아짐에 따라 진성 반도체와의 동작이 비슷해지는가?",
"온도가 높아짐에 따라 진성 반도체와의 동작이 어떠한가?",
"온도가 높아짐에 따라 진성 반도체와의 동작이 비슷한것은 도핑 농도가 낮아지는 것과 같은 효과인가?",
"진성 반도체와의 동작이 온도가 높아짐에 따라 비슷한것은 무엇이 낮아지는 것과 같은 효과인가?",
"도핑 농도가 떨어지면 온도가 상승됨에 따라 진성 반도체와의 동작이 유사한가?",
"도핑 농도가 떨어지는 것과 같은 효과이므로 (1)에 따라 \\( \\mathrm{Vt} \\) 커지게 되는가?",
"(1)에 따라 작아지게 되는건 무엇인가?",
"NMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 의 변화 차이가 큰가?",
"PMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 의 변화 폭보다 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 가 약 \\( 29.41 \\% \\) 작은가?",
"그림 5와 그림 6을 비교해보면 PMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 의 변화 폭은 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 약 \\( 29.41 \\% \\) 작은 것을 확인할 수 있다. 어떤 값에 대한 변화폭인가?",
"그림 5와 그림 6을 비교해보면 NMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 의 변화 차이가 크지 않다. 어떤 값의 변화 차이가 크지 않은가?",
"PMOS 에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 의 변화량보다 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 가 약 \\( 29.41 \\% \\) 높은 것을 확인할 수 있어 열적 특성이 더 우수한것은 어떤것인가?",
"표 6은 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 구조에서 온도에 따른 채널 이동도의 변화를 나타내는가?",
"표 6은 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 구조의 온도에 따른 무엇의 변화를 나타내는가?",
"표 6은 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 구조에서 채널 이동도의 변화를 무엇에 따라 나타내었나?",
"어떤 구조의 온도에 따른 채널 이동도의 변화를 표 6에 나타내었는가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 구조에서 온도에 따른 채널 이동도의 변화를 표 몇번에 나타내었는가?",
"표 6은 무엇을 나타내는가?",
"표 7은 어떤 구조에서 온도에 따른 채널 이동도 변화를 나타내는가?",
"표 7은 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 구조에서 온도에 따른 채널 이동도 변화를 나타내는가?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 구조에서 온도에 따른 채널 이동도 변화를 표 몇번에 나타내었는가?",
"표 6과 표 7 에서는 모두 채널 이동도의 변화를 나타내었는가?",
"표 6과 표 7 에서는 모두 무엇의 변화를 나타내었는가?",
"\\( \\mathrm{50}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)의 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최소값은 얼마야?",
"온도 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)가 max 88 이야?",
"PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최대값이 64.7 인건 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서의 값이야?",
"\\( \\mathrm{100}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 최대값이 얼마야?",
"PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최소값이 53.3 이야?",
"\\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최소값이 38.8 인 것은 어떤 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)야 ?",
"PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최대값이 얼마야?",
"\\( \\mathrm{300}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 PMOS\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)의 채널 이동도의 max 값은 얼마야?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS의 채널 모빌리티가 min 30.9 인 것은 온도가 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서의 값이야?",
"온도 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 NMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최대값이 568.5 야?",
"NMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 max 가 428.1 인건 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서의 값이야?",
"\\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최소값이 82.7 인 것은 어떤 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)에서의 값이야 ?",
"NMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최대값이 얼마야?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) NMOS의 채널 모빌리티가 최소 78.9 인 것은 온도가 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서의 값이야?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) NMOS의 채널 이동도가 최소 78.9 인 온도에서 채널 이동도의 최대값은 얼마야?",
"온도가 증가하면 격자의 진동으로 무엇의 충돌이 증가하는가?",
"온도가 증가하면 격자의 진동으로 채널의 캐리어 충돌이 증가하는가?",
"온도 증가에 따라 phonon scattering으로 발생하는것은 무엇인가?",
"온도가 증가하면 채널의 이동도가 증가하여 전류 특성이 어떻게 되는가?",
"온도가 증가하면 채널의 이동도가 증가하여 전류 특성이 상승되는가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS 의 채널 이동도의 최대값이 가장 큰값인 온도는 얼마인가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS의 채널 이동도가 최대 64.7 인 온도에서 채널 이동도의 최소값은 얼마야?",
"온도가 증가하면 어떻게 이동도가 감소하는가?",
"온도가 증가하면 전류 특성이 왜 저하되는가?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 이동도의 최댓값은 PMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)대비 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)가 \\( 22.1 \\%\\) 개선되었나?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 이동도의 최댓값은 PMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)가 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)대비 \\(몇 \\%\\) 개선되었나?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 이동도의 최댓값은 NMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)대비 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)가 \\( 10.18 \\%\\) 개선되었나?",
"\\( 몇^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 이동도의 최댓값은 NMOS에서 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\)대비 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)가 \\( 10.18 \\%\\) 개선되었나?",
"PMOS와 \\( \\mathrm{NMOS} \\) 에서 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 가 이동도 특성이 높은가?",
"PMOS와 NMOS에서 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 가 어떤 특성이 높은가?",
"\\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{HfO}_{2} \\) 에서 계면 결함 준위 밀도가 높은가?",
"\\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 무엇에서 계면 결함 준위 밀도가 낮은가?",
"\\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{SiO}_{2} \\) 보다 \\( \\mathrm{SiC} / \\mathrm{HfO}_{2} \\) 에서 무엇이 낮은가?",
"\\( \\mathrm{50}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최소값은 얼마야?",
"PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최대값이 49.9 인건 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서의 값이야?",
"PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{100}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최소값이 얼마야?",
"PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{100}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최대값이 얼마야?",
"PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최소 43.5 값이야?",
"PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최대값이 얼마야?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) PMOS의 채널 모빌리티가 min 23.7 인 것은 온도가 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서의 값이야?",
"\\( \\mathrm{50}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 NMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) Channel Mobility의 min은 얼마야?",
"온도 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 NMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최대값이 532.09 값이야?",
"\\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최소값이 74.1 인 것은 어떤 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)에서의 값이야 ?",
"NMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 max 가 373.37 인건 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서의 값이야?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS의 채널 모빌리티가 최소 72.31 인 것은 온도가 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서의 값이야?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS의 채널 이동도가 최소 72.31 인 온도에서 채널 이동도의 최대값은 얼마야?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) PMOS의 채널 이동도가 최대49.9인 온도에서 채널 이동도의 최소값은 얼마야?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) PMOS 의 채널 이동도의 최대값이 가장 큰값인 온도는 얼마인가?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 의 채널 이동도의 가장 작은값인 온도는 얼마인가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 가장 높은 채널 이동도 값은 얼마야?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 \\( 50^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 의 최대값 대비 \\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 의 최대값비율은 50% 이하인가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 온도별 최대값이 최소값 대비 2배 이상인 것은 PMOS인가?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 PMOS 가 NMOS 보다 모든 온도영역에서 낮은가?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 가장 높은 채널 이동도 값은 얼마야?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 온도별 최대값이 최소값 대비 2배 이상인 것은 NMOS인가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) NMOS 와 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) NMOS 의 온도 증가에 따른 문턱전압 값 변화 그래프는 그림 몇번에 있나?",
"온도가 높아지면 페르미 레벨이 무엇의 페르미 레벨에 가까워지는가?",
"온도가 높아짐에 따라 진성 반도체와의 동작이 비슷한것은 도핑 농도가 어떻게 되는것과 같은 효과인가?",
"표 7은 무엇을 나타내는가?",
"PMOS에서 열적 특성이 더 우수한것은 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)인가?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) NMOS 의 채널 이동도의 최소값이 가장 작은값인 온도는 얼마인가?",
"\\( \\mathrm{100}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 PMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 최소값이 얼마야?",
"\\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 채널 이동도 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)의 최소값이 32.0 인 것은 어떤 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)야 ?",
"온도를 증가시키면 채널 이동도가 증가하는가?",
"온도가 증가하면 채널의 캐리어 충돌이 증가하여 무엇이 감소하는가?",
"\\( \\mathrm{300}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 PMOS\\( \\mathrm{SiO}_{2} \\)의 채널 이동도의 max 값은 얼마야?",
"온도가 증가하면 채널의 캐리어 충돌이 증가하여 이동도가 어떻게 되는가?",
"온도 증가에 따라 무엇이 커지면서 격자의 진동이 발생하는가?",
"\\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 이동도의 최댓값은 NMOS에서 무엇대비 무엇이 \\( 10.18 \\%\\) 개선되었나?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 PMOS 가 NMOS 보다 모든 온도영역에서 낮은가?",
"온도가 증가하면 채널의 캐리어 충돌이 증가하여 이동도가 증가하는가?",
"온도를 증가시키면 채널 이동도가 어떻게 되는가?",
"온도 \\( \\mathrm{몇}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 PMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) Channel Mobility \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)가 max 87.8 이야?",
"NMOS \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 채널 모빌리티 \\( \\left[\\mathrm{cm}^{2} / \\mathrm{V} \\cdot \\mathrm{s}\\right] \\)값은 \\( \\mathrm{200}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 온도에서 최대값이 얼마야?",
"온도 증가에 따라 phonon scattering이 커지는가?",
"무엇을 증가시키면 채널 이동도가 증가하는가?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 온도에 따른 채널 이동도에서 \\( 50^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 의 최대값 대비 \\( 300^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 의 최대값비율은 50% 이상인가?",
"\\( \\mathrm{50}\\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 NMOS \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) Channel Mobility의 min은 얼마야?"
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인공물ED
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고전압 Power IC 집적을 위한 4H-SiC CMOS 신뢰성 연구
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<h1>Ⅱ. 본론</h1><h2>1. \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC}\) CMOS 구조</h2><p>\( \mathrm{Si} \) 기반의 소자 공정 기술은 잘 발달되어 있으며 적은 비용으로 많은 생산이 가능하다. CMOS 구조 또한 \( \mathrm{Si} \) 기반으로 제작되며, CMOS구조는 속도가 빠르며 소모되는전력이 작기 때문에 게이트 드라이버로 사용된다. 하지만 전력반도체를 구동하기에 동작 온도가 현저히 낮으며 \( \mathrm{SiC} \) 전력반도체와 집적화하기가 어렵다. CMOS를 실리콘 카바이드 기판 위에 구현하면 전력반도체와 집적화를 통해 한 칩 안에 제작할 수 있으므로 전력소모와 크기, 성능 면에서 향상된 특성을 보일 수 있다.</p><p>그림 1은 \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC}\) CMOS의 소자 구조이며, 표 1은 그림 1 의 소자 구조에 대한 공정 파라미터 값을 표시하였다. \( \mathrm{SiC} \) 기판 위에서 CMOS의 게이트 드라이버로서의 적절한 동작을 위해서는 적절한 농도의 도핑을 필요로 한다. CMOS는 PMOS와 NMOS로 구성되어 있는데 입력이 OV이면 PMOS가 켜지고 NMOS가 꺼진다. 턴 오프 된 NMOS에 \( 10 \mathrm{V} \) 의 전압이 걸리게 되고 소스-바디-드레인은 BJT와 같은 형태로 동작한다. 출력되는 역전압을 버티지 못하면 Vdd에서 GND사이로 정적전류가 흘러버리게 되므로 인버터로서의 동작이 불가능하다. 역전압이 가해진 pn 접합에서 도핑 농도가 매우 높으면 제너항복에 의해 터널링이 발생하고 인버터의 동작 가능 전압 범위가 감소한다. 또한 농도가 낮게 도핑이 되면 역전압이 걸렸을 때 소스와 드레인은 높은 도핑이기 때문에 채널 부근 바디에 넓은 공핍영역이 생긴다. 캐리어가 이동하면서 역전압에 의해 drift되므로 애벌렌치 항복이 생기고 도핑이 매우 낮아졌을 때 채널이 모두 공핍영역이 되고 소스와 드레인이 연결되므로 펀치스루가 발생한다. 따라서 낮은 전압에서도 breakdown이 발생하므로 인버터로서의 동작이 어렵다. 따라서 적절한 도핑 농도의 값을 설정해야 하며 농도에 따른 전기적 파라미터 값을 적절히 고려한 소자 구조를 선택해야 하며, CMOS의 P-well 및 N-drift의 도핑 농도 최적화를 통해 적당한 항복 전압을 가지며 \( 3.5 \mathrm{V} \) 의 \( \mathrm{Vt} \) 를 갖는 CMOS 소자를 설계하였다.</p><h2>2. CMOS 소자 특성 분석</h2><h3>가. \( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC}\) CMOS의 \( \mathrm{Vt} \) 최적화</h3><p>\( \mathrm{N} \)-drift 값과 P-well의 도핑농도를 변경하며 게이트 전압을 \( -10 \mathrm{V} \) 에서 \( 10 \mathrm{V} \) 까지 인가하였고 드레인 전류의 출력 값을 확인하였다. 그림 2는 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 를 gate dielectric으로 사용한 소자의 전달 특성(Ids-Vgs) 곡선이다. 그림3은 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 를 gate dielectric으로 사용한 소자의 전달 특성 곡선이다. 그림 2와 그림 3을 보면, 도핑 농도가 낮을수록 PMOS와 NMOS가 Vt 값의 감소로 turn on이 낮은 전압에서 일어나게 되고 같은 게이트 전압에서 높은 전류의 값을 가진다. PMOS와 NMOS를 비교했을 때 NMOS가 전류 특성이 4 배 높은 것을 확인할 수 있다. 또한 그림 2와 그림 3을 비교했을 때 같은 도핑 농도에서 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 가 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 5 배 정도 큰 전류가 출력되었고 이를 통해 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 보다 \( \mathrm{HfO}_{2} \) 의 향상된 전류 특성을 확인하였다. 표 2 는 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS의 N-drift와 P-well의 도핑 농도 값에 따라 \( \mathrm{Vt} \) 와 \( \mathrm{BV} \)의 변화를 나타낸 것이다. 표 3는 \( \mathrm{SiO}_{2} \) CMOS의 N-drift와 P-well의 도핑 농도 값에 따라 \( \mathrm{Vt} \) 와 \( \mathrm{BV} \)의 변화를 나타낸 것이다. 표 2, 3을 비교하면, \( \mathrm{HfO}_{2}\) CMOS 및 \( \mathrm{SiO}_{2} \) CMOS의 도핑 농도 값을 낮출수록 값이 \( \mathrm{Vt} \) 의 값이 줄어드는 것을 확인할 수 있다.</p><p>\( V_{t}=V_{F B}+2 \phi_{B}+\frac{\sqrt{q N_{a} 2 \epsilon s 2 \phi_{B}}}{C_{O X}} \)<caption>(1)</caption></p><p>\( \mathrm{Vt} \) 는 채널에 인버트 된 캐리어의 수와 벌크의 기판 농도가 동일해 질 때의 전압을 말한다. 따라서 기판 농도가 높을 때 트랜지스터가 턴 온 되기 위해서는 더 많은 게이트 전압을 가해 위 조건을 만족시켜야 한다. 식 (1)에서, 드리프트 도핑 농도가 높아지면 \( \mathrm{Vt} \) 값이 높아지며 도핑 농도를 낮추면 \( \mathrm{Vt} \) 값이 줄어들게 되고 높은 전류 특성을 가지게 된다. 따라서, \( 10 \mathrm{V} \) 의 인버터 sweep 구간을 가지며 \( 3.5 \mathrm{V} \) 의 \( \mathrm{Vt} \) 값을 갖도록 하기 위해 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS에서 N-drift의 도핑 농도 값를 \( 5 \times 10^{15} \mathrm{~cm}^{-3} \), P-well의 도핑 농도를 \( 10^{16} \mathrm{cm}^{-3} \) 으로 설정하였다. 그림 4는 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS와 \( \mathrm{SiO}_{2} \) CMOS의 \( 1 \mathrm{V}, 4 \mathrm{V}, 10 \mathrm{V} \) 에서의 값을 변경한 출력특성곡선 그래프이다. 드레인 전압이 \( 10 \mathrm{V} \) 일 때 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS의 전류 값이 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 NMOS에서 4 배 크며 PMOS에서는 전류의 값이 6 배 큰 것을 확인할 수 있다. 표 4, 5는 \( \mathrm{HfO}_{2}\) CMOS와 \( \mathrm{SiO}_{2} \) CMOS의 드레인 포화 전류 및 온 저항 값을 각각 정리한 것이다. 온 저항 역시 \( \mathrm{HfO}_{2} \) CMOS가 \( \mathrm{SiO}_{2} \) 대비 작으며, 이를 통해 \( \mathrm{HfO}_{2}\) CMOS에서 향상된 트랜지스터의 성능이 구현 가능하다.</p><table border><caption>표 2. \( \mathrm{HfO}_{2}\) CMOS 문턱전압과 항복전압</caption><tbody><tr><td colspan=3>PMOs</td><td colspan=3>NMOS</td></tr><tr><td>N-drift</td><td>\( \mathrm{Vt}[\mathrm{V}] \)</td><td>\( \mathrm{BV}[\mathrm{V}] \)</td><td>P-well</td><td>\( \mathrm{Vt}[\mathrm{V}] \)</td><td>\( \mathrm{BV}[\mathrm{V}] \)</td></tr><tr><td>8.00E+15</td><td>-3.8</td><td>-10.25</td><td>7.00E+16</td><td>3.88</td><td>18.2</td></tr><tr><td>5.00E+15</td><td>3.51</td><td>-10.28</td><td>5.00E+16</td><td>3.84</td><td>18.3</td></tr><tr><td>2.00E+15</td><td>3.21</td><td>-10.58</td><td>3.00E+16</td><td>3.73</td><td>18.4</td></tr><tr><td>1.00E+15</td><td>3.12</td><td>-9.65</td><td>1.00E+16</td><td>3.49</td><td>16.5</td></tr><tr><td>8.00E+14</td><td>3.11</td><td>-0.02</td><td>8.00E+15</td><td>3.46</td><td>8.74</td></tr></tbody></table><table border><caption>표 3. \( \mathrm{SiO}_{2}\) CMOS 문턱전압과 항복전압</caption><tbody><tr><td colspan=3>PMOs</td><td colspan=3>NMos</td></tr><tr><td>N-drift</td><td>\( \mathrm{Vt}[\mathrm{V}] \)</td><td>\( \mathrm{BV}[\mathrm{V}] \)</td><td>P-well</td><td>\( \mathrm{Vt}[\mathrm{V}] \)</td><td>\( \mathrm{BV}[\mathrm{V}] \)</td></tr><tr><td>8.00E+15</td><td>5.7</td><td>-11.1</td><td>7.00E+16</td><td>6.81</td><td>19.6</td></tr><tr><td>5.00E+15</td><td>5.4</td><td>-11.1</td><td>5.00E+16</td><td>6.66</td><td>19.6</td></tr><tr><td>2.00E+15</td><td>-4.97</td><td>-10.9</td><td>3.00E+16</td><td>6.31</td><td>18.8</td></tr><tr><td>1.00E+15</td><td>-4.77</td><td>-10.9</td><td>1.00E+16</td><td>4.68</td><td>5.53</td></tr><tr><td>8.00E+14</td><td>-4.73</td><td>-10.9</td><td>8.00E+15</td><td>4.24</td><td>3.03</td></tr></tbody></table>
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[
"\\( \\mathrm{Si} \\) 기반의 소자 공정 기술은 적은 비용으로 많은 생산이 가능한가요?",
"CMOS 구조는 어떤 기반으로 제작되나요?",
"CMOS구조는 속도가 빠르고 소모되는 전력이 작은 특징이 있는데 이 특징을 이용하여 어디에 사용이 되나요?",
"CMOS 구조의 특징으로 옳은 것은?",
"CMOS를 어디에 구현할 경우 전력반도체와 집적화가 되나요?",
"CMOS는 무엇으로 구성되어 있나요?",
"CMOS의 PMOS가 켜지고 NMOS가 꺼지게 하려면 입력값이 무엇이어야 하는가요?",
"CMOS가 출력되는 역전압을 버티지 못했을 때, Vdd에서 GND 사이로 어떤 전류가 흐르나요?",
"PMOS와 NMOS를 비교했을 때 NMOS가 전류 특성이 높나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 및 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) CMOS의 어떤 것의 값을 줄여야 \\( \\mathrm{Vt} \\) 의 값이 줄어드나요?",
"채널에 인버트 된 캐리어의 수와 벌크의 기판 농도가 동일해 질 때의 전압을 무엇이라고 하나요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 및 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) CMOS의 도핑 농도 값을 낮출수록 값이 \\( \\mathrm{Vt} \\) 의 값도 줄어드나요?",
"CMOS구조는 속도가 빠르고 소모되는 전력이 작기 때문에 게이트 드라이버로 사용되는 것이 맞나요?",
"SiC 기판 위에서 CMOS의 게이트 드라이버로서의 적절한 동작을 위해서 필요한 것은 무엇인가요?",
"도핑 농도가 낮을수록 PMOS와 NMOS가 Vt 값의 감소로 turn on이 높은 전압에서 일어나나요?",
"드레인 전압이 \\( 10 \\mathrm{V} \\) 일 때 \\( \\mathrm{HfO}_{2} \\) CMOS의 전류 값이 \\( \\mathrm{SiO}_{2} \\) 대비 NMOS에서는 2 배가 크며 PMOS에서는 전류의 값이 4 배 큰가요?",
"N-drift가 8.00E+14이고 BV[V]가 -0.02인 것은 어떤 전압의 수치인가요?",
"\\( \\mathrm{HfO}_{2}\\) CMOS 문턱전압에서 N-drift가 8.00E+15일 때, Vt[V]는 얼마야?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS에서 P-well이 적용되는 전압은 어떤 전압인가요?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 항복전압의 BV[V]가 18.8이려면 Vt[V]는 얼마여야 하나요?",
"\\( \\mathrm{SiO}_{2}\\) CMOS 문턱전압에서 BV[V]가 -11.1이면 N-drift는 얼마인가요?"
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인공물ED
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여름철 제주 서부해역의 저염분수로 인한 음속변화와 음파채널 형성
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<h1>V. 저염분수로 인해 발생한 채널에서의 음파전달</h1> <h2>5.1 8월 평균환경과 1996년 8월 환경에서의 음파전달</h2> <p>일반 염분 환경 및 저염분 환경의 평균 음속 분포 와 1996년 8월 5일 환경에서의 음파전달을 모의하였다. 이를 위해 음선모델(Bellhop)을 이용하였다. 수심 및 음속분포는 Fig 4 와 같고 사질 성분으로 구성 된 해저면의 음속과 밀도는 각각 \( 1650 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, 1900 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3} \)로 가정하였다. 저염분수에 의한 염분 변화는 주로 표층에서 일어나므로 음원은 표층부근인 수심 3 \( \mathrm{m} \) 에 존재한다고 가정하고 각 환경에 대하여 음선 경로와 전달손실을 계산하였다. 평균 저염분수환경에서 생성된 채널의 수심이 \( 5 \mathrm{~m} \) 이므로, 채널 내에서 음파가 손실 없이 잘 전달 되기 위한 최대 파장을 고려하여 음원의 주파수를 \( 10 \mathrm{kHz} \) 로 설정하였고 음선 각도는 \( \pm 10^{\circ} \) 이다.</p> <p>먼저 일반 염분 분포에서의 음파전달은 Fig. 6(a),(b)와 같다. 음속 수직 분포가 해수면에서부터 음(-) 의 기울기를 갖기 때문에 음파는 모두 해저면으로 굴절되며 해저면 반사 후 해수면과 해저면에서 반복 적인 반사를 통해 전달되는 현상을 보이고 있다. 반면 저염분 분포의 경우, 표충부근에서 음파채널이 형성되어 해저면으로 향하지 않고 표층을 따라 굴절되는 음선이 발생 되었으며, 그에 따라 표층에서의 전달손실 감소를 확인할 수 있다(Fig. 6(c), (d)). 1996 년 8 월 5 일의 경우 평균 저염분 환경에 비해 더 많은 음선이 표층으로 굴절되면서 표층을 따라 전달되고 있다(Fig. 6(e), (f)).</p> <p>이러한 결과를 통해, 평균적으로 제주 서부해역에 서 저염분수가 발생하면 표층 음속이 감소되어 음파 채널이 발생될 수 있음을 확인하였으며, 평균보다 더욱 낮은 저염분수가 발생한 1996년8월의 경우 음파 채널이 더욱강하게 형성되었다는 것을 확인하였다.</p> <table border><caption>Table 1. Some values of each term in the sound speed formula of Medwin regarding variation of temperature andsalinity with depth in normal salinity and low salinity environments using the averaged data for 30 years(1980~2009).</caption> <tbody><tr><td rowspan="2"></td><td colspan="3">Normal salinity environment</td><td colspan="3">Low salinity environment</td></tr><tr><td>0 m</td><td>10 m</td><td>difference</td><td>0 m</td><td>10 m</td><td>difference</td></tr><tr><td>Temperature (°C)</td><td>26.74</td><td>24.76</td><td>-1.98</td><td>28.74</td><td>26.80</td><td>-1.94</td></tr><tr><td>Salinity (psu)</td><td>30.53</td><td>30.92</td><td>0.39</td><td>25.34</td><td>29.58</td><td>4.24</td></tr><tr><td>Sound speed (m/s)</td><td>1533.62</td><td>1529.48</td><td>-4.14</td><td>1532.70</td><td>1532.91</td><td>0.21</td></tr><tr><td>Term of temperature (A, m/s)</td><td>89.23</td><td>84.58</td><td>-4.64</td><td>93.67</td><td>89.36</td><td>-4.31</td></tr><tr><td>Term of salinity (B, m/s)</td><td>-4.80</td><td>-4.46</td><td>0.34</td><td>-10.16</td><td>-5.81</td><td>4.35</td></tr></tbody></table> <h2>5.2 2010년 8월에 측정된 저염분수괴(water mass)에서의 음파전달</h2> <p>다음으로 2010년 8월 1일, 제주 서부해역에서 1 \(\mathrm{m}\) 간격으로 측정한 저염분 환경 자료를 바탕으로 계산된 음속 수직 분포 구조에서의 음파전달올 살펴 보기 위해 5.1 절과 같은 방법으로 모의실험을 하였다(Fig. 7). D-2 정점의 음속 분포는 해수면에서부터 수심 약 \( 20 \mathrm{~m} \) 까지 음(-)의 기울기를 갖는다. 따라서 음원에서 발생된 음파는 모두 해저면으로 굴절되고 있다(Fig. 7(a), (b)). 반면 D-3 정점에서는 표충 약 \( 5 \mathrm{~m} \) 까지 음속이 비교적 일정하여 일부의 음선이 표충부 근에서 반복적인 굴절을 통해 전달되는 것을 볼 수 있다(Fig. 7(c), (d)). D-4 정점의 표충에서 급격한 음속의 감소로 인해 수심 약 \( 7 \mathrm{~m} \) 까지 음속이 양(+)의 기울기를 나타내고 있다. 그로 인해 음원으로부터 방사된 많은 음선들이 표충을 향해 굴절과 반사를 반복하며 전파되어 채널을 비교적 뚜렷하게 형성하고 있으며 그에 따라 표층 부근에서 전달손실이 적다(Fig. \( 7(\mathrm{e}),(\mathrm{f})) \)</p>
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"수심 약 \\( 7 \\mathrm{~m} \\) 까지 음속이 양(+)의 기울기를 나타내는 것의 이유는 어떻게 돼?",
"일반 염분 환경 및 저염분 환경의 평균 음속 분포 와 1996년 8월 5일 환경에서의 음파전달을 모의하기 위해 이용한 것은 어떻게 돼?",
"사질 성분으로 구성 된 해저면의 음속과 밀도는 어떻게 가정했어?",
"저염분수에 의한 염분 변화는 주로 표층에서 일어나기 때문에 음원을 가정할 때 어떻게 가정했어?",
"평균 저염분수환경에서 생성된 채널의 수심은 어떻게 돼?",
"채널 내에서 음파가 손실 없이 잘 전달 되기 위한 최대 파장을 고려하여 음원의 주파수를 어떻게 설정했어?",
"음파는 모두 해저면으로 굴절되며 해저면 반사 후 해수면과 해저면에서 반복 적인 반사를 통해 전달되는 현상을 보이는 이유는 어떻게 돼?",
"표충부근에서 음파채널이 형성되어 해저면으로 향하지 않고 표층을 따라 굴절되는 음선이 발생되는 이유는 어떻게 돼?",
"표충부근에서 음파채널이 형성되어 해저면으로 향하지 않고 표층을 따라 굴절되는 음선이 발생된 것을 바탕으로 확인할 수 있는 결과는 어떻게 돼?",
"1996 년 8 월 5 일의 경우 평균 저염분 환경에 비해 더 많은 음선이 표층으로 굴절되면서 표층을 따라 전달되고 있는 것을 바탕으로 확인할 수 있는 결과는 어떻게 돼?",
"다음으로 2010년 8월 1일, 제주 서부해역에서 1 \\(\\mathrm{m}\\) 간격으로 측정한 저염분 환경 자료를 바탕으로 계산된 음속 수직 분포 구조에서의 음파전달올 알아보기 위해 어떻게 실험을 진행했어?",
"D-3 정점에서는 결과가 어떻게 나왔어?",
"D-2 정점의 음속 분포의 결과는 어떻게 나왔어?",
"표층 부근에서 전달손실이 적은 것의 근거는 어떻게 돼?",
"0m 일때 Temperature (°C)의 값은 뭐야?",
"10m 일떄 30.92의 값을 가지는 것은 뭐야?",
"Sound speed (m/s)의 defference의 값은 어떻게 돼?",
"Term of temperature (A, m/s)가 0m일 때의 값은 뭐야?",
"difference값이 4.35가 나오는 것은 어떤 거야?"
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인공물ED
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유연성 높은 캔틸레버 제작을 위한 스프레이 코팅 방법 연구
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<h1>1. 서 론</h1><p>스프레이 코팅 기술은 나노-마이크로 입자를 표면에 도포하여 기판을 코팅하는데 널리 사용된다. 특히 MEMS(Micro Electro Mechanical System)공정에서는 기판 상부에 감광액 (Photoresist, PR)을 도포하는 목적으로 스프레이 코팅 기술을 이용하고 있다. 이러한 스프레이 코팅 기술은 일반적으로 사용되는 스핀 코팅 방법에 비해 소량의 PR을 사용하여 전면에 도포가 가능하므로 비용 절감 효과가 있고, 기판의 상·하부 및 측면의 코팅이 원활히 수행되므로 step coverage가 좋은 장점을 가진다. 또한 PR두께 조절을 통해 식각된 기판 하부에 수마이크로 크기를 갖는 미소 패턴 형성도 용이하게 수행할 수 있기 때문에 활용도가 높다.</p><p>이러한 여러 장점을 활용하여 다양한 공정을 수행하기 위해 상용화된 스프레이 코팅 장비가 사용되고 있지만 가격이 고가이고 설치 공간에 제약이 생긴다는 부분 때문에 다양한 연구를 진행하는 실험실 단위에서는 효율성이 떨어진다는 단점이 존재한다.</p><p>본 연구에서는 이러한 상용 스프레이 코팅 장비의 단점을 보완하기 위해 실험실에서 일반적으로 보유하고 있는 장비를 사용하여 손쉽게 적용 가능한 수동 스프레이 공정에 관한 실험을 진행하였다.</p>
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"MEMS 공정에서 스프레이 코팅 기술을 이용하는 목적은 무엇인가?",
"스프레이 코팅 기술을 이용할 때 스핀 코팅 방법을 이용할 때보다 어떤 기대효과가 있니?",
"스프레이 코팅 기술보다 PR 도포액이 많아 다소 비용이 더 많이 드는 방법은 무엇인가?",
"실험실 단위에서 상용화된 스프레이 코팅 장비가 효율성이 떨어지는 이유가 뭐야?",
"실험실과 같은 공간에서 상용화된 스프레이 코팅 장비가 사용하기 어려운 이유가 뭐니?",
"상용화된 스프레이 코팅 장비의 효율성이 다소 떨어지는 곳은 어디니?",
"본 연구에서 실험실에서 보유하고 있는 코팅 장비를 사용해 보다 쉽게 적용 가능하기 위해 한 실험은 무엇이니?",
"나노-마이크로 입자를 표면에 도포해 기판을 코팅하는데 쓰이는 기술은 무엇인가?",
"기판 상부에 감광액을 도표하는 목적으로 스프레이 코팅 기술이 이용되어 지는 것은 무엇인가?",
"스프레이 코팅 기술을 사용할 때 기판의 코팅이 원활하게 수행되어 이로 인해 나타나는 장점이 뭐니?",
"스프레이 코팅 기술을 사용할 때 기판 하부에 수마이크로 크기와 관련된 패턴의 형성을 용이하게 만드는데 이 패턴은 무엇인가?",
"미소 패턴 형성을 용이하게 하는 요인은 무엇이니?",
"나노-마이크로 입자를 표면에 도포해서 기판을 코팅하는데 사용되는 기술이 스프레이 코팅 기술 맞니?",
"MEMS 공정에서 스프레이 코팅 기술을 이용하는 목적이 감광액을 도포하기 위한 게 맞아?",
"스핀 코팅 방법이 스프레이 코팅 기술보다 비용이 더 많이 드는 게 맞니?",
"스프레이 코팅 기술을 사용할 때 스핀 코팅 방법을 사용할 때보다 매출이익 상승 효과가 있는 게 맞니?",
"스프레이 코팅을 사용했을 때 기판의 상부 및 하부와 측면의 코팅이 잘 되어 step coverage가 더 좋아지는 게 맞니?",
"미소 패턴 형성을 용이하게 할 수 있는 이유는 PR두꼐 조절이 맞니?",
"상용화된 스프레이 코팅 장비는 어느 공간에서나 설치하기 편하다는 장점이 있어?",
"본 연구에서 실험실에서 적용 가능한 자동 스프레이 공정에 대해 실험한 게 맞니?",
"가격이 저가인 것은 상용화된 스프레이 코팅 장비가 맞니?"
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인공물ED
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유연성 높은 캔틸레버 제작을 위한 스프레이 코팅 방법 연구
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<h1>4. 결 론</h1><p>본 연구에서는 상용 스프레이 공정 시스템의 단점을 보완하기 위해 실험실에서 일반적으로 보유하고 있는 장비를 사용하여 손쉽게 적용 가능한 수동 스프레이 공정에 관한 실험을 진행하였다.</p><p>실험결과 AZ 5214감광액과 AZ thinner 용액을 \( 1:1 \)로 혼합한 후 \( 60 \mathrm{rpm} \) 의 회전속도를 갖는 스핀코터 상부에서 \( 5 \mathrm{ml} \) 의 양을 약 2 분 30 초 \( (1.9 \mathrm{ml} / \mathrm{min}) \) 동안 \( 15 \mathrm{~cm} \) 거리를 두고 45도 방향으로 분사할 경우 가장 좋은 실험 결과값을 얻을 수 있었다.</p><p>제안한 수동 스프레이 코팅 시스템에 포함된 여러 부속 장비들은 스프레이 코팅 실험을 진행하지 않을 경우 본래의 장비 용도로 활용이 가능하기 때문에 효율적인 사용이 가능하다는 장점이 있어 실험실 단위에서 다양한 실험을 진행하는데 효과적으로 사용이 가능할 것으로 보인다.</p>
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"이번 연구의 목적은 뭐야?",
"무엇이 이번 연구의 목적이지?",
"상용 스프레이 공정 시스템의 단점을 보완하기 위해서 이번 연구에서 한 실험은 뭐지?",
"상용 스프레이 공정 시스템의 단점을 보완하기 위한 실험의 재료로 수동 스프레이를 왜 선택했을까?",
"수동 스프레이 공정 실험에서 스핀코터 상부의 회전속도는 얼마나 될까?",
"수동 스프레이 공정에 관한 실험에서 가장 좋은 실험 결과값을 얻은 건 몇 도 방향으로 분사했을 때야?",
"수동 스프레이 공정에 관한 실험에서 가장 좋은 실험 결과값을 얻은 건 얼마간의 거리를 두고 분사했을 때일까?",
"수동 스프레이 공정에 관한 실험에서 가장 좋은 실험 결과값을 얻은 건 얼마 동안 분사했을 때이지?",
"수동 스프레이 공정에 관한 실험에서 가장 좋은 실험 결과값을 얻은 건 어느 정도의 양을 분사했을 때야?",
"수동 스프레이 공정 실험에서 AZ 5214감광액과 AZ thinner 용액은 \\(1:2\\)의 비율로 혼합하니?"
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인공물ED
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유연성 높은 캔틸레버 제작을 위한 스프레이 코팅 방법 연구
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<h1>2. 실 험</h1><h2>2.1 수동 스프레이 시스템 구성</h2><p>Fig. 1과 같이 포토공정을 위한 감광액(Photoresist, PR)을 표면에 도포할 때 일반적으로 널리 사용되는 스핀코팅 방법을 사용하여 식각된 기판 상부에 코팅을 진행하면 측면 및 모서리 부분이 완벽히 코팅되지 않아 추후 식각 공정시 측면부분이 노출 되어 금속 형성에 어려움이 발생하지만 스프레이 코팅 방법을 이용하여 공정을 수행할 때는 측면 및 모서리 부분이 완벽히 코팅되어 금속에 단선이 생기지 않는다. 또한 식각된 기판의 두께에 맞는 두꺼운 PR을 사용하거나 적층 형태의 도포 방법을 사용하여 패턴을 진행할 경우 식각된 하부 표면에 \( 5 \mu \mathrm{m} \) 이하의 크기를 갖는 미소패턴 형성이 힘들기 때문에 전면에 균일하고 얇게 코팅할 수 있는 스프레이 코팅방법을 사용하고 있다.</p><p>수동 스프레이 코팅 시스템의 개념도는 Fig. 2와 같다. 스프레이 코팅시 중요한 요소인 회전속도를 조절하기 위한 스핀코터(Spin coater, MDA-3000D, MIDAS), 감광액을 일정량 분사 하기 위한 분사기(Airbrush, DH-103, SPARMAX)와 압축기 (Compressor, NCP 011, AIR MAKER), 기판 상부에 균일하게 분사하기 위한 자동 스테이지(Motorized stage, M-ILS150CC, NEWPORT) 그리고 기판과 분사기간의 거리를 조절하기 위한 지지대로 구성되어 있다. 여기서 만약 자동 스테이지가 구비되지 않았다면 일정 높이에서 수동으로 분사를 해도 유사한 결과 값을 얻을 수 있기 때문에 실험이 가능하다.</p><p>수동 스프레이 코팅 시스템을 구성한 후 다양한 조건 변화(1. 회전속도, 2. 분사기각도, 3. PR혼합율, 4. 샘플과 분사기간의 거리)에 따른 실험결과를 전자현미경(scanning electron microscope, SEM)을 통해 관찰하며 공정을 수행하였다.</p><h2>2.2 스프레이 코팅 공정</h2><p>본 실험에서는 비교적 얇은 두께의 PR 코팅시 널리 사용되는 AZ 5214(AZ 5214E, AZ Electronic Materials) 감광액과 농도를 낮춰주는 AZ thinner(AZ 1500 Thinner, AZ Electronic Materials) 를 혼합하여 다양한 실험을 실시하였다.</p><p>첫번째로 스핀코터의 회전속도에 따른 표면 도포 형상을 관찰하기 위해 실험을 실시하였다. 동일한 조건 (혼합비율 AZ 5214 :AZ thinner\( =1:1 \), 분사량 \( 5 \mathrm{ml}\) \((1.9 \mathrm{ml} / \mathrm{min}) \), 분사각도 \( 40 \sim 60^{\circ} \), 분사기와 기판간의 거리 \( 15 \mathrm{~cm} \)) 하에서 회전속도를 \( 50 \mathrm{rpm} \), \( 100 \mathrm{rpm}\), \(1000 \mathrm{rpm} \) 으로 변경하여 실험을 실시하였다.</p><p>실험결과 Fig. 3과 같이 회전속도가 증가할수록 표면 도포 형상의 균일도가 점차 낮아지고 있으며, 식각된 부분의 PR도포가 원활히 수행되지 않는 것을 알 수 있었다. 이는 원심력이 증가할수록 식각된 기판 하부까지 PR이 도달하지 못하거나 도달하여도 PR이 기판밖으로 튕겨 나가기 때문인 것으로 확인되었다. 이를 바탕으로 Nithi Atthi 등의 연구진이 언급한 원심력을 최소화한 회전속도 \( (30 \sim 60 \mathrm{r} \mathrm{pm}) \) 를 기반으로 실험을 진행하였다.</p><p>두번째로 농도에 따른 표면 도포 형상을 비교하기 위해 동일 한 조건(분사기와 기판간의 거리는 \( 15 \mathrm{~cm} \), spin 속도는 \( 60 \mathrm{rpm} \), 분사량은 \( 5 \mathrm{ml}\) \((1.8 \mathrm{ml} / \mathrm{min}) \), 분사각도는 \( \left.40 \sim 60^{\circ}\right) \) 하에서 AZ 5214 감광액과 AZ thinner의 혼합비율을 \( 1: 0\), \( 1: 1\), \(1: 2 \) 로 변경하여 실험을 실시하였다.</p><p>실험결과 Fig. 4와 같이 농도가 낮을수록(AZ thinner 혼합량 이 많을수록) 표면에 도포되는 감광액의 두께는 감소하며 표면 거칠기와 균일도는 좋지 않은 것을 확인하였다. 이때 도포된 PR 의 두께를 surface profiler 장비를 이용하여 측정한 결과 혼합비율이 \( 1: 0 \) 인 경우 평균 \( 9 \sim 10 \mu \mathrm{m}\), \(1: 1 \) 인 경우 평균 \( 3 \sim 4 \mathrm{~m}\), \(1: 2 \) 인 경우 평균 \( 1 \mu \mathrm{m} \) 로 나타났다. 하지만 점성이 낮을수록 측면과 식각된 하부 및 상부에 코팅되는 PR의 두께가 점차 일정하게 변하는 것을 알 수 있었다. 표면 거칠기와 균일도는 도포하는 PR의 양을 증가시키면 향상될 수 있는 요소이며, 분사기의 거리 및 각도에 의해서도 형상이 변할 수 있으므로 관련된 추가 실험을 실시하였다.</p><p>세번째로 동일한 조건(혼합비율 AZ 5214 :AZ thinner\(=1:1\), 회전속도 \( 60 \mathrm{rpm} \), 분사량 \( 5 \mathrm{ml}\) \((1.9 \mathrm{ml} / \mathrm{min}) \), 분사각도 \( \left.40 \sim 60^{\circ}\right) \) 하에서 분사기와 도포하고자 하는 기판의 거리를 \( 10 \mathrm{~cm}\), \(15 \mathrm{~cm} \), \( 20 \mathrm{~cm} \) 로 변경하여 실험을 진행하였다.</p><p>실험결과 Fig. 5와 같이 분사기와 기판간의 거리가 가까워질수록 기판에 코팅되는 PR의 형상이 점차 두꺼워지는 것을 알수 있었으며, 도포된 PR의 두께를 surface profiler 장비를 이용 하여 측정한 결과 분사거리가 \( 10 \mathrm{~cm} \) 경우 평균 \( >10 \mu \mathrm{m}\), \(15 \mathrm{~cm} \)경우 평균 \( 3 \sim 4 \mu\mathrm{m}\), \(20 \mathrm{~cm} \) 경우 평균 \(<1 \mu \mathrm{m} \) 로 나타났다. 이와 더불어 동일한 양의 PR을 사용할 경우 거리가 가까워질수록 표면에 형성되는 PR의 균일도 역시 증가하는 것을 알 수 있었다.</p><p>마지막으로 분사기의 각도에 따른 표면 도포 형상을 관찰하기 위해 실험을 실시하였다. 동일한 조건(혼합비율 AZ 5214:AZ thinner \( =1: 1 \), 회전속도 \( 60 \mathrm{rpm} \), 분사량 \( 5 \mathrm{ml}\) \((1.9 \mathrm{ml} / \mathrm{min}) \), 분사기와 기판간의 거리 \( 15 \mathrm{~cm} \) ) 하에서 분사 각도를 \(20 \sim 30^{\circ} \) , \(40 \sim 60^{\circ} \), \(80 \sim 90^{\circ} \)로 변경하여 실험을 실시하였다.</p><p>실험결과 Fig. 6과 같이 분사각도가 증가할수록 기판에 코팅 되는 PR의 균일도는 코팅되는 PR의 두께에 비례하여 증가하는 것을 알 수 있었다. 이때 도포된 PR의 두께 역시 surface profiler 장비를 이용하여 측정한 결과 분사각도가 \( 20 \sim 30^{\circ} \) 경우 평균 \( 2 \mu \mathrm{m} \), \( 40 \sim 60^{\circ} \) 경우 평균 \( 3 \sim 4 \mu \mathrm{m}\), \(80 \sim 90^{\circ} \) 경우 평균 \( >10 \mu \mathrm{m} \) 이상 관찰되었다. 하지만 균일도가 증가하더라도 식각된 기판 표면에 코팅되는 PR의 두께 역시 증가하기 때문에 미소패턴을 형성하는데 어려움이 존재하여 적절한 두께조절이 필요함을 알 수 있었다.</p>
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"공정을 수행할 때는 측면 및 모서리 부분이 완벽히 코팅되어 금속에 단선이 생기지 않는 코팅 방법은 무엇인가요?",
"코팅 방법을 이용하여 공정을 수행할 때에 측면 및 모서리 부분이 완벽히 코팅되어 금속에 단선이 생기지 않는 방법으로 스핀코팅 방법이 있나요?",
"스프레이 코팅시 중요한 요소인 분사기는 무슨액을 일정량 분사하기 위한 것인가?",
"스프레이 코팅시 중요한 요소인 기판 상부에 균일하게 분사하기 위한 것은 무엇인가요?",
"실시한 실험중 스핀코터의 회전속도에 따른 표면 도포 형상을 관찰한 실험은 어떻게 진행했나요?",
"스프레이 코팅시 중요한 요소인 회전속도를 조절하기 위한 것을 스핀코터라고 하나요?",
"본문에서 실험이 가능했던 것은 스테이지를 직접 구비시켰기 떄문인가요?",
"수동 스프레이 코팅 시스템을 구성하고 실험을 진행한 네 가지 조건은 분사기 각도, PR혼합율, 샘플과 분사기간의 거리와 마지막으로 어떤 것이 있을까요?",
"스프레이 코팅시 중요한 요소 중에서 지지대의 경우 어떤 기능을 하게 되나요?",
"모서리및 측면에 단선이 생기지 않는 공정절차는 어떻게 되나요?"
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인공물ED
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유연성 높은 캔틸레버 제작을 위한 스프레이 코팅 방법 연구
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<h1>3. 결 과</h1><p>본 실험에서는 spray coating 공정의 최적화를 위해 다양한 조건을 이용한 실험을 진행하였고, 그 결과 AZ 5214와 AZ thinner 의 혼합비율은 \( 1: 1 \), 기판의 회전속도는 \( 60 \mathrm{rpm} \), 분사량 \( 5 \mathrm{ml}\) (\(1.9 \mathrm{ml} / \mathrm{min} \)), 분사기와 기판간의 거리는 \( 15 \mathrm{~cm} \), 분사각도는 \( 40 \sim 60^{\circ} \) 에서 실험을 진행하게 되면 가장 이상적인 결과값을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 공정조건을 바탕으로 Mask aligner 를 활용한 캔틸레버 패턴 실험 결과는 Fig. 7과 같다.</p><p>Fig. 7은 광학현미경을 이용하여 관찰한 형상이며, 사진과 같이 패턴 후 잔류한 PR 의 형상이 균일하게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 식각된 기판의 측면 부분의 잔류여부를 확인하기 위해 도금공정을 실시한 후 SEM을 이용하여 관찰한 결과 Fig. 8과 같이 식각된 부분의 측면이 확실히 보호되어 캔틸레버가 단선되지 않고 공정이 원활히 수행되는 것을 확인할 수 있었다.</p>
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"본 실험에서는 spray coating 공정의 최적화를 위해 다양한 실험을 진행한 결과 가장 이상적인 분사량은 얼마인가?",
"식각된 기판의 측면 부분에 도금공정을 실시한 후 SEM을 이용하여 관찰하는 이유는 무엇인가?",
"본 실험에서는 spray coating 공정의 최적화를 위해 다양한 실험을 진행한 결과 AZ 5214와 AZ thinner 의 최적 혼합비율은 어떻게 되는가?",
"본 실험에서는 spray coating 공정의 최적화를 위해 다양한 실험을 진행한 결과 가장 이상적인 분사기와 기판간의 거리는 얼마인가?",
"식각된 기판의 측면 부분의 잔류여부를 확인하기 위해 도금공정을 실시한 후 SEM을 이용하여 관찰한 결과는 무엇인가?",
"본 실험에서는 spray coating 공정의 최적화를 위해 다양한 조건의 실험을 진행한 결과 가장 이상적인 기판의 회전속도는 얼마인가?",
"식각된 기판의 측면 부분의 잔류여부를 확인하기 위해 어떤 작업을 진행하는가?",
"본 실험에서는 spray coating 공정의 최적화를 위해 다양한 실험을 진행한 결과 가장 이상적인 분사각도는 얼마인가?",
"캔틸레버 패턴 실험 결과는 무엇을 이용하여 관찰한 형상인가?"
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<h1>Ⅱ. 본론</h1><h2>1. 그래디언트 히스토그램</h2><p>영상의 그래디언트는 영상의 색상 또는 밝기의 방향성 변화를 나타낸다. 훼손된 영상은 작은 그래디언트 값을 가지고, 훼손되지 않은 영상은 반대의 특성을 가진다. 훼손된 영상의 한 화소는 이웃한 화소들 사이에 서로 영향을 미치게 되고 이 복합적인 영향의 결과로 화소 간 값의 차이가 작아지기 때문이다. 이러한 영상 품질과 그래디언트 히스토그램의 상간관계는 그림 1 에서 명확히 확인할 수 있다. 그래디언트 히스토그램은 수식 (1)을 통해 구할 수 있다.</p><p>\( H=\log \left(G_{x}+G_{y}\right) \), \( G_{x}=I \otimes s_{x}, G_{y}=I \otimes s_{y} \), \( -255 \leq g \leq 255 \)<caption>(1)</caption></p><p>여기에서 \( H \) 는 그래디언트 히스토그램, \( I \) 는 입력 영상, \( G_{x} \) 는 \( x \) 축 방향 그래디언트 영상, \( G_{y} \) 는 \( y \) 축 방향 그래디언트 영상, \( S_{X} \) 는 \( \left[\begin{array}{lllllll}-1 & 0 & 1 ;-2 & 0 & 2 ;-1 & 0 & 1\end{array}\right] \) 로 정의된 x축 방향 커널, \( S_{y} \) 는 \( \left[\begin{array}{lllllll}-1 & -2 & -1 ; 0 & 0 & 0 ; 1 & 2 & 1\end{array}\right] \) 로 정의된 \( y \) 축 방향 커널이고 \( g \) 는 그래디언트 값이다.</p><p>그래디언트 히스토그램을 영상 평가의 지표로 사용하기 위해서는 영상의 훼손 정도에 따라 두렷한 차이가 있어야한다. 그림 2에서 볼 수 있는 것과 같이 그래디언트 히스토그램은 훼손 정도에 따라 기울기의 차이가 명확하게 나타나기 때문에 영상 평가 지표로 활용되어 영상 평가의 계량화를 가능하게 한다.</p><h2>2. RANSAC을 이용한 선 추정</h2><p>Fishler와 Bolles에 의해 제안된 RANSAC 알고리즘은 영상 처리 분야에서 널리 사용되는 정확한 추정방법이다. RANSAC은 높은 정확도를 가지면서도 구현이 단순하기 때문에 많이 사용된다. 제안하는 비참조 영상 평가 방법에 RANSAC 기반의 그래디언트 히스토그램 추정 방식을 새롭게 도입하여 사용된다.</p><p>그림 3은 그래디언트 히스토그램에 RANSAC을 활용한 것으로 heavy-tailed 분포와 같은 복잡한 함수를 사용한 다른 그래디언트 히스토그램 추정 방식들과는 달리 RANSAC 기반의 추정 방식은 훼손된 영상과 훼손되지 않은 영상을 직선만으로 추정할 수 있는 것을 확인할 수 있다.</p><p>직선만을 사용한 그래디언트 히스토그램 추정은 그래디언트 히스토그램의 특성상 y 축에 대칭을 이루기 때문에 그래디언트 히스토그램의 한 면의 경사 만을 추정함으로서 훼손된 영상의 특성 분석이 가능하다.</p><p>그래디언트 히스토그램으로부터 RANSAC을 사용하여 직선을 도출하는 방법은 그래디언트 히스토그램의 점들을 전체 정보로 정하고 직선을 결정하는데 필요한 두 점을 임의로 선택하여 직선을 생성한다. 그런 다음, 생성된 직선과 가까운 거리에 있는 점들은 inlier로 결정하고 먼 거리에 있는 점들은 outlier로 결정한다. 여기에서 inlier의 점의 수가 미리 정해둔 문턱치 보다 클 경우에는 앞의 임의 선정 과정과 inlier/outlier 구분 과정을 inlier 집단 내에서 반복적으로 수행하고, 문턱치보다 작을 경우에는 전체 정보에 대해서 새롭게 임의 선정 과정을 수행한다. 이 과정을 전체 정보의 개수에 의해 정해진 수만큼 반복하여 그 결과 중 가장 점의 수가 많은 inlier를 가지게 하는 직선을 그래디언트 히스토그램의 대표 값으로 선택한다.</p>
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"RANSAC 기반 그래디언트 히스토그램 추정 방식에서 임의로 두 점을 택하여 직선을 생성한 후 진행되는 과정은 무엇인가?",
"RANSAC을 사용해 그래디언트 히스토그램을 추정할 때 inlier와 outlier를 결정한 후 진행되는 과정은 무엇인가?",
"영상의 훼손도가 높을수록 그래디언트 값은 커지는가?",
"heavy-tailed 분포를 사용했을 경우 비교적 간단하게 영상의 직선만으로 영상의 훼손을 추정할 수 있는가?",
"RANSAC 기반 그래디언트 히스토그램 추정 방식에서 직선을 생성하기 위한 첫번째 과정은 무엇인가?",
"영상에서 그래디언트가 나타내는 값은 무엇인가?",
"RANSAC 기반 그래디언트 히스토그램 추정이 영상의 특성을 분석하는 방법은 무엇인가?",
"그래디언트 히스토그램 추정 방식이 히스토그램 한 면의 경사 만으로도 영상을 분석할 수 있는 이유는 무엇인가?",
"RANSAC이 영상 처리 분야에서 많이 사용되는 이유는 무엇인가?",
"영상이 훼손될수록 그래디언트 값이 작아지는 이유는 무엇인가?",
"그래디언트 히스토그램이 영상 평가 지표로 활용될 수 있는 이유는 무엇인가?",
"그래디언트 히스토그램을 구하기 위한 수식은 무엇인가?"
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<h1>Ⅲ. 실험 결과</h1><p>실험을 위하여 LIVE 영상 품질 평가 데이터베이스을 사용했다. LIVE 영상 품질 평가 데이터베이스는 29장의 참조 영상으로 구성되어 있고, 각 참조 영상에 대해서 5 개의 다른 훼손 방법에 의해 훼손된 영상이 있다. 5개의 훼손 방법은 JPEG 압축, JPEG 2000 압축, 흐려짐, 노이즈와 통신 전송 에러이다. 이 LIVE 영상 품질 평가 데이터베이스는 훼손된 영상과 함께 주관적인 평가의 평균 (mean opnion score, DMOS) 도 제공하기 때문에 사람의 영상에 대한 인지와 제안한 알고리즘의 영상에 대한 평가를 바로 비교하여 정확도를 측정할 수 있다. 많은 영상 품질 평가 알고리즘들 역시 LIVE 데이터베이스를 사용하여 알고리즘의 정확성을 평가하기 때문에 다른 알고리즘들과의 비교가 가능하다.</p><p>DMOS와 제안한 알고리즘을 사용하여 계산된 평가 결과를 비교하여 정확도를 측정하기 위해서는 각각의 그림에 대한 DMOS의 결과와 제안한 알고리즘의 결과를 비교하는 방법을 도입하여야 한다. 본 실험에서 사용된 비교 방법은 Spearman 등위 상관 계수 (Spearman's rank ordered correlation coefficient, SROCC), Pearson 선형 상관 계수 (Pearson's linear correlation coefficient, PLCC), 평균 제곱근 오차 (root mean square error, RMSE)와 Kendall 순위 상관 계수 (Kendall's rank correlation coefficient, KRCC)이다. SROCC, PLCC, RMSE 및 KRCC는 두 입력인 DMOS 결과와 제안한 알고리즘의 결과에 대해 매개 변수를 사용하지 않는 통계적 상관관계를 측정하는 방법이다. 이것은 두 입력의 값만을 절대적 크기로 비교하는 것이 아니라 해당 입력에서의 상대적 크기를 고려하여 평가한다. 이를 통해 정확하게 알고리즘의 성능을 평가할 수 있다. 위의 방법들을 사용한 제안한 방법의 평가는 아래의 표 1 과 같다.</p><p><table border><caption>표 1. 제안한 알고리즘 성능 비교</caption><tbody><tr><td>Model</td><td>SROCC</td><td>PLCC</td><td>RMSE</td><td>KRCC</td></tr><tr><td>PSNR</td><td>0.8521</td><td>0.8845</td><td>13.364</td><td>0.6865</td></tr><tr><td>SSIM</td><td>0.9476</td><td>0.9449</td><td>8.946</td><td>0.7963</td></tr><tr><td>VSNRI</td><td>0.9271</td><td>0.9229</td><td>10.521</td><td>0.7610</td></tr><tr><td>MAD</td><td>0.9438</td><td>0.9394</td><td>9.368</td><td>0.7920</td></tr><tr><td>VIF</td><td>0.9632</td><td>0.9598</td><td>7.667</td><td>0.8270</td></tr><tr><td>BIQI</td><td>0.8357</td><td>0.8205</td><td>16.692</td><td></td></tr><tr><td>Proposed</td><td>0.8623</td><td>0.8437</td><td>13.126</td><td>0.7214</td></tr></tbody></table></p><p>표 1 의 영상 품질 평가 알고리즘들은 두 개의 그룹으로 구분할 수 있다. 첫 번째는 PSNR, SSIM, VSNR, MAD 및 VIF와 같은 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘이다. 두 번째는 BIQI와 제안한 방법과 같은 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘이다. 첫 번째 그룹이 일반적으로 두 번째 그룹에 비해 높은 정확도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 그러므로 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘인 제안한 알고리즘의 목표는 기존의 BIQI보다 좋은 성능을 가지면서 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘과 유사한 정확성을 가지는 것이다. 일반적으로 SROCC, PLCC와 KRCC 의 값은 높을수록 영상 품질 평가가 정확하다는 것을 나타내고 RMSE의 값은 낮을수록 영상 품질 평가가 정확하다는 것을 나타낸다. 표 1 의 실험 결과를 통해 제안한 방법의 성능이 BIQI보다 우수한 성능을 가지며 허용 가능치 내에서 PSNR 및 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘의 성능과 유사한 것을 볼 수 있다. 그러므로 제안하는 방법은 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘으로서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.</p>
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"많은 영상 품질 평가 알고리즘들은 무엇을 사용하여 알고리즘의 정확성을 평가하니?",
"DMOS와 제안한 알고리즘을 사용하여 계산된 평가 결과를 비교하여 정확도를 측정하기 위해서는 어떻게 해야 하니?",
"영상 품질 평가 알고리즘들은 LIVE 데이터베이스를 사용하여 무엇을 하지?",
"영상 품질 평가 알고리즘들이 다른 알고리즘들과의 비교가 가능한 이유는 무엇인가?",
"각각의 그림에 대한 DMOS의 결과와 제안한 알고리즘의 결과를 비교하는 방법을 도입해야 하는 이유는 뭐야?",
"Spearman's rank ordered correlation coefficient의 약자는 뭐야?",
"무엇이 Pearson's linear correlation coefficient의 약자니?",
"root mean square error의 약자는 RMSE인가?",
"Kendall's rank correlation coefficient의 약자는 무엇일까?",
"SROCC는 두 입력인 DMOS 결과와 제안한 알고리즘의 결과에 대해 매개 변수를 사용하지 않는 통계적 상관관계를 측정하는 방법이지?",
"PLCC는 무엇인가?",
"RMSE는 두 입력인 DMOS 결과와 무엇에 대해 매개 변수를 사용하지 않는 통계적 상관관계를 측정하는 방법일까?",
"KRCC는 두 입력인 DMOS 결과와 제안한 알고리즘의 결과에 대해 무엇을 사용하지 않고 통계적 상관관계를 측정하는 방법이니?",
"전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘에는 무엇이 있지?",
"SSIM는 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘인가?",
"BIQI는 무엇이니?",
"비 참조 영상 품질 평가 알고리즘에는 무엇이 있지?",
"영상 품질 평가가 정확하다는 것을 나타내려면 무엇이 높아야 하지?",
"KRCC 의 값이 높으면 영상 품질 평가가 정확하니?",
"무엇의 값이 낮을수록 영상 품질 평가가 정확하다는 것을 나타는가?",
"SROCC, PLCC와 KRCC 의 값은 높을수록 무엇이 정확하다는 것을 나타내니?",
"PSNR은 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘이지?",
"Spearman 등위 상관 계수가 0.8357일때는 어떤 알고리즘을 사용했을 경우인가?",
"비 참조 영상 품질 평가 알고리즘인 BIQI를 이용했을 경우 PLCC의 값은 얼마인가?",
"알고리즘 VIF를 이용했을 경우에 RMSE의 값은 얼마야?",
"PSNR알고리즘을 사용하였을때 Kendall 순위 상관 계수는 얼마야?",
"Spearman 등위 상관 계수가 SSIM알고리즘을 이용했을때 수치는 얼마야?"
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<h1>Ⅳ. 결 론</h1><p>비 참조 영상 품질 평가의 연구 가치는 급속하게 증가하고 있다. 이는 비 참조 영상 품질 평가의 결과가 영상 처리의 많은 분야에 적용될 수 있기 때문이다. 비 참조 영상 품질 평가에 대해 계속적으로 연구한 결과 다양한 방법들이 도입되어 있지만 이 논문에서 제안한 그래디언트 히스토그램을 사용한 방법은 제안되어 있지 않으며 또한 제안한 그래디언트 히스토그램 분석 방법인 RANSAC 알고리즘을 사용한 방법 또한 사용되지 않고 있다. 그러므로 제안하는 알고리즘은 그래디언트 히스토그램 분석의 새로운 방법을 제시하였고, 영상 품질 평가에 그래디언트 히스토그램을 새롭게 도입하여 정확도를 개선하였다. 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘을 계속적으로 연구하여 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘의 성능과 유사한 성능을 가질 수 있도록 할 예정이다.</p>
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"여러 영상 처리 분야에서 비 참조 영상 품질 평가의 결과가 중요해?",
"비 참조 영상 품질 평가의 연구 가치가 계속해서 증가하는 이유는 뭐야?",
"영상 품질 평가에 무엇을 적용함으로써 비 참조 영상 품질 평가의 정확도를 개선할 수 있었어?",
"그래디언트 히스토그램 분석 방법으로 어떤 알고리즘을 사용할 수 있어?",
"비 참조 영상 품질 평가의 연구 가치는 감소하고 있어?",
"비 참조 영상 품질 평가의 연구 값어치는 줄고 있니"
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<h1>Ⅰ. 서론</h1><p>디지털 영상의 급속적인 확산에 따라 영상 품질 평가 (Image Quality Assessment, IQA)가 영상 촬영, 전송, 압축 및 복원과 같은 영상 처리 시스템에서 중요한 분야 중 하나로 연구되고 있다. 이는 영상 품질 평가 알고리즘이 영상 시스템을 감시하고 영상 품질을 조정하며 알고리즘을 최적화하고 영상 처리 시스템의 변수를 조정하는데 활용될 수 있기 때문이다. 영상의 품질 평가는 주관적이기 때문에 실험 대상자를 통한 주관적인 영상 품질 평가의 평균이 가장 신뢰성 있는 지표이지만, 이는 실시간 처리가 불가능하며 자동화 시스템에 적용될 수 없기 때문에 영상처리 시스템에서 사용하는 것이 어렵다. 그렇기 때문에 주관적인 영상 품질 평가를 대체할 수 있는 수식을 활용한 방법이 연구되고 있다.</p><p>영상 품질 평가 알고리즘은 참조 영상의 유효성에 따라 전체 참조 영상 품질 평가 (Full Reference IQA, 비 참조 영상 품질 평가 (No Reference IQA), 제한된 참조 영상 품질 평가 (Reduced Reference IQA) 로 구분될 수 있다. 전체 참조 영상 품질 평가는 기존의 훼손되지 않은 영상과 훼손된 영상을 가지고 영상의 품질을 측정하는 방법이다. 제한된 참조 영상 품질 평가 알고리즘은 훼손된 영상과 추가적인 경로 또는 훼손된 이미지에서 결합할 수 있는 정보를 통하여 제공되는 훼손되지 않은 영상의 정보를 사용하여 영상 품질을 평가하는 방법이다. 비 참조 영상 품질 평가는 참조 영상의 정보 없이 훼손된 이미지만을 가지고 영상 품질을 평가하는 방법이다. 하지만 비 참조 영상 품질 평가는 영상 품질을 평가하기 위한 알고리즘을 구성하는데 어려움이 있다. 그렇기 때문에 최근에는 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 비참조 영상 품질 평가의 새로운 방법을 제안한다.</p><p>비 참조 영상 품질 평가는 훼손되지 않은 기존의 영상에 대한 아무런 정보가 없기 때문에 훼손된 사진이 얼마나 훼손이 되었는지 평가하는 것이 어렵다. 그로 인해 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘은 인지 시각 특성 (human visual system, HVS)에 따른 훼손된 영상의 성질을 사용하여 영상의 품질을 평가한다. 제안하는 비 참조 영상 품질 평가에는 훼손된 영상의 다양한 특성들 중 그래디언트 히스토그램을 통하여 알 수 있는 그래디언트 분포가 사용되었다.</p><p>그래디언트 히스토그램의 형태는 영상의 품질을 자세히 나타낸다. 시각적으로는 확인이 즉시 가능한 히스토그램의 형태를 컴퓨터가 수치 값으로 측정하기는 어렵기 때문에 이를 위한 방법이 그래디언트 히스토그램의 주된 연구 분야 중 하나로서 연구되고 있다. 기존의 알고리즘들은 일반적으로 heavy-tailed 분포를 사용하여 히스토그램의 형태를 측정 한다. 그러나 이 방법의 경우 계산량이 많다는 단점이 있다. 이에 반해 제안한 알고리즘은 선 추정 알고리즘인 RANSAC을 이용하여 그래디언트 히스토그램의 모양을 측정하였다. RANSAC을 통해 구해진 선의 기울기가 영상 품질 평가 지표로 사용된다.</p><p>본 논문에서는 새로운 그래디언트 히스토그램 추정 방법을 통하여 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘의 새로운 접근법을 제안하였으며 기존의 알고리즘과 비교하여 정확도를 유지하면서 계산량을 감소시켰다.</p>
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"기존 알고리즘들이 히스토그램 형태를 측정하기 위해 일반적으로 어떤 종류의 분포를 사용하는가?",
"히스토그램 형태를 기존 알고리즘들이 측정하려면 일반적으로 어떤 종류의 분포가 사용되지?",
"제한된 참조 영상 품질 평가 알고리즘이 어떤 방법이야?",
"어떤 방법이 제한된 참조 영상 품질 평가 알고리즘이지?",
"비 참조 영상 품질 평가란 무엇인가?",
"무엇이 비 참조 영상 품질 평가야?",
"전체 참조 영상 품질 평가란 무엇인가?",
"무엇이 전체 참조 영상 품질 평가야?",
"실험 대상자를 통한 영상 품질 평가가 영상 처리 시스템에서 왜 사용되기 어려운가?",
"영상 처리 시스템에서 실험 대상자를 통한 영상 품질 평가는 왜 사용되기 힘들어?",
"영상 품질 평가 알고리즘을 전체 참조 영상 품질 평가와 비 참조 영상 품질 평가, 제한된 참조 영상 품질 평가로 구분하는 기준은 무엇인가?",
"heavy-tailed 분포를 사용할 때의 단점은 무엇인가?",
"무엇이 heavy-tailed 분포를 이용할 때의 단점일까?",
"제한된 참조 영상 품질 평가는 어떤 방법으로 영상의 품질을 평가하는가?",
"본 논문에서 그래디언트 히스토그램을 측정하기 위해 이용된 알고리즘은 무엇인가?",
"그래디언트 히스토그램을 측정하기 위해 본 논문에서 사용된 알고리즘은 무엇인가?",
"영상의 품질을 나타내는 가장 신뢰성 있는 지표는 무엇인가?",
"어떤 지표가 영상의 품질을 나타내는 기장 신뢰성 있는 지표인가?",
"영상 품질 평가 알고리즘이 무엇에 활용될 수 있어?",
"무엇에 영상 품질 평가 알고리즘이 이용될 수 있니?"
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<p>추가적인 실험으로 알고리즘의 영상 평가 순위와 주관적인 영상 평가 순위를 구하여 제안한 영상 평가 알고리즘의 정확성을 검증하였다. 이를 위해 LIVE 영상 품질 평가 데이터베이스에서 제공하는 객관적인 영상 품질 평가 점수를 사용하여 다양한 형태로 훼손된 영상의 객관적인 순위를 매기고, 이 순위를 제안한 영상 품질 평가 알고리즘 및 다른 영상 품질 평가 알고리즘을 사용한 실험 결과와 비교하여 알고리즘의 정확도를 검증하였다.</p><p><table border><caption>표 2. 그림 5 실험 영상들의 평가 순위</caption><tbody><tr><td>Mode1</td><td>(a)</td><td>(b)</td><td>(c)</td><td>(d)</td><td>(e)</td><td>(f)</td></tr><tr><td>Subjective</td><td>2</td><td>6</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>1</td></tr><tr><td>SSIM</td><td>2</td><td>6</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>1</td></tr><tr><td>VSNR</td><td>2</td><td>6</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>1</td></tr><tr><td>MAD</td><td>2</td><td>6</td><td>4</td><td>3</td><td>5</td><td>1</td></tr><tr><td>VFF</td><td>2</td><td>5</td><td>3</td><td>4</td><td>6</td><td>1</td></tr><tr><td>Proposed</td><td>3</td><td>6</td><td>2</td><td>4</td><td>5</td><td>1</td></tr></tbody></table></p><p>표 2 를 보면 표 1 의 실험에서 좋은 성능을 보였던 SSIM과 VSNR이 주관적인 평가와 정확히 일치하여 높은 정확도를 가지는 것을 다시 확인할 수 있다. 또 MAD는 영상의 대부분이 훼손되지 않은 영상과 동일하지만 적은 개수로 발생하는 충격 노이즈에 대해서는 부정확한 결과를 나타내었고, VIF는 JPEG 2000 압축 훼손에 부정확한 결과를 가지는 것으로 측정되었다, 제안하는 알고리즘은 가우시안 노이즈와 임펄시브 노이즈에 대해 부정확한 결과를 나타내었다. 그러나 실험한 모든 영상 품질 평가 알고리즘이 주관적인 영상 품질 평가 순위와 대체로 유사한 결과를 나타내어 수식을 사용한 영상 품질 평가가 가능한 것을 확인하였고, 제안하는 영상 품질 평가 알고리즘 역시 정확한 영상 품질 평가가 가능하여 다양한 분야의 영상 처리 시스템에 적용될 수 있는 것을 실험을 통하여 확인하였다.</p><p>제안하는 알고리즘은 그래디언트 히스토그램을 추정하는 새로운 방법을 제안함으로써 비 참조 영상 품질 평가에 새로운 방법을 도입하였으며 그 결과 정확한 성능을 가지는 영상 품질 평가 알고리즘을 개발하였다. 그러나 제안하는 영상 품질 평가 알고리즘이 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘의 성능은 개선하였지만 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘에 비해서는 낮은 성능을 가지기 때문에 추가적인 연구를 통하여 전체 참조 영상 품질 평가 알고리즘의 성능과 유사한 알고리즘을 개발할 예정이다.</p>
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"비 참조 영상 품질 평가의 성능을 개선하기 위해 제안된 방법이 뭐야?",
"제안하는 알고리즘은 주관적인 평가와 완전히 일치해?",
"영상 평가 알고리즘의 정확성을 검증하기 위해 사용된 영상 평가는 객관적이야?",
"실험 영상들의 평가 순위에서 주관적인 평가와 완전히 일치하는 알고리즘이 뭐야?",
"제안하는 알고리즘은 모든 영상 품질 평가 알고리즘에서 성능을 개선했어?"
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<h1>요약</h1><p>본 논문에서는 그래디언트 히스토그램을 기반으로 하는 영상 품질 평가 알고리즘을 제안하였다. 이는 목표 영상의 그래디언트 영상을 히스토그램으로 나타낼 경우 영상의 특성을 잘 나타낸다는 장점을 이용하였다. 제안한 방법에서 영상의 품질은 목표 영상에서 얻어진 그래디언트 히스토그램의 기울기에 의해 평가되고, 그래디언트 히스토그램을 대표하는 선의 기울기는 RANSAC (Random Sample Consensus)에 의해 측정된다. LIVE 영상 품질 평가 데이터베이스를 사용한 실험 결과를 통하여 제안한 알고리즘이 현존하는 다른 알고리즘에 비해 실제 사람의 영상에 대한 평가와 유사하다는 것을 확인할 수 있다.</p>
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"그래디언트 히스토그램을 대표하는 선의 기울기를 측정하는 것은 뭐야?",
"영상 품질 평가 알고리즘은 무엇을 기반으로 했어?",
"제안한 방법에서 영상의 품질은 무엇을 통해 평가되나요?",
"그래디언트 히스토그램을 기반으로 하는 영상 품질 평가 알고리즘은 어떤 장점이 있나요?"
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0f202092-11b3-4a37-a377-8a00a1b804d4
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인공물ED
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그래디언트 히스토그램 기반의 효율적인 영상 품질 평가
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<h2>3. 제안하는 알고리즘</h2><p>뒷 장의 그림 4 는 제안하는 알고리즘을 의사코드로 나타낸 것이다. 여기에서 초기값인 \( t \) 는 3으로 \( d \) 는 72로 정의되어 사용하였다. 또 \( N \) 은 식 (2)와 같이 계산한다.</p><p>\( N=\frac{\log (1-p)}{\log \left(1-u^{m}\right)} \)<caption>(2)</caption></p><p>여기에서 \( \mathrm{p} \) 는 최소한 하나의 샘플 집합이 유효한 데이터만을 포함할 확률로 일반적으로 0.99이다. \( \mathrm{u} \) 는 데이터의 유효할 확률로 0.6으로 설정한다. 이와 같은 반복 회수의 계산이 가능하다는 것은 RANSAC 알고리즘을 활용하는 장점이다.</p><p>뒷 장의 그림 4 의 의사코드에서 오류 검증 함수 (Error function)가 전체 알고리즘의 성능에 중요한 영향을 미친다. 이 오류 검증 함수는 구해진 직선이 그래디언트 히스토그램의 형태를 얼마나 잘 나타내는지를 평가하는 함수이다. 일반적으로 오류 검증은 구해진 직선에서 가까이에 있는 점의 개수로 사용하지만 제안하는 알고리즘에서는 식 (3)과 같이 구해진 직선과 일정 거리 내에 있는 점들 사이의 거리의 합으로 사용한다.</p><p>Errorfunction \( =\sum_{i} \frac{\left|a m_{i}+b n_{i}+c\right|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}} \)<caption>(3)</caption></p><p>여기에서 \( i \) 는 그래디언트 히스토그램의 범위인 0부터 255까지 값 중 구해진 직선과 일정거리 내에 있는 점들만을 나타낸다. \( m_{i} \) 와 \( n_{i} \) 는 그래디언트 히스토그램에서 구해진 직선과 일정거리 내에 있는 점들의 좌표이다. \( a, b \) 및 \( c \) 는 구해진 직선을 나타내는 변수이다.</p><p>그림 4 의 제안하는 알고리즘의 의사크드는 앞서 설명한 그래디언트 히스토그램과 RANSAC 알고리즘을 활용한 직선 추정 방법으로 나누어진다. 여기에서 제안하는 알고리즘은 영상 평가에 그래디언트 히스토그램을 사용한다. 그러므로 우선 입력 영상에 대해 그래디언트 히스토그램을 추출한다 (그림 4. 순서 1). 이때 히스토그램은 그래디언트 값 - 255부터 0까지의 범위 내에서만 구한다. 이것은 앞서 말한 것과 같이 그래디언트 히스토그램의 모양이 대칭을 이루는 것을 이용하여 계산량을 줄이기 위해서이다. 그 다음은 RANSAC 알고리즘을 사용하여 그래디언트 히스토그램의 기울기와 가장 유사한 직선을 추출한다 (그림 4. 순서 2). 여기서 구한 직선은 각 영상의 그래디언트 히스토그램을 대표하고 기울기는 각 영상의 영상 품질을 대표한다. 결과적으로 이 논문에서 제안하는 알고리즘의 핵심은 RANSAC 알고리즘을 활용해서 그래디언트 히스토그램을 추정하고 그것을 사용한 새로운 비 참조 영상 품질 평가 알고리즘이다.</p>
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"래디언트 히스토그램의 기울기와 가장 유사한 직선을 추출하는데 무엇을 사용해?",
"그림 4 의 제안하는 알고리즘의 의사코드는 어떤 방법으로 나누어지나요?",
"RANSAC 알고리즘을 이용하여 구한 직선의 기울기는 무엇을 대표하나요?",
"Errorfunction \\( =\\sum_{i} \\frac{\\left|a m_{i}+b n_{i}+c\\right|}{\\sqrt{a^{2}+b^{2}}} \\) 오류 함수에서 \\( m_{i} \\) 와 \\( n_{i} \\) 는 무엇을 의미하나요?",
"일반적인 오류검증은 무엇을 사용하나요?",
"오류 검증 함수는 알고리즘의 전체 성능에 영향을 미치나요?",
"\\( \\mathrm{u} \\) 는 무엇을 의미하나요?",
"히스토그램은 그래디언트 값 - 255부터 0까지의 범위 내에서만 구하는 이유는 무엇인가요?",
"RANSAC 알고리즘을 활용하는 장점은 뭐야?",
"최소한 하나의 샘플 집합이 유효한 데이터만을 포함할 확률은 일반적으로 몇 인가요?",
"오류 검증 함수은 무엇을 평가하는 함수인가요?",
"제안하는 알고리즘에서의 오류 검증은 무엇을 사용하나요?"
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7eb23002-74e2-4407-888e-843c7663b634
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인공물ED
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매개변수 추정기를 갖는 리니어 컴프레서의 위치센서리스 스트로크 제어기 구현
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<h2>2.3 실험에 의한 성능 평가</h2><p>리니어 컴프레서를 위한 위치센서리스 스트로크 제어기의 실험장치가 그림 5 와 같이 구성되었다. 그림 5에서 제어기 보드에는 인버터와 위치센서리스 제어 알고리즘이 구현되어 있고 채용된 CPU는 TMS320C2000이다. 전압조정기는 리니어컴프레서에 가해 줄 교류전압을 공급해 주고 오실로스코프는 파형관측용이다. 한편, 실험에 사용된 리니어 모터의 사양과 PD 스트로크 및 PI 전류제어기에서 사용된 제어기 이득은 표 1 에 있다. 식 (16)을 이용하여 오프라인 실험을 통해 추정된 모터 매개변수 \( \hat{\alpha} \) 와 \( \widehat{L_{e}} \) 가 각각 그림 6, 그림 7에 보여준다.</p><table border><caption>표 1. 리니어 모터 사양과 제어기 이득</caption><tbody><tr><td>정격 출력 파우어</td><td>2.2 \(\mathrm{kW}\)</td></tr><tr><td>정격 입력 전압</td><td>220 \(\mathrm{Vrms}\)</td></tr><tr><td>정격 전류</td><td>7 \(\mathrm{Arms}\)</td></tr><tr><td>정격 스트로크</td><td>0.02 \(\mathrm{m}\)</td></tr><tr><td>전압 주파수</td><td>60 \(\mathrm{Hz}\)</td></tr><tr><td>유효 저항 \(R_e\)</td><td>2.5 \(\Omega\)</td></tr><tr><td>추력 상수 \(\alpha\)</td><td>65 Newton/Amp</td></tr><tr><td>유효 인덕턴스 \(L_e\)</td><td>0.11 \(\mathrm{H}\)</td></tr><tr><td>피스톤 질량 \(M\)</td><td>0.186 \(\mathrm{kg}\)</td></tr><tr><td>점성댐핑계수 \(C\)</td><td>5 \(\mathrm{Ns/m}\)</td></tr><tr><td>스프링 상수 \(K\)</td><td>62,500 \(\mathrm{N/m}\)</td></tr><tr><td>\(k_{ps}\) (스트로크)</td><td>480</td></tr><tr><td>\(k_{Ds}\) (스트로크)</td><td>8.5</td></tr><tr><td>\(k_{pI}\) (전류)</td><td>5.7</td></tr><tr><td>\(k_{II}\) (전류)</td><td>11.5</td></tr></tbody></table><p>그림 6 에서 알 수 있듯이, 추정된 모터 매개변수 \( \hat{\alpha} \) 는 일정한 상수가 아니라 스트로크나 전류에 따라 크게 변한다. 또한, 그림 7 과 같이 추정된 모터 매개변수 \( \widehat{L_{e}} \) 도 스트로크나 전류에 따라 크게 변한다. 식 (16)을 이용하여 모터 매개변수 \( \hat{\alpha} \) 와 \( \widehat{L_{e}} \) 를 추정하고 이를 ROM 테이블에 저장한 뒤, 식 (8)의 피스톤 위치를 추정할 때 이 값 들을 이용하는 방법을 PIM 이라 하고 \( \alpha \) 와 \( L_{e} \) 를 일정하게 놓고 피스톤 위치를 추정하는 방법을 Constant 라고 하면, PIM 의 경우는 추정된 매개 변수를 ROM 테이블에 저장하는데 필요한 메모리 크기는 6,200바이트이고 Constant 의 경우는 8 바이트에 불과하다.</p><p>두 번째로, 스트로크 제어오차를 비교한다. 그림 3 의 폐루우프 센서리스 스트로크 제어시스템에서, 스트로크 명령치를 \( 0.011 \mathrm{m} \) 로 설정한다. 정상상태에서 Constant 방식의 경우는 위치센서가 있는 경우를 기준으로 \(5.2\%\) 의 스트로크 오차를 보이지만 PIM 방식은 \( 1.7 \% \) 의 스트로크 오차를 나타낸다. 스트로크 명령치를 \( 0.011 \mathrm{m} \) 에서 \( 0.019 \mathrm{m} \) 까지 \( 0.0005 \mathrm{m} \) 씩 증가시키면서 같은 실험을 한 결과가 표 2 에 보여준다. 이 실험에서 Constant 방식의 경우는 \( 6.36 \% \) 의 평균 스트로크 오차를 보이지만 PIM 방식은 \( 1.74 \% \) 의 평균 스트로크 오차를 나타낸다.</p><table border><caption>표 2. 매개변수 추정방식에 따른 스트로크 오차</caption><tbody><tr><td>스트로크 오차\((\%)\)</td><td rowspan=2>Constant 방식</td><td rowspan=2>PIM 방식</td></tr><tr><td>\(Z^{*}(\mathrm{m})\)</td></tr><tr><td>0.0110</td><td>5.2</td><td>1.7</td></tr><tr><td>0.0115</td><td>4.9</td><td>1.4</td></tr><tr><td>0.0120</td><td>5.1</td><td>1.5</td></tr><tr><td>0.0125</td><td>5.3</td><td>1.6</td></tr><tr><td>0.0130</td><td>5.3</td><td>1.9</td></tr><tr><td>0.0135</td><td>5.6</td><td>1.6</td></tr><tr><td>0.0140</td><td>5.9</td><td>1.5</td></tr><tr><td>0.0145</td><td>5.9</td><td>1.8</td></tr><tr><td>0.0150</td><td>6.2</td><td>1.6</td></tr><tr><td>0.0155</td><td>5.9</td><td>1.5</td></tr><tr><td>0.0160</td><td>6.6</td><td>1.9</td></tr><tr><td>0.0165</td><td>7.1</td><td>1.6</td></tr><tr><td>0.0170</td><td>7.2</td><td>1.8</td></tr><tr><td>0.0175</td><td>7.6</td><td>1.8</td></tr><tr><td>0.0180</td><td>8</td><td>1.9</td></tr><tr><td>0.0185</td><td>7.9</td><td>2.1</td></tr><tr><td>0.0190</td><td>8.5</td><td>2.3</td></tr><tr><td>평균</td><td>6.36</td><td>1.74</td></tr></tbody></table><p>표 2 의 실험결과를 스트로크 명령치에 따른 오차의 경향을 도식적으로 표현하기 위해 그래프로 나타낸 것이 그림 8 에 있다. 그림 8 에서 일 수 있듯이, PIM 방식보다 Constant 방식의 스트로크 제어 오차가 두세배 크고 특히, 스트로크 명령치가 클수록 제어오차가 더 벌어짐을 알 수 있다. 이는 그림 6(a)나 그림 7(a)에서 스트로크가 커질수록 매개변수의 변화도 큰데 이를 상수로 놓음으로써 큰 오차를 유발한다고 판단된다.</p>
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"리니어 모터 사양과 제어기 이득 측정 실험에서 480의 값을 가지는 계수는 무엇이야?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 정격 출력 파우어는 얼마로 조정해?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 정격 입력 전압은 얼마로 설정하는게 좋아?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 정격전류는 얼마로 설정해?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 실험결과 정한 정격 스트로크의 길이는 얼마로 설정했어?",
"실험에 사용된 리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 정압 주파수는 얼마로 설정하는게 적정한다고 판단했어?",
"실험에 사용된 리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 추력 상수 \\(\\alpha\\) 는 얼마로 설정해서 진행했어?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득 측정 실험결과 유효 저항값 \\(R_e\\) 으로는 얼마가 적당해?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득 측정 실험에서 사용한 피스톤의 질량 \\(M\\)은 얼마야?",
"실험에 사용된 리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 점성댐핑계수 \\(C\\)는 얼마로 설정하고 진행했어?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득을 측정하는 실험에서 스프링 상수 \\(K\\)는 얼마로 실험했어?",
"PD 스트로크 및 PI 전류제어기에서 사용된 제어기 이득 측정값들 중에서 5.7에 해당되는 변수는 무엇이야?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 측정한 실험값 중에서 8.5에 해당되는 변수는 무엇이야?",
"위치센서리스 스트로크 제어기 중에서 Constant 방식의 경우에는 매개변수 추정방식에 따른 스트로크 오차의 평균값이 얼마야?",
"스트로크 명령치가 0.0110일때의 스트로크 오차값 중에서 Constant 방식과 PIM 방식 중 어느게 더 오차가 커?",
"위치센서리스 스트로크 제어기 중에서 PIM 방식의 경우에는 매개변수 추정방식에 따른 스트로크 오차의 평균값이 얼마야?",
"스트로크 명령치가 0.0115일때의 스트로크 오차값 중에서 PIM 방식의 오차는 얼마야?",
"스트로크 명령치가 0.0150일때의 스트로크 오차값 중에서 Constant 방식과 PIM 방식 중 어느게 더 오차가 작아?",
"Constant 방식의 스트로크 오차값이 평균값에 가장 가까울때의 스트로크 명령치는 얼마야?",
"PIM 방식의 스트로크 오차값이 평균값에 가장 가까울때의 스트로크 명령치는 얼마야?",
"실험에 사용된 리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 정격 전류는 얼마의 값으로 지정했어?",
"실험에 사용된 리니어 모터 사양과 제어기 이득에서 유효 인덕턴스 \\(L_e\\)는 얼마로 설정하는게 좋다고 판단했어?",
"리니어 모터 사양과 제어기 이득에 관련된 모터 매개변수들 중에서 11.5에 해당되는 변수는 어떤거야?",
"스트로크 명령치가 0.0180일때의 Constant 방식으로의 스트로크 오차값은 얼마야?",
"스트로크 명령치가 0.0115일때 Constant 방식에서의 스트로크 오차값은 얼마야?"
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인공물ED
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고주파 LC 공진을 위한 병렬전극 전도냉각 필름커패시터의 파라메타 특성 분석
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<h2>2. 단일전극 필름소자의 내부 원자재 특성 분석</h2><h3>가. 금속증착(MPP) 필름의 구조 및 공정 설계</h3><p>금속증착(Metallized) 필름은 유전체 표면에 \( A l, Z n \)등을 기화 또는 승화과정에서 \( \mu m \sim n m \) 두께의 원자 또는 분자단위로 응고되도록 피막을 형성하여 제조된다. 금속증착 제조공정은 화학반응 여부에 따라 물리기상증착 (PVD : Physical Vapor Deposition)과 화학기상증착(CVD : Chemical Vapor Deposition) 두 가지 방법에 의하여 대표적으로 분류된다. 그리고 물리기상증착의 증발법(Evaporation)과 스파터링(Sputtering)에 의하여 아래의 그림 5 와 같이 유전체 필름표면의 손실과 성분변화를 최소화하여 정밀하게 금속증착을 유도한다.</p><p>유전체로 사용되는 플라스틱 필름은 화학적 성분재질과 두께에 따라 고유 유전율을 가지고 있다. 유전율이 높을수록 절연저항과 ESR 을 형성시켜 온도품질 및 손실조건에 영향을 미치게 됨으로 적절한 원자재 선택이 중요하다. 현재 커패시터 내 유전체 필름으로 가장 일반적으로 사용되고 있는 소재는 PP(Polypropylene), PET(Polyester), PC(Polycarbonate)으로 크게 세 가지가 있다. 고주파 대용량의 AC 전력용 필름커패시터 경우에는 상대적으로 유전율과 고유저항이 낮고 발열에 의한 자기회복 특성이 강한 소재 활용이 필요하기 때문에 PP 필름 사용하는 것이 가장 적합하다. 본 논문에서 분석대상이 되는 필름 커패시터는 얇은 분자단위의 알루미늄(Aluminum) 분말을 PP 필름에 혼합/증착한 소재(MPPF : Metalized PP Film)를 에너지 저장을 위한 핵심소자로 활용한다.</p><table border><caption>표 1. 분석대상 필름전극의 구성 원자재 규격 및 사양</caption><tbody><tr><td colspan="2" rowspan="2">구분</td><td colspan="4">제품 사양 : \( 1000 \mathrm{VAC} 0.1 \mu \mathrm{F} - 150 \mathrm{kVAR} \)</td></tr><tr><td>금속증착(Metalized PP)</td><td>유전체(Polypropylene)</td><td>직렬전극(Aluminum)</td><td>내경 및외경(Polyester)</td></tr><tr><td rowspan="6">소재규격</td><td>분류 Type</td><td>Free Margin</td><td>Treofan</td><td>Foil</td><td>PET</td></tr><tr><td>두께 (\(\mu \mathrm{m}\))</td><td>12</td><td>10</td><td>4.7 \(\sim\) 6.0</td><td>50</td></tr><tr><td>폭 (\(\mu \mathrm{m}\))</td><td>25</td><td>25</td><td>12.5</td><td>26</td></tr><tr><td>저항 (\( \Omega\))</td><td>1.5</td><td>\( 10^{14} \sim 10^{18} \)</td><td>\( 1.0 \sim 2.0 \)</td><td>\(<10^{18} \)</td></tr><tr><td>\( \tan \delta \left(\varepsilon^{\prime \prime}\right) \)</td><td>\( 5 \times 10^{-3} \)</td><td>\( 2 \times 10^{-4} \)</td><td>0.02</td><td>0.5</td></tr><tr><td>증착 방식</td><td>APN A-PVD</td><td>PHD</td><td>-</td><td>-</td></tr></tbody></table><p>최대 허용전압 \( 1000 \mathrm{VAC} \) 에서 \( 150 \mathrm{kVAR} \) 최대전력을 출력하기 위해 \( 0.1 \mu \mathrm{F} \) 정전용량의 커패시터를 공정하는 원자재의 구성 및 규격은 위의 표 1 에서 표시한다. 에너지 저장 역할을 하는 MPPF 는 금속증착 두께에 따라 유전체가 결정되며, 최종 목표용량에 근접하도록 설계되는 커패시터의 전체직경이 선택적으로 변화하게 된다. 따라서 용량산출 및 소재변화의 계산을 통해 설계공정을 우선적으로 진행하여 정확한 원자재 선정하는것이 중요하다.</p><p>전극형성을 위한 필름의 감는 순서와 구조는 2 매의 MPPF 을 증착부위가 서로 마주하도록 밀착시켜 많은 에너지가 전극에 저장되도록 설계한다. 그리고 MPPF 증착부위의 반대표면에는 PP 필름을 각각 1 매씩 양쪽면에 겹침을 형성하여 절연을 통한 적층방식 구성한다. 다음은 금속도체와 납땜으로 접합하는 방식으로 양쪽단자의 전극 역할로서 순도 \( 100 \% \) 알루미늄 호일(Foil) 2 매를 센터간격 두고 직렬전극 위치에서 필름순서를 배치하게 된다. 이렇게 각기 서로 다른 원자재에 의하여 하나의 전극단자가 설계되며, 각각의 두께와 폭에 의하여 전체면적과 전위경도가 결정된다.</p><p>또한 형성된 내부전극을 보호하면서 전극의 중심을 지탱하는 권심 역할과 일정부분 발열을 흡수 기능을 통해 커패시터 사용수명을 개선시키는 목적으로 전극소자에 다른 소재를 사용에 의한 기능 향상이 필요하다. 롤 방식으로 구성되는 단일소자 필름전극에 대하여 원자재 사용 및 회전 순서는 위의 그림 6 에서 표현하고 있다.</p>
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"금송증착의 필름은 어떻게 제작되는가?",
"어떻게 금송증착의 필름이 제작되지?",
"본 실험을 위해서 물리기상증착의 증발법의 과정은 무엇인가?",
"전극형성을 위한 필름의 감는 순서와 구조로 올바른 과정은 무엇이야?",
"본 실험을 통해 알 수 있는 PP필름 사용의 장점으로 올바르게 나열한다면 뭐야?",
"본 연구에서 알 수 있는 MPPF의 변화 과정은 무엇인가?",
"본 연구에서 알 수 있는 금속 증착의 분류로서 올바른 단어는 무엇인가?",
"필름전극의 구성과 원자재 규격 및 사양을 알아보려고 할 때, 금속증착의 폭은 얼마가 적정한가?",
"본 실험에서 동일한 조건을 가질 때, 직렬 전극의 저항값은 1.0 ~ 2.0의 범위를 나타낸다. 그렇다면, 금속증착의 저항값은 얼마인가?",
"본 실험에서 내경 및 외경의 값이 0.5를 나타내는 소재 규격은 무엇인가?",
"본 실험을 통해 유전체는 PHD의 값을 가질 수 있게 되는데 여기에 해당하는 소재 규격으로 알맞은 것은 무엇인가?"
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인공물ED
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마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
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<h1>II. MWP 시스템에서의 잡음과 timing jitter</h1><h2>1. Microwave Photonic 시스템</h2><p>그림 1은 위상배열 안테나를 위한 광 실시간 지연선로 빔 성형기의 개념도이다. MWP 시스템 기반 빔 성형기는 RF 신호의 송신을 위해 그림 1과 같은 광 구성품들이 반드시 필요하다. MWP 시스템 기반 빔 성형기를 구성하는 광 구성품은 RF 신호를 광 변조하기 위한 광원(Optical Source)과 광 변조기(EOM), 광 변조된 신호를 증폭하기 위한 광 증폭기(EDFA), 그리고 위상배열 안테나(PAA)에 입력되는 각각의 신호에 대하여 시간 지연 차이를 발생시키기 위한 광섬유 지연선로 행렬(Optical TTD) 및 광 신호를 RF 신호로 복조하는 광 검출기(PD) 등이다.</p><p>그림 2는 MWP 시스템에서 광 변조된 신호의 data sample을 보이는 예시이다.</p><p>\( P(t)=P_{0}+P_{1} \sin \omega t+\delta P(t) \)<caption>(1)</caption></p><p>그림 1에서 EOM에 의해 광 변조된 신호는 그림 2와 같이 표현할 수 있고 식(1)에서와 같이 수식으로 나타낼 수 있다. \( P_{0} \) 와 \( P_{1} \)은 광 변조된 신호의 intensity와 amplitude이고 \( \omega \) 는 RF 신호의 각주파수 그리고 \( \delta P(t) \)는 잡음을 나타낸다. 이 때, 그림 2의 신호에 대한 신호대 잡음 비(SNR; signal to noise ratio)는 다음과 같이 나타낸다.</p><p>\( \begin{aligned} S N R &=\frac{\left\langle i_{S}^{2}\right\rangle}{\left\langle i_{N}^{2}\right\rangle} \\ &=\frac{\left\langle\left(P_{1} \sin \omega t\right)^{2}\right\rangle}{\left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle} \\ &=\frac{m^{2}}{2} \frac{P_{0}^{2}}{\left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle} \end{aligned} \)<caption>(2)</caption></p><p>\( \left\langle i_{S}^{2}\right\rangle \) 와 \( \left\langle i_{N}^{2}\right\rangle \) 는 신호전류와 잡음의 평균이고 \( m \)은 \( P_{1} / P_{0} \)로 표현되는 Intensity Modulation (IM) 지수이다. 그리고 \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \) 은 Gaussian noise distribution의 제곱평균이다. 이 때, 광 신호의 relative intensity noise (RIN)는 다음과 같이 정의 한다.</p><p>\( R I N \equiv \frac{\left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle}{P_{0}^{2}} \)<caption>(3)</caption></p><p>즉, RIN은 Gaussian noise distribution의 제곱평균 값과 RF 변조신호 세기 제곱 값의 비율로 표현된다. 정리하면 식(2)와 식(3)에서 보듯이 SNR과 RIN은 서로 반비례 관계에 있고 SNR은 변조신호의 \( P_{1} \) 및 \( P_{0} \) 와 비례 관계에 있고 RIN은 \( P_{0} \)와 반비례 관계에 있음을 알 수 있다.</p><p>\( S N R=\frac{m^{2}}{2} \frac{1}{R I N} \)<caption>(4)</caption></p><p>따라서 \( P_{1} \)과 \( P_{0} \)를 증가시킴으로써 SNR을 향상시키고 RIN 값을 감소시킬 수 있다. 그러나 신호 증폭을 통해 \( P_{1} \)과 \( P_{0} \)를 증가시키면 \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \) 도 함께 증가되기 때문에 이 경우에는 SNR 및 RIN에 변화가 없다. 그러나 광 변조 이후 추가적인 큰 잡음이 존재할 때에는 다르다. 신호 증폭을 통해 \( P_{1} \)과 \( P_{0} \) 및 \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \)이 함께 증가될 때, 증폭된 잡음이 추가 잡음보다 작은 경우에는 \( P_{1} \) 과 \( P_{0} \) 증폭되는데 \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \) 는 추가 잡음에 의해 증폭되지 않는 것처럼 보이기 때문에 SNR은 향상된다.</p>
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"광 구성품중에 각각의 신호에 대하여 시간 지연 차이를 발생시키게 하는 것은 뭐야?",
"P1과P0 를 증가시키면 SNR은 감소하고 RIN 값은 향상 되는가?",
"광 구성품은 뭐가 있어?",
"Gaussian noise distribution의 제곱평균 값과 RF 변조신호 세기 제곱 값의 비율로 표현되는 것은 뭐야?",
"MWP 시스템 기반 빔 성형기가 RF 신호 송신을 위해 꼭 필요한 것은 뭐야?",
"광 실시간 지연선로 빔 성형기의 개념도는 무엇을 위한거야?",
"MWP 시스템 기반 빔 성형기를 구성하는 것을 뭐라고 해?",
"그림 2는 무엇에 대한 예시인가?",
"무엇에 대한 예시가 그림 2야?",
"그림 1이 나타내는 건 뭐야?",
"무엇이 그림 1에 드러나지?",
"그림 1 은 무엇에 의해 광 변조된 신호인가?",
"식(1) P 0와 P 1 은 광 변조된 신호의 무엇을 나타내는 거야?",
"가우시안 소음 분포도의 제곱평균은 어떻게 표현가능한가?"
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인공물ED
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마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
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<p>그림 6은 그림 4의 실험 구성도에서 EDFA를 사용하지 않은 \( 1-\mathrm{GHz} \) RF 변조신호와 EDFA에 의해 \( 15 \mathrm{dB} \) 증폭된 변조신호에 대하여 DSO를 사용하여 측정한 sample 신호들을 보이고 있다. 그림 6에서 보듯이 EDFA를 사용하지 않았을 때에는 변조신호의 amplitude가 매우 작은 것을 볼 수 있다. 그 이유는 신호왜곡을 최소화하기 위해 EOM의 bias voltage는 \( 0.5 \mathrm{V_{\pi}} \)를 인가하였고 신호 왜곡이 발생하지 않는 광 신호와 RF 신호를 입력하였지만 EOM의 변조지수,\( P_{1} / P_{0} \), 가 작기 때문에 잡음에 비해 변조신호의 amplitude가 매우 작은 것을 볼 수 있다. EDFA를 사용하지 않았을 때, DSO에 의해 측정된 변조신호의 peak-to-peak (p-p) voltage는 \( -0.68 \mathrm{mV} \)에서 \( 0.75 \mathrm{mV} \)까지 \( 1.43 \mathrm{mV} \)였다. 그리고 EDFA에 의해 \( 15 \mathrm{dB} \) 증폭된 변조신호의 p-p voltage는 \( -24.32 \mathrm{mV} \)에서 \( 24.22 \mathrm{mV} \)까지 \( 48.54 \mathrm{mV} \)로 측정되었다. 이것은 sample 신호를 average 취한 후 측정한 것이다. 두 신호의 측정 잡음, \( \delta V(t) \),을 세밀하게 비교하기 위해 그림 6에서와 같이 작은 창을 이용하였고 시간은 \( 200 \mathrm{ps} \)부터 \( 300 \mathrm{ps} \)까지 그러고 RF voltage 크기는 \( 4 \mathrm{mV} \)로 동일한 크기의 창에서 두 신호를 비교하였다. 그림 6을 통해 EDFA에 의해 증폭된 신호 잡음이 증폭이 없는 신호의 잡음보다 큰 것을 볼 수 있다. EDFA에 의해 증폭된 경우에서의 신호 잡음은 shot noise와 ASE noise가 더해졌기 때문에 증가한 것으로 볼 수 있다. 그러나 이 경우에도 그림 에서 \( 20 \mathrm{dB} \)의 EDFA 이득을 인가하였을 경우와 같이 신호 증폭율에 비해 잡음의 증폭율이 현저히 작은 것을 볼 수 있다.</p><p>그림 7은 그림 6 에서와 같이 EDFA를 제거하였을 때와 \( 15 \mathrm{dB} \) EDFA 이득을 갖는 경우에 대하여 DSO를 이용하여 측정한 신호이다. 그림 7(a)는 EDFA를 제거하였을 때 시간 축 상에서 \( 1000 \mathrm{ps} \)(1 주기) 신호에 대하여 average 하여 측정한 신호이며 그림 7(b)는 그림 7(a)에서 \( 400 \mathrm{ps} \) 만큼 measurement window(측정 창) 내의 신호에 대한 sample 및 확률밀도함수(pdf)를 측정한 신호이다. 그림 7(c)는 \( 15 \mathrm{dB} \) EDFA 이득을 갖는 신호에 대하여 average하여 측정한 신호이며 그림 7(d)는 그림 7(c)에서 \( 400 \mathrm{ps} \) 만큼 측정 창 내의 신호에 대한 sample 및 pdf를 측정한 신호이다. 그림 7(c)의 신호 크기 축 창은 그림 7(a)보다 \( 15 \mathrm{dB} \) 크다. 그림 7(b)에서 보듯이 EDFA를 제거하였을 때 측정한 sample 신호는 EOM의 IM 지수가 작기 때문에 신호의 amplitude에 비해 잡음이 매우 크고 따라서 pdf는 매우 넓게 분포하는 것을 볼 수 있다. 그러나 그림 7(d)에서 보듯이 \( 15 \mathrm{dB} \) EDFA 이득을 얻은 신호는 잡음에 비해 amplitude가 크고 pdf는 좁게 분포하는 것을 볼 수 있다. 즉 \( 15 \mathrm{dB} \) 의 EDFA 이득을 통해 광 변조신호의 SNR이 증가된 것을 확인할 수 있다.</p>
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"20dB의 EDFA 이득을 인가하였을 경우와 같이 신호 증폭율에 비해 잡음의 증폭율이 현저히 작은 것을 볼 수 있나?",
"EDFA를 사용하지 않았을 때에는 변조신호의 amplitude가 매우 작은 것을 볼 수 있나?",
"EDFA를 제거하였을 때 측정한 sample 신호는 EOM의 IM 지수가 작기 때문에 신호의 amplitude에 비해 잡음이 매우 크고 따라서 pdf는 매우 넓게 분포하는 것을 볼 수 있나?",
"EDFA에 의해 증폭된 경우에서의 신호 잡음은 shot noise와 ASE noise가 더해졌기 때문에 증가한 것으로 볼 수 있나?",
"EDFA에 의해 증폭된 신호 잡음이 증폭이 없는 신호의 잡음보다 큰 것을 볼 수 있나?",
"15dB 의 EDFA 이득을 통해 광 변조신호의 SNR이 증가된 것을 확인할 수 있나?"
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인공물ED
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마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
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<h1>III. MWP 시스템에서 EDFA 이득변화에 따른 잡음 및 timing jitter 측정 결과</h1><p>그림 4는 그림 1과 같은 MWP 시스템에서 단일 파장 광원에 의해 변조된 광 변조신호에 대하여 EDFA의 이득변화에 따른 신호와 잡음 및 timing jitter를 측정하기 위한 실험 구성도이다. 본 실험은 \( \lambda_{1}(1549.32 \mathrm{~nm}) \)의 단일 파장 광원을 갖는 distributed feedback 레이지 다이오드(DFB LD), EOM, EDFA, PD, 그리고 복조 신호 측정을 위한 microwave spectrum analyzer(MSA)와 digital sampling oscilloscope(DSO)로 구성된다. EDFA를 사용하지 않은 변조 신호와 EDFA에 의해 증폭된 변조신호 사이의 DC(direct current)를 제외한 RF 신호의 크기를 비교하기 위해 DSO의 RF module 앞 단에 DC block을 연결하였다. \( 3 \mathrm{dBm} \)의 \( 1-\mathrm{GHz} \) RF 신호는 \( 0 \mathrm{dBm} \) 광 파워를 갖는 DFB LD로부터 발생된 CW 광 신호에 의해 EOM에서 광 변조되어 출력된다. 실험에 사용된 EOM의 bias voltage는 신호왜곡을 최소화 하는 \( 0.5 V_{\pi} \) 를 인가하였다. RF 입력 신호의 크기는 EOM에서 변조될 때, 왜곡되지 않는 크기의 신호를 사용하였다. 그리고 MSA와 DSO를 사용하여 EDFA를 사용하지 않은 변조신호와 EDFA를 사용하여 증폭된 변조신호를 측정하였고 변조신호의 크기와 잡음 그리고 timing jitter의 상관관계를 살펴보았다.</p><p>그림 5는 그림 4의 실험 구성도에서 \( 40 \mathrm{~dB} \) 및 \( 20 \mathrm{dB} \)의 EDFA 이득을 인가하였을 때와 EDFA를 제거하였을 때 마이크로웨이브 스펙트럼 분석기를 사용하여 측정한 RF 복조신호를 보인다. EDFA 이득이 \( 20 \mathrm{~dB} \)일 때 중심 주파수, \( f_{c}(1-\mathrm{GHz}) \)에서의 RF 신호는 EDFA가 제거되었을 때 비하여 \( 20 \mathrm{~dB} \) 증폭됨이 확인되지만 잡음은 \( 20 \mathrm{~dB} \) 만큼의 증폭이 관찰되지 않았다. 그러나 \( 40 \mathrm{~dB} \) 이득을 인가할 경우에는, \( 20 \mathrm{~dB} \) 증폭 신호에 비해 중심 주파수에서의 신호 및 잡음 모두 \( 20 \mathrm{~dB} \) 증폭이 관찰되었다. 즉 \( 20 \mathrm{~dB} \) 증폭까지는 신호 증폭에 비해 잡음 증폭율이 작으나 그 이상이 되면 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일함을 알 수 있었다. EDFA 이득 변화에 따라 신호 및 잡음의 증폭을 좀 더 세밀하게 확인하기 위해 그림 4에서 DSO를 사용하여 신호 변화를 측정하였다.</p>
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"distributed feedback 레이지 다이오드의 파장은 \\(1549.32 \\mathrm{~nm}\\) 였나요?",
"실험에서는 무엇을 위해 MSA을 사용하나요?",
"실험에서는 복조 신호를 측정하기 위해 MSA를 사용하나요?",
"실험에서 복조 신호를 측정하기 위해 사용한 것은 무엇인가요?",
"DFB LD는 얼마의 광 파워를 갖나요?",
"왜 DSO의 RF module 앞 단에 DC block을 연결했나요?",
"DSO의 RF module 앞 단에 DC block을 왜 연결했는가?",
"EOM의 bias voltage는 얼마로 했나요?",
"DSO의 RF module 앞 단에 무엇을 연결하여 EDFA에 의해 증폭된 변조신호와 EDFA를 사용하지 않은 변조 신호 사이의 DC를 제외한 RF 신호의 크기를 비교했어?",
"EDFA 이득이 \\( 20 \\mathrm{dB} \\)이라면 \\( f_{c}(1-\\mathrm{GHz}) \\)에서의 RF 신호는 EDFA가 삭제되었을 때보다 얼마나 증가됐나요?",
"EOM의 bias voltage가 \\( 0.5 V_{\\pi} \\)일 때 신호왜곡이 가장 줄어드나요?"
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인공물ED
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마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
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<p>다음으로 \( \delta P(t) \)에 대하여 살펴보자. \( \delta P(t) \)는 주파수 도메인의 함수 \( \delta P(\omega) \)의 역 Fourier Transform으로부터 얻을 수 있다.</p><p>\( \delta P(t)=\frac{1}{2 \pi} \int_{-\infty}^{+\infty} \delta P(\omega) e^{j \omega t} d \omega \)<caption>(5)</caption></p><p>\( \delta P(\omega) \)는 주파수 축에서 신호가 변동하는 잡음 성분이다. \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \)는 다음의 수식으로부터 얻을 수 있다.</p><p>\( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \) \( =\frac{1}{(2 \pi)^{2}} \int_{-\infty}^{+\infty} \int_{-\infty}^{+\infty} \) \( \left\langle\delta P(\omega) e^{j \omega t}\right\rangle\left\langle\delta P\left(\omega^{\prime}\right) e^{j \omega^{\prime} t}\right\rangle^{*} F(\omega) F\left(\omega^{\prime}\right)^{*} d w d w^{\prime} \)<caption>(6)</caption></p><p>\( F(\omega) \)는 \( P(t) \) 신호에 대한 filter 대역폭 특성이다. 그리고 식(6)에서 두 주파수 성분 \( \left(\delta P(\omega), \delta P\left(\omega^{\prime}\right)\right) \)의 관계는 delta function correlation으로 나타낼 수 있다.</p><p>\( \left\langle\delta P(\omega) \delta P\left(\omega^{\prime}\right)^{*}\right\rangle=S_{\delta P}(\omega) \cdot 2 \pi \delta\left(\omega-\omega^{\prime}\right) \)<caption>(7)</caption></p><p>식(7)은 delta function correlation을 설명하는 수식이다. \( S_{\delta P}(\omega) \)는 각주파수 \( (\omega) \)에서 잡음 성분 \( \delta P(t) \)의 spectral density이다. 식(7)을 식(6)에 대입하면 다음과 같다.</p><p>\( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle=\frac{1}{2 \pi} \int_{-\infty}^{+\infty} S_{\delta P}(\omega)|F(\omega)|^{2} d \omega \)<caption>(8)</caption></p><p>식(8)은 \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \)을 주파수 축에서 계산하여 도출한 결과이다. \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \) 은 \( \delta P(t) \)의 spectral density, \( S_{\delta P}(\omega) \),와 \( P(t) \) 신호에 대한 대역폭 특성의 곱을 역 FT 하여 구할 수 있다. 만약 \( P(t) \) 신호에 대한 주파수 대역 특성이 특정 주파수 \( \omega_{0} \)에 centered 되어 있고 \( S_{\delta P}(\omega) \)에 비해 narrowband 특성을 갖는다면 식(8)에서의 \( \left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle \)값은 특정 주파수 \( \omega_{0} \) 에서의 spectral density, \( S_{\delta P}\left(\omega_{0}\right) \),와 신호 대역폭의 곱으로 표현할 수 있다.</p><p>\( \begin{aligned}\left\langle\delta P(t)^{2}\right\rangle & \approx S_{\delta P}\left(\omega_{0}\right) \frac{1}{2 \pi} \int_{-\infty}^{+\infty}|F(\omega)|^{2} d \omega \\ &=S_{\delta P}\left(\omega_{0}\right) \frac{1}{2 \pi} 2 \Delta w \\ &=S_{\delta P}\left(\omega_{0}\right) 2 \Delta f \end{aligned} \)<caption>(9)</caption></p><p>식(10)을 살펴보면 SNR은 RF 신호의 amplitude와 비례하고 잡음의 spectral density와 대역폭에는 반비례함을 알 수 있다. 그리고 식(11)에서 보듯이 RIN은 잡음의 spectral density와 대역폭에 비례하고 신호 intensity와 반비례함을 알 수 있다. 즉 신호의 대역폭이 작을수록 RIN은 작은 것을 알 수 있다.</p>
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"\\( \\delta P(t) \\)는 어떤 함수의 역 Fourier Transform으로부터 구할 수 있는가?",
"식 \\( \\left\\langle\\delta P(t)^{2}\\right\\rangle=\\frac{1}{2 \\pi} \\int_{-\\infty}^{+\\infty} S_{\\delta P}(\\omega)|F(\\omega)|^{2} d \\omega \\) 에서 \\( \\left\\langle\\delta P(t)^{2}\\right\\rangle \\)값은 어떤 경우에 특정 주파수 \\( \\omega_{0} \\) 에서의 spectral density, \\( S_{\\delta P}\\left(\\omega_{0}\\right) \\), 신호 대역폭의 곱으로 표현할 수 있는가?",
"\\( \\left\\langle\\delta P(\\omega) \\delta P\\left(\\omega^{\\prime}\\right)^{*}\\right\\rangle=S_{\\delta P}(\\omega) \\cdot 2 \\pi \\delta\\left(\\omega-\\omega^{\\prime}\\right) \\)은 무엇을 설명하는 수식인가?",
"식(10)에서 SNR은 RF 신호의 amplitude와 어떤 관계인가?",
"잡음의 spectral density가 증가하면 SNR은 감소해?",
"SNR은 잡음의 spectral density가 늘어나면 감소하지?",
"잡음의 spectral density가 커질수록 RIN도 커져?",
"RIN도 잡음의 spectral density가 커질수록 커져?",
"SNR과 RIN은 둘 다 대역폭과 반비례해?",
"RIN과 SNR은 둘 다 대역폭을 반비례하지?",
"주파수 도메인의 함수 \\( \\delta P(\\omega) \\)은 무엇인가?"
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인공물ED
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마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
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<h1>요 약</h1><p>위상배열 레이다를 위한 마이크로웨이브 포토닉 (MWP) 시스템을 구현할 경우, 송수신되는 빔의 정확도를 위해서 잡음 및 시간 지연 오차는 최소화 되어야 한다. MWP 시스템에서의 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 timing jitter에 기인한다. 본 논문에서는 위상배열 레이다를 위한 MWP 시스템에서의 잡음 및 timing jitter에 대하여 분석하였고 광 증폭기의 이득변화에 따른 잡음 및 timing jitter 변화를 실험을 통해 검증하였다. 광 증폭기에 의한 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일할 때까지 신호를 증폭하면 timing jitter는 감소하고 신호의 SNR은 증가하는 것을 확인하였다.</p><h1>I. 서론</h1><p>광 실시간 지연선로(TTD; true time-delay) 또는 Microwave Photonic Filter 등 위상배열 레이다(PAR; phased array radar)를 위한 마이크로웨이브 포토닉(MWP; MicroWave Photonic) 시스템을 구현할 경우, 송수신 빔의 정확도를 위해 가장 중요하게 고려해야 하는 것은 요구되는 시간 지연을 발생시키는 것과 시간 지연 오차를 최소화 하는 것이다. MWP 시스템을 제작 오차 없이 구현 하여도, 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 timing jitter에 기인한다. MWP 시스템에서 신호의 잡음은 광원에 의한 relative intensity noise(RIN), 광 신호 간섭에 의해 발생하는 phase-induced intensity noise(PIIN), 광 신호 전송에서 발생하는 transmission noise, 광 증폭기(EDFA; Erbium-Doped Fiber Amplifier)에 의한 amplified spontaneous emission(ASE) noise, 광 검출기 (PD, photodetector)에 의한 shot noise 등이 있다.</p><p>현재까지 제안된 MWP 시스템에서 이러한 잡음 등에 관한 연구는 발표되었으나 빔 정확도와 관계되는 timing jitter에 관한 연구는 미비하다. 특히, EDFA와 같은 광 증폭기를 사용하먼 ASE noise가 증가하기 때문에 timing jitter는 연계하여 증가할 것이라고 예상되지만 timing jitter 이론과 실험 결과에 의하면 예상과 다르다. 예를 들어 단일 파장 광원과 광섬유 지연선로를 이용하여 광 TTD 시스템을 구현할 경우에는 광원에 의한 간섭이 발생하지 않아 PIIN은 발생하지 않고 수 \( \mathrm{m} \) 이내의 광섬유 지연선로를 사용하기 때문에 전송 잡음은 무시 할 수 있다. 따라서 고유의 RIN을 갖는 단일 파장 광원과 수 \( \mathrm{m} \) 이내의 광섬유 지연선로를 이용하는 MWP 시스템에 있어서 광 변조신호에 대하여 중요하게 고려해야 할 것은 광 증폭기에 의한 ASE noise 및 광 검출기에 의한 shot noise에 관한 것이다. 광 변조기(EOM; ElectroOptic Modulator)에 의해 변조된 신호의 크기가 작을 경우, 검출기에 의한 shot noise는 신호에 비해 매우 크고 시간 지연 오차에 큰 영향을 미친다. 이때에는 EDFA와 같은 광 증폭기를 사용하여 신호 크기를 증가시킴으로써 shot noise에 의한 영향을 감소시켜야 한다.</p><p>본 논문에서는 위상배열 레이더(PAR)용 MWP 시스템에서 잡음과 timing jitter의 상관관계 및 측정 결과에 대하여 선명하였고 광 증폭기를 사용함으로써 timing jitter가 감소하는 이유에 대하여 논하였다. 본 논문의 구성은 다음과 같다. 제 Ⅱ장에서는 MWP 시스템에서 광 변조신호 및 잡음과 timing jitter의 상관관계에 대하여 간략히 이론적으로 접근하였다. 제III장에서는 MWP 시스템을 구성하여 측정된 신호와 잡음 및 timing jitter 등의 실험 결과에 대하여 논하였다. 제IV장에서는 본 논문의 결론을 맺는다.</p>
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"정확도를 위해 잡음 및 시간 지연 오차가 최소화 되어야 하는 것은 뭐야?",
"본 논문에서 광 증폭기의 이득변화에 따른 잡음과 무엇의 변화를 실험을 통해 검증하였는가?",
"광 증폭기에 의한 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일할 때까지 신호를 증폭하면 어떻게 되지?",
"신호의 잡음에서 광원에 의한 relative intensity noise 가 있는 시스템은 뭐야?",
"신호의 잡음에서 광 신호 간섭에 의해 발생하는 phase-induced intensity noise 가 있는 시스템은 뭐지?",
"MWP 시스템을 제작 오차 없이 구현 하여도, 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 어떤 것에 기인하지?",
"현재까지 연구가 미비한 빔 정확도와 관계되는 것은 무엇인가?",
"단일 파장 광원과 광섬유 지연선로를 이용하여 광 TTD 시스템을 구현할 경우에는 광원에 의한 간섭이 발생하지 않아 PIIN은 발생하지 않는 것이 맞아?",
"단일 파장 광원과 광섬유 지연선로를 이용하여 구현할 수 있는 시스템은 뭐야?",
"단일 파장 광원과 광섬유 지연선로를 이용해서 어떤 시스템을 구현하니?",
"EDFA와 같은 광 증폭기를 사용하먼 증가하는 것은 뭐야?",
"MWP 시스템에 있어서 광 변조신호에 대하여 중요하게 고려해야 할 것은 광 증폭기에 의한 ASE noise 와 광 검출기에 의한 무엇에 관한 것인가?",
"광 변조기에 의해 변조된 신호의 크기가 작을 경우, 검출기에 의한 shot noise는 신호에 비해 매우 큰 것이 맞아?",
"MWP 시스템을 제작 오차 없이 구현 하여도, 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하는 것이 맞아?",
"EDFA와 같은 광 증폭기를 사용하먼 ASE noise가 증가하기 때문에 timing jitter는 연계하여 증가하는 것이 맞아?",
"고유의 RIN을 갖는 단일 파장 광원과 수 m 이내의 광섬유 지연선로를 이용하는 시스템은 뭐니?",
"MWP 시스템에서 신호의 잡음에 의해 발생하는 것은 뭐지?",
"MWP 시스템에서 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 timing jitter에 기인하는 것이 맞아?",
"광 실시간 지연선로 또는 Microwave Photonic Filter 등 위상배열 레이다를 위한 마이크로웨이브 포토닉 시스템을 구현할 경우, 송수신 빔의 정확도를 위해 가장 중요하게 고려해야 하는 것은 뭐야?",
"위상배열 레이다를 위해 어떤 시스템을 구현해야 되지?",
"위상배열 레이다를 위해서는 어떤 시스템을 구현해야 하나요?",
"광 증폭기에 의한 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일할 때까지 신호를 증폭하면 감소하는 것은 뭐야?"
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인공물ED
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마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
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<h1>III. 결론</h1><p>Microwave Photonic System에서 EDFA 이득 변화에 따른 신호 및 잡음과 timing jitter의 상관관계에 대하여 연구하였다. 일반적으로 MWP 시스템에서 광 증폭기를 사용하면 ASE noise가 증가하기 때문에 timing jitter는 연계하여 증가할 것이라고 예상되지만 ASE noise가 dominant 하지 않으면 광 증폭기에 의해 timing jitter는 감소하는 것을 볼 수 있었다. 광 증폭기에 의한 신호와 잡음의 증폭 율이 동일할 때까지 EDFA의 이득을 인가함으로써 신호의 SNR을 최적화 할 수 있음을 이론적으로 분석하였고 실험을 통하여 확인하였다.</p>
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"일반적으로 MWP 시스템에서 광 증폭기를 사용하면 ASE noise가 증가하기 때문에 timing jitter는 연계하여 증가할 것이라고 예상되지만 무엇이 dominant 하지 않으면 광 증폭기에 의해 timing jitter는 감소하는 것을 볼 수 있니?",
"일반적으로 MWP 시스템에서 어떤 것을 사용하면 ASE noise가 증가하니?",
"광 증폭기에 의한 신호와 잡음의 증폭 율이 동일할 때까지 무엇의 이득을 인가함으로써 신호의 SNR을 최적화 할 수 있음을 이론적으로 분석하였고 실험을 통하여 확인하였니?",
"광 증폭기에 의한 신호와 잡음의 증폭 율이 동일할 때까지 EDFA의 이득을 인가함으로써 신호의 SNR을 최적화 할 수 있음을 확인하지 못했다.",
"일반적으로 MWP 시스템에서 광 증폭기를 사용하면 ASE noise가 증가하기 때문에 timing jitter는 연계하여 증가할 것이라고 예상되지만 ASE noise가 무엇을 하지 않으면 광 증폭기에 의해 timing jitter는 감소하는 것을 볼 수 있어?",
"광 증폭기에 의한 신호와 잡음의 증폭 율이 동일할 때까지 EDFA의 이득을 인가함으로써 신호의 어떤것을 최적화 할 수 있음을 이론적으로 분석하였고 실험을 통하여 확인하였니?",
"광 증폭기에 의한 신호와 잡음의 무엇이 동일할 때까지 EDFA의 이득을 인가함으로써 신호의 SNR을 최적화 할 수 있음을 이론적으로 분석하였고 실험을 통하여 확인하였니?",
"일반적으로 MWP 시스템에서 광 증폭기를 사용하면 ASE noise가 증가하기 때문에 timing jitter는 연계하여 증가할 것이라고 예상되지만 ASE noise가 dominant 하지 않으면 광 증폭기에 의해 무엇이 감소하는 것을 볼 수 있니?",
"일반적으로 어떤 시스템에서 광 증폭기를 사용하면 ASE noise가 증가하니?",
"일반적으로 MWP 시스템에서 광 증폭기를 사용하면 ASE noise가 dominant 하지 않으면 광 증폭기에 의해 timing jitter는 증가하는 것을 볼 수 있다."
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인공물ED
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영구자석 동기전동기 드라이브의 확장형 칼만필터를 이용한 개방성 고장진단 기법
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<h1>4. 시뮬레이션</h1> <p>제안한 방법의 타당성을 입증하기 위하여 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 제안한 고장진단 기법의 구현 가능성을 보기 위해 일반적인 재구성 방법을 적용하였다. 시뮬레이션에 사용된 영구자석 동기전 동기의 파라미터는 표 \(2\)와 같다. 시뮬레이션에서는 상단 스위치에서의 개방성 고장을 고려하였으며, 고장은 A 상 상단 스위치 \( S_{1} \)에서 발생 하였다.</p> <table border><caption>표 \(2\) 영구자석 동기전동기의 파라미터</caption> <tbody><tr><td>파라미터</td><td>기호</td><td>값</td></tr><tr><td>정격 용량</td><td>W</td><td>\(250\) [W]</td></tr><tr><td>정격 속도</td><td>\( \mathrm{N}_{\mathrm{r}} \)</td><td>\(1500\) [rpm]</td></tr><tr><td>정격 토크</td><td>\( \mathrm{T}_{\mathrm{e}} \)</td><td>\(7.5\) [kgf-cm]</td></tr><tr><td>고정자 저항</td><td>R</td><td>\(4.3\) \( [\Omega] \)</td></tr><tr><td>고정자 인덕턴스</td><td>L</td><td>\(0.027\) [H]</td></tr><tr><td>쇄 교 자 속</td><td>\( \lambda_{f} \)</td><td>\(0.1\) [Wb]</td></tr><tr><td>극 수</td><td>P</td><td>\(4\)</td></tr></tbody></table> <p>그림 \(6\)은 A 상 상단 스위치 개방성 고장 발생 시 상전류와 dq전류 파형이 왜곡되는 것을 보여준다. 스위치 \( S_{1} \)의 개방성 고장 발생 시 고장 상의 양의 전류는 단자 전압에 양의 전압이 인가되지 않으므로 양의 전류는 급격히 감소한다. 하단 스위치 \( \left(S_{2}\right) \)는 도통 하므로 음의 전류가 A상에 흐른다. 또한 고장 상 이외의 B와 C상에서는 감소된 q축 전류를 보상하기 위해 전류가 약간 상승함을 볼 수 있다. 그림 \(7\)(a)는 확장형 칼만필터에 의해 추정된 각 상의 고정자 저항과 고장</p> <p>발생 신호 파형이다. 확장형 칼만필터에 의해 추정된 고정자 저항값이 B상과 C상의 고정자 저항값을 A상 고정자 저항값과 비교하였을 때 급격히 증가하는 것을 볼 수 있다. 이렇게 추정된 고정자 저항값이 비정상적인 고정자 저항값으로 나타나는 특성을 이용해서 고장을 검출 할 수 있다. 그림 \( 7\)(b)에서 추정된 각 상의 고정자 저항값들의 확대된 파형, 문턱저항 값과 섹터를 판별해주는 파형을 볼 수 있다. 그림 \(7\)(c)는 문턱저항값에 의해 고장검출 신호와 고장확인 신호를 볼 수 있다. 그림 \(8\)은 A 상 상단 스위치 개방성 고장 발생 시 신속한 고장검출 이후 양방향 스위치 턴-온으로 인한 각 상의 고정자 저항, 재구성 발생 신호와 전류의 재구성 시스템 파형을 각각 보여준다. A상 상단 스위치 개방성 고장 발생 시 고장검출과 고장확인 신호의 수행 후, 재구성 신호에 의한 구동 시스템이 빠른 시간 내에 정상적으로 동작하는 것을 볼 수 있다.</p> <h1>5. 실험 결과</h1> <p>본 논문에서 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위하여 실험을 수행하였다. 제안한 인버터 개방성 고장진단 방법의 가능성을 판단하기 위해 시뮬레이션과 동일한 조건에서 실험 하였다. 실험은 A 상의 상단 스위치 \( S_{1} \) 에 대한 개방성 고장을 고려하여 실험하였다. 인버터의 개방고장 상태는 고장 시점에서 단자 전압 명령에 관계없이 IGBT의 게이트 드라이버에 강제로 턴-오프 신호를 인가하여 구성하였다.</p> <p>그림 \(9\)는 인버터 A상 상단 스위치에 개방성 고장 발생 시 각 상의 전류 파형, 고장신호와 dq축 전류를 각각 보여준다. 개방성 고장 발생 후 고장상인 A상에 양의 전류는 흐르지 않고 음의 전류만 흐르는 것을 볼 수 있고, B와 C상의 전류가 q축 전류를 보상하기 위해서 약간 증가하는 것을 실험파형을 통해 알 수 있다. 그림 \( 10\)(a)는 인버터의 A상 상단 스위치 \( S_{1} \)에 개방성 고장 발생 시 확장형 칼만필터에 의해 추정된 각 상의 고정자 저항과 고장 발생 신호 파형을 보여준다. 고장 상과 그 외에 상의 변화가 확연히 차이가 나는 것을 볼 수 있다. 개방성 고장이 발생한 A상의 고정자 저항이 급격하게 증가하였다. 그림 \( 10\)(b)는 A상 상단 스위치에 개방성 고장이 발생하고 고정자 저항과 문턱 저항값의 비교를 통해 고장검출 신호와 두 섹터 시간 내에 일련의 과정을 반복함으로써 고장 확인 신호를 각각 보여준다. 그림 \(11\)은 인버터 A상 상단 스위치에 개방성 고장 발생 시 빠른 고장 검출과 재구성 시스템으로 인하여 정상적으로 동작하는 것을 볼 수 있다.</p> <h1>6. 결 론</h1> <p>본 논문에서는 영구자석 동기 전동기 구동 인버터의 개방 고장에 대한 제어 특성해석과 고장 모델을 제시했다. 개방성 고장 발생 후 PWM 벡터제어의 두 섹</p> <p>터 구간 내에 빠르게 고장을 검출하고 위치를 확인함으로써 고장 피해를 최소화 시키고 재구성 시스템을 통해서 제어성능을 유지할 수 있다. 고장진단을 위한 제어 알고리즘을 기존의 시스템에 프로그램으로 추가함으로써 별도의 하드웨어 구성없이 제조비용을 감소시키고 고장에 강인한 제어 시스템을 구현하여 신뢰성을 확보하였다. 제안된 고장진단 방법의 실현 가능성과 우수성을 보이고자 시뮬레이션과 실험을 통하여 고장에 대한 강인한 특성을 검증하였다.</p>
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"제안한 방법의 타당함을 증명하기 위하여 어떻게 실행했나?",
"제안한 고장진단 기법의 실현 가능성을 확인하기 위해 어떻게 실험했나?",
"제안한 인버터 개방성 고장진단 방법의 실현성 확인을 위해 어떻게 실험했나?",
"본문 실험에서 고장을 알아내기 위해 어떻게 실험했나?",
"본 실험에서 시스템 제조비용 절약을 위해서 어떻게 실행했나?",
"표에서 정격 속도의 분당 회전수는 얼마야?",
"표의 파라미터에서 정격용량의 값은 얼마야?",
"표에서 동기전동기의 저항을 나타내는 파라미터는 뭐야?",
"표에서 \\( \\lambda_{f} \\)을 기호로 쓰는 파라미터는 뭐야?",
"실험에 사용한 영구자석 동기전동기의 극수는 얼마인가?",
"표에서 \\(7.5\\) [kgf-cm]의 값을 가진 파라이터의 기호는 뭐야?",
"표에서 고정자 인덕턴스의 단위는 뭐야?"
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인공물ED
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저온유동성시험기를 이용한 2-핀용 센서통합연료히터의 특성연구
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<h1>Ⅰ. 서론</h1><p>한반도를 중심으로 북반구까지 경유자동차를 사용하는 나라들은 미세먼지를 비롯하여 대기환경오염이 심각한 사회 문제로 대두되고 있다.</p><p>경유자동차의 엔진은 흡입한 공기에 높은 압축비로 경유를 분사하여 출력을 발생시키며, 연료통에서 연소실까지 연료공급이 엔진시동에 중요한 역할을 한다. 경유연료는 파라핀계 탄화수소가 거의 \( 50 \% \) 를 차지하며, 온도가 내려가면 연료의 유동성과 시동성능을 저해한다. 이러한 유동성과 시동성능을 증대시키기 위한 방법으로 첨가제 개발, 연료 필터 장착, 결정화 시간지연을 위한 여과면적 증대 등이 연구되었다.</p><p>따라서 겨울철 디젤자동차의 시동성능을 예측하는 지료로 필터 막힘점 CFPP* , 유동점 PP+등을 사용하여 차량의 저온 시동성능을 평가하는데 중요한 역할을 한다. 이에 IT기반의 저온 유동성 신호분석 장치 및 전기적 특성 평가 모니터링 알고리즘 개발이 필요하다.</p><p>본 연구에서는 IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 구현하여 센서통합연료히터의 동작특성을 분석하고, 이를 위한 모니터링 시험절차를 개발함으로써, 차량의 저온시동성능과 관련 인자 지표를 통해 차량부품의 신뢰성 확보에 기여한다.</p>
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"울철 디젤자동차의 시동성능을 예측할 때 어떤 지표를 사용해?",
"본문에서 IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 구현하여 센서통합연료히터의 무엇을 분석하였어?",
"경유자동차를 사용하는 나라들은 무슨 문제를 겪고 있어?",
"경유자동차 엔진이 출력을 발생시키는 방법이 어떻게 돼?",
"경유자동차의 경우 엔진시동에 중요한 역할을 하는 것이 연료통에서 연소실까지의 연료공급이 맞아?",
"경유연료는 파라핀계 탄화수소가 거의 대부분을 구성하고 있는데 그 비율로 올바른 것은 무엇이야?",
"경유연료의 구성비중 \\( 50 \\% \\)를 차지하는 것은 무엇이야?",
"경유연료의 대부분의 구성요소는 파라핀계 탄화수소이며 그 비율이 약 50% 가까이 되는 것이 맞아?",
"경유연료는 파라핀계 탄화수소가 \\( 50 \\% \\) 를 차지하기에, 온도의 변화에 따라 유동성과 시동성능이 변화하는 것이 맞아?",
"경유연료는 파라핀계 탄화수소가 거의 \\( 50 \\% \\) 를 차지하는데 온도가 내려가면 어떤 변화가 발생해?",
"경유연료는 파라핀계 탄화수소가 주로 구성을 이루어 유동성과 시동성능을 저해하는데 이를 해결하기 위해 어떤 방법이 제시되었어?",
"유동성과 시동성능을 증대하기 위해 결정화 시간단축 방법이 제시된게 맞아?",
"겨울철 디젤자동차의 시동성능을 예측하는 지료 필터 막힘점 CFPP* , 유동점 PP+이 중요한데 이를 위해 본문에서는 어떤 알고리즘 개발이 필요함을 강조하고 있어?",
"본문에서 IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 구현 어떤 것의 동작 특성을 분석하였어?",
"경유자동차를 사용하는 한반도를 중심으로 북반구 까지 나라들은 미세먼지 및 대기 환경 오염 문제가 심각한게 맞아?",
"경유자동차의 경우 시동성능을 예측하는 지표로 필터 막힘점 CFPP* , 유동점 PP+ 등을 사용하는데 이는 여름철 고온에서의 시동성능 평가를 위함인게 맞아?",
"경유자동차 엔진은 공기에 낮은 압축비로 구성된 경유를 발사해 출력을 발생시키는 원리가 맞아?",
"본문에서 IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 구현하고 센서통합연료히터의 동작특성 분석 및 모니터링 시험절차 개발함으로써 저온시동성능을 평가하며 차량부품의 신뢰성을 확보하고자 한것이 맞아?"
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인공물ED
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저온유동성시험기를 이용한 2-핀용 센서통합연료히터의 특성연구
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<h1>Ⅱ. IT 기반의 저온 유동성장치 구현</h1><p>그림 1 은 자동차의 \( 2.0 \ell \) CRDI 엔진의 연료탱크주변에서 데이터 획득을 위한 GUI(Graphic User Interface)를 설계한다.</p><p>각 기능을 대상으로 연료탱크 압력 및 유량흐름, 연료필터 수행능력을 평가하기 위한 센서 위치선정 및 실제 자동차부품을 사용하여 동작시킨다.</p><p>유동발생(터짐 시간)은 200초 이내, 유동발생 시점은 연료히터의 입구와 출구 온도차이 \( 6^{\circ} \mathrm{C} \), 초기 시험 설정유량은 \( 1.0 \mathrm{l} / \mathrm{m} \) 이고 시험유량은 \( 60 \mathrm{l} / \mathrm{H} \) 로 등유를 사용하며, 냉각시간(Cooling Time)은 초기 \( -23^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 온도상승 조건 \( 1^{\circ} \mathrm{C} / \mathrm{min} \) 로 \( 24 \sim 27 \) 시간 유동량을 체크한다. 최대 발열량은 시험전압 \( 13 \mathrm{V} \)에서 \( 260 \mathrm{W}(-10 \% \sim+5 \%) \) 를 갖도록 한다.</p><p>그림 2 는 각 지점의 데이터를 획득하기 위하여 각종 센서와 마이크로프로세서 JN5148, 데이터 통신을 위한 라우터(Router) 등으로 임베디드 시스템을 구성한 회로이다. 이때 계측 데이터를 얻기 위해 온도, 압력, 유량 센서 등을 사용한다.</p><p>표 1은 저온유동성 시험기(Low Temperature Fluidity Tester, LTFT)의 규격을 나타낸다.</p><p>그림 3은 표 1을 기반으로 센서통합연료히터를 모니터링하고 측정하기 위한 저온유동성 시험장치를 나타낸다.</p><p><table border><caption>표1. LTFT 규격</caption><tbody><tr><td>Name</td><td>Model</td><td>Specification</td></tr><tr><td>Power</td><td></td><td>\( 380 \mathrm{V} \), 3-Phase</td></tr><tr><td>Size</td><td></td><td>\( 1,800 \times 1458 \times 1880 \)</td></tr><tr><td rowspan=2>Material</td><td>Outer</td><td>SS41 coating</td></tr><tr><td>Inner</td><td>SUS304</td></tr><tr><td rowspan=8>elements</td><td>Mote/Pump</td><td>\( 1.5 \mathrm{kW}, 6 \mathrm{P}, 1150 \mathrm{rpm} \)</td></tr><tr><td>Inverter</td><td>\( 2 \mathrm{P}, 1.5 \mathrm{kW}, 3 \mathrm{kVA}, 4 \mathrm{A} \)</td></tr><tr><td>Frequency</td><td>Max \( 400 \mathrm{Hz} / 50 \sim 60 \mathrm{Hz} \)</td></tr><tr><td>Indicator</td><td>DC24V, \( 100 \mathrm{mA} \), RS485</td></tr><tr><td>Solenoid Valve</td><td>DC24V, \( 2 \sim 80 \mathrm{Kg},-100 \sim 80^{\circ} \mathrm{C} \)</td></tr><tr><td>Pressure Sensor</td><td>DC\(10 \sim 30 \mathrm{~V}, 4 \sim 20 \mathrm{~mA}, \sim 50 \mathrm{Bar} \)</td></tr><tr><td>Flow quantity S</td><td>\( 0.5 \sim 25 \mathrm{Kg} / \mathrm{min}, 4 \sim 20 \mathrm{~mA} \)</td></tr><tr><td>Temperature S</td><td>PT100</td></tr></tbody></table></p><p>전체 프로그램의 형태는 데이터 수집 프로그램과 송신 프로그램으로 나눈다. 데이터 수집 프로그램은 센서의 데이터를 받아 동작하는 라우터 프로그램으로 센서의 데이터를 수집하여 코디네이터로 송신하는 기능을 하며, 데이터 수신 코디네이터는 라우터의 데이터 송신 주기를 관리 및 수신하고, 수신된 데이터는 RS232를 통하여 임베디드 시스템으로 송신한다.</p><p>다중비율(Multirate) 기술을 이용하는 센서데이터를 정수인자 \(M\)으로 신호 \( x(n) \) 을 비율확장기에서 입력샘플 데이터에 따라 \(( L-1) \) 개 zero-value를 삽입한다. 이때 \( x(n) \) 의 각 입력 샘플에 대하여 \( y(m) \) 의 \(L \) 개 샘플을 가지며, 입력 샘플링 주파수는 \( \mathrm{F}_{\mathrm{s}} \) \( \rightarrow \mathrm{LF}_{\mathrm{s}} \) 로 증가한다. 마지막으로 각 입력 샘플에 \(( L-1) \) 개 zero-value를 삽입하면, \( L \) 개 출력 샘플을 통해 에너지가 퍼지게 된다. 따라서 보간기는 \( 1 / L \) 의 이득을 갖게 되고, 출력 샘플은 \( L \) 로 곱해진다. 이 관계식은 식(1)과 같다.</p><p>\( w(m-k)=x\left[\frac{m-k}{L}\right], m-k=0, L, 2 L, \cdots \)<caption>(1)</caption></p><p>그림 4는 데이터 수신 코디네이터와 라우터 프로그램을 나타낸다. 먼저 라우터와 네트워그가 형성되면, 각 센서당 \( 500 \mathrm{ms} \) 주기로 수신 스케쥴 관리 ID 를 보내게 된다. 코디네이터 프로그램은 타이머를 활용하여 라우터 스케쥴을 관리하고, 센서 데이터를 수신하여 임베디드 시스템으로 송신 한다. 프로그램은 API함수를 이용하여 타이머 0 을 설정하고, 타이머 프리스케일은 10으로 한다.</p><p>라우터 타이머 주기는 \( 500 \mathrm{ms} \) 로 하여 각 센서 데이터 수집 주기를 관리한다. 라우터는 코디네이터에서 수신된 ID를 통하여 센서 데이터를 수집하고 코디네이터로 명령을 재송신 한다. 온도 센서와 압력 센서의ADC 데이터는 10 비트를 사용하고, 아날로그 센서 값의 ADC 를 \( \mathrm{mV} \) 전압으로 출력하기 위하여 아래 프로그램을 사용한다.</p><p>여기서 ADC 의 분해능을 \( 10 \mathrm{bit} \) 로 사용하기 위해 \( 2^{10} \) 으로 나누고, 최대 출력 값이 \( 2.4 \mathrm{V} \) 이다. 온도 센서용 계측 증폭기의 출력은 \( 5 \mathrm{mV} \) 당 \( 1^{\circ} \mathrm{C} \) 로 표현하고, 오프셋 (Off-set) 전압은 \( 1.1 \mathrm{V} \) 로 설 정한다. 마이크로프로세서에서 유량 센서의 펄스를 통하여 \( 1 l \) 당 360개 펄스가 계측되며, 시간당 \( 10 - 30 l \)를 계측 한다. 임베디드 시스템의 \( 43\mathrm{Byte}\)데이터를 외부 서버로 전송하고, 초기 0x3A 에서 0x0D 와 0x0A\ 로 마지막 크기를 사용한다.</p><p>그림 5는 계측 데이터가 사용자에게 표시되기까지 전체 데이터 흐름이다. 웹 서버 구조는 리눅스 기반의 Hard kernel Odroid-XU와 Ubuntu 14.04 OS로 사용자 환경을 구축하고, 데이터 수집 및 임베디드 회로와 사용자가 데이터 분석 및 저장을 할 수 있도록 모니터링을 구성한다.</p><p>그림 6은 그래프 기록과 엑셀 저장 버튼을 누르면 그래프와 위치별 측정값에 표시되는 값들을 저장한다.</p>
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"코디네이터 프로그램이 사용하는 함수는 무엇인가?",
"연료필터 수행능력을 평가하기 위해 동작시킬 때 사용되는 것은 무엇인가?",
"Low Temperature Fluidity Tester, LTFT가 한국어로 명칭하는것이 무엇인가?",
"기능 평가 단계에서 유동발생시간은 몇 초 이내인가?",
"냉각시간을 만족하는 조건 중 온도상승이 \\( 1^{\\circ} \\mathrm{C} / \\mathrm{min} \\) 일 때 \\( -23^{\\circ} \\mathrm{C} \\)를 만족하는가?",
"각 기능에서의 평가단계에서 실제 자동차부품이 사용되어 평가되는가?",
"등유를 사용하는 시험유량의 양은 얼마인가?",
"저온 유동성장치를 구현하기 위해서 최대발열량은 얼마의 시험전압을 갖는가?",
"냉각시간의 조건은 무엇인가?",
"계측 데이터를 얻기 위해 사용되는 것은 무엇인가?",
"연료히터의 입구와 출구의 온도차이가 얼만큼 나야 유동발생 시점이 되는가?",
"GUI을 풀어쓴 영어는 무엇인가?",
"GUI(Graphic User Interface)를 설계하는 이유는 자동차의 \\( 2.0 \\ell \\) CRDI 엔진의 연료탱크주변에서 데이터를 획득하기 위해서인가?",
"시험유량에서 사용되는 것은 등유인가?",
"수행능력 평가 중 초기 실험 설정유량은 얼마인가?",
"임베디드 시스템으로 회로를 구성할 때 필요한 것은 무엇인가?",
"최대발열량이 갖는 시험전압의 양은 얼마인가?",
"센서 위치선정 및 실제 자동차부품을 사용하여 동작함으로 연료탱크 압력 및 유량흐름을 알 수 있나?",
"냉각시간에서 \\( 24 \\sim 27 \\) 시간 유동량을 체크하는가?",
"압력은 계측 데이터를 얻을 때 사용되는가?",
"LTFT 규격에 쓰이는 전력(Power)은 얼마인가?",
"LTFT 규격의 규격(Size)은 어떻게 되는가?",
"LTFT규격의 외부에 쓰이는 재료(Outer Material)는 무엇인가?",
"LTFT 규격에서 온도에쓰이는 재료(Temperature S elements)로 무엇이 있는가?",
"전체 프로그램이 나뉘는 두개의 형태는 무엇인가?",
"데이터 수신 코디네이터를 통해 수신된 데이터는 RS232를 통하여 임베디드 시스템으로 송신하는가?",
"데이터 수집 프로그램은 수집한 데이터를 코디네이터로 송신하는가?",
"센서의 데이터를 받아 동작하는 프로그램은 무엇인가?",
"데이터 수집 프로그램의 기능은 무엇인가?",
"센서데이터가 신호x(n) \\) 을 비율확장기에서 입력샘플 데이터에 따라 \\(( L-1) \\) 개 zero-value를 삽입할 때 필요한 인자는 무엇인가?",
"데이터 수신 코디네이터가 관리, 수신하는 것은 무엇인가?",
"송신 프로그램은 전제 프로그램 안에 포함되는가?",
"센서데이터가 사용하는 기술은 무엇인가?",
"데이터 수신 코디네이터로부터 수신된 데이터는 무엇을 통해 임베디드 시스템으로 송신되는가?",
"\\( x(n) \\) 의 각 입력 샘플은 샘플을 얼만큼 가지나?",
"입력 샘플링 주파수가 \\( \\mathrm{F}_{\\mathrm{s}} \\) 에서\\( \\ \\mathrm{LF}_{\\mathrm{s}} \\) 형태로 변할 경우 증가하는가?",
"입력 샘플링 주파수는 얼만큼 변하면서 증가하는가?",
"입력 샘플에 \\(( L-1) \\) 개 zero-value를 삽입할 경우 무엇을 통해 에너지가 퍼지게 되는가?",
"입력 샘플에 \\(( L-1) \\) 개 zero-value를 삽입함으로 보간기가 얻는 이득은 얼마인가?",
"라우터와 네트워그의 형성으로 보내게 되는 수신 스케쥴 관리 ID의 주기는 얼마인가?",
"입력 샘플에 zero-value를 입력하면 출력샘플로 에너지가 퍼지는가?",
"센서당 \\( 500 \\mathrm{ms} \\) 주기로 수신 스케쥴 관리 ID가 보내진다면 라우터와 네트워그가 형성되었다는 것인가?",
"라우터와 네트워크가 형성되면 다음 단계는 무엇인가?",
"라우터 스케쥴은 코디네이터 프로그램에 의해 관리되는가?",
"센서데이터가 수신되어 임베디드 시스템으로 송신되는 과정은 코디네이터 프로그램의 역할에 포함되는가?",
"라우터가 센서 데이터를 수집한 후 무엇을 통해 명령을 재송신하는가?",
"라우터 타이머 주기를 설정하여 센서 데이터 수집 주기를 관리할 수 있는가?",
"코디네이터 프로그램이 API함수를 이용하여 정하는 타이머 프리스케일은 얼마인가?",
"온도 센서용 계측 증폭기의 출력을 표현하는 방법은 무엇인가?",
"임베디드 시스템은 초기 0x3A 에서 0x0D 와 0x0A\\ 로 마지막 크기를 사용하는가?",
"웹 서버 구조가 무엇을 통해 사용자 환경을 구축하는가?",
"센서 데이터 수집 주기를 관리하기 위해 설정하는 라우터 타이머의 주기는 얼마인가?",
"ADC 의 최대 출력 값은 얼마인가?",
"온도 센서와 압력 센서의ADC 데이터가 사용하는 비트는 얼마인가?",
"온도 센서용 계측 증폭기에서 설정하는 오프셋 (Off-set) 전압은 얼마인가?",
"ADC의 최대 출력 값은 얼마인가?",
"라우터는 코디네이터에서 수신된 ID를 통하여 센서 데이터를 수집할 수 있는가?",
"임베디드 시스템의 \\( 43\\mathrm{Byte}\\)데이터를 내부 서버로 전송하는가?",
"프로그램은 아날로그 센서값의 ADC를 무엇으로 출력하여야 하는가?",
"임베디드 시스템은 초기 0x3A 에서 0x0D 와 0x0A\\ 로 마지막 크기를 사용하는가?",
"ADC 의 분해능을 \\( 10 \\mathrm{bit} \\) 로 사용하기 위해 나눠야하는 값은 얼마인가?",
"마이크로프로세서에서 계측되는 \\( 1 l \\) 당 펄스의 양은 얼마인가?",
"코디네이터 프로그램이 임베디드 시스템으로 송신할 때 수신하는 것은 무엇인가?",
"유량 센서의 펄스를 통해 시간당 \\( 10 - 30 l \\)를 계측하는 프로세서는 무엇인가?",
"력 샘플에 \\(( L-1) \\) 개 zero-value를 삽입하고 ( L \\) 개 출력 샘플을 통해 에너지가 퍼지게되면서 출력샘플이 곱해지는 값은 얼마인가?",
"코디네이터 프로그램이 라우터 스케쥴을 관리할 때 활용하는 것은 무엇인가?",
"웹 서버 구조가 구성하는 모니터링으로 데이터 수집 및 임베디드 회로와 사용자가 데이터 분석 및 저장을 할 수 있는가?"
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인공물ED
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저온유동성시험기를 이용한 2-핀용 센서통합연료히터의 특성연구
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<h1>Ⅲ. 실험결과</h1><p>그림 7은 센서통합히터의 전기적 성능을 검사하는 성능검사기이다. 제품을 지그판에 안착하고 지그판을 성능검사기 챔버안에 넣는다. 시작 버튼을 눌러 바이메탈과 저항검사를 실시한다. 바이메탈은 \( 7 \pm 4.5^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 On, \(24 \pm 3.5^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 Off 동작을 수행한다. 저항은 \( 2.5^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 4.5 \Omega \sim 5.8 \Omega, 25{ }^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 3.8 \Omega \sim 4.8 \Omega \), 이 때 전류 \( 4 \sim 10 \mathrm{A} \) 범위, 전압 \( 28.6 \mathrm{V} \) 에서 동작해야 한다. 성능검사 공정화면에 전기적 시험규격을 입력하면, 부품에 문제가 발생하였을 때, 판넬에 빨간불이 들어온다.</p><p>표 2 는 저온유동성 시험기를 이용하여 센서통합 연료히터에서 연료필터의 동작조건과 측정된 최대 온도 데이터를 나타낸다.</p><p>그림 8은 시간에 따른 (a)센서통합히터의 전류와 전압 변화이고, (b) 헤드부와 히터의 온도특성을 나타낸다.</p><p>표 3은 290 초 후 최대 전류 \( 19.57 \mathrm{A} \), 최대 가열 전력 \( 251.9 \mathrm{W} \) 에서 센서통연료히터의 필터가 원활한 구동을 시작하고 온도변화를 시험한 결과이다.</p><p>그림 9는 경유공급압력 \( 3.4 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} \), 연료공급량 \( 60 \mathrm{l} / \mathrm{H} \), 인가전압, \( 13 V_{d c} \) 에서 최대전류 \( 20.26 \mathrm{A} \) 및 최대소비전력 \( 263.9 \mathrm{W} \) 인 블록히터에 대해 바이메탈을 동작시키고, 시간변화에 따른 전류, 전압 및 전력의 변화를 나타낸다. 세로축은 온도와 전력, 가로축은 시간변화이다.</p><p><table border><caption>표 3. 필터의 온도 변화</caption><tbody><tr><td>Test time</td><td></td><td>\( 25 \mathrm{s} \)</td><td>\( 200 \mathrm{s} \)</td><td>\( 225 \mathrm{s} \)</td><td>\( 250 \mathrm{s} \)</td><td>\( 275 \mathrm{s} \)</td><td>\( 300 \mathrm{s} \)</td></tr><tr><td rowspan=4>Test Temperature \( \left[{ }^{\circ} \mathrm{C}\right] \)</td><td>Inlet</td><td>-20.6</td><td>-20.4</td><td>-20.4</td><td>-20.2</td><td>-20.2</td><td>-19.9</td></tr><tr><td>Outlet</td><td>-20.6</td><td>-18.1</td><td>-17.0</td><td>-16.0</td><td>-14.8</td><td>-11.4</td></tr><tr><td>Head</td><td>-20.5</td><td>-0.6</td><td>3.2</td><td>6</td><td>8.5</td><td>10.5</td></tr><tr><td>Heater</td><td>-20.1</td><td>-2.2</td><td>0.7</td><td>3.4</td><td>6</td><td>8</td></tr></tbody></table></p>
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"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값이 가장 낮을 때는 Test time이 몇 초일때야?",
"바이메탈은 \\( 7 \\pm 4.5^{\\circ} \\mathrm{C} \\)에서 어떤 동작을 수행해?",
" \\( 7 \\pm 4.5^{\\circ} \\mathrm{C} \\)에서 바이메탈은 어떤 동작을 수행해?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 250 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 얼마야?",
"Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 Test time이 \\( 250 \\mathrm{s} \\)일 때 필터의 온도 변화 도표에서 몇으로 나와있어?",
"성능검사 공정화면에 전기적 시험규격을 입력하면, 부품에 문제가 발생할 때 판넬에 무슨 색의 조명이 들어와?",
"어떤 색의 불이 전기적 시험규격을 입력하면 성능검사 공정화면에 판넬에 부품에 문제가 있다고 들어와?",
"저항은 \\( 2.5^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 일 때 \\( 4.5 \\Omega \\sim 5.8 \\Omega, 25{ }^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 일 때 \\( 3.8 \\Omega \\sim 4.8 \\Omega \\), 이 때 전류는 \\( 4 \\sim 10 \\mathrm{A} \\) 범위인데 전압은 몇 \\( \\mathrm{V} \\) 에서 작동해야해?",
"전류는 \\( 4 \\sim 10 \\mathrm{A} \\) 범위일 때, 저항은 \\( 2.5^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 \\( 4.5 \\Omega \\sim 5.8 \\Omega, 25{ }^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 인데 \\( 3.8 \\Omega \\sim 4.8 \\Omega \\), 몇 \\( \\mathrm{V} \\) 에서 전압이 동작해야해?",
"바이메탈은 \\(24 \\pm 3.5^{\\circ} \\mathrm{C} \\)에서 어떤 동작을 실행해?",
" \\(24 \\pm 3.5^{\\circ} \\mathrm{C} \\)에서 어떤 동작을 바이메탈은 수행해?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 25 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 얼마야?",
"온도 변화 도표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값이 필터의 Test time이 \\( 25 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마일까?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 200 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 얼마야?",
"Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값이 Test time이 \\( 200 \\mathrm{s} \\)일 때 필터의 온도 변화 도표에서 얼마로 나와?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 Test time이 \\( 225 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?",
"Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 필터의 온도 변화 도표에서 Test time이 \\( 225 \\mathrm{s} \\)가 나올 때 얼마의 값을 표현해?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet값은 Test time이 \\( 275 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?",
"Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) 에서 Inlet값이 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) Test time일 때 필터의 온도 변화 도표에서 무슨 값을 나타내고 있어?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값은 Test time이 \\( 225 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?",
"Test time이 \\( 225 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\) Outlet값이 필터의 온도 변화 표에서 얼마의 값을 보여주고 있어?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값은 Test time이 \\( 200 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?",
"Outlet값이 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 Test time이 \\( 200 \\mathrm{s} \\)일 때 필터의 온도 변화 도표에서 얼마의 값을 나타내?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 250 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값은 얼마야?",
"Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값은 Test time이 \\( 250 \\mathrm{s} \\)일 때 필터의 온도 변화 도표에서 얼마를 나타내?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet 값이 가장 낮을 때는 Test time이 몇 초일때야?",
"Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Inlet 값이 가장 낮을 때가 필터의 온도 변화 도표에서 Test time이 몇 초일 때 나타날까?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 275 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값은 얼마야?",
"Outlet값이 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)에서 Test time이 \\( 275 \\mathrm{s} \\)일 때 표3에서 얼마의 값을 나타내고 있어?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Outlet값이 가장 높을 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Head값이 2번째로 낮을 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Head값이 가장 낮을 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 250 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Head값은 얼마야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Heater값이 가장 낮을 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 200 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Heater값은 얼마야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Heater값은 Test time이 \\( 250 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test time이 \\( 275 \\mathrm{s} \\)일 때 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Heater값은 얼마야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Heater값이 가장 높을 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Head값은 Test time이 \\( 225 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Head값이 가장 높을 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Heater값이 처음으로 양수 값을 가지게 될 때는 Test time이 몇 초일 때야?",
"필터의 온도 변화 표에서 Test Temperature \\( \\left[{ }^{\\circ} \\mathrm{C}\\right] \\)의 Head값은 Test time이 \\( 275 \\mathrm{s} \\)일 때 얼마야?"
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인공물ED
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저온유동성시험기를 이용한 2-핀용 센서통합연료히터의 특성연구
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<h1>Ⅳ. 결론</h1><p>센서통합히터를 개발하고 필터가 융합한 센서통합연료히터를 통하여 이를 시험하기 위한 저온유동성 시험장치를 구현하였다.</p><p>LTFT 동작으로 경유(또는 등유)를 -20 및 \( {-30}^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 유동율 \( 60 \mathrm{l} / \mathrm{H} \), 설정전류 및 전압은 각각 \( 30 \mathrm{A} \) 와 \( 13 V_{d c} \) 를 설정조건으로 사용한다. 이 조건에 따른 센서통합연료히터 전후 동작과정에서 전압, 전류 및 소모전력, 유량변화, 온도변화 등의 시험을 실시하였다.</p><p>다양한 연료필터의 유효면적 제품을 사용하여 소비전류와 소비전력를 비교 측정하고, 센서통합연료 히터의 유효면적별 공급유량(Q)을 26회 시험함으로써 제품의 신뢰성을 확보한다.</p>
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"경유(또는 등유)를 -20 및 \\( {-30}^{\\circ} \\mathrm{C} \\) 에서 유동율 \\( 60 \\mathrm{l} / \\mathrm{H} \\), 설정전류 및 전압은 각각 \\( 30 \\mathrm{A} \\) 와 \\( 13 V_{d c} \\) 의 설정조건을 갖는 동작의 이름은 무엇인가?",
"무엇을 시험함으로 센섵통합연료의 신뢰성을 확보할 수 있는가?",
"센서통합연료히터는 저온유동성 시험장치를 구현할 때 필요한가?",
"LTFT 동작 사용시 경유 및 등유의 유동률은 얼마인가?",
"LTFT 동작 사용 시 옳은 전류 및 전압량은 얼마인가?",
"설정전류 및 전압은 각각 \\( 30 \\mathrm{A} \\) 와 \\( 13 V_{d c} \\) 를 설정조건으로 가지는 동작과정에서 실시한 시험은 무엇인가?",
"센선통합히터는 유효면적 제품을 사용하지 않는가?",
"센서통합연료 히터의 공급유량 시험횟수는 얼마인가?",
"다음 중 센서통합연료히터 전후 동작과정에 포함되는 시험은?",
"센서통합히터의 신뢰성을 확보할 수 있는 방법은 무엇인가?",
"어떤 방법이 센서통합히터의 신뢰성을 확보할 수 있을까",
"온도변화 시험은 센서통합연료히터 전후 동작과정에 필요한 시험인가?"
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인공물ED
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저온유동성시험기를 이용한 2-핀용 센서통합연료히터의 특성연구
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<h1>요 약</h1><p>본 논문은 2-핀 센서통합연료히터를 개발하고, IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 이용하여 성능을 평가한다. 2-핀 센서통합연료히터의 성능평가는 차량과 동일 환경으로 차량 오일의 유량(Oil flow quantity), 히터에 공급되는 전기적 특성을 측정 및 분석한다. 측정된 데이터는 신호분석 임베디드 회로로 전송하고, 원격에서 사용자들이 웹브라우저를 이용하여 연료 필터의 동작 상태 및 성능을 분석하고 평가한다. 실차에 장착한 후 센서통합연료히터를 검증하기 위하여 온도를 가변 할 수 있는 엔진시험 챔버에서 통합연료히터를 구동시킴으로써 주행 효과를 얻도록 하였고, 엔진의 연료필터 입출력 측에 실험 지그와 데이터 수집 장치를 설치하여 극저온 상황에서 연료필터 입출력 측 연료필터의 온도, 오일주입 능력, 유량 데이터 및 엔진시동의 발화점 등을 평가한다. 이처럼 2-핀 센서히터와 연료필터를 통합한 2-핀 센서통합연료히터 부품의 초기 발화시점, 전기적 특성 및 유량의 입출력 압력 등 차량과 유사한 환경에서 부품의 동작을 파악하고 분석함으로써 제품의 신뢰성을 높인다.</p>
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"본문에서 2-핀 센서통합연료히터를 개발하여 무엇을 활용하여 성능을 평가하는가?",
"측정된 데이터가 신호분석 임베디드 회로로 전송되고 원격 사요장들이 웹브라우저를 통해 무엇을 분석하고 평가하는가?",
"2-핀 센서통합연료히터의 성능평가시 차량 오일의 유량(Oil flow quantity), 히터에 공급되는 어떤 특성을 측정하는가?",
"본문에서 측정된 데이터는 어디로 전송되고 있어?",
"어디로 본문에서 측량된 데이터가 전송돼",
"본문에서 엔진의 연료필터 입출력 측에 실험 지그와 데이터 수집 장치를 설치하여 극저온 상황에서의 무엇을 측정하고자 했는가?",
"2-핀 센서통합연료히터의 성능평가할 때 일반적인 차량 환경과는 별개로 환경을 구성 후 측정 및 분석하는게 맞아?",
"본문에서 온도를 가변 할 수 있는 엔진시험 챔버에서 통합연료히터를 구동시킴으로써 주행 효과를 얻도록 하였는데 이는 무엇을 검증하기 위함인가?",
"본문에서 차량과 유사한 환경에서의 부품 동작을 파악 및 분석하여 제품의 신뢰를 높이고자 한 것이 맞아?"
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인공물ED
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IPMSM의 정토크 특성 향상 및 가진력 최소화를 위한 회전자 형상 최적화
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<p>그림 4는 배리어와 노치를 동시에 적용한 모델이다. 실험계획단계에서는 배리어의 최적 위치와 노치의 최적 위치를 동시에 적용하여 성능분석을 수행하려 하였으나 배리어의 최적 위치와 6고조파를 저감하기 위한 노치의 위치가 겹치게 되어 배리어의 길이를 달리해가며 수행하였다.</p> <table border><caption>표 4 설계 변수에 따른 구동 특성</caption> <tbody><tr><td>3n</td><td>Cogging torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>Operating torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>Torque ripple\( [\%] \)</td></tr><tr><td>6.54\( {}^\circ \)</td><td>0.104</td><td>1.982</td><td>27.08</td></tr><tr><td>5.54\( {}^\circ \)</td><td>0.076</td><td>1.999</td><td>22.56</td></tr><tr><td>4.54\( {}^\circ \)</td><td>0.076</td><td>2.012</td><td>17.76</td></tr><tr><td>3.54\( {}^\circ \)</td><td>0.101</td><td>2.018</td><td>13.33</td></tr><tr><td>2.54\( {}^\circ \)</td><td>0.120</td><td>2.027</td><td>9.44</td></tr><tr><td>1.54\( {}^\circ \)</td><td>0.130</td><td>2.031</td><td>6.40</td></tr><tr><td>1\( {}^\circ \)</td><td>0.136</td><td>2.033</td><td>5.89</td></tr><tr><td>0.8\( {}^\circ \)</td><td>0.138</td><td>2.033</td><td>5.79</td></tr></tbody></table> <p>분석 결과 본 모델에서는 배리어와 노치를 동시에 적용할 경우, 배리어로 인해 집중되어진 자속이 노치에 의한 자로의 제한으로 표 4에 나타낸 것과 같이 구동 특성이 오히려 악화되는 것을 확인하였다. 그러므로 배리어와 노치를 동시에 설계한 모델은 최적화 형상에서 제외하도록 한다.</p> <p>그림 5 는 배리어 모델과 노치 모델의 회전자 형상으로 배리어 모델은 변수 A가 \( 8.5[\mathrm{mm}] \) 로 설계되었으며, 노치 모델은 변수 B가 \( 4.60^{\circ} \), 변수 C가 \( 1.30^{\circ} \) 으로 각각 설계 되었다.</p> <p>그림 6에 각 모델의 토크 툭성을 비교하여 나타내었다. 그림 6에서 보는 바와 같이 베리어를 적용한 결과 기본모델에 비해 코깅 토크는 \( 43.2 \% \), 토크 리클은 \( 69 \% \), 구동 토크는 \( 0.2 \% \) 저감 되었으며, 노치를 적용한 결과 코깅 토크는 기본 모델에 비해 \( 44.4 \% \), 토크 리플은 \( 79.8 \% \), 구동 토크는 \( 2.4 \% \) 저감 되었다. 기본 모델에 비해 노치 모델은 구동토크가 다소 감소하였지만 코깅 토크와 토크 리플을 비교해 보았을 때 전동기의 전반인 성능이 크게 향상되었음을 알 수 있다. 그림 (d)는 THD(Total Harmonic Distortion : 왜형율)를 나타낸 것으로 정현파 전류가 흐르는 경우로 가정하여 해석한 결과이다. 이때, 기본모델의 기본파 토크는 \( 1.49[\mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}] \), 베리어 모델은 \( 1.52[\mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}] \), 노치 모델은 \( 1.47[\mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}] \),로 계산되었다. 기본파 성분 토크와 고조파 성분 토크를 동시에 나타내면 고조파 성분은 기본파에 비해 작아 구별이 잘 되지 않으므로 고조파 성분 토크의 크기만을 비교하여 나타내었다. 그림 6(d)에서 보는 바와 같이 6고조파 성분 토크는 기본 모델이 \( 0.125 \), 베리어 모델은 \( 0.038 \), 노치 모델은 \( 0.043 \) 으로 크게 감소함을 확인 할 수 있다. 이를 정리하여 표 5에 나타내었다.</p> <table border><caption>표 5 성능 특성 비교</caption> <tbody><tr><td>Item</td><td>기본 모델</td><td>배리어 모델</td><td>노치 모델</td></tr><tr><td>Cogging torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>0.25</td><td>0.142</td><td>0.139</td></tr><tr><td>THD\( [\%] \)</td><td>15.4</td><td>10.9</td><td>11.6</td></tr><tr><td>Torque tipple\( [\%] \)</td><td>18.1</td><td>5.6</td><td>3.7</td></tr><tr><td>Operating torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>2.03</td><td>2.03</td><td>1.98</td></tr></tbody></table>
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[
"Operating torque\\( [\\mathrm{Nm}] \\), 3.54\\( {}^\\circ \\)일 때의 값은?",
"설계 변수에 따른 구동 특성표에서 3n의 값이 3.54\\( {}^\\circ \\)인 경우 Torque ripple\\( [\\%] \\) 값은 얼마인가?",
"모델들의 성능을 비교했을 때 Cogging torque가 노치 모델이에서 몇 \\( [\\mathrm{Nm}] \\)이지?",
"설계 변수에 대한 구동 특성을 나타낸 표1에서 3n의 값중 Torque ripple의 값이 가장 낮게 나온 경우는?",
"베리어 모델에서서 Cogging torque\\( [\\mathrm{Nm}] \\)는 얼마로 나타나지?",
"3n의 값이 2.54\\( {}^\\circ \\)인 경우 Torque ripple\\( [\\%] \\) 값은 얼마인가?",
"설계 변수에 따른 구동 특성표에서 3n이 2.54\\( {}^\\circ \\) 값을 갖을 때 Torque ripple\\( [\\%] \\) 값은 얼마인가?",
"기본 모델에서 Operating torque의 값은 얼마지?(단위,\\( [\\mathrm{Nm}] \\))",
"Cogging torque\\( [\\mathrm{Nm}] \\)의 값이 가장 높게 나타나는 각도는 얼마지?",
"성능 특성 비교표에서 Torque tipple\\( [\\%] \\)의 값이 가장 작은 모델은 무엇인가?",
"Torque tipple의 값이 가장 작게 나타나는 모델은?",
"실험 초기 노치의 최적 위치와 베리어의 최적 위치를 동시에 적용하여 성능분석 수행하려 하였으나 6고조파를 저감하기 위한 노치의 위치와 배리어의 최적 위치가 겹치게 되어 어떻게 실험 방법을 변경하였는가?",
"토크리플이 가장 높은 값을 가질 때 몇%지?",
"기본 모델, 배리어 모델, 노치 모델을 비교했을 때 Torque tipple\\( [\\%] \\)가 가장 작은 값은?",
"설계 변수에 따른 구동 특성표에서 3n의 값이 1.54\\( {}^\\circ \\)인 경우 Torque ripple\\( [\\%] \\) 값은 얼마인가?"
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인공물ED
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IPMSM의 정토크 특성 향상 및 가진력 최소화를 위한 회전자 형상 최적화
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<h1>2. 회전자 형상 최적화</h1> <h2>2.1 기본 모델</h2> <p>그림 1은 본 논문에 사용된 기본 모델의 회전자 코어 형상과 고정자 코어 형상을 나타내었다. 또한 기본 모델의 제원을 표 1에 요약하여 나타내었다. 정격 구동 시 토크를 유지하면서 코깅 토크를 저감 할 수 있는 회전자 형상 최적화를 수행 하였다.</p> <table border><caption>표 1 기본 모델의 제원</caption> <tbody><tr><td>Item</td><td>Specification</td></tr><tr><td>Rated Speed\( [\mathrm{rpm}] \)</td><td>3000</td></tr><tr><td>Rated Torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>2.03</td></tr><tr><td>Pole/Slot</td><td>8/12</td></tr><tr><td>Air-gap Length\( [\mathrm{mm}] \)</td><td>1</td></tr><tr><td>Winding Type</td><td>Concentrated winding</td></tr><tr><td>Br\( [\mathrm{T}] \)</td><td>1.3</td></tr><tr><td>Stack Length\( [\mathrm{mm}] \)</td><td>45</td></tr><tr><td>Stator Diameter\( [\mathrm{mm}] \)</td><td>83.6</td></tr><tr><td>Phase resistance\( [\mathrm{ohm}] \)@ \( 75^{\circ} \mathrm{C} \)</td><td>0.0235</td></tr></tbody></table> <h2>2.2 코깅 토크 저감을 위한 회전자 형상 최적화</h2> <p>IPMSM은 구조적으로 치와 슬롯 구조로 인한 코깅 토크가 큰 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 코깅 토크의 저감을 통한 정토크 특성의 향상을 위해 회전자에 실험계획법 및 유한 요소 해석을 통하여 배리어와 노치를 설치하였다.</p> <p>배리어 모델은 d축을 기준으로 q축의 영구자석 방향으로 갈수록 자속밀도가 작아지도록 만들어 줌으로써 영구자석에 의해 발생하는 자속량을 차등적으로 회전자 표면에 흐르게하여 정현적인 분포를 유지시켜 코깅 토크를 저감하는 방법이다.</p> <table border><caption>표 2 배리어 길이에 따른 구동 특성</caption> <tbody><tr><td></td><td>Cogging torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>Operating torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>Torque ripple\( [\%] \)</td></tr><tr><td>\( 6.5[\mathrm{mm}] \)</td><td>0.147</td><td>2.012</td><td>6.227</td></tr><tr><td>\( 7.5[\mathrm{mm}] \)</td><td>0.148</td><td>0.026</td><td>5.799</td></tr><tr><td>\( 8.0[\mathrm{mm}] \)</td><td>0.145</td><td>2.030</td><td>5.807</td></tr><tr><td>\( 8.5[\mathrm{mm}] \)</td><td>0.142</td><td>2.030</td><td>5.591</td></tr><tr><td>\( 10.5[\mathrm{mm}] \)</td><td>0.200</td><td>2.049</td><td>10.156</td></tr><tr><td>\( 12.5[\mathrm{mm}] \)</td><td>0.283</td><td>2.060</td><td>18.160</td></tr></tbody></table> <p>최적화는 실험계획법을 사용하였으며 코깅 토크와 토그 리플을 목적함수로 설정하고 정격 구동 토그를 제약함수로 하였다. 그림 2 와 같이 립(Rib)부분은 기계적인 강도와 포화를 고려하여 \( 0.5[\mathrm{mm}] \)로 고정하였으며 설계 변수로는 영구자석의 주 자로를 형성하는 A부분의 길이를 조절하여 그에 따른 구동 특성을 분석하여 최적의 길이를 설정하였다. 배리어 모델의 설계 변수에 따른 구동 특성 분석을 표 2에 요약하여 나타내었다. 분석 결과, 변수 A의 길이가 약 \( 8.5[\mathrm{mm}] \) 에서 코깅 토크와 토크 리플이 가장 작음을 알 수 있다. 또한 \( 8.5[\mathrm{~mm}] \)를 기준하여 배리어의 길이가 증, 가감 할수록 기기의 특성은 악화되고 있는 것으로 보아 \( 8.5[\mathrm{mm}] \)가 최적의 길이임을 알 수 있다.</p> <table border><caption>표 3 노치의 크기에 따른 구동 특성</caption> <tbody><tr><td>3n</td><td>6n</td><td>Cogging torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>Operating torque\( [\mathrm{Nm}] \)</td><td>Torque ripple\( [\%] \)</td></tr><tr><td>3.54\( {}^\circ \)</td><td>1.96\( {}^\circ \)</td><td>0.160</td><td>1.990</td><td>9.45</td></tr><tr><td>4.50\( {}^\circ \)</td><td>1.36\( {}^\circ \)</td><td>0.140</td><td>1.991</td><td>3.88</td></tr><tr><td>4.54\( {}^\circ \)</td><td>1.30\( {}^\circ \)</td><td>0.142</td><td>1.987</td><td>3.73</td></tr><tr><td>4.54\( {}^\circ \)</td><td>1.46\( {}^\circ \)</td><td>0.139</td><td>1.984</td><td>4.18</td></tr><tr><td>4.54\( {}^\circ \)</td><td>1.56\( {}^\circ \)</td><td>0.137</td><td>1.982</td><td>4.84</td></tr><tr><td>4.54\( {}^\circ \)</td><td>1.96\( {}^\circ \)</td><td>0.122</td><td>1.987</td><td>7.99</td></tr><tr><td>4.54\( {}^\circ \)</td><td>2.46\( {}^\circ \)</td><td>0.093</td><td>1.985</td><td>12.87</td></tr><tr><td>4.60\( {}^\circ \)</td><td>1.30\( {}^\circ \)</td><td>0.139</td><td>1.987</td><td>3.66</td></tr><tr><td>4.60\( {}^\circ \)</td><td>1.36\( {}^\circ \)</td><td>0.138</td><td>1.988</td><td>3.80</td></tr><tr><td>5.54\( {}^\circ \)</td><td>1.96\( {}^\circ \)</td><td>0.086</td><td>1.979</td><td>10.86</td></tr><tr><td>6.54\( {}^\circ \)</td><td>1.96\( {}^\circ \)</td><td>0.070</td><td>1.972</td><td>14.25</td></tr></tbody></table> <p>노치 모델의 최적화는 공극의 자화분포에 의한 에너지 분포를 푸리에 급수 전개 방법으로 해석하여 코깅 토크를 상쇄할 수 있는 위치와 너비를 계산하여 적용하였다. 그림 3과 같이 전기각 \( 90^{\circ} \)와 \( 45^{\circ} \) 위치에 노치가 설치되었으며 각각 노치의 지름 B, C로 설계 변수를 설정하였다. 노치 모델의 설계 변수에 따른 구동 특성 분석을 표 3에 요약하여 나타내었다. 분석 결과 노치 모델에서는 코깅 토크가 최소인 노치 크기와 토크 리플이 최소인 크기가 다름을 알 수 있다. 본 논문에서는 3, 6 고조파의 저감을 위하여 각각 \( 4.60^{\circ}, 1.30^{\circ} \)에서 토크 리플이 가장 작으며 코깅 토크가 목표치에 부합하는 모델을 선정하였다.</p>
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"토크 리플이 3.88일 때, 6n의 각도는 얼마야?",
"구동 토크가 1.99일 때, 토크 리플의 값은 얼마야?",
"Rated Torque의 사양은 얼마야?",
"사양이 3000인 항목은 뭐야?",
"기본 모델의 제원을 나타내는 표 1에서 Pole/slot의 Specification은 얼마야?",
"Stack의 길이는 몇 \\( [\\mathrm{mm}] \\)야?",
"기본 모델의 Winding Type은 무엇이야?",
"스테이터의 지름은 얼마야?",
"Cogging torque의 값이 가장 클 때, 배리어의 길이는 얼마야?",
"배리어의 길이가 \\( 6.5[\\mathrm{mm}] \\)일 때, Torque ripple은 몇 \\( \\% \\)야?",
"Cogging torque가 0.147이고, operating torque가 2.012인 배리어 길이는 얼마야?",
"Torque ripple이 5.799 \\( \\% \\)일 때, 배리어 길이는 얼마야?",
"배리어가 \\( 8.0[\\mathrm{mm}] \\)의 길이일 때, Cogging torque는 얼마야?",
"배리어의 길이가\\( 8.5[\\mathrm{mm}] \\)이고 0.142의 Cogging torque의 값을 가질 때, Torque ripple은 얼마야?",
"Cogging torque가 0.2일 때 Operating torque는 얼마야?",
"Operating torque가 2.06이고, Torque ripple이 18.16일 경우의 Cogging torque는 얼마야?",
"가장 큰 값의 Cogging torque는 얼마야?",
"Operating torque가 가장 작은 값을 가질 때, 배리어의 길이는 얼마야?",
"코깅 토크가 0.093일 때, 토크 리플은 얼마야?",
"Cogging torque가 가장 작은 값을 가질 때, 배리어의 길이는 얼마야?",
"3고조파가 3.54\\( {}^\\circ \\)이고, 6고조파가 1.96\\( {}^\\circ \\)일 때, 코깅 토크의 값은 얼마야?",
"코깅 토크 값이 0.14가 도출되는 3고조파의 각도는 얼마야?",
"코깅 토크가 0.14일 때, 구동 토크는 얼마야?",
"코깅 토크가 0.142일 때, 구동 토크는 얼마야?",
"3고조파가 4.54\\( {}^\\circ \\), 6고조파가 1.30\\( {}^\\circ \\)일 때, 토크 리플은 얼마야?",
"구통 토크 값이 1.984가 나오기 위해서는 6고조파의 각도는 얼마가 되어야 해?",
"6n이 1.56\\( {}^\\circ \\)일 때, 구동 토크의 값은 얼마야?",
"구동 토크가 1.987이고, 토크 리플의 값이 3.66일 때, 6고조파의 각도는 얼마야?",
"표 3에서 가장 작은 값의 Operating Torque의 값을 가질 때, Torque ripple의 값은 얼마야?",
"코깅 토크가 0.086이고, 구동 토크가 1.979일 때 토크 리플은 얼마야?",
"3n이 4.60\\( {}^\\circ \\)이고, 6n이 1.36\\( {}^\\circ \\)일 때, 코깅 토크의 값은 얼마야?",
"코깅 토크가 0.07일 때, 3고조파의 각도는 얼마야?",
"코깅 토크의 값이 가장 클 때, 3고조파의 각도는 얼마야?",
"가장 큰 토크 리플의 값은 얼마야?",
"표 3에서 가장 작은 값의 코깅 토크 값은 얼마야?",
"사양이 1.3\\( \\mathrm{T} \\)인 Item은 무엇이야?",
"배리어 모델의 경우, 어떻게 영구자석으로 인해 발생하는 자속량을 회전자 표면에 차등적으로 흐르게 했어?",
"\\( 7.5[\\mathrm{mm}] \\)의 배리어길이 하에서, Operating torque는 얼마의 값을 가져?",
"Torque ripple이 5.591일 때, Operating torque는 얼마야?",
"기본 모델의 제원 중 사양이 1\\( \\mathrm{mm} \\)인 항목은 뭐야?",
"배리어의 길이가 \\( 10.5[\\mathrm{mm}] \\)일 때, Torque ripple은 얼마의 값을 가져?",
"표 2에서 가장 긴 배리어의 길이는 얼마야?",
"Torque ripple의 값이 가장 클 때, Cogging torque의 값은 얼마야?",
"구동 토크의 값이 가장 클 때, 코깅 토크의 값은 얼마야?",
"0.0235 \\( \\mathrm{ohm} \\)의 사양을 가지는 항목은 무엇이야?",
"본 연구에서 정토크 특성을 코깅 토크 저감을 활용하여 향상시키기 위해서 어떻게 했어?",
"토크 리플값이 4.84가 도출되는 3n의 각도는 얼마야?"
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인공물ED
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일점 계류식 조류발전 덕트의 디퓨져 각도 변화에 따른 내부 유동 분석
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<h1>2. 개념 설계</h1><p>조류발전 시스템의 제작비용 절감과 시공 및 회수의 용이성을 위하여 일점 계류 시스템을 적용할 수 있다. 덕트 구조물을 적용한 일점 계류 조류발전 시스템은 상대적으로 유속이 낮은 발전소의 방수로와 같은 지역에 설치하여 전기를생산할 수 있다. Fig. 1에 보이는 것과 같이 이 시스템은 부력과 계류를 이용한 시스템으로서, 덕트 구조물은 자세 유지를 위한 밸러스트 탱크 공간과 부력 확보를 위해 특정 배수 체적을 고려하여 설계 되어야 한다. 따라서 일점 계류 시스템에서 덕트 구조물은 전체 시스템의 개념을 고려한 설계가 필수적이다.</p><h1>3. 덕트 기본 설계 및 형상 검증</h1><p>김종원 등의 덕트 형상연구 결과를 참고하여 덕트 시스템의 유입구와 유출구의 각도를 결정하고, Fig. 2와 같이 3가지 형상의 덕트 형상을 설계하였다.</p><p>3가지 형상의 덕트는 길이는 같지만 유입구와 이출구의 형상을 다르게 설계하였다. 유입구 부분만 열린 형태의 노즐 타입과 유출구 부분만 열린 디퓨져 타입, 유입구와 유출구 모두 열린 노즐-디퓨져 타입의 유속 증폭에 대한 성능 비교 목적으로 연구를 시작하였다.</p><p>덕트 시스템의 내경은 실험을 통한 CFD 해석 검증을 고려하여 실험 스케일인 \( 0.23\mathrm{~m} \)로 결정 되었고, 내경과 외경의 비는 \( 1: 1.5 \)로 동일하게 설계 하였으며 설계된 모델의 치수를 Table 1에 표기하였다.</p><p><table border><caption>Table 1. 기본 설계 덕트 제원</caption><tbody><tr><td>Description</td><td>Specification</td></tr><tr><td>\( D_{i} \)</td><td>\( 0.23 \mathrm{~m} \)</td></tr><tr><td>\( D_{o} \)</td><td>\( 0.35 \mathrm{~m} \)</td></tr><tr><td>\( L \)</td><td>\( 0.55 \mathrm{~m} \)</td></tr><tr><td>\( \theta \)</td><td>\( 10.9^{\circ} \)</td></tr></tbody></table></p><h2>3.1 기본 설계된 덕트의 CFD 해석</h2><p>기본 설계된 3 가지 덕트 형상에 대해 상용 CFD 코드인 ANSYS CFX 13.0v을 사용하여 유동 패턴을 분석하였다. 실험 결과와의 비교 검증을 위하여 인하대학교의 회류수조의 경계조건과 동일한 해석 조건을 적용하였다. 모든 해석은 같은 크기의 외부 도메인을 사용하였으며, Fig. 3과 같이 덕트의 형상에 따라 내부 도메인의 차이가 존재한다.</p><p>격자 구성의 신뢰도를 높이기 위해 벽면에 인접한 부분의 격자를 조밀하게 조성하여 해석의 정확성을 확보하였다. 해석 시 전단 응력 수송(SST)모델을 사용하여 난류 모델의 질을 높였고, y-plus 또한 5 이하로 낮게 유지하여 데이터를 취득하였다. 전체 노드의 수는 5백만 개 내외이며, 비정렬 격자와 프리즘 격자로 구성되었다.</p><p>덕트 근처의 유동은 비압축성 3차원 정상상태의 유동이며, 상류 유속은 \( 0.2 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \)에서 \( 1.2 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \)이다. Table 2에서 해석의 경계조건을 기술하였듯이 출구에는 entrainment 0Pa의 opening 경계조건을 주었고, 측면과 바닥면 및 덕트 형상에는 no slip 벽면 경계조건을 조성하였으며, 전체 도메인의 상단부는 free-slip 벽면 조건으로 구성하였다.</p><p><table border><caption>표 2. CFD 해석 조건</caption><tbody><tr><td>Description</td><td>Analysis condition</td></tr><tr><td>Working fluid</td><td>Water (isothermal, \( 26^{\circ} \mathrm{C} \) )</td></tr><tr><td>Inlct</td><td>Normal spoed (\(0.2 \sim 1.2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\))</td></tr><tr><td>Wall</td><td>Stationary wall (no slip)</td></tr><tr><td>Outlet</td><td>Opening (\(\text{Entrainment} = \mathrm{0Pa} \))</td></tr><tr><td>Turbulence model</td><td>Shcar Stross Transport model (SST model)</td></tr></tbody></table></p>
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"유출구 부분만 열린 타입을 무슨 타입이라고 해?",
"유출구 부분만 열린 타입을 어떤 타입이라고 해?",
"표 1에서 내경은 얼마야?",
"조류발전 시스템의 제작비용 절감과 시공 및 회수의 용이성을 위해서 어떤 시스템을 적용할 수 있어?",
"일점계류 시스템을 사용하면 조류발전 시스템의 제작 비용이 줄어들어?",
"일점계류 시스템을 적용함으로서 얻는 이득이 뭐야?",
"덕트 구조물을 적용한 일점 계류 조류발전 시스템은 어디에 설치할 수 있어?",
"덕트 구조물을 적용해서 방수로와 같은 지역에서 전기를 생산할 수 있는 시스템은 무슨 시스템이야?",
"상대적으로 유속이 빠른 강 상류에 발전소의 방수로에서 덕트 구조물을 설치할 수 있어?",
"Fig. 1 에서는 어떤 힘을 이용한 시스템을 확인할 수 있어?",
"일점 계류 조류발전 시스템은 어떤 구조물을 적용해서 전기를 생산할 수 있어?",
"Fig.1에서 덕트 구조물은 자세 유지를 위해 어떤 공간과 어떤 힘을 확보해야해?",
"밸러스트 탱크 공간과 부력 확보가 되면 덕트 구조물은 자세를 유지할 수 있어?",
"Fig. 1의 시스템은 배수 체적을 고려해서 설계되었어?",
"특정 배수 체적을 고려하여 설계를 하면 어떤 공간, 힘이 확보돼?",
"덕트 구조물이 자세 유지가 되지 않으면 전기 생산이 어려워?",
"일점 계류 시스템에서 덕트 구조물은 어떤 개념이 고려된 설계가 필요해?",
"김종원 등의 덕트 형상연구 결과를 참고해서 시스템의 어떤 값을 결정했어?",
"김종원 등의 덕트 형상연구 결과를 참고해서 시스템의 어떤 값을 정했지?",
"Fig.2 에서는 2가지의 덕트 형상이 있어?",
"유입구 부분만 열린 형태가 노즐-디퓨져 타입이야?",
"3가지 덕트는 형상은 같지만 유입과와 이출구의 각도는 달라?",
"3가지 형상의 덕트의 파라미터중 값이 같은건 뭐야?",
"3가지 형상의 덕트의 파라미터중 값이 같은 것은 뭐지?",
"디퓨저 타입의 열린 부분과 노즐 타입의 열린 부분을 합치면 어떤 타입이 돼?",
"유입구, 유출구의 개방 여부에 따라 덕트의 타입이 달라?",
"각기 다른 덕트의 타입에 대해 연구에서 비교하고자 한 값은 뭐야?",
"어느 부분만 열려야 디퓨져 타입이야?",
"어떤 부분만 열려야 디퓨져 타입이지?",
"덕트 시스템의 내경은 얼마야?",
"덕트 시스템의 내경 값은 뭐야?",
"덕트 시스템의 내경은 어떤 검증을 고려해서 결정되었어?",
"CFD 해석 검증을 고려하여서 어떤 값을 결정했어?",
"덕트 시스템의 내경과 외경은 크기가 동일해?",
"덕트 시스템의 내경이 \\( 100\\mathrm{~m} \\)이면 외경은 \\( 150\\mathrm{~m} \\)이야?",
"격자구조의 신뢰성은 격자가 조밀하게 이루어져 있을수록 떨어져?",
"해석의 정확성을 확보를 어떻게 했어?",
"해석 시 y-plus 값은 어느값 이하로 유지했어?",
"논문에서 해석 할때 y-plus 값의 조건에 해당하는 값은 얼마야?",
"전체 노드는 정렬 격자와 프리즘 격자로 이루어져 있어?",
"전체 노드는 2개 종류의 격자로 구성되어있어?",
"상류 유속의 변화 폭은 \\( 1 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s} \\) 야?",
"덕트 근처의 유동은 어떤 조건을 가지고 있어?",
"상류 유속의 최댓값은 \\( 1.2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s} \\)야?",
"덕트 시스템의 유입구와 유출구의 각도를 결정할때 누구의 덕트 형상 연구 결과를 참고했어?",
"3가지 덕트의 차이는 뭐야?",
"어떤 것이 3가지 덕트의 차이니?",
"표 1에서 직경이 \\( 0.23 \\mathrm{~m} \\) 일때 외경은 얼마야?",
"3가지 형상의 유입구, 유출구 각도는 모두 얼마야?",
"기본 설계된 3 가지 덕트 형상에 대해 유동 패턴을 분석을 어떻게 했어?",
"상용 CFD 코드인 ANSYS CFX 13.0v을 사용하면 덕트 형상에 대해 어떤 패턴을 분석할 수 있어?",
"실험 결과와의 비교 검증을 위해 어느 수조의 경계조건과 동일하게 해석 조건을 적용했어?",
"덕트의 형상에 따라 내부 도메인의 차이가 존재하지 않아?",
"격자를 조밀하게 조성하여 해석의 정확성을 확보한 이유가 뭐야?",
"격자 구성의 신뢰도를 높이기 위해 어느 부분의 격자를 조밀하게 조성했어?",
"벽면에 인접한 부분의 격자를 조밀하게 조성하면 얻을 수 있는 이점이 뭐야?",
"어떤 방법을 사용하여 해석시 난류 모델의 질을 높일 수 있어?",
"전단 응력 수송(SST)모델은 데이터 수집시에 이용되는 모델이야?",
"덕트 근처의 유동은 이상 유체를 고려한 경우야?",
"측면과 바닥면 및 덕트 형상에는 어떤 경계조건이 있어?",
"표 2에서 CFD 해석 조건Inlct는 뭐야?",
"전단 응력 수송 모델을 사용하면 어떤 모델의 질이 올라가?",
"실험 결과와의 비교 검증을 진행할 때, 카이스트 대학교의 회류수조의 경계조건과 해석 조건은 동일해?",
"상단부와 측면-바닥면 사이에 벽면 경계조건은 동일해?",
"Wall은 어떤 Wall을 사용했어?",
"Outlet은 어떤 상태야?",
"Tubulence model은 어떤 모델을 사용했어?",
"CFD 해석조건에 사용된 액체는 뭐야?",
"표 1에서 3가지 형상이 동일하게 가지고 있는 덕트의 길이는 얼마야?",
"밸러스트 탱크 공간과 부력 확보를 위해서는 어떤 요소가 고려되어야해?"
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인공물ED
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일점 계류식 조류발전 덕트의 디퓨져 각도 변화에 따른 내부 유동 분석
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<h1>4. 디퓨져 각도의 수정</h1><p>3 가지 덕트 형상의 유속 증폭률에 대한 연구 결과 노즐-디퓨져 타입의 유속증폭률이 가장 우수하였다. 노즐-디퓨져 타입 형상에 대한 보완을 위하여 노즐 형상과 내경 및 외경의 비를 고정시키고 디퓨져 각도만을 변수로 한 연구를 진행하였다. 해석에 사용된 덕트 모델의 디퓨져 각도는 \( 2^{\circ} \)에서 \( 70^{\circ} \)이며 Fig. 10과 Table 3과 같이 총 12 가지의 모델을 설계하여 해석을 수행하였다.</p><p><table border><caption>Table 3. 다양한 디퓨져 각도의 턱트 제원</caption><tbody><tr><td>Description</td><td>Analysis Condition</td></tr><tr><td>\( D_{\mathrm{i}} \)</td><td>\( 2.0 \mathrm{~m} \)</td></tr><tr><td>\( D_{o} \)</td><td>\( 3.0 \mathrm{~m} \)</td></tr><tr><td>\( \phi_{1} \) (유입구 각도)</td><td>\( 10.9^{\circ} \)</td></tr><tr><td>\( \phi_{2} \) (유출구 각도)</td><td>\( 2^{\circ}\), \(3^{\circ}\), \(4^{\circ}\), \(5^{\circ}\), \(8^{\circ}\), \(10^{\circ}\), \(20^{\circ}\), \(30^{\circ} \),\( 40^{\circ}\), \(50^{\circ}\), \(60^{\circ}\), \(70^{\circ} \)</td></tr></tbody></table></p><h2>4.2 디퓨져 각도에 따른 유동해석</h2><p>앞선 연구에서 실험으로 검증한 CFD 해석을 통해 연구를 진행하였으며, 격자는 정렬 격자 및 비정렬 격자로, 전체 노드 수는 150만~ 300만개로 구성하였다. 상류 유속은 \( 2 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \)이며, 난류 모델은 전단 응력 수송(SST)모델을 사용하였다. 기본 설계 연구와 마찬가지로 해석 결과의 정확도를 높이기 위해 y-plus는 5 이하로 낮추었다.</p><p>12 가지 디퓨져 각도에 따른 CFD 해석을 수행한 결과 Table 4, Fig. 12와 같이 디퓨져 각도가 작아질수록 높은 유속 증폭률을 나타냈으며, 특히 \( 30^{\circ} \)이하의 디퓨져 각도에서 유속 증폭률이 급격히 증가하였다. 디퓨져 각도 \( 4^{\circ} \)에서 최대 유속증폭률 1.88 배의 값을 얻을 수 있었고 이것은 6.6배의 유동에너지 증폭을 나타낸다.</p><p><table border><caption>Table 4. 디퓨저 각도에 따른 유속 증폭률</caption><tbody><tr><td>디퓨져 각도</td><td>유속 중폭론</td><td>디퓨져 각도</td><td>유속 증폭률</td></tr><tr><td>\( 2^{\circ} \)</td><td>1.84</td><td>\( 20^{\circ} \)</td><td>1.45</td></tr><tr><td>\( 3^{\circ} \)</td><td>1.87</td><td>\( 30^{\circ} \)</td><td>1.33</td></tr><tr><td>\( 4^{\circ} \)</td><td>1.88</td><td>\( 40^{\circ} \)</td><td>1.27</td></tr><tr><td>\( 5^{\circ} \)</td><td>1.88</td><td>\( 50^{\circ} \)</td><td>1.24</td></tr><tr><td>\( 8^{\circ} \)</td><td>1.79</td><td>\( 60^{\circ} \)</td><td>1.21</td></tr><tr><td>\( 10^{\circ} \)</td><td>1.71</td><td>\( 70^{\circ} \)</td><td>1.19</td></tr></tbody></table></p>
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"3 가지 덕트 형상의 유속 증폭률에 대한 연구 결과 어떤 타입의 유속증폭률이 가장 우수해?",
"해석에 사용된 덕트 모델에서 \\( 35^{\\circ} \\)의 디퓨저 각도를 사용할 수 있어?",
"앞선 연구에서 실험으로 검증한 어떤 해석을 통해 디퓨저 각도에 대한 유동값을 분석했어?",
"디퓨져 각도에 따른 유동해석에서 3의 y-plus를 사용할 수 있어?",
"디퓨져 각도에 따른 유동해석에서 상류 유속은 \\( 2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s} \\)이고 난류 모델은 CFD 모델을 사용하였어?",
"2 가지 디퓨져 각도에 따른 CFD 해석을 수행한 결과 몇도 이하의 디퓨저 각도에서 유속 증폭률이 급격히 증가하였어?",
"CFD 해석을 통한 디퓨저 유동해석 연구에서 최대의 전체 노드 수는 몇 개야?",
"디퓨저 각도에 따른 유속 증폭률에서 디퓨저 각도가 증가하면 항상 유속 증폭률이 감소해?",
"12 가지 디퓨져 각도에 따른 CFD 해석에서 디퓨져 각도 \\( 4^{\\circ} \\) 에서 최대 유속증폭률 1.88 배의 값을 얻을 수 있고 이것은 5.5배의 유동에너지 증폭을 나타낸다고 할 수 있어?",
"노즐-디퓨져 타입 형상에 대한 보완을 위하여 노즐 형상은 고정시키고 내경 및 외경의 비와 디퓨져 각도를 변수로해서 연구를 진행했어?",
"2 가지 디퓨져 각도에 따른 CFD 해석을 수행한 결과 디퓨져 각도가 작아질수록 높은 유속 증폭률을 나타내?",
"Table 3. 다양한 디퓨져 각도의 턱트 제원에서 사용한 \\( D_{o}\\)은 몇 m 야?",
"Table 3. 다양한 디퓨져 각도의 턱트 제원에서 사용한 유입구 각도는 몇 도야?",
"본문의 유속 증폭률 결과표에서 디퓨저 각도가 \\( 50^{\\circ} \\)일 때 유속 중폭률은 얼마야?",
"Table 4에서 디퓨저 각도가 \\( 8^{\\circ} \\)일 때 유속 중폭률은 얼마야?",
"디퓨저 각도에 따른 유속 증폭률에서 디퓨저 각도가 \\( 2^{\\circ} \\)일 때 유속 중폭률은 얼마야?"
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인공물ED
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일점 계류식 조류발전 덕트의 디퓨져 각도 변화에 따른 내부 유동 분석
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<h1>1. 서 론</h1><p>조류발전은 전 세계적으로 부존량이 높은 에너지원으로써 관심과 이목이 집중되고 있는 해양 에너지이다. 조류에너지는 예측이 가능하여 관리 및 에너지 생산 계획 수립이 용이함으로써 신뢰성이 높다. 세계 각지에서 조류발전에 관련된 많은 연구들이 진행되고 있으며 현재 상용화를 앞두고 있다.</p><p>유체가 가지는 에너지는 속도의 세제곱에 비례하므로 유속은 조류발전 시스템에서 매우 중요한 요소이다. 더불어 최근 덕트를 적용한 조류발전 시스템에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 조철희 등은 덕트를 적용한 수평축 조류 터빈에 대한 실험을 수행하였으며, Khunthongjan 등은 디퓨져의 각도에 따른 조류 터빈의 덕트 성능에 대한 연구를 진행하였다. 김종원 등은 전산유체역학 해석을 통해 유입구 형상에 따른 쉬라우드 내부의 유동 변화를 연구하였으며, Luquet 등은 조류 터빈 주변에 수중익형 단면을 적용한 덕트 시스템 연구를 진행하였다. 또한 Domenico P. Coiro 등은 수중 부유식 조류발전 장치에 적용할 수 있는 diffuser에 대한 연구를 수행하였다.</p><p>일반적으로 조류발전 시스템은 \( 1 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \) 이상의 유속이 존재하는 지역에 적용하는 것을 권장하고 있는데, 주로 강한 유속이 존재하는 좁은 수로 지역이나, 조수 간만의 차가 커 조류속이 빠른 지역에 적합하다. 덕트 시스템은 상류의 유속을 증폭시킴으로서 낮은 유속의 지역에도 조류발전 시스템을 설치할 수 있어, 조류발전 적용범위를 넓힐 수 있다. \( 1 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \) 이하의 상대적으로 낮은 유속이 분포하는 지역 또는 유향이 일정한 발전소의 방수로에 덕트 시스템이 유리하다.</p><p>조류발전 시스템은 실제 설치 해역의 환경 조건과 전체적인 시스템을 모두 고려하여 설계되어야 하므로 실 해역 환경에 맞는 다양한 덕트 형상이 연구되고 있다. 본 연구에서는 일점 계류식 조류발전 시스템에 적용 가능한 3 가지 덕트구조물의 기본설계를 수행하고, CFD 해석을 통해 유동 패턴을 분석하고, 실험용 덕트 모델을 이용하여 CFD 신뢰도를 평가하였으며 3 가지 덕트 모델 중 성능이 우수한 1가지 덕트 형상에 대해 디퓨저 각도에 따른 유속 증폭에 관한 연구를 진행하였다.</p>
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"부존량이 높아 세계적으로 관심을 받고 있는 해양 에너지가 뭐야?",
"무슨 해양 에너지가 부존량이 높아 세계적인 이목을 끌고 있어?",
"조류발전은 부존량이 적어?",
"조류발전은 부존량이 적은 해양 에너지에 속해?",
"조류발전은 왜 세계적인 관심을 끌고있어?",
"왜 조류발전에 관한 세계적인 이목이 집중되고 있지?",
"유체의 에너지는 속도의 몇 제곱에 비례해?",
"속도의 몇 제곱에 유체의 에너지가 비례할까?",
"유체의 에너지에 영향을 미치기 때문에 중요한 조류발전의 요소가 뭐야?",
"유체 에너지와 비례하는 값은 유체의 부피의 세제곱이야?",
"유체의 부피의 세제곱은 유체가 가진 에너지와 비례해?",
"논문이 쓰여질 당시에 어떤 방법을 이용한 조류발전 연구가 진행 중이야?",
"논문이 쓰여질 당시 무엇을 활용한 조류발전 연구가 활발하게 진행되고 있어?",
"유체가 흐르는 통로를 이용한 실험 중 조철희 등이 시행한 실험은 어떤 거야?",
"조철히 등은 유체가 흐르는 통로를 이용해 어떤 실험을 수행했어?",
"조류 발전에 관한 연구에 디퓨저의 각도와 유체가 흐르는 통로를 연관시킨 사람이 누구야?",
"누가 디퓨저의 각도와 유체가 흐르는 통로를 조류 발전 연구에 적용시켰어?",
"Khunthongjan이 유체가 흐르는 통로의 성능을 연구하는 데 조류 터빈과 연관시킨 요소가 뭐야?",
"Khunthongjan은 조류터빈과 어떤 요소를 연관지어 유체가 흐르는 통로의 성능을 조사하고자 했어?",
"조류발전 시스템 연구에 전산유체역학을 대입한 학자는 누구야?",
"전산유체역학적인 해석을 적용하여 조류발생 시스템을 연구한 학자는 누굴까?",
"김종원 등은 어떻게 유입구의 형태에 따른 쉬라운드 내 액체의 움직임 변화를 조사하고자 했어?",
"수중 부유식 조류발전 장치와 디퓨저에 관한 연구를 한 사람은 김종원이야?",
"낮은 유속으로 조류발전 적용이 어려운 지역에 필요한 시스템이 뭐야?",
"유속이 낮아서 조류발전을 적용하기에 힘든 지역에 적합한 시스템은 무엇이지?",
"연구에서는 덕트 구조물에 관하여 유체의 움직임 패턴을 분석하기 위해 어떻게 실험했어?",
"연구에서는 덕트 구조물에 대한 유체의 움직임 패턴을 어떻게 분석하고자 했니?",
"왜 유체가 지나다니는 통로가 조류발전의 적용범위를 넓힐 수 있어?",
"유체가 흐르는 통로를 사용하면 왜 조류발전을 적용할 수 있는 범위가 넓어져?",
"전산유체역학 결과에 관한 신뢰도를 확인하기 위해 연구에서는 어떻게 실험했어?",
"연구에서는 전산유체역학 결과에 대해 신뢰하기 위해 어떻게 실험했니?",
"일반적으로 조류발전 시스템을 이용하는 데 필요한 유체의 속도 조건이 뭐야?",
"조류발전 시스템을 사용하는 데에 맞춰주어야 할 유체의 속도 조건은 얼마야?",
"덕트 시스템에서는 어떻게 낮은 유체의 속도를 지닌 지역에서도 조류발전 시스템을 이용 가능하도록 해?",
"왜 조류에너지에 관해 관리와 생산 계획을 세우기 쉬워?",
"왜 조류에너지을 관리하고 생산하기 위한 계획을 수립하는 게 쉬운거야?",
"조류에너지가 신뢰를 받는 이유가 예측이 가능해서야?"
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인공물ED
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일점 계류식 조류발전 덕트의 디퓨져 각도 변화에 따른 내부 유동 분석
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<p>Fig. 11은 다양한 디퓨져 각도에 따른 유속 분포도 및 압력 분포도를 나타낸다. 가장 큰 디퓨져 각도인 \( 70^{\circ} \)에서는 강한 와류가 형성되었으며, 동시에 강한 박리가 발생하였다. 덕트 후반부의 형상이 덕트 전반부의 정체압을 해소하지 못하면서 덕트 내부 유속을 충분히 증폭시키지 못하였다. 반면에 디퓨져 각도 \( 10^{\circ} \)이하에서는 박리를 관찰할 수 없었고, 높은 유속 증폭률을 보였다.</p><p>이런 유동 현상은 압력 분포로 확인할 수 있다. 디퓨져 각도 \( 2^{\circ} \)에서는 덕트 전반부에 비교적 작은 정체압이 형성되었다. 디퓨져 각도 \( 4^{\circ} \)에서 최대 유속 증폭률을 확인할 수 있었으나, 덕트의 총 길이가 \( 9.17 \mathrm{~m} \)로 덕트 내경의 4.58 배에 해당하여 일점 계류 조류발전의 전체 시스템을 고려하여 조류발전 단지를 건설할 경우 가장 좋은 디퓨져 각도는\( 8^{\circ} \)이며, 그 때 유속 증폭률은 1.79배이고, 덕트 총 길이는 \( 5.75 \mathrm{~m} \)이다.<p>앞서 언급한 바와 같이 유체가 가지는 에너지는 유속의 세제곱에 비례한다. 따라서 덕트 구조물에 의해 증폭된 유속을 통한 유체의 에너지 증가율은 Fig. 13 과 같으며, 디퓨져 각도 \( 4^{\circ} \)일 경우 최대 6.6배 증가한 유동에너지를 얻을 수 있다.</p><h1>4. 결 론</h1><p>본 연구에서는 일점 계류식 조류발전 시스템을 소개하고, 3 가지 덕트 형상에 대한 기본 설계 및 CFD해석과 실험을 통한 성능 평가를 수행하였으며, 노즐-디퓨져 타입 덕트에서 가장 높은 유속 증폭 성능을 확인할 수 있었다. 추가로 노즐-디퓨져 타입 덕트에 대하여 다양한 디퓨져 각도에 따른 다양한 케이스의 유동 해석을 수행하였고 다음과 같은 결론을 언었다.</p><p>디퓨져 각도 \( 4^{\circ} \)일 때, 최대 유속 증폭률 1.88배의 결과를 얻었다.</p><p>디퓨져 각도 \( 4^{\circ} \)일 때의 덕트의 총 길이는 \( 9.17 \mathrm{~m} \)로 유체 동역학적 특성이 불안정 하므로, 디퓨져 각도는 \( 8^{\circ} \)이며, 총 길이 \( 5.75 \mathrm{~m} \) 인 덕트가 일점 계류식 조류발전 시스템에 가장 적합한 형상이 될 수 있다.</p>
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"유체의 에너지를 파악하기 위해 유속을 어떻게 했어?"
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인공물ED
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DCT 블록의 멀티미디어 핑거프린팅
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<h1>II. 이론적 배경</h1><h2>2.1 DCT 블록과 코사인 계수</h2><p>영상의 공간영역을 주파수 영역으로 변환할 수 있는데, 평균값(DC value)으로부터 저주파수 그리고 중간주파수를 거쳐 고주파수 성분에 이르기까지 여러 가지의주파수 성분들로 분해를 한다. 이 분해과정을 직교(Orthogonal) 변환이라고 하는데, 이와 같이 자연적인 영상을 주파수성분 별로 분해하여 나누는 직교변환은 1960년 이후로 많은 종류들이 제안되어 왔는데, 영상에서 DC \( , \cos \) 성분만 찾는 이산여현변환 DCT (Discrete Cosine Transform)가 제안되었다. 이 변환 방법은 영상의 압축에 가장 효과적인 방법으로 검증되었으며, JPEG(Joint Picture Expert Group)에서 정지영상과 MPEG(Moving Picture Experts Group)-2의 HDTV(High Definition TeleVision) 동영상에서 영상압축을 위한 표준으로 채택되어, 광범위하게 응용되고있다.</p><p>DCT는 간단하게 식 (1)과 (2)로 표현이 되며, 식 (1)의 DCT 처리 결과 값은 다시 식 (2)의 IDCT(Inverse DCT) 를 통하여 원래의 값으로 계산된다.</p><p>\( F(u, v)=\frac{C(u) C(v)}{4} \sum_{z=0}^{7} \sum_{y=0}^{7} f_{z, y} \cos \left[\frac{(2 x+1) u \pi}{16}\right] \cos \left[\frac{(2 y+1) v \pi}{16}\right] \)<caption>(1)</caption></p><p>\( f(x, y)=\frac{1}{4} \sum_{u=0}^{7} \sum_{v=0}^{7} C(u) C(v) F_{u, v} \cos \left[\frac{(2 x+1) u \pi}{16}\right] \cos \left[\frac{(2 y+1) v \pi}{16}\right] \)<caption>(2)</caption></p><p>여기서</p>\( C(u), C(v)=\frac{1}{\sqrt{2}} \) for \( x, y=0 \) \[ C(u), C(v)=1 \]otherwise<p>이다.</p><p>JPEG 영상 압축 파일을 만들기 위해서 우선, 정지영상을 8×8 픽셀의 일정한 크기의 정방향 블럭으로 나누어서DCT 처리를 한다. 그림 1 과 같이 각각의 주파수영역에 DCT 계수가 위치한다.</p><p>공간영역의 영상전체에 데한 픽셀의 밝기정보를 주파수영역으로 변환이 되어 직류성분(DC)은 좌측상단에 그리고 \( \cos \) 성분의 저주파수, 중간주파수, 고주파수 성분들이 우측 하단으로 점진적으로 위치하게 된다. 이 주파수성분 값들을 DCT 계수라고 한다.</p><p>그림 1 은 \( 8 \times 8 \) 픽셀의 영상이 DCT 처리되어, 영상 내에 있는 직류성분, \( \cos \) 분의 저주파수, 중간주파수, 고주파수들에 대한 64 개의 DCT 계수 값들이 좌측상단에서 우측하단으로 차례로 배열이 된다.</p><p>영상을 DCT 처리를 하면, 변환 전에는 화면에 불규칙하게 퍼져있는 각 픽셀의 밝기 값이 직교변환이 된후에는 저주파수와 중간주파수 그리고 고주파수 영역으로 분리가 된다.</p><h2>2.2 직교성(Orthogonality)</h2><p>신호해석에서 직교성 벡터공간의 개념을 치간함수에 적용하여 신호를 벡터로 취급할 수 있다. 두 벡터의 직교(orthogonal)는 벡터내적(inner product)이 0 이므로 각 벡터의 방향이 다르고 서로 공통되는 벡터성분이 없는 것으로 두 벡터 집합의 각 성분이 서로 직교하면 이 벡터들의 집합은 선형 독립이 되고, 그 집합은 직교벡터 집합이 되며 식(3)과 같고,</p><p>\( C=A \perp B=A \cdot B \cos \theta \)</p><caption>(3)</caption><p>조건은 \( A=0 \) or \( B=0 \) or \( \theta=0 \) 이다.</p><h2>2.3 BIBD 기반 코드</h2><p>블록설계는 각 처리가 블록에 똑같은 비율로 나타나게 하는 관능검사 실험계획으로, 한 블록 안에서 처리수가 많아 모든 처리군을 포함할 수 없을 때 사용하는 방법이다. 이를 위한 조합문제는 행렬모델을 사용하여 제약조건을 만족하는 행렬로 생성할 수 있다. [12,13]에서 BIBD를 포함하여 많은 변분들 (Variations)이 연구되었다.</p><p>\( \mathrm{BIBD} \) 설계[14 16]는 5개의 파라미터 \( (\boldsymbol{\nabla}, \boldsymbol{b}, \boldsymbol{r}, \boldsymbol{k} \), \( \lambda) \)로 생성되는데,</p><p>\( \boldsymbol{\nabla} \) : 처리의 개수(Number of treatments)</p><p>\( \boldsymbol{b} \) : 블록의 개수(Number of blocks)</p><p>\( \boldsymbol{r} \) : 각 \( v \) 의 반복 수(Number of times each treatment is run, \( k<v) \)</p><p>\( \lambda \) : 각 처리 쌍이 나타나는 블록의 개수(Number of blocks that processing pairappears)</p><p>\( v r=b k \)<caption>(4)</caption></p><p>\( r(k-1)=\lambda(v-1) \)<caption>(5)</caption></p><p>\( b=\frac{v(v-1) \lambda}{k(k-1)} \)<caption>(6)</caption></p><p>\( r=\frac{\lambda(v-1)}{k-1} \)<caption>(7)</caption></p><p>식 (4)에서 \( \boldsymbol{b}=\boldsymbol{v} \) or \( \boldsymbol{r} \boldsymbol{k} \) 이면 \( \mathrm{BIBD} \) 는 대칭성이며 \( \boldsymbol{\nabla} \times \boldsymbol{b} \) 의 크기를 갖는 BIBD 의 접속행렬 \( \boldsymbol{M} \) 은 식 (8)에 의해 행렬 요소 \( m_{i j} \) 의 값이 결정된다.</p><p>\( M=\left[m_{i j}\right] \) \( m_{i j}=\left\{\begin{array}{ll}1 & \text { if }\left(x_{i} \in A_{j}\right) \text { or }\left(j_{t h} \text { blocks } \in i_{t h} \text { blocks }\right) \\ 0 & \text { otherwise. }\end{array}\right. \)<caption>(8)</caption></p><p>그러므로 \( \boldsymbol{M} \) 은 식 (9)를 만족하게 되며 BIBD 기반 코드가 된다.</p><p>\( M M^{*}=(r-\lambda) I+\lambda J \)<caption>(9)</caption></p><p>여기서 \( I \) : the \( V \times v \) identity matrix \( J \) : the \( V \times V \) matrix of all 1 's</p>
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"몇개의 DCT계수 값들이 배열돼?",
"영상의 공간영역을 주파수 영역 변환하는 방법이 뭐야?",
"영상에서 DC \\( , \\cos \\) 성분만 찾는 이산여현변환이 뭐야?",
"여러 가지의주파수 성분들로 분해하는 방법을 뭐라고해?",
"JPEG 영상 압축 파일을 만들기 위해서 정지영상을 어느정도의 픽셀로 나누어 처리해?",
"정지영상을 정방향 블럭으로 나누어서DCT 처리하는 이유가 뭐야?",
"직교백터 집합의 수식이 뭐야?",
"두 벡터의 집합이 선형 독립이 되는 이유가 뭐야?",
"직류 성분은 어디에 위치하게 돼?",
"DCT 계수가 뭐야?",
"두 벡터의 직교는 벡터내적이 어느 정도야?",
"그리고 \\( \\cos \\)성분의 다양한 주파수는 어디에 위치하게 돼?",
"블록 설계는 언제 사용해?",
"\\( \\mathrm{BIBD} \\) 설계에서 \\( \\boldsymbol{b} \\)는 어떤 것을 의미해?",
"\\( \\mathrm{BIBD} \\) 설계에서 \\( \\lambda \\)는 어떤 것을 의미해?",
"\\( \\mathrm{BIBD} \\) 설계에서 \\( \\boldsymbol{r} \\)는 어떤 것을 의미해?",
"모든 처리군을 포함할 수 없을때를 위한 조합문제는 무엇으로 생성할 수 있어?",
"\\( \\mathrm{BIBD} \\) 설계에서 \\(\\boldsymbol{\\nabla}\\)는 어떤 것을 의미해?",
"\\( \\mathrm{BIBD} \\) 설계는 몇개의 파라미터로 생성돼?",
"직교 변환은 언제 부터 많은 종류들이 제안 되었어?",
"직교 벡터 집합의 조건이 뭐야?",
"\\( \\boldsymbol{M} \\)은 어떤 식을 만족하여 BIBD 기반 코드가 돼?",
"영상의 공간영역을 주파수 영역으로 변경할 수 있는 것이 옳아?",
"DCT는 영상의 압축에 가장 효과적인 방법으로 검증된 것이 옳아?",
"DCT 방법은 광범위하게 응용되고 있는 것이 옳아?",
"영상내에 고주파수가 있는 것이 옳아?",
"DCT 처리된 영상내에 중간 주파수가 있는 것이 옳아?",
"변환전 화면에는 픽셀의 밝기 값이 뷸규칙하게 퍼져있는 것이 옳아?",
"변환전 불규칙한 픽셀의 밝기값을 직교변환하면 각 주파수 영역으로 분리 되는 것이 옳아?",
"블록 설계는 관능검사 실험계획인 것이 옳아?",
"식 (4)에서 \\( \\boldsymbol{b}=\\boldsymbol{v} \\) or \\( \\boldsymbol{r} \\boldsymbol{k} \\) 이면 \\( \\mathrm{BIBD} \\) 는 비대칭성인 것이 옳아?",
"식 (8)에 의해 \\( \\boldsymbol{M} \\)은 \\( m_{i j} \\) 의 값이 결정되는 것이 옳아?",
"DCT 계수는 주파수 영역에 위치하는 것이 옳아?",
"영상내에 교류성분이 있는 것이 옳아?",
"식 (1)의 DCT 처리 결과 값은 다시 원래의 값으로 계산되는 것이 사실이야?"
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인공물ED
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DCT 블록의 멀티미디어 핑거프린팅
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<h1>III. 제안된 DCT 블록의 멀티미디어 핑거프린팅 알고리즘</h1><h2>3.1 콘텐츠의 핑거프린팅</h2><p>본 논문에서는 [10]의 위터마킹 실행에 의한 콘텐츠 제공자의 \( C_{\text {provider}} \) 생성 이후에 사용자를 위한 핑거프린팅 치리를 개선하고자, 그림 3과 같이 사용자로부터 받은 코드의 직교벡더에 의한 사용자 키 \( d_{k} \) 를 직접 생성하고 직교벡터와 \( C_{\text {provider}} \) 핑거프린팅 처리를 하여 사용자에게 베포되는 \( Y_{u s e r} \) 를 만든다. 이렇 게 함으로써 콘텐츠 제공자와 콘텐츠 사용자의 중간부분에서 푕거프린팅이 처리되므로 위조 및 변조된 콘텐츠에 대해서 제공자와 사용자 간의 콘텐츠 위조 부분의 책임경계를 갖도록, 핑거프린팅된 콘텐츠는 제공자가 알지 못하고, 사용자만이 알게 된다. 따라서 콘텐츠 부정자의 추적율이 높게된다.</p><p>제안된 알고리즘은 영상처리에서 사용하는 DCT 의 블록 사이즈 범위 내에서 사용자의 수와 핑거프린팅 코드길이를 처리한다. 그림 2는 제안된 알고리즘이며, 그림 3은 블럭도이다.</p><h2>3.2 위,변조된 콘텐츠의 검출</h2><p>그림 3에서 사용자가 자신의 콘텐츠를 위조 또는변조하여 불법으로 복제된 콘텐츠를 재배포하였을때, 이를 검출할 수 있는 검출기와 부정자(Traitor)의추적이 필요하다. 그림 4는 그림 3에 의한 사용자의콘텐츠의 위,변조를 검출하고 부정자 판단을 결정하는 추적도이다.</p><h1>IV. 실험 및 결과검토</h1><h2>4.1 핑거프린팅 영상의 PSNR</h2><p>본 논문에서 제안된 알고리즘의 실행에 사용된 테스트 영상은 lenna \( (128 \times 128) \) 이다. 영상을 DCT 처리하기 위하여 기본처리 블록 \( (8 \times 8) \) 을 선택하고, 64 개의 픽셀 범위 내에 삽입할 수 있는 4 가지의 BIBD기반 코드 \( (r 7,15,31,63) \) 를 사용자의 수와 이에 따른 핑거프린팅 코드 길이로 사용하였다.</p><p>워터마크 삽입강도 \( \Theta \) 는 범위 \( 0.5 \sim 1.2 \) 까지의 값을 삽입하였으며, 영상의 PSNR(Peak Signal to Noise Rate)은 식 (10)과 (11)로 측정된 결과 값이 표 1 과 그림 5와 같다.</p><p>\( M S E=\frac{\sum_{m=1}^{M} \sum_{n=1}^{N} I_{1}(m, n)-I_{2}(m, n)^{2}}{M \times N} \)<caption>(10)</caption></p><p>\( P S N R=10 \log _{10}\left(\frac{R^{2}}{M S E}\right) \)<caption>(11)</caption></p><p>여기서 MSE: Mean-Square Error \( M \) : 영상의 가로 크기 \( N \) : 영상의 세로 크기 \( I 1 \) : 첫 번째 영상 \(I2\): 두 번째 영상 \( \mathrm{m} \): 영상 퍽셀의 가로 위치</p><h2>4.2 부정자의 추적</h2><p>그림 3의 사용자 콘텐츠에는 콘텐츠 제공자의 워터마킹 강도와 콘텐츠 사용자의 핑거프린팅 정보가 포함되어 있다. 그림 4에서 위,변조된 콘텐츠와 제공자의 콘텐츠 \( C_{\text {provider }} \) 의 차신호를 구하고 사용자의 핑거프린트 코드북에서 각 사용자의 핑거프린팅 코드의 직교벡터와의 유클리디안 거리(Euclidean distance)를식 (9)에 의해 산출된 값에서 가장 큰 값을 갖는 사용자가 부정자로 결정이 된다.</p><p>Eudidean distance \( =\sqrt{\sum_{i=0}^{1-1}\left(a_{i}-b_{i}\right)^{2}} \)<caption>(12)</caption></p><p>실험을 통하여 BIBD 의 \( \boldsymbol{\nabla} \) 값으로 사용자의 수 \( n=7 \), \( 15,31,63 \) 에서 부정자는 \( n-1 \) 명 까지 추적이 되었다. 표 2 는 기존의 부정자검출과 제안된 알고리즘의 검출 비교이다.</p><table border><caption>표 2. 제안된 알고리즘과 기존 알고리즘의 성능비교</caption><tbody><tr><td>Fingerprinting algorithms</td><td>Method</td><td>Possible to trace the traitors</td></tr><tr><td>Dittman(18]</td><td>d-detecting</td><td>2</td></tr><tr><td>Boney(s]</td><td>c-secure</td><td>2</td></tr><tr><td>Trepee(4]</td><td>AND ACC</td><td>2</td></tr><tr><td>Domindo Ferrer[19]</td><td>3-secure</td><td>3</td></tr><tr><td>Proposed Aleoritm</td><td>DCT block, Orthogonal transformation</td><td>n -1</td></tr></tbody></table>
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"그림 4에서 사용자가 부정자로 결정되는 절차는 어떻게 되는 거야?",
"본문에서 사용자에게 베포되는 \\( Y_{u s e r} \\) 를 만든 이유는 뭐야?",
"콘텐츠 사용자와 콘텐츠 제공자의 중간 부분에서 어떤 처리가 되는 거야?",
"콘텐츠 사용자와 제공적으로 인한 중간 부분에서 어떤 처리가 진행 되는 거야?",
"위조 및 변조된 콘텐츠에 대해서 콘텐츠 위조 부분의 책임 경계는 누가 가져야 하는 거야?",
"콘텐츠의 위조 및 변조된 경계가 콘텐츠의 위조 부분의 책임 경계는 누가 지게 되는거야?",
"핑거프린팅된 콘텐츠는 사용자는 알지 못하고 제공자만 알게 되는 거지?",
"검출기와 부정자의 추적으로 어떤 콘텐츠를 검출할 수 있어?",
"그림 4에서 검출할 수 있는건 뭐야?",
"부정자 판단을 결정하는 추적도는 어떤 그림에서 볼 수 있어?",
"본문에서 제안된 알고리즘 실행에 사용되는 테스트 영상은 뭐야?",
"영상을 이산 코사인 변환을 하기 위해서 선택한 블록은 뭐야?",
"영상을 이산 코사인 변환 하기 위해서 몇 개의 픽셀 범위 내에 BIBD 기반 코드를 삽입할 수 있어?",
"워터마크 삽입강도 \\( \\Theta \\) 에 삽입한 값의 범위는 어떻게 되?",
"MSE에서 \\( N \\)는 영상의 어디 크기를 나타내고 있어?",
"MSE에서 \\( M \\)은 영상의 어디 크기를 나타내는 거야?",
"\\(I2\\)는 몇 번째 영상을 나타내고 있어?",
"\\( \\mathrm{m} \\)은 영상의 세로 위치를 나타내는 거지?",
"그림 3의 사용자 콘텐츠에 포함되어 있는 정보들은 어떤 게 있어?",
"그림 4에서는 제공자의 콘텐츠 \\( C_{\\text {provider }} \\)와 어떤 콘텐츠의 차신호를 구하는 거야?",
"사용자에게 베포되는 \\( Y_{u s e r} \\) 를 만드는 방법은 어떻게 되는 거야?",
"\\( I 1 \\)는 몇 번째 영상을 나타내는 거야?",
"사용자의 수와 핑거프린팅 코드 길이는 어떤 사이즈 범위 내에서 처리하는 거야?",
"그림 3에서 직교벡더에 의해 직접 생성한 사용자 키는 뭐야?",
"직교벡더에 의해 그림 3의 직접 생성한 사용자 키는 뭐지?",
"제안된 알고리즘의 검출과 기존 부정자 검출을 비교할 수 있는 표는 어떻게 돼?",
"Dittman 알고리즘으로 d-detecting 방법을 통해서 검출된 부정자의 숫자는 어떻게 돼?",
"Proposed Aleoritm으로 부정자는 몇 명 추적할 수 있어?",
"부정자를 \\( n-1 \\) 명을 검출한 Proposed Aleoritm 어떤 Method를 사용했어?",
"검출된 부정자가 3명인 알고리즘은 뭐야?",
"AND ACC 방법으로 부정자를 검출한 알고리즘은 어떻게 돼?"
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인공물ED
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DCT 블록의 멀티미디어 핑거프린팅
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<h1>V. 결론</h1><p>본 연구에서는 영상처리에서 가장 많이 사용하는DCT 처리의 블록의 최대 픽셀 수 범위 내에서, BIBD기반 코드를 멀티미디어 핑거프린팅 코드로 사용하였다.콘텐츠 제공자의 워터마크 삽입과 사용자의 핑거프린팅을 삽입하는 처리부분을 별도로 처리함으로써, 위 변조된 콘텐츠의 책임부분이 모호하지 않은 결정을 할 수있다. DCT의 블록처리 사이즈가 커짐에 따라서 BIBD기반 코드의 \( \boldsymbol{V} \) 를 증가하여 사용자의 수와 코드길이를 증가할 수 있기 때문에 콘텐츠의 핑거프린팅 수행이 용이하므로 DRM의 확장성에 광범위하게 응용할 수 있다.</p>
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"DCT 처리는 어디에서 가장 많이 사용되었나?",
"영상처리에서 많이 사용되는 것은 무엇인가?",
"사용자의 핑거프린팅을 삽입과 콘텐츠 제공자의 어떤 것을 별도로 처리하는가?",
"BIBD기반 코드를 어디에 사용하였나?",
"삽입에 관련된 처리는 별도로 이루어져 변조된 콘텐츠의 책임부분은 어떻게 모호하지 않게 진행할 수 있는가?",
"BIBD기반 코드의 \\( \\boldsymbol{V} \\) 를 증가하는 것은 어떤 블록처리가 커지는 것에 따르는가?",
"블록처리 사이즈가 커지면 BIBD기반 코드의 어떤 것이 증가하는가?",
"삽입하는 과정에 처리하는 부분을 별도로 처리하기 때문에 변조된 콘텐츠의 어떤 부분이 모호하지 않을 수 있는가?",
"사용자의 수와 코드길이가 증가되면 콘텐츠의 어떤 수행이 쉬워지는가?",
"\\( \\boldsymbol{V} \\)이 증가하면 사용자의 수와 어떤 것이 증가하는가?",
"멀티미디어 핑거프린팅 코드로 이용된 것은 무엇인가?",
"핑거프린팅 삽입과 워터마크 삽입하는 처리부분을 어떻게 처리하였나?",
"콘텐츠의 fingerprinting 수행이 쉬워지면 어떤 확장성이 넓게 응용될 수 있는가?"
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인공물ED
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DCT 블록의 멀티미디어 핑거프린팅
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<h1>요 약</h1><p>본 논문에서는 DCT 블럭에서 실행되는 멀티미디어 핑거프린팅 알고리즘을 구현한다. 제안된 알고리즘은 DRM의한계성을 개선하고, 콘텐츠 제공자의 워터마킹과 콘텐츠 사용자의 핑거프린팅을 분리 수행함으로써 위조 및 변조된 콘텐츠의 부정자를 판단하는 책임경계를 결정할 수 있다. 콘텐츠 제공자의 \( 128 \times 128 \) 영상에서 블록크기 \( 8 \times 8 \) 에 워터마킹 삽입강도 \( \theta \) 는 \( 0.5 \sim 1.2 \) 까지 적용하여 PSNR 은 \( \operatorname{Inf} \sim 46.6 \mathrm{~dB} \) 로 측정되었으며, 콘텐츠 사용자는 블록크기 64 픽셀 범위 내에서 BIBD 기반 코드길이가 \( 1=7,15,31,64 \) 를 사용자의 수 \( n=7,15,31,63 \) 에 따라 평거프린팅 코드길이 또한 \( 1=7,15,31,63 \) 으로 PSNR은 Inf \( 46.1 \) 로 측정되었다.</p><p>위조 및 변조된 콘텐츠의 부정자 추적은 \( n-1 \) 까지 확장되어 추적율은 1 에 접근 되었다.</p>
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"멀티미디어 핑거프린팅 알고리즘은 어디에서 실행될까?",
"콘텐츠 제공자의 핑거프린팅과 콘텐츠 사용자의워터마킹을 분리 수행함으로써 위조 및 변조된 콘텐츠의 부정자를 판단하는 책임경계에 대한 결정이 가능한가?",
"무엇을 결정하면 콘텐츠 제공자의 워터마킹과 콘텐츠 사용자의 핑거프린팅을 분리 수행하고 위조 및 변조된 콘텐츠의 부정자를 판단할 수 있지?",
"콘텐츠 제공자의 \\( 128 \\times 128 \\) 영상에서 블록크기 \\( 8 \\times 8 \\) 에 워터마킹 삽입강도 \\( \\theta \\)는 얼마까지 적용하었지?",
"콘텐츠 제공자의 \\( 128 \\times 128 \\) 영상에서 \\( \\theta \\) 는 무엇인가?",
"콘텐츠 제공자의 \\( 128 \\times 128 \\) 영상에서 블록크기 \\( 8 \\times 8 \\) 에 워터마킹 삽입강도 \\( \\theta \\) 는 \\( 0.5 \\sim 1.2 \\) 까지 적용하여 PSNR 은 \\( \\operatorname{Inf} \\sim 64.6 \\mathrm{~dB} \\) 로 측정되었나?",
"콘텐츠 사용자는 블록크기 64 픽셀 범위 내에서 BIBD 기반 코드길이가 \\( 1=7,15,31,64 \\) 를 사용자의 수 \\( n=7,15,31,63 \\) 에 따르면 평거프린팅 코드길이는 얼마인가?",
"블록크기 64 픽셀 범위 내에서 BIBD 기반 코드길이가 \\( 1=7,15,31,64 \\) 를 사용자의 수 \\( n=7,15,31,63 \\)일때 PSNR은 Inf 64.146.1 로 측정되었나?"
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인공물ED
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DCT 블록의 멀티미디어 핑거프린팅
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<h1>I. 서론</h1><p>콘텐츠 제공자(Content provider)는 사용자의 구매콘텐츠에 멀티미디어 핑거프린팅 코드(Fingerprinting code)를 삽입하여, 구매하는 사용자의 인식정보로 사용한다. 이러한 푕거프린팅 기술은 원 저작자의 지적재산 권리의 보호와 디지털 창작물의 불법복제 및 배포에 대한 방지책으로, 콘텐츠에 사용자 정보를 삽입하고, 사용자들이 공모(Collusion)하여 다른 불법 복제 콘텐츠를 만드는 공모공격(Collusion attack)이 발생되었을 때, 공모공격자들을 추적하여 검출할 수 있는콘텐츠 보호기술이며, 기존의 DRM 한계를 극복할 수 있다.</p><p>기존의 멀티미디어 핑거프린팅은 Tardos,ACC(Anti-Collusion Code) 등의 다양한 방법으로 진행되었으며, \( (l, n) \operatorname{code}, \)BIBD 기반 코드,LDPC), 터보 코드 등을 사용하여 미디어 콘텐츠에 응용하였다.</p><p>핑거프린팅 코드를 콘텐츠에 삽입하는 방법도 공간영역(Spatial domain)과 주파수 영역(Frequentialdomain)으로 분류되는데, 공간영역에서 핑거프린팅을 처리하면 삽입이 용이하고 추출의 정확성이 뛰어나지만, 신호처리 및 압축과 공모공격에 약하다는 단점이있다. 의 BIBD 기반 code의 AND-ANC 에서 사용자 수 N, 핑거프린팅 코드길이 I 그리고 공모자 수 \( c \)에 의해 \( 1=O(\sqrt[i]{n}) \) 이며, 주파수 영역에서 \( 1=O\left(c N^{2}\right) \) 으로 주어진다.</p><p>\( \mathrm{Hu} \) 와 \( \mathrm{Li} \) 는 핑거프린팅된 컨텐츠를 만들기위하여, 원 영상의 DCT 처리 후에 코사인계수의 직교벡터 \( u_{k} \) 구하고, 컨텐츠 제공자의 워터마크 삽입강도 \( \theta \) 에 의한 워터마킹 \( e_{j} \) 를 수행하여 워터마킹된 콘텐츠 \( c_{j} \) 를 생성하였다. 그리고 사용자 \( n \) 명의 핑거프린팅 코드 \( k_{k}(i=1 \sim n) \) 와 \( u_{k} \) 의 승산으로 복호키 \( d_{k} \) 를 생성하고 \( c_{i} \) 와 \( d_{k} \) 에 의한 배포용 콘텐츠 Y 를 만들었다. 그러므로 공모된 콘텐츠에서 제공된 워터가킹 신호와 핑거프린팅 신호를 분리하고 검출하는 계산은 큰 복잡도를 갖는 단점이 있다.</p><p>본 논문에서는 [10]의 핑거프린팅 부분의 수행을개선하고자, 사용자 코드의 직교벡터 \( u_{o v} \) 에 의해 \( d_{k} \) 를 직접 생성하고 \( u_{0} \) 와 \( c_{j} \) 와 연산으로 Y 를 만든다. 이 목적은 DRM의 개선을 위하여, 콘텐츠 제공자의 워터마킹된 콘텐츠와 사용자의 핑거프린팅된 콘텐츠의 분리성으로 위조 및 변조된 콘텐츠의 관리를 용이하게 하고 부정자 추적율을 높이고자 한다.</p><p>따라서 본 논문은 콘텐츠 제공자와 사용자의 권한에서 워터마킹된 콘텐츠 \( c_{j} \) 와 사용자 콘텐츠 Y 가 원콘텐츠에 대한 충실도 차원에서 워터마킹 삽입강도,사용자의 수, 사용자의 코드길이의 적용을 영상처리의 DCT 기본블럭 \( (8 \times 8) \) 에서 수행한다. 제 Ⅱ 장에서는 본 논문에 사용된 이론적 배경을 설명하고, 제 III 장에서는 본 논문에서 제안하는 멀티미디어 핑거프린팅 알고리즘을 구현하고, 제 IV장에서는 제안된 핑거프린팅의 실험적 결과를 비교분석하여 제 V 장에서 결론을 맺는다.</p>
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"콘텐츠 제공자는 사용자의 구매콘텐츠에 무엇을 삽입하나?",
"콘텐츠 제공자가 사용자의 구매콘텐츠에 멀티미디어 핑거프린팅 코드를 삽입 하는 이유는 무엇일까?",
"구매하는 사용자의 인식정보로 사용하기 위해서 콘텐츠 제공자는 어디에 멀티미디어 핑거프린팅 코드를 삽입하는가?",
"푕거프린팅 기술은 원 저작자의 지적재산 권리의 보호와 무엇에 대한 방지책일까?",
"사용자들이 공모하여 다른 불법 복제 콘텐츠를 만드는 공모공격이 발생되었을 때, 공모공격자들을 추적하여 검출할 수 있는 콘텐츠 보호기술을 무엇이라고 할까?",
"Tardos,ACC등의 다양한 방법으로 진행된 것은 무엇인가?",
"멀티미디어 핑거프린팅은 터보 코드를 사용하여 미디어 콘텐츠에 응용하는가?",
"멀티미디어 핑거프린팅은 어떤 코드들을 사용하여 미디어 콘텐츠에 응용하나",
"핑거프린팅 코드를 콘텐츠에 삽입하는 방법은 공간영역가 무엇으로 분류되나?",
"어디에서 핑거프린팅을 처리하면 삽입이 용이하고 추출의 정확성이 뛰어나지?",
"컨텐츠 제공자의 워터마크 삽입강도 \\( \\theta \\) 에 의한 워터마킹 \\( e_{j} \\) 를 수행하여 무엇을 생성하지?",
"공간영역에서 핑거프린팅을 처리하는 경우 단점은 무엇인가?",
"핑거프린팅을 공간영역에서 처리하는 경우 단점은 무엇일까",
"무엇을 사용자 \\( n \\) 명의 핑거프린팅 코드 \\( k_{k}(i=1 \\sim n) \\) 와 \\( u_{k} \\) 의 승산으로 생성하나?"
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인공물ED
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영상 잡음 제거를 위한 영역 확장 기반 가변 윈도우 크기 결정 알고리즘
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<h1>Ⅳ. 모의실험 결과</h1><p>제안된 영상 잡음 제거 방법을 이용하여 표준 영상(Lena, Barbara:\( 8 \mathrm{bpp} \))에 대하여 Daubechies 8-탭 직교 웨이블릿 필터(D8)로 5번의 웨이블릿 변환 \( (J=5) \)을 하여 모의실험을 하였다. 가우스 백색 잡음은 \( \mathrm{LAB}- \mathrm{MAT} \)의 randn 함수를 사용하여 \( \sigma_{n}=10,15,20,25 \) 만큼 생성하였다. 분산을 추정하기 위한 영역은 4개 \( (G=4) \)로 설정하였으며, 분산의 동질성을 판단하기 위한 문턱값의 계수를 \( a=0.1 \) 으로 설정하였다. 실질적인 잡음 제거를 위해서는 영역의 설정을 정방형으로 하는 것이 계산량의 측면에서 유리하다. 따라서 본 논문에서는 영역의 형태를 그림 3과 같이 \( 3 \times 3, 5 \times 5, 7 \times 7, 9 \times 9 \)로 정방형으로 설정하였다. 영역의 크기는 \( 11 \times 11, 13 \times 13 \) 등으로 계속 크게 설정할 수 있지만, 계산량을 고려하여 본 논문에서는 \( 9 \times 9 \)까지 설정하였다.</p><p>표 1은 Lena 영상에 대하여 제안 방법과 다양한 잡음 제거 방법을 비교한 결과를 나타낸다. 표 1에서 보면 제안 방법의 결과가 잡음의 강도가 적을 경우 다른 방법의 결과 보다 우수함을 알 수 있다. 그러나 잡음이 많이 첨가된 경우에는 Bivariate 방법보다 약 \( 0.1 \mathrm{~dB} \) 정도 PSNR이 떨어짐을 알 수 있다. Bivariate 방법은 웨이블릿 계수에 대한 통계 모델을 두개의 랜덤 변수로 모델링한 것으로 웨이블릿 계수의 부모-자식 관계를 이용한 경우이다. 본 논문의 방법을 Bivariate 모델에 적용하면 보다 나은 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.</p><p>그림 4는 \( \sigma_{n}=10 \) 때, Lena 영상의 분산을 추정하기 위한 영역을 보여준다. 그림 4에서 하얀색이 그 영역에서 분산을 구하기 위한 이웃의 크기를 결정한 것이다. 웨이블릿 변환은 대부분 계수가 작은 값을 갖고. 에지 또는 텍스쳐를 표현하는 적은 수의 계수만이 큰 값을 가진다. 그림 4에서 볼 수 있는 바와 같이 대부분의 영역이 \( 9 \times 9 \)에 속하는 것을 볼 수 있다.</p><p>표 2는 Barbara 영상에 대하여 제안 방법과 다양한 잡음 제거 방법을 비교한 결과를 나타낸다. Lean 영상과 마찬가지로 Barbara 영상에 대해서도 제안 방법의 결과가 다른 방법의 결과 보다 우수함을 알 수 있다. Barbara 영상은 복잡한 에지 및 텍스쳐 성분을 많이 포함하고 있다. 그러므로 영상의 특성에 따라 가변적으로 이웃 계수의 개수를 적용한 경우 잡음의 크기에 관계없이 성능이 개선되었음을 알 수 있다.</p><p>그림 5는 \( \sigma_{n}=20 \)일 때 Barbara 영상에 대한 실험 결과이다. 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 제안 방법의 결과가 영상의 영역에 따라 보다 정확을 분산을 추정하였기 때문에 특히 에지 부분에 대하여 우수한 결과를 보이고 있다.</p>
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"본 연구를 진행시키기 위해 생성되어야 하는 모의실험에서 갖추어야 할 식은 무엇인가?",
"본 실험을 통해 제안 방법의 결과를 강도의 세기에 따라 설명한다면 뭐야?",
"본 연구에서 사용 된 Bivariate 방법으로 적절한 경우는 무엇인가?",
"본 실험에서 영상 잡읍 제거 방법을 이용하기 위한 조건과 상황을 나열한다면 뭐야?",
"본 모의 실험에서 만들어야 하는 식 중에 영역의 형태를 설정해야 한다. 영역의 형태를 설정 할 때, 최소 부터 최대 범위를 고려한다면 무엇인가?"
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인공물ED
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PCB상 Single및 Differential Via의 전기적 파라미터 추출
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<h1>Ⅲ. VNA 측정과 De-embedding 수식</h1> <h2>1. VNA 측정을 위한 DUT</h2> <p>본 절에서는 위의 TDR축정 결과를 검증하기 위해서 같은 평면에서 probing하는 2 port VNA 축정을 이용하여 via를 characterization하는 방법을 소개하고 이를 위해 de-embedding 수식을 전개한다. Agilent HP 8753 ES VNA에 \( 50 \mathrm{ohm} \) 케이볼을 연결한 후 고 같을 GGB Industries 40A SG (GS) 650 DP pico 프로브로 연결하고 인쇄 회로 기판에 probing하여 주파수를 \( 30 \mathrm{KHz} \) 에서 \( 5 \mathrm{GHz} \) 까지 \( 30 \mathrm{MHz} \) 간격으로 스웝하며 측정하였다. 그림 2 는 de-embedding을 위해 제작한 몇 가지 DUT 패턴을 보여준다. 그림 \( 2(\mathrm{a}) \) 는 프로브를 인쇄 회로 기판에 대기 위해서 만든 프로브 패드 패턴, (b)는 양 끝이 프로브 패드로 연결된 전송선 패턴, (c)는 via characterization을 위해 제작된 전체 DUT 패턴을 보여준다. 그림 2 (a)와 (b)는 (c)의 전체 패턴에서 프로브 패드, 전송선을 de-embedding 하기 위해 필요한 DUT이다.</p> <h2>2. De-embedding 수식</h2> <p>VNA로 축정한 데이터는 S-parameter로 나타나는데 이는 그림 4 (c)와 같이 여러 가지 DUT가 직렬로 연결된 구조에서 어느 하나의 DUT를 해석하는데 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 de-embedding 을 하기위해 직렬 구조의 해석에 적합한 ABCDmatrix를 사용하 였다. 그림 4 의 측정에서 구한 S-parameter를 직렬 구조에 적합한 ABCDmatrix로 변환하여 패드와 전송선을 de-embedding하는 과정을 거쳐서 via만의 ABCD matrix를 구하였다. 아래 De-embedding 수식으로 via 의 ABCDmatrix를 구하여 다시 S-parameter로 변환한 후 이 S-parameter를 ADS fitting 시뮬레이션을 통하여 최적화된 via 모델 데이터를 구할 수 있다.</p> <p>그림 4 (a) 프로브 패드를 VNA로 축정하여 S-parameter를 구하고 이것을 ABCDmatrix로 바꾸어 \(P\) 라고 한다. 같은 방법으로 그림 4 (b)에서 프로브 패드 - 전송선 - 프로브 패드 구조의 ABCDmatrix를 \( M \), 전송선의 ABCDmatrix를 \( T \) 라 하면</p> <p>\( M=P T P, T=P^{-1} M P^{-1} \)</p> <caption>(1)</caption> <p>그림 4 (c) 전체의 ABCD matrix를 \( W \), via - 전송선- via 구조의 ABCD matrix를 \( F \) 라 하자.</p> <p>\( W=P T F T P, F=T^{-1} P^{-1} W P^{-1} T^{-1} \)</p> <caption>(2)</caption> <p>Via의 ABCDmatrix가 \( H \) 라면, \( F \) 는 다음과 같다.</p> <p>\( F=H T H \)</p> <caption>(3)</caption> <p>\( H=T^{-1} H^{-1} F \)</p> <caption>(4)</caption> <p>\( K \equiv T^{-1} H^{-1}=(H T)^{-1} \)</p> <caption>(5)</caption> <p>\( \therefore H=K F \)</p> <caption>(6)</caption> <p>(3)과 (6)으로부터</p> <p>\( \left(K^{-1}\right)^{2}=F T \)</p> <caption>(7)</caption> <p>\( F \) 와 \( T \) 는 이미 알고 있는 matrix이므로 아래와 같이 정의하고</p> <p>\( K^{-1} \equiv\left(\begin{array}{ll}a & b \\ c & d\end{array}\right), F T \equiv\left(\begin{array}{ll}\alpha & \beta \\ \gamma & \delta\end{array}\right) \)</p> <caption>(8)</caption> <p>Reciprocal relation 에 의해</p> <p>\( a d-b c=1, \alpha \delta-\beta \gamma=1 \)</p> <caption>(9)</caption> <p>(7),(9) 에 의해서</p> <p>\( a=\frac{\alpha+1}{\sqrt{\alpha+\delta+2}}, b=\frac{\beta}{\sqrt{\alpha+\delta+2}} \) \( c=\frac{\gamma}{\sqrt{\alpha+\delta+2}}, d=\frac{\delta+1}{\sqrt{\alpha+\delta+2}} \)</p> <caption>(10)</caption> <p>(5)에 의해서</p> <p>\( H=K^{-1} T^{-1} \)</p> <caption>(11)</caption> <p>위와 같은 과정을 통하여 via의 ABCD matrix H 를 구한다.</p> <h2>3. VNA 측정 결과</h2> <p>(11)에서 구한 via의 ABCDmatrix를 Sparameter로 바꾼 후, via의 \( \pi \) 모델에서 \( L_{V}, C_{V} \) 를 변화시키면서 ADS fitting 시뮬레이션을 통하여 얻은 데이터를 그림 5,6 에 나타내었다. 그림 5는 via의 S11, 그림 6은 S21 fitting 시뮬레이션을 나타낸다. Via는 중심을 기준으로 대칭 구조이므로 \( \mathrm{S} 21 \) 은 \( \mathrm{S} 12 \) 와 같고 \( \mathrm{S} 22 \) 는 \( \mathrm{S} 11 \) 과 같다.</p> <h2>4. TDR과 VNA 측정 결과 비교</h2> <p>표 1에서는 HFSS의 full wave spice 기능을 이용하여 시뮬레이션해서 구한 via 모델 데이터와 TDR과 VNA로 측정한 via 모델 데이터 비교를 나타내었다. Via 임피던스는 식 12 와 같다. 여기서 \( C_{V} \) 는 그림 1 (c)에서 두 개의 \( C_{V} / 2 \) 를 더한 via 전체 capacitance를 말한다.</p> <p>\( Z_{V}=\sqrt{\frac{L_{V}}{C_{V}}}(\Omega) \)</p> <caption>(12)</caption> <table border><caption>표 1. TDR과 VNA로 측정한 via 모델 비교</caption> <tbody><tr><td></td><td>\(\mathrm{Lv(nH)}\)</td><td>\(\mathrm{Cv(pF)}\)</td><td>Via 임피던스 \((\Omega)\)</td></tr><tr><td>HFSS 결과</td><td>0.67</td><td>0.35</td><td>43.8</td></tr><tr><td>TDR 측정</td><td>0.64</td><td>0.3</td><td>46.2</td></tr><tr><td>VNA 측정</td><td>0.64</td><td>0.33</td><td>44.0</td></tr></tbody></table> <p>표 1에서 알 수 있듯이 HFSS 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 거의 일치하며 가장 큰 차이를 보이는 값은 \( C_{V} \) 로 약 \( 14 \% \) 의 차이를 보인다. VNA 측정과 de-embedding 수식을 거쳐 얻은 데이터와 TDR측정에 의한 characterization 데이터는 VNA 데이터를 기준으로 \( C_{V} \) 에서 최대 \( 9.1 \% \) 의 차이를 보였다.</p>
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"표 1. TDR과 VNA로 측정한 via 모델 비교에서 Via 임피던스 \\((\\Omega)\\)에서 VNA 측정은 몇인가?",
"표 1. TDR과 VNA로 측정한 via 모델 비교에서 \\(\\mathrm{Cv(pF)}\\)의 TDR 측정는 몇으로 나왔는가?",
"표 1. TDR과 VNA로 측정한 via 모델 비교에서 HFSS 결과 값이 가장 높은 것은 무엇인가?",
"표 1. TDR과 VNA로 측정한 via 모델 비교에서 TDR 측정 값이 제일 낮은 것은 무엇인가?",
"de-embedding을 위해서 본 연구는 어떻게 하였는가?",
"TDR축정 결과를 확인하기 위해 본 글은 어떻게 하는가?",
"표 1. TDR과 VNA로 측정한 via 모델 비교에서 \\(\\mathrm{Lv(nH)}\\)의 HFSS 결과는 몇으로 나왔는가?"
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인공물ED
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PCB상 Single및 Differential Via의 전기적 파라미터 추출
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<h1>Ⅳ. Differential via characterization</h1> <h2>1. Differential via dimension과 모델</h2> <p>본 절에서는 single via characterization 결과를 바탕으로 differential via characterization을 수행하였다. 그림 7은 실험에서 사용한 differential via의 dimension을 위에서 본 그림이다. 이 때 각각의 via dimension은 그림 1 (b)에서 사용한 것과 같다. 인접한 두 전송선 사이의 간격은 dual inline memory module (DIMM) connector의 핀 간격을 기준으로 중심과 중심 사이를 \( 50 \mathrm{mil} \) 로 하였다. 이 때 전송선 간의 사이는 전송선 넓이인 \( 14 \mathrm{mil} \) 의 약 \( 2.5 \) 배가 되는 \( 36 \mathrm{mil} \) 로 충분히 떨어져 있어서 인접한 전송선 사이의 coupling은 없고 두 via의 패드와 패드 사이의 가장 가까운 거리는 \( 14 \mathrm{mil} \) 로 인접한 via 사이의 coupling만 존재한다고 가정하였다.</p> <p>Differential via characterization은 그림 8와 같이 \( \pi \) 모델에서 self inductance \( L_{V} \) 와 self capacitance \( C_{V} \), 그리고 인접한 via 사이에서 발생하는 mutual inductance \( L_{m} \) (coupling coefficient \( K \) ), mutual capacitance \( C_{m} \) 을 TDR과 VNA 측정으로 추출하였다.</p> <h2>2. TDR odd mode 측정을 통한 differential via characterization</h2> <p>그림 9와 같은 odd mode TDR 측정 방법으로 differential via characterization을 수행하였다. 이때 TDR1에서는 \( -500 \mathrm{mV} \sim \mathrm{OV} \) swing, TDR에서는 \( 0 \mathrm{V} \sim 500 \mathrm{mV} \) swing의 서로 반대 위상을 가진 펄스가 나오게 된다.</p> <p>Odd mode에서 differential via의 전체 inductance와 capacitance, odd mode 임피던스는 coupled 전송선 이론과 동일하므로 다음과 같이 \( L_{o d d}=L_{v}-L_{m},C_{o d d}=C_{v}+2 C_{m}, \quad Z_{\text {odd }}\left(\sqrt{\frac{L_{o d d}}{C_{o d d}}}=\sqrt{\frac{L_{v}-L_{m}}{C_{v}+2 C_{m}}}\right)\)가 된다.</p> <p>그림 10 의 측정 파형에 HSPICE fitting 시뮬레이션하여 \( L_{m} \) 과 \( C_{m} \) 을 추출하였다. 이 때 single via 모델에서 구한 \( L_{V} \) 와 \( C_{V} \) 는 고정시키고 \( L_{m} \) 과 \( C_{m} \) 값을 바꾸면서 시뮬레이션 하였다.</p> <p>그림 10 에서 아래의 파형은 TDR1에서 나온 것이고 위의 파형은 위상이 반대인 TDR2의 측정 파형이다. 파형 중간부분의 differential via를 그림 3의 single via의 TDR측정 결과와 비교해보면 differential via의 임피던스가 single via 임피던스보다 작아진 것을 알 수 있다.</p> <h2>3. TDR even mode 측정</h2> <p>그림 11는 위의 odd mode에서 differential via 측정 결과를 검증하기 위해 만든 even mode TDR측정 방법을 보여준다. 그림 11 과 같이 그림 9와 동일한 DLT를 사용하되 odd mode에서 서로 반대 위상을 갖는 펄스가 인가된 것과는 달리 even mode에서는 TDR 1 과 TDR 2에서 모두 \( -500 \mathrm{mV} \sim 0 \mathrm{~V} \) swing의 동일한 펄스가 나온다.</p> <p>그림 12에서는 even mode에서의 TDR 측정과 시뮬레이션 파형을 보여준다. Even mode에서는 TDR 1, 2에서 동일한 파형이 나오게 되므로 측정과 시뮬레이션 파형이 각각 하나로 겹쳐서 나온다. HSPICE 시뮬레이션에서는 Odd mode에서 구한 differential via 모델을 그대로 사용하여 시뮬레이션 하였다.</p> <p>Even mode에서 via의 전체 inductance와 capacitance, even mode 임피던스는 \( L_{e v e n}=L_{v}+L_{m}, C_{e v e n}=C_{v} , Z_{\text {even }}=\sqrt{\frac{L_{e v e n}}{C_{e v e n}}}=\sqrt{\frac{L_{v}+L_{m}}{C_{v}}}{ }^{[11} \) 가 된다. 그림 12 에서 가운데에서 급격하게 올라가는 부분이 coupled via를 나타낸다. 파형에서 알 수 있듯이 even mode에서 coupled via의 characteristic 임피던스는single via 임피던스보다 더 커진 것을 알 수 있다.</p> <table border><caption>표 2. Differential via 모델 데이터</caption> <tbody><tr><td></td><td>\(\mathrm{L_m(nH)}\)</td><td>\(K\)</td><td>\(\mathrm{C_m(pF)}\)</td><td>\(\mathrm{z_{odd}(\Omega)}\)</td><td>\(\mathrm{z_{even}(\Omega)}\)</td></tr><tr><td>HFSS결과</td><td>0.18</td><td>0.27</td><td>0.02</td><td>36.4</td><td>50.8</td></tr><tr><td>TDR 측정</td><td>0.15</td><td>0.23</td><td>0.02</td><td>38</td><td>51.4</td></tr></tbody></table> <p>표 2 에서는 HFSS 시뮬레이션과 TDR 측정을 통하여 구한 differential via characterization 데이터 중 mutual 성분과 odd, even mode에서 via 임피던스를 정리하였다. HFSS 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 가장 큰 차이를 보이는 값은 \( L_{m} \) 으로 최대 \( 16.7 \% \) 의 차이를 보였다. Coupling coefficient는 식 13과 같다.</p> <p>\( K=L_{m} / \sqrt{L_{v} L_{v}}=L_{m} / L_{v} \)</p> <caption>(13)</caption>
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"표 2에서 HFSS 결과 \\(\\mathrm{L_m}\\) 값은 몇 \\(\\mathrm{nH}\\)인가?",
"표 2에서 TDR을 측정하였을 때 \\(\\mathrm{L_m}\\) 값은 몇 \\(\\mathrm{nH}\\)라고 나타나는가?",
"표 2에서 HFSS 결과 \\(\\mathrm{K}\\) 값은 얼마인가?",
"표 2에서 HFSS 결과 알 수 있는 \\(\\mathrm{C_m}\\) 값은 몇 \\(\\mathrm{pH}\\)인가?",
"표 2에서 \\(\\mathrm{L_m}\\) 값 중 더 작은 값을 가지는 것은 무엇인가?",
"HFSS 결과와 TDR 측정값 중 표 2를 통해 알 수 있는 더 작은 \\(\\mathrm{z_{odd}}\\) 값은 무엇인가?"
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인공물ED
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지상파방송 난시청 해소를 위한 특정소출력 DTV 중계기(I): 기술기준연구
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<h1>III. 특정 소출력 DTV 중계기 구성방안</h1><p>우리나라 방송통신위원회고시 제2009-34호 제4조(특정소출력 무선기기)에서는 \( 1 \mathrm{MHz} \) 대역폭의 방사출력이 \( 10 \mathrm{~mW} \) 를 초과하지 않는 무선국의 경우 자유로이 무선국을 설치,운용할 수 있도록 규정하고 있다. 그러나 앞에서 고찰한 것처럼 우리나라는 DTV 중계기의 출력에 상관없이 FCC의 가장 엄격한 송신 규정을 적용하고 있어 DTV 중계기의 소형화 및 저가화가 불가능하다.</p><p>본 연구에서는 중소규모의 난시청지역을 해소할 수 있는 소출력 DTV 중계기 구성방안으로 \( 10 \mathrm{~mW} / \mathrm{MHz} \)이하의 출력을 갖는 특정소출력 중계기를 활용하는 방안을 제안하였다. 또한 특정소출력 중계기의 송신전력이 낮고 제한된 지역에서만 사용되어 인접채널에 미치는 간섭 영향이 적다는 점에 착안하여 여러 방사특성 중 가장 저가격으로 구현할 수 있는 simple mask 를 사용할 것을 제안하였다.</p><p>제안한 특정소출력 중계기의 방사 마스크 특성과 기존 DTV 중계기의 대역외발사강도기준과의 비교를 식 (4) 및 그림 3 에 각각 나타내었다.</p><p>\( A=\left\{\begin{array}{ll}-46 d B \text { 이하 } & \text { 채널경계 } \sim 500 k \mathrm{~Hz} \\ -\left[46+\left(\Delta f^{2} / 1.44\right)\right] & 500 k H z \sim 6 \mathrm{MHz} \\ -71 d B \text { 이하 } & 6 \mathrm{MHz} \text { 이상 }\end{array}\right. \)<caption>(4)</caption></p><p>통상적으로 기존의 rigid mask는 5 차 Chebychev형 cavity 필터가 사용되고 있으나, 제안한 방식의 경우에는 저렴한 3 차 Chebychev cavity 필터로도 특성 구현이 가능하다. 그러나 제안한 형태의 완화된 스펙트럼마스크를 사용할 경우 인접 채널에 주는 간섭량이 증가하므로 인접 DTV 채널에 대한 표 1 및 표 2 의 기준 만족여부를 식(5)의 혼신보호비 측정으로 확인하여야 한다.</p><p>\( D / U(d B)=-\left[U / S+10 \log 10^{(-T H R / 10)}\right. \) \( \left.-10^{(-S N R / 10)}\right] \)<caption>(5)</caption></p><p>여기에서 SNR 은 신호대잡음비, \(U/S\) 는 잡음(갑섭) 전력, THR은 요구 DTV 신호의 임계수신한계(약 \( 15 \mathrm{~dB} \) )를 나타낸다.</p>
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"방송통신위원회고시 제2009-34호 제4조(특정소출력 무선기기)에서는 \\( 1 \\mathrm{MHz} \\) 대역폭의 방사출력이 얼마를 초과하지 않는 무선국의 경우에만 자유롭게 무선국을 설치할 수 있어?",
"\\( 1 \\mathrm{MHz} \\) 대역폭의 방사출력이 \\( 10 \\mathrm{~mW} \\) 를 초과하지 않는 무선국의 경우 자유로이 무선국을 설치,운용할 수 있도록 규정하고 있는 법 조항은 뭐야?",
"대한민국에서 DTV 중계기의 소형화 및 저가화가 불가능한 이유가 뭐야?",
"방송통신위원회고시에 따르면, \\( 1 \\mathrm{MHz} \\) 대역폭의 방사출력이 \\( 5\\mathrm{~mW} \\) 인 무선국의 경우에는 자유롭게 무선국을 설치할 수 있어?",
"특정소출력 중계기를 활용하여 여러 방사특성 중 가장 저가격으로 구현할 수 있는 어떤 것을 사용하기를 본 연구에서 제시했어?",
"기존의 rigid mask에는 어떤 필터가 사용되고 있어?",
"simple mask는 여러 방사특성 중에서 가장 비용문제에서 유리한 점을 가지고 있어?",
"본 연구에서 제안한 중계기는 어떤 필터로도 구현이 가능해 비용적에서 유리해져?",
"rigid mask에 사용되는 필터의 종류는 뭐야?",
"혼신보호비를 구하는 식에서 THR가 의미하는 것은 뭐야?",
"본 연구에서 제안한 완화된 스펙트럼마스크를 사용할 경우에 어떤 문제점이 발생해?",
"본 연구에서는 중소규모의 난시청지역을 해소할 수 있는 소출력 DTV 중계기 구성방안으로 어떤 것을 제시했어?",
"본 연구에서는 중소규모의 난시청지역을 해소할 수 있는 소출력 DTV 중계기 구성방안으로 어떤 기기를 활용하는 방법을 제시하고 있어?",
"DTV 신호의 임계수신한계는 대략적으로 얼마야?",
"3 차 Chebychev형 cavity 필터가 5 차 Chebychev형 cavity 필터보다 더 비싸?"
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인공물ED
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지상파방송 난시청 해소를 위한 특정소출력 DTV 중계기(I): 기술기준연구
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<h1>II. 지상파 DTV 중계기 기술 현황 분석</h1><p>외국의 경우 텔레비전 방송설비는 방송국 송출출력에 따라 TV 방송국(\(150 \mathrm{kW}\) 이상), 저출력방송국(Class-A, LPTV, TV Translator) 등으로 구분되며, 방송 형식에 따라 방송국(TV Station) 및 방송중계국(Translator 또는 Repeater) 등으로 구분한다. 한편, 우리나라의 DTV 방송국은 송출출력에 따라 기간 방송국(transmitter) 및 방송보조국(DTVR, Digital TV Repeater) 등으로 구분되며, 통상 \( 10 \mathrm{~W} \) 이상의 송출전력을 갖는다. 이들 중계기들은 시군 단위 이상의 비교적 넓은 수신권역 확보를 위해 사용되며, 중계기의 구축 및 운영 등을 위한 막대한 비용이 발생된다.</p><p>산악과 건물이 많은 우리나라는 지형적 특성으로 인해 중소규모의 음영지역이 많이 발생하며, 이를 해결하기 위해서는 저렴하면서도 주파수자원 활용도가 높은 소출력/극소출력 중계기를 이용한 난시청 해소가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 특히 우리나라 전역에 산재해있는 반경 \( 1 \mathrm{~km} \) 내외의 인위적/자연적 난시청 해소를 위해서는 전파법상에 명시된 특정 소출력 중계기(출력 \( 10 \mathrm{~mW} / \mathrm{MHz} \) 이하)인 동일채널중계기(OCR: On Channel Repeater)의 개발 및 보급이 절실히 요구된다.</p><p>모국신호와 동일한 채널을 사용하여 중계를 하는 동일채널중계기는 송신 및 수신신호의 주파수가 같아 송신신호가 수신안테나로 궤환되는 특징을 가지고 있다. 따라서 중계 신호가 원래의 방송신호에 간섭을 주지 않는 범위 내에서 사용되어야 하며, 궤환신호를 효과적으로 제거하거나 궤환신호가 수신신호에 영향을 미치지 않도록 정밀하게 설계하여야 한다.</p><p>그림 1에 중소규모 음영지역 해소 및 도심지 등에서의 인위적인 난시청 해소를 위한 극소출력 동일채널중계기의 개념을 나타내었다.</p><p>일반적으로 지상파 DTV 동일채널중계기는 수신안테나, 수신부, 신호처리부, 송신부, 및 송신안테나로 구성되며, 회로구성 방식에 따라 RF 동일채널중계기, IF 동일채널중계기, 궤환신호제거형 동일채널중계기(FIC-DOCR: Feedback Interference Cancellation-Digital On Channel Repeater), 등화형 동일채널중계기(EDOCR: Equalization Digital On Channel Repeater) ,궤환신호제거형-등화형 동일채널중계기(FIC-EDOCR: Feedback Interference Cancellation-Equalization Digital On Channel Repeater) 등으로 구분된다. 소출력 중계기용으로는 방식이 간단하고 비용이 저렴한 RF, IF 방식 등이 사용되며, 최근에는 ICS 기능이 강화된 FIC-DOCR 방식도 많이 사용된다.</p><h2>1. 국외 기술기준</h2><p>DTV 방송 송신소 및 중계국의 기술적 요건들은 미국연방통신위원회(FCC)의 CFR47 §74.624 규격의 방송국의 대역내 및 대역외 방사마스크 패턴으로 정의되고 있다. 방사마스크 패턴은 Rigid (Full Service 또는 Original) Mask, Stringent Mask 및 Simple Mask 세 종류로 구분되어 있으며, 방송국의 용도에 따라 각각 사용하도록 권장하고 있다.</p><p>그림 2 는 방사 마스크별 특성을 나타낸 것으로 rigid mask, stringent mask, simple mask 의 세 종류의 송신조건을 규정하고 있다. 그림에서 알 수 있는 것처럼 rigid mask는 방사특성이 매우 엄격하여 주로 송신전력이 큰 송신소(DTV의 경우 \( 500 \mathrm{~W} \) 급 이상)에서 사용되며, simple mask는 \( 10 \mathrm{~W} \) 급 이하의 소출력 중계소에서 사용하도록 권장하고 있다.</p><p>여러 형태의 마스크 패턴을 이용하여 시스템을 구성할 경우 우선적으로 고려되어야 할 사항은 동일채널 및 인접채널에 대한 간섭 여부로, 이는 2011년 12월 개정된 ITU-R BT.1368-9 권고안에 권고되어있는 혼신보호비(protection ratio)를 의무적으로 따르도록 권고하고 있다. 표 1 및 표 2 에 동일채널 혼신 보호비 및 인접채널 혼신보호비 권고안을 나타내었다. 표 1 의 동일채널 혼신보호비 는 DTV 방송방식에 의존하는 규격으로 중계기 방식과는 무관하다. 따라서 시스템 구축 시에는 사용되는 방사마스크에 따른 인접채널 혼신보호비가 표 2 에 나타낸 권고안을 준수하는지 여부를 필수적으로 검증하여야 한다.</p><table border><caption>표 1. S/N비에 따른 동일채널 혼신보호비</caption><tbody><tr><td>신호대잡음비 (\(\mathrm{dB}\))</td><td>혼신보호비 (\(\mathrm{dB}\))</td></tr><tr><td>SNR \(\leq 16 \mathrm{~dB} \)</td><td>23</td></tr><tr><td>\( 16 \leq\) SNR\(\leq 28 \)</td><td>\( 15-10 \log _{10}\left\{1-10^{-(\mathrm{S/N}-15.19) / 10}\right\} \)</td></tr><tr><td>SNR \(\geq 28 \)</td><td>15</td></tr></tbody></table><table border><caption>표 2. 신호세기에 따른 인접채널 혼신보호비</caption><tbody><tr><td>간접채널\신호세기</td><td>\( -68 \mathrm{dBm} \)</td><td>\( -53 \mathrm{dBm} \)</td><td>\( -28 \mathrm{dBm} \)</td></tr><tr><td>하향 \( (\mathrm{N}-1) \) 채널</td><td>-28</td><td>-28</td><td>-20</td></tr><tr><td>하향 \( (\mathrm{N}+1) \) 채널</td><td>-26</td><td>-26</td><td>-20</td></tr></tbody></table><h2>2. 국내 기술기준</h2><p>우리나라는 방송업무용 무선설비는 방송통신위원회 고시 제2009-22호 「무선설비규칙」제5장 제1절(방송표준방식 및 방송업무용 무선설비의 기술기준)에서 방송매체별로 기술기준을 정하고 있으며, 지상파 DTV 중계기 기술기준은 동 규칙 제31조에서 규정하고 있다.</p><p>제31조에 규정된 송신조건 중 대역외발사강도는 필터 성능에 관계되는 조건으로 중계기의 제작비용 및 규모에 큰 영향을 주는 항목으로, 우리나라는 방송국의 종류와 무관하게 매우 엄격한 특성을 갖는 FCC 의 Rigid Mask를 준용하도록 권고하고 있으며, 감쇄특성은 식 (1)과 같다.</p><p>\( A=\left\{\begin{array}{ll}-47 d B \text { 이하 } & \text { 채널경계 } \sim 500 \mathrm{kHz} \\ -11.5 \times(\Delta f+3.6) d B & 500 \mathrm{kHz} \sim 6 \mathrm{MHz} \\ -110 \mathrm{~dB} \text { 이하 } & 6 \mathrm{MHz} \text { 이상 }\end{array}\right. \)<caption>(1)</caption></p><p>여기에서 \( \Delta f \) 는 채널경계로부터의 주파수 변화량\( (\mathrm{MHz}) \) 를 나타낸다. 중계기에 의해 발생되는 대역외 간섭전력은 식 (2)로 구할 수 있다.</p><p>\( P_{I N T}( \) \(\mathrm{Watts}\) \( / H z)=P_{E R P} /\left[10^{(110 / 10)}\right] \) \( =P_{E R P} / 10^{11} \)<caption>(2)</caption></p><p>여기에서 \( \mathrm{P}_{\mathrm{ERP}} \) 는 \( 6 \mathrm{MHz} \) 대역내신호전력, \( \mathrm{P}_{\mathrm{INT}} \) 측정대역폭 \( 500 \mathrm{kHz} \) 일 경우의 인접채널간섭전력을 나타낸다. 따라서 DTV 방송국 최대출력이 \( 1 \mathrm{MW} \) 일 경우 인접채널에 대한 최대 간섭전력은 \( 10 \mu \mathrm{Watts} \) 로 이는 인접채널 \( 500 \mathrm{kHz} \) 대역폭 내의 간섭전력이 \( 10 \mu \mathrm{Watts} \) 이하인 우수한 감쇄 특성의 채널 필터를 사용 하여야함을 의미한다. 이때 주어진 ERP 값에 따른 감쇄특성은 식 3에 의해 구할 수 있다.</p><p>\( A(d B)=10 \log [E R P(W) / 10 \mu W] \)<caption>(3)</caption></p><p>우리나라는 중계기의 출력에 관계없이 이러한 엄격한 감쇄특성을 동일하게 적용하고 있으며, 만약 출력 \( 10 \mathrm{~mW} / \mathrm{MHz} \) 이하의 특정소출력중계기에 동일기준을 적용할 경우 고성능 필터 등의 사용에 따른 장비 가격 및 설치운용비용의 절감이 어렵다.</p><p>따라서 현행 지상파 DTV 중계기의 대역외발사강도기준을 출력별로 규정할 수 있는 법제도개선으로 중계기 보급을 활성화하여야하며, 이를 통하여 순조로운 DTV 전환이 가능하도록 하여야 한다. 특히 기존중계기에 비해 인접채널에 대한 간섭의 영향이 적은 특정소출력중계기의 기술기준 완화에 관한 연구가 시급한 실정이다.</p>
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"우리나라의 DTV 방송국은 무엇에 따라 기간 방송국(transmitter) 및 방송보조국(DTVR, Digital TV Repeater) 등으로 구분 돼?",
"우리나라가 중소규모의 음영지역이 많이 발생하는 이유는 뭐야?",
"산악과 건물이 많은 우리나라는 지형적 특성으로 인해 중소규모의 음영지역이 많이 발생하는 문제를 해결하기 위한 방안이 뭐야?",
"우리나라의 DTV 방송국의 평균 송출전력은 얼마야?",
"중계기들이 사용되는 이유가 뭐야?",
"외국의 경우 무엇에 따라서 TV방송국과 저출력방송국으로 나누어?",
"우리나라 전역에 산재해있는 반경 \\( 1 \\mathrm{~km} \\) 내외의 인위적/자연적 난시청 해소를 위해 필요한 기기가 뭐야?",
"어떤 규격으로 DTV 방송 송신소 및 중계국의 기술적 요건들을 정의하고 있어?",
"rigid mask가 송신전력이 큰 송신소에서 사용되는 이유가 뭐야?",
"우리나라는 어떤 MASK를 사용하도록 권고하고 있어?",
"일반적으로 지상파 DTV 동일채널중계기는 무엇으로 구성되어있어?",
"방송통신위원회 고시 제2009-22호 「무선설비규칙」제5장 제1절에서 어떤 기준을 정하고 있어?",
"외국의 경우 방송 형식에 따라서 두 가지로 어떻게 구별해?",
"-47\\(dB\\) 이하 일때 얼마의 \\(kHz\\)까지 용인할 수 있어?",
"여러 형태의 마스크패턴을 이용해 시스템을 구성할 때, 어디 권고안을 의무적으로 따라야해?",
"하향 \\( (\\mathrm{N}-1) \\) 채널에서 신호세기가 \\( -68 \\mathrm{dBm} \\)과 \\( -53 \\mathrm{dBm} \\)일 때 혼신보호비는 얼마야?",
"최근에 사용되는 회로구성 방식은 뭐야?",
"중계 신호가 원래의 방송신호에 간섭을 주지 않는 범위 내에서 사용되어야 하는 이유는 뭐야?",
"소출력 중계기용으로는 주로 어떤 방식을 사용해?",
"모국신호와 동일한 채널을 사용하여 중계를 하는 동일채널중계기는 어떤 특징을 가지고 있어?",
"여러 형태의 마스크 패턴을 이용 할 때, 고려사항이 뭐야?",
"RF 동일채널중계기, IF 동일채널중계기, 궤환신호제거형 동일채널중계기(FIC-DOCR: Feedback Interference Cancellation-Digital On Channel Repeater), 등화형 동일채널중계기(EDOCR: Equalization Digital On Channel Repeater) ,궤환신호제거형-등화형 동일채널중계기(FIC-EDOCR: Feedback Interference Cancellation-Equalization Digital On Channel Repeater)로 구분되는 기준이 뭐야?",
"하향 \\( (\\mathrm{N}+1) \\) 채널에서 \\( -68 \\mathrm{dBm} \\)과 \\( -53 \\mathrm{dBm} \\)의 혼신보호비는 얼마야?",
"제31조에 규정된 송신조건 중 대역외발사강도는 어떤 것과 연관이 있어?",
"DTV 방송국 최대출력이 \\( 1 \\mathrm{MW} \\) 일 경우 인접채널에 대한 최대 간섭전력은 \\( 10 \\mu \\mathrm{Watts} \\)이라는 뜻은 어떤 의미야?",
"인접채널에 대한 최대 간섭전력은 \\( 10 \\mu \\mathrm{Watts} \\)일 때, 방송국 최대출력은 얼마야?",
"만약 출력 \\( 10 \\mathrm{~mW} / \\mathrm{MHz} \\) 이상의 특정소출력중계기에 동일기준을 적용할 경우 고성능 필터 등의 사용에 따른 장비 가격 및 설치운용비용의 절감이 쉬워?",
"DTV 방송 송신소 및 중계국의 기술적 요건들은 어디에서 정의하고 있어?",
"표1의 동일채널 혼신보호비는 중계기 방식과 관련이 있어?",
"시스템 구축 시 무엇이 표 2에 나타난 권고안을 준수하는지 파악해야해?",
"방사마스크의 세 종류가 뭐야?",
"simple mask는 주로 송신전력이 큰 송신소에서 사용되는 것이 맞아?",
"우리나라의 경우 방송업무용 무선설비에 대해 어디에서 기술기준을 정하고 있어?",
"\\( P_{I N T}( \\) \\(\\mathrm{Watts}\\) \\( / H z)=P_{E R P} /\\left[10^{(110 / 10)}\\right] \\) \\( =P_{E R P} / 10^{11} \\)<caption>위 식에서 \\( \\mathrm{P}_{\\mathrm{ERP}} \\) 가 의미하는 바가 뭐야?",
"현행 지상파 DTV 중계기의 대역외발사강도기준을 출력별로 규정할 수 있는 법제도개선으로 얻을 수 있는 효과가 뭐야?",
"중계기에 의해 발생되는 대역외 간섭전력은 어떠한 식을 통해 구해?",
"주어진 ERP 값에 따른 감쇄특성은 어떻게 구해?",
"신호대잡음비가 \\( 16 \\leq\\) SNR\\(\\leq 28 \\) 때 혼신보호비의 값은 얼마야?",
"혼신보호비가 15일 때 신호대잡음비는 얼마이상이야?",
"신호대잡음비가 SNR \\(\\leq 16 \\mathrm{~dB} \\)일 때 혼신보호비는 얼마야?"
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인공물ED
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지상파방송 난시청 해소를 위한 특정소출력 DTV 중계기(I): 기술기준연구
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<h1>I. 서론</h1><p>최근 방송통신융합 환경의 도래와 우수한 품질의 방송서비스 수요증가에 대응하기 위한 지상파방송의 디지털화가 급속히 이루어지고 있으며, 세계 각국들은 미래의 디지털방송 강국으로 자리매김하기 위한 지상파 DTV 방송 시스템 도입을 활발히 추진하고있다. 이러한 추세에 따라 우리나라도 2012년 12월 31일 04시를 기해 기존의 지상파 아날로그 TV 방송을 완전 종료하고 디지털 전환을 완료하기로 계획되어 있다.</p><p>기존 아날로그 TV 방송의 종료 및 디지털 TV방송으로의 순조로운 전환을 위하여 가장 우선적으로 고려되어야 할 사항은 시청자들이 아무런 어려움 없이 DTV 방송서비스를 접할 수 있는 방송 수신권 확보이며, 이를 위해 시청자들은 우수한 성능의 수신기를 확보하여야 할 뿐 만 아니라 다양한 형태의 전파 방해 환경 속에서도 필요 규격 이상의 방송전파 수신환경을 방송서비스 제공자(방송사)로부터 제공받을 수 있어야 한다.</p><p>우리나라는 디지털 전환이 완료되는 2012년 말까지 현재의 아날로그방송권역 수준인 \( 96 \% \) 이상의 방송권역을 확보할 계획으로, 이와 같은 방송권역 확대 및 방송 음영지역 개선을 위해 정부 및 방송사에서는 방송국 및 방송보조국(중계기)을 설치하여 양호한 방송 수신 권역 확보에 주력하고 있으나, 많은 수의 방송국 또는 대출력 중계기를 설치 운영하기위한 방송채널 자원의 부족 및 과도한 중계기 구축비용의 문제점 등이 대두되고 있다. 또한 산악 및 건물이 많은 우리나라의 지형적인 특성에 따라 발생되는 중소 규모의 인위적 자연적 난시청 및 음영지역 해소는 성공적인 디지털전환을 위한 필수적인 요인으로, 이를 위해 주파수자원 활용도가 높고 경제적으로 구축가능한 중계기 구현에 관한 연구가 필요하다.</p><p>본 연구에서는 국내의 중소규모 난시청 및 전파 음영지역 개선 방안을 모색하기 위하여 출력 \( 10 \mathrm{~mW} / \mathrm{MHz} \) 이하인 특정 소출력 DTV 중계용 무선기기(이하 “특정소출력 DTV 중계기”라 함)의 특성에 대한 국내외 기술 현황 및 관련 기술기준들을 분석하였다. 이를 활용하여 우리나라 환경에 적합한 동일채널 특정소출력 DTV 중계기의 송신특성 및 기술기준을 도출하였으며, 여러 실험들을 통하여 제안한 기준의 유효성을 입증하였다.</p>
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"방송통신융합 환경의 도래와 우수한 품질의 방송서비스 수요증가에 대응하기 위해 세계각국이 추진하고 있는 것은 뭐야?",
"우리나라는 2012년 12월 31일 04시를 기해 지상파 아날로그 TV 방송을 완전 종료하고 디지털 전환을 완료하기로 계획했어?",
"왜 지상파방송의 디지털화가 급속히 이루어지고 있어?",
"지상파방송의 디지털화가 급속히 이루어지고 있는 이유가 뭐야?",
"기존 아날로그 TV 방송의 종료 및 디지털 TV방송으로의 순조로운 전환을 위하여 방송사가 시청자들에게 제공해야하는 것은 뭐야?",
"아날로그 TV에서 디지털 TV방송으로의 전환을 위하여 가장 우선적으로 고려되어야 할 사항이 뭐야?",
"최근 방송통신융합 환경의 도래와 우수한 품질의 방송서비스 수요증가에 대응하기 위해 급속하게 이루어지고 있는게 뭐야?",
"대한민국은 언제 기존의 지상파 아날로그 TV 방송을 완전 종료하고 디지털 전환을 완료하기로 계획했어?",
"기존 아날로그 TV 방송의 종료 및 디지털 TV방송으로의 순조로운 전환을 위하여 시청자들이 해야할 일은 뭐야?",
"2012년 말까지 확보 하라고하는 최소 방송권역의 크기는 대한민국의 몇 퍼센트야?",
"디지털 TV방송으로의 전환으로 종료되는게 뭐야?",
"무엇이 디지털 TV방송으로의 전환에 따라 종료되어?",
"정부 및 방송사는 방송권역 확대 및 방송 음영지역 개선을 위해 어떻게 했어?",
"중소 규모의 인위적 자연적 난시청 및 음영지역 해소를 위해 구현하는 중계기에서 경제적으로 구축가능해야하는 이유가 뭐야?",
"방송권역 확대 및 방송 음영지역 개선을 위해 노력하는 와중 발생하는 문제점들이 어떤게 있어?",
"우리나라의 지형적 특징이 뭐야?",
"우리나라의 지형적 특징은 뭐가 있어?",
"왜 출력 \\( 10 \\mathrm{~mW} / \\mathrm{MHz} \\) 이하인 특정 소출력 DTV 중계용 무선기기의 특성에 대한 국내외 기술 현황 및 관련 기술기준들을 분석했어?",
"출력 \\( 10 \\mathrm{~mW} / \\mathrm{MHz} \\) 이하인 특정 소출력 DTV 중계용 무선기기의 특성에 대한 국내외 기술 현황 및 관련 기술기준들을 분석하여 도출한게 뭐야?",
"성공적인 디지털 전환을 위해 필수적인 요인이 뭐야?",
"중소 규모의 인위적 자연적 난시청 및 음영지역 해소를 위해 필요한 연구가 뭐야?",
"중소 규모의 인위적 자연적 난시청 및 음영지역 해소를 위해 필요한 중계기의 조건이 뭐야?",
"왜 중소 규모의 인위적 자연적 난시청 및 음영지역 해소가 필수적이야?",
"특정 소출력 DTV 중계용 무선기기의 최대 출력은 얼마야?"
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인공물ED
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지상파방송 난시청 해소를 위한 특정소출력 DTV 중계기(I): 기술기준연구
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<h1>요 약</h1><p>본 연구에서는 중소규모 지상파 DTV 방송의 난시청지역 해소를 위하여 우리나라 및 외국의 기술현황 및 관련 기술기준들을 고찰하였다. 이를 이용하여 출력 \( 10 \mathrm{~mW} / \mathrm{MHz} \) 이하인 특정 소출력 디지털 텔레비전(DTV) 방송중계용 무선기기의 송신 요구기준을 제안하였으며, 실험을 통하여 제안한 방식의 유효성을 입증하였다. 본 논문에서 제안한 방식은 기존 방식에 비해 경제적이고도 소형으로 중계기를 구현할 수 있어 수 \( \mathrm{km} \) 미만의 중소규모 난시청 지역이 많이 발생하는 우리나라 DTV 수신환경 개선에 널리 사용될 수 있다.</p>
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"본 논문에서 제안한 방식으로 구현한게 뭐야?",
"중소규모 지사파 DTV 방송의 난시청지역 해소를 위해 무선기기의 송신 요구기준을 제안하였으나 유효성을 입증하지 못했다.",
"본 논문에서 제안한 방식은 기존 방식에 비해 경제적이니?",
"기존 방법에 비해 본 논문엔 제안한 방법이 경제적일까?",
"디지털 텔레지번 방송중계용 무선기기의 출력이 얼마 이하야?",
"소출력 디지털 텔레비전 방송중계영 무선기기의 출력 단위가 뭐야?",
"본 연구에서 고찰하고 있는게 뭐야?",
"무엇이 본 연구에서 고찰되게 되어 있지?",
"대한민국에서 주로 발생하는 중소규모 난시청 지역의 범위가 얼마야?",
"제안한 송신 요구기준에 해당하는 기기는 어떤거야?",
"어떻게 중소규모 지상파 DTV 방송의 난시청지역을 해소할 수 있어?",
"제안한 방식이 가지는 이점은 어떤게 있어?",
"DTV가 뭐야?",
"무엇이 DTV일까?",
"본 연구에서 전 세게의 기술현황 및 관련 기술기준들을 고찰한 이유가 뭐야?",
"어떻게 제안한 방식의 유효성을 입증했어?",
"소출력 디지털 텔레비전을 줄인 단어가 뭐야?",
"본 연구에서 해소하고자 하는게 뭐야?",
"무엇을 본 연구에서 해결되고자 하지?"
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인공물ED
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지상파방송 난시청 해소를 위한 특정소출력 DTV 중계기(I): 기술기준연구
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<h1>V. 결 론</h1><p>본 연구에서는 국내의 중소규모 난시청 해소 및 전파 음영지역 개선을 위하여 우리나라 및 외국의 기술현황 및 관련 기술기준들을 고찰하였다. 이를 토대로 지형적 특성으로 인해 중소규모의 음영지역이 많이 발생하는 우리나라 지상파 DTV 난시청 지역 해소를 효율적으로 해결할 수 있는 출력 \( 10 \mathrm{mW} / \mathrm{MHz} \) 이하인 특정 소출력 DTV 중계용 무선기기의 송신 요구기준을 제안하였으며, 다양한 실험을 통하여 제안한 방식의 적합성 여부를 입증하였다.</p><p>제안한 simple mask 형태의 중계기와 기존의 rigid mask 중계기 간의 간섭시험 결과 혼신보호비 특성은 제안된 마스크를 사용할 때가 기존방식보다 하위 인접채널은 \( 2.58 \mathrm{dB} \), 상위 인접은 \( 5.62 \mathrm{dB} \) 증가하여 특성이 다소 나빠졌으나, 모두 ITU-R BT.1368의 DTV 인접채널 혼신보호비를 충분히 만족하고 있으므로 제안한 방사마스크를 사용하여도 방송품질 유지에는 큰 영향을 주지 않을 것으로 평가되었다. 또한 본 논문에서 제안한 simple mask를 사용할 경우, 세 종류의 중계기 방식 모두 혼신보호비 국제기준을 만족하였으며, TV 수상기의 수신성능과는 크게 관련성이 없음을 확인할 수 있었다.</p><p>따라서 제안한 방식은 인접채널에 주는 간섭량은 다소 증가하지만 현행 인접채널 혼신보호비 기준은 충분히 만족하므로 특정소출력 중계기에 적용 가능할 것으로 평가되며, 이와 같은 같은 결론을 도출하기 위하여 함께 참여한 극소출력중계기 제도개선 연구반 반원 모두에게 감사드린다.</p><p>본 논문에서 제안한 방식을 사용하면 국내의 전파 환경에 적합한 다양한 출력규모의 중계기 도입이 가능하며, 이를 통하여 기존 방송 서비스와의 채널 간 혼신을 최소화하면서도 방송서비스영역을 효과적으로 확장할 수 있다. 아울러 기존 방식에 비해 경제적이고도 쉽게 중계기를 구현할 수 있어 수 \( \mathrm{km} \) 미만의 중소규모 난시청 지역이 많이 발생하는 우리나라 DTV 수신환경 개선에 널리 사용될 수 있을 것이다.</p>
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"DTV 중계용 무선기기의 송신 요구기준은 무슨 특징을 가지고 있어?",
"우리나라의 특징은 뭐야?",
"무엇에 대해 고찰하였어?",
"출력 기준은 몇이야?",
"이 연구에서 고찰한건 뭐야?",
"무엇을 위해 고찰했어?",
"무엇을 제안했어?",
"우리나라에서 중소규모의 음영지역이 많이 발생하는 이유는 뭐야?",
"해결을 위해 어떤 출력을 제안했어?",
"기술 수준을 이 연구에서 고찰한 이유는 뭐야?",
"이 논문에서 제안한 방식은 어떤 이점을 가지는가?",
"우리나라 지상파 DTV 난시청을 효율적으로 해결할 수 있는 출력은 몇 이하인가?"
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지상파방송 난시청 해소를 위한 특정소출력 DTV 중계기(I): 기술기준연구
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<h1>IV. 시스템 구성 및 성능평가</h1><p>제안한 완화된 방사마스크를 사용할 경우 기준 DTV 신호의 인접채널 간섭전력 증가에 따라 인접 채널 신호에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 이와 같은 영향을 분석하기 위하여 사용 마스크 간의 간섭 영향과 중계기 방식에 따른 간섭 영향을 실험하였다.</p><h2>1. 송신마스크에 따른 성능평가</h2><p>완화된 규격의 simple mask를 사용하는 제안 시스템과 rigid mask 패턴을 갖는 기존 중계기 간의 상호간섭전력을 측정하기 위하여 기존의 rigid 마스크 패턴을 갖는 희망 DTV 신호와 기존 또는 제안된 마스크패턴을 통과하는 간섭신호를 결합한 후 신호크기에 따른 수신가능여부를 DTV 수신기와 스펙트럼 분석기를 통하여 동시에 측정하였다.</p><p>시험에 사용된 필터는 국내에서 제작한 3 차 (simple mask) 및 5 차(rigid mask) Chebyshev 형태의 cavity 필터로, 이를 이용하여 제안시스템과 기존시스템을 각각 구현하였다.</p><p>희망 DTV신호 및 간섭신호(동일, 상위 또는 하위 인접채널)를 결합한 후 DTV 수신기에 입력하고, 간섭신호 출력을 감쇄기로 조정하여 DTV 수신화면이 깨지는 상태(또는 수신불가)에서 스펙트럼분석기로 희망신호와 간섭신호의 전력비를 측정하여 인접채널 혼신보호비를 계산하였다.</p><p>상위인접채널 \( (\mathrm{N}+1) \) 과 하위인접채널 \( (\mathrm{N}-1) \) 상호간의 혼신보호비 측정의 객관성을 확보하기 위하여 \( \mathrm{N} \pm 1 \)(기존 Mask) \( \rightarrow\) N (제안 Mask) 및 \( \mathrm{N} \pm 1 \) (제안 Mask) \( \rightarrow\) N (기존 Mask) 의 형태로 인접채널 및 기준채널의 마스크 패턴을 상호 교환하여 시험하였으며, 희망신호의 송신전력은 표 2 에 나타낸 \( -68 \sim-28 \mathrm{dBm} \) 범위 내의 값으로 설정하였다.</p><p>각 경우에 대한 인접채널 혼신보호비 측정결과는 그림 4 및 표 3 과 같다. 측정결과를 보면 현행 마스크(rigid mask) 간의 간섭은 하위채널 \( -33.82 \mathrm{~dB} \) 및 상위채널 \( -39.76 \mathrm{~dB} \) 이었으며, 완화된 마스크(simple mask)를 사용할 경우에는 \( -31.24 \mathrm{~dB} \) 및 \( -34.16 \mathrm{~dB} \) 로 측정되었다. 표에 보인 것처럼 혼신보호비 특성은 완화된 마스크를 사용할 때가 현행 마스크보다 하위 인접채널은 \( 2.58 \mathrm{~dB} \), 상위 인접은 \( 5.62 \mathrm{~dB} \) 증가하여 특성이 다소 나빠졌으며, 이는 rigid mask를 simple mask로 변경할 경우 인접채널 혼신보호비가 \( 5 \mathrm{~dB} \) 증가한다는 IEEE 보고서 결과와 유사한 수준으로 평가된다.</p><table border><caption>표 3. 방사 마스크에 따른 DTV 혼신보호비</caption><tbody><tr><td>구 분</td><td>\( (\mathrm{N}-1) \mathrm{D} / \mathrm{U} \) 비</td><td>\( (\mathrm{N}+1) \mathrm{D} / \mathrm{U} \) 비</td></tr><tr><td>기존 \( \rightarrow \) 기존</td><td>\( -33.82 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( -39.76 \mathrm{~dB} \)</td></tr><tr><td>제안 \( \rightarrow \) 기존</td><td>\( -31.24 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( -34.16 \mathrm{~dB} \)</td></tr><tr><td>\( \mathrm{D} / \mathrm{U} \) 비 증감</td><td>\( +2.58 \mathrm{~dB} \) 증가</td><td>\( +5.62 \mathrm{~dB} \) 증가</td></tr><tr><td>\( \mathrm{D} / \mathrm{U} \) 비 기준</td><td>\( -28 \mathrm{~dB} \)이하</td><td>\( -26 \mathrm{~dB} \)이하</td></tr></tbody></table><p>또한 제안 방식의 혼신보호비 특성은 모두 표 2의 인접채널 혼신보호비를 충분히 만족하고 있으므로 제안한 방사마스크를 사용하여도 방송품질 유지에는 문제가 없는 것으로 평가되었다.</p><p>따라서 완화된 simple mask를 사용할 경우 인접채널에 주는 간섭량은 다소 증가하지만 현행 인접채널 혼신보호비 기준은 충분히 만족하므로 simple mask를 특정소출력 중계기에 적용 가능함을 알 수 있다.</p><h2>2. 중계기 방식에 따른 성능평가</h2><p>앞에서 고찰한 것처럼 특정소출력 DTV 중계기는 RF 동일채널중계기, IF 동일채널중계기, 궤환신호제거형 동일채널중계기(FIC-DOCR) 등의 형태로 구현 가능하다. 본 논문에서 제안한 완화된 방식의 마스크 패턴을 사용할 경우 각 중계기 방식들에 대한 사용 가능성을 확인하기 위하여 그림 5 의 시험 시스템을 구성하였으며, 각각의 특정소출력 동일채널 DTV 중계기를 사용하여 특성시험을 수행하였다.</p><p>먼저 3 개의 연속 채널을 이용하여 CH\((\mathrm{N}-1) \), CH \((\mathrm{N}+1) \) 에는 신호발생기에서 생성되는 이상적인 희망 DTV 신호를 전송하고 CH\((\mathrm{N}) \) 에는 제안방식을 사용한 여러 방식의 특정소출력중계 OCR 신호 또는 신호발생기 신호를 입력시켜 인접채널 혼신보호비 성능을 측정하였다.</p><p>중계기 CH (N) 출력단에 연결된 감쇄기 레벨을 최대로 조정하고 희망신호 CH\((\mathrm{N}-1)\), CH\((\mathrm{N}+1) \) 의 전력을 \( -65 \mathrm{dBm} \) 으로 고정시킨 후 감쇠기 레벨을 감소시켜 DTV 수신화면이 깨지는 임계전력점을 추출하였으며, 이때 스펙트럼분석기로 각 채널의 수신전력을 측정하여 인접채널 혼신보호비를 계산하였다.</p><p>이와 함께 DTV 수상기의 성능에 따른 중계기의 영향을 분석하기 위하여 우리나라 DTV 초기모델인 2004년 수상기와 최근 2011년 모델을 함께 사용하여 실험하였다.</p><p>2004년 수상기와 2011년 수상기의 성능변화 측정결과 TV 수상기의 수신성능과 중계기 종류와는 크게 관련성이 없음을 확인할 수 있었다.</p><p>이상적인 신호발생기 상호간 인접채널 혼신보호비는 모두 기준을 만족하였으며, IF 형 및 FIC-DOCR 형 소출력 DTV 중계기의 인접채널 혼신보호비도 비교적 양호한 것으로 측정되었다. RF 형의 경우 전체 특성은 양호하나 \( \mathrm{N}-1 \) 채널의 특성이 다소 나쁜 것으로 측정되었으며, 확인결과 이는 시스템 구성에 사용한 송신 필터의 삽입손실 특성이 좋지 않기 때문인 것으로 판명되었다.</p><p>표에서 알 수 있는 인접채널 혼신보호비 특성은 RF 방식이 가장 우수하고, FIC-DOCR 및 IF 형은 비슷한 수준으로 평가되었다. 세 종류의 중계기 방식 모두 제안한 송신마스크를 채택하여 구현 가능하므로 중계기 설치지역의 송수신 격리도 조건 등을 고려하여 선택 사용할 수 있을 것이다.</p><table border><caption>표 4. 중계기 방식에 따른 DTV 혼신보호비</caption><tbody><tr><td rowspan="2">구 분</td><td colspan="2">\( \mathrm{N}-1 \)</td><td colspan="2">\( \mathrm{N}+1 \)</td></tr><tr><td>수신기('04년)</td><td>수신기('11년)</td><td>수신기('04년)</td><td>수신기('11년)</td></tr><tr><td>신호발생기</td><td>\( -35.7 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( -38.1 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( -33.6 \mathrm{~dB} \)</td><td>\( -31.6 \mathrm{~dB} \)</td></tr><tr><td>IF형</td><td>\( -32.1 \mathrm{~dB} \) \( (+3.6 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -32.7 \mathrm{~dB} \) \( (+5.4 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -31.3 \mathrm{~dB} \) \( (+2.3 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -31.3 \mathrm{~dB} \) \( (+0.3 \mathrm{~dB}) \)</td></tr><tr><td>RF형</td><td>\( -27.4 \mathrm{~dB} \) \( (+8.3 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -37.3 \mathrm{~dB} \) \( (+0.8 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -39.2 \mathrm{~dB} \) \( (-5.6 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -39.2 \mathrm{~dB} \) \( (-7.6 \mathrm{~dB}) \)</td></tr><tr><td>FIC-DOCR</td><td>\( -32.9 \mathrm{~dB} \) \( (+2.8 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -33.3 \mathrm{~dB} \) \( (+4.8 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -33.2 \mathrm{~dB} \) \( (+0.4 \mathrm{~dB}) \)</td><td>\( -32.1 \mathrm{~dB} \) \( (-0.5 \mathrm{~dB}) \)</td></tr><tr><td>\( \mathrm{D} / \mathrm{U} \) 기준</td><td colspan = "2">\( -28 \mathrm{~dB} \)이하</td><td colspan = "2">\( -26 \mathrm{~dB} \)이하</td></tr></tbody></table>
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"본문에서 말하는 완화된 방사 마스크를 사용할 시 어떤 영향이 있나요?",
"본 논문은 완화된 방사마스크를 사용할 때의 좋지 않은 영향을 분석하기 위해 어떤 실험을 진행했나요?",
"simple 시스템과 기존 중계기 간의 상호 간섭력을 측정하기 위해 두 신호를 결합 후 신호 크기에 따른 수신 가능 여부를 무엇으로 동시 측정하였나요?",
"시험에 쓰인 필터는 기본적으로 무슨 필터인가요?",
"상호 간섭 전력을 측정하려 기존 rigid 마스크 패턴을 갖는 희망 DTV 신호와 어떤 신호를 결합하였나요?",
"상위인접채널 \\( (\\mathrm{N}+1) \\) 과 하위인접채널 \\( (\\mathrm{N}-1) \\) 상호간 혼신보호비 측정의 객관성을 가지려 무엇을 수행했나요?",
"시험에 활용된 필터는 미국에서 제작한 필터를 통해 시스템을 구현했지?",
"완화된 마스크 보다 현행 마스크가 하위이지만 상위 인접 채널\\(\\mathrm{~dB} \\)이 줄어 특성이 다소 좋아졌지?",
"본문에서 제안하는 방법의 혼신보호비 특성은 전부 표 2의 인접 채널 혼신 보호비를 상당부분 충족하고 있지?",
"본문에서 말하는 완화된 방식의 마스크 패턴을 이용하면 각 중계기 방식들에 대한 사용 가능성을 확인하려는 시험 시스템은 무엇인가요?",
"3 개의 연속 채널을 통하여서 어디로 신호 발생기에서 만들어지는 이상적 희망 DTV 신호를 전송하는가?",
"몇 개의 연속 채널을 통해서 H\\((\\mathrm{N}-1) \\), CH \\((\\mathrm{N}+1) \\) 에 신호 발생기에서 만들어지는 이상적 희망 DTV 신호를 보내는가?",
"완화된 방식의 마스크 패턴을 사용할 경우 각 중계기 방식들에 대한 사용 가능성을 확인하기 위하여 하는 실험에서 희망 신호가 전송되는 곳의 전력은 몇인가요?",
"완화된 방식의 마스크 패턴을 사용할 경우 각 중계기 방식들에 대한 사용 가능성을 확인하기 위하여 연속하는 채널에 알맞은 전력을 인가하고 DTV 수신화면이 깨지는 임계전력점을 추출하고 이때를 측정하여 무엇을 계산하나요?",
"대한민국의 DTV 초기모델은 몇년도에 나왔는가?",
"2004년과 2011년 수상기의 성능 변화 측정한 결과 TV 수상기의 수신성능과 중계기의 종류는 매우 깊은 연관이 있었지?",
"DTV수신기에 입력된 특정 신호를 조정하여 DTV 수신 화면이 수신 불가 상태를 나타낼 때 이를 어떻게 측정하나요?",
"송신 마스크에 따른 성능평가를 고려하면 특정소출력 DTV 중계기는 어떤 형태로 구현 가능한가요?",
"중계기 CH (N) 출력단에 연결된 감쇄기 레벨을 어떻게 해야해?",
"중계기 방식에 따른 DTV 혼신보호비에서 \\( \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) \\( -28 \\mathrm{~dB} \\) 조건을 만족하는 방식은 어떤건가요?",
"표 4에서 구분을 \\( \\mathrm{N}+1 \\)과 무엇으로 나누었나?",
"표 4. 중계기 방식에 따른 DTV 혼신보호비를 보면 \\( -26 \\mathrm{~dB} \\)로 결과 값이 나오는 구분열은 무엇인가요?",
"표 4에서 \\( -28 \\mathrm{~dB} \\) 이하와 \\( -26 \\mathrm{~dB} \\) 이하를 나타내는 기준은 무엇인가?",
"표 3. 방사 마스크에 따른 DTV 혼신보호비에서<td>\\( \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 기준</td>에서 가장 낮은 데시벨을 기록 수치는 몇으로 나타나나요?",
"\\( \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 기준 \\( (\\mathrm{N}-1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 값은 뭐야?",
"표 3. 방사 마스크에 따른 DTV 혼신보호비는 기존과 제안을 변환하는 과정에서 가장 큰 데시벨은 몇으로 나오나요?",
"표 3에서 기존 \\( \\rightarrow \\) 기존의 \\( (\\mathrm{N}+1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비가 나타내는 수치는 무엇인가?",
"표 4 중계기 방식에 따른 DTV 혼신보호비의 신호발생기의 데시벨이 가장 낮게 나타나는 수신기는 몇년형인가요?",
"표 4에서는 수신기('04년)과 또 몇년으로 나누어서 기록되어있는가?",
"표 3. 방사 마스크에 따른 DTV 혼신보호비에서 기존 제안 기법을 전환하는 과정 중 가장 높은 데시벨을 기록한 경우는 몇인가요?",
"표 3에서 제안 \\( \\rightarrow \\) 기존의 \\( (\\mathrm{N}-1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 수치는 무엇인가?",
"현행 마스크와 제안된 마스크의 결과는 IEEE보고서 결과와 유사한 수준으로 평가되었니?",
"기존 마스크 간의 간섭은 상위 채널에서 몇인가요?",
"표 3에서 기존 \\( \\rightarrow \\) 기존의 \\( (\\mathrm{N}+1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 값은 무엇인가?",
"제안된 마스크 필터에서 하위 채널의 혼신 보호비는 몇인가요?",
"표 3에서 제안 \\( \\rightarrow \\) 기존의 \\( (\\mathrm{N}-1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 값은 뭐야?",
"표에 보인 것처럼 혼신보호비 특성은 완화된 마스크를 사용할 때가 현행 마스크보다 하위 인접채널은 몇이 증가하였나요?",
"표 3에서 \\( \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 증감의 \\( (\\mathrm{N}-1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 값은 뭐야?",
"혼신보호비 특성은 완화된 마스크를 사용할 때가 현행 마스크 기준으로 몇인가요?",
"표 3에서 \\( \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 기준의 \\( (\\mathrm{N}-1) \\mathrm{D} / \\mathrm{U} \\) 비 값은 무엇인가?"
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인공물ED
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고성능 선형전동기 위치제어 시스템에 대한 최소차원 부하관측기의 실제적 구현 및 이를 이용한 실시간 관성추정기의 구현
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<h1>5. 실험 결과 및 분석</h1> <p>제안된 관성추정기의 성능을 확인하기위해서 TI 계열의 \( \mathrm{TMS} 320 \mathrm{C} 3 \mathrm{x} \) DSP(\(40\mathrm {MHz}\))로 구성된 서보드라이버와 상용선형전동기를 사용한 실험 설비를 구성하였다. 모든 제어알고리즘은 디지털화되어 있으며 PWM을 포함한 전류 제어주기는 50us로 구성되어 \( 20 \mathrm{kHz} \)의 스위칭 주파수를 갖도록 설계되었으며 PI로 구성된 전류제어기는 \( 3000 \mathrm{rad} / \mathrm{s} \)의 주파수 제어폭(band width)을 갖는다. 위치명령 패턴 발생기 및 위치제어기, 부하관측기, 관성추정기를 포함한 전체 제어기의 제어 주기는 500us이며 위치제어기는 상태 계환형 PID로 구성되어 있으며 주파수 제어폭은 \( 200 \mathrm{rad} / \mathrm{s} \)로 설정하였다. 표 1에는 제어에 사용된 선형 전동기의 제원이 표시되어 있다.</p> <p>그림 10 에는 제어기에 실제 이동자 무게와 같은 \( 2.1 \mathrm{~kg} \)의 이동자 무게 정보를 사용하여 제어를 수행한 경우에 대한 제어상의 주요 파형이 도시되어 있다. 위치 명령의 궤적은 대칭 프로파일 생성 방법에 의해 충격량(jerk)을 1500. \( \mathrm{m} / \mathrm{s}^{3} \), 최대 가속도를 \( 9.8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2} \), 최대 속도 \( 1 . \mathrm{m} / \mathrm{s} \)의 조건 하에서 \( 0.2 \mathrm{~m} \) 이송 동작 지령을 주었다. 최소차원 관측기의 이득 \( K_{O} \)는 1000.을 사용하였다. 그립 10 (b)에는 위치제어기의 출력이 도시되어 있다. 이동자 무게가 \( 2.1 \mathrm{~kg} \)이므로 \( 9.8 \) \( \mathrm{m} / \mathrm{s}^{2} \)의 가속도를 발생시키기 위해 약 \( 20 \mathrm{~N}(=9.8 \times 2.1) \)의 출력이 나오고 있음을 볼 수 있으며 그림 10 (c)에 도시된 관측된 부하와 합쳐져서 실제 전동기의 힘(토크)으로 작용한고, 그림 10 (a)와 같이 속도가 \( 9.8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2} \)의 가속도로 가속되고 있음을 볼 수 있다. 그림 10 (d)에는 관성(무게) 추정을 위한 적분구간임을 표시하는 플래그를 도시하였다. 적분 구간을 정하는 방법은 여러가지 있을 수 있으나 영(0)속도 부근에서의 비선형적 마찰 부하특성을 피하기 위해 가능하면 높은 속도 구간에서 적분하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 \( 0.7 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \) 이상의 속도구간에서 적분을 하였다. 그림에서 수직 점선은 적분 구간을 표시하기위해 파형에 설명을 붙이는 과정에서 의도적으로 기입된 것이다.</p> <table border><caption>표 1. 선형전동기의 제원</caption> <tbody><tr><td>파라메터</td><td>값</td><td>의미</td></tr><tr><td>\( R_{S} \)</td><td>\( 2.7 \Omega \)</td><td>Stator R. (DC eq.)</td></tr><tr><td>\( L_{m} \)</td><td>\( 0.7 \mathrm{mH} \)</td><td>Stator L. (DC eq.)</td></tr><tr><td>\( K_{T} \)</td><td>\( 12 \mathrm{~N} / \mathrm{A} \)</td><td>Force Const. (DC eq.)</td></tr><tr><td>\( M \)</td><td>\( 2.1 \mathrm{~kg} \)</td><td>Total Mover Mass</td></tr><tr><td>\( v_{\max } \)</td><td>\( 3.0 \mathrm{~m} \)</td><td>최대속도</td></tr><tr><td>Scaler</td><td>\( 1 \mathrm{um} \)</td><td>Linear Scaler resolution</td></tr></tbody></table>
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"관성 추정을 위해 그림 10(d)에 어떻게 표시했나요?",
"적분구간은 설정은 어떻게 하는게 바람직하나요?",
"약 \\( 20 \\mathrm{~N}\\)의 출력이 어떻게 발생되나요?",
"\\( 9.8 \\) \\( \\mathrm{m} / \\mathrm{s}^{2} \\)의 가속도로 이동자 무게가 \\( 2.1 \\mathrm{~kg} \\)을 움직이기 위한 출력식은 어떻게 나타나나요?",
"출력이 \\( 20 \\mathrm{~N}(=9.8 \\times 2.1) \\)일때, 실제 전동기에 작용된 토크는 어떻게 나타나나요?",
"적분 구간을 표시하기위한 수직 점선 표기는 어떻게 하나요?",
"비선형적 마찰 부하특성을 피하기 위해 어떻게 적분했나요?",
"\\( 9.8 \\) \\( \\mathrm{m} / \\mathrm{s}^{2} \\) 가속을 내기위해 설정한 약 \\( 20 \\mathrm{~N }\\)의 출력은 실제 전동기 토크에 작용되어 어떻게 가속되고 있나요?",
"그림에서 수직 점선은 어떻게 기입되었나요?",
"모든 제어알고리즘은 어떻게 처리되어있나요?",
"어떻게 모든 제어알고리즘이 처리되어 있어?",
"실험 환경은 어떻게 되나요?",
"실험 환경은 어때?",
"전체 제어기에 포함된 위치제어기는 어떻게 구성되나요?",
"어떻게 전체 제어기에 포함된 위치제어기가 구성돼?",
"성능 분석에 사용된 서보드라이버는 어떻게 구성되나요?",
"이동자 무게 구현을 어떻게 수행해서 파형을 그리나요?",
"디지털화된 제어 알고리즘의 제어주기는 어떻게 구성하였나요?",
"어떻게 디지털화된 제어 알고리즘의 제어주기가 구성되어있어?",
"전류 제어기는 어떻게 설계되었나요?",
"어떻게 전류 제어기가 설계되었나?",
"제안된 관성추정기의 성능은 어떻게 확인하나요?",
"제안된 관성추정기의 성능 확인을 어떻게 해?",
"전체 제어기는 어떻게 구성되나요?",
"어떻게 전체 제어기가 구성되나요?",
"PWM을 포함한 전류 제어기의 주파수 제어폭은 어떻게 되나요?",
"제어기의 제어상의 주요파형을 그리기 위해 어떻게 하나요?",
"전체 제어기의 제어주기는 어떻게 설정했나요?",
"어떻게 전체 제어기의 제어주기는를 설정했나?",
"부하관측기의 제어 주기는 어떻게 설정했나요?",
"어떻게 부하관측기의 제어 주기를 설정했어?",
"위치 명령의 궤적의 충격량 설정은 어떻게 했나요?",
"본 논문에서 적분 중 발생하는 비선형적 마찰 부하특성을 피하기 위해 적분구간 설정은 어떻게 하는걸 권장하나요?",
"제어기의 위치 명령의 궤적 설정은 어떻게 했나요?",
"최소차원 관측기의 gain값은 어떻게 설정했나요?",
"해당 표에서 \\( v_{\\max } \\)의 값은 얼마인가요?",
"해당 표에서 \\(M\\) 값은 무슨 의미를 가지나요?",
"전동기 제원에서 Scaler는 무슨 의미를 가지나요?",
"표 1에서 파라메터 값이 Scaler인 경우 그 값은 얼마인가요?",
"해당 표에서 최대속도를 나타내는 파라미터 기호는 무엇인가요?",
"표 1. 선형전동기의 제원에서 Stator L. (DC eq.)은 파라미터로 어떻게 표시되나요?",
"해당 표에서 12 \\({N} / \\mathrm{A} \\)의 파라미터 값은 무엇인가요?",
"해당 표에서 \\( 2.7 \\Omega \\)는 파라미터에서 무슨의미를 가지나요?"
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인공물ED
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프르브유닛 소자용 블레이드형 팁 제조방법
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<h2>2.3 제작된 블레이드 형 팁</h2> <p>그림 3은 DFR 현상이 끝난 후의 블레이드 형 팁 어레이를 보여주고 있다. 한 장의 기판에 100개의 팁이 어레이로 형성되어 있는데 이 중에서 가장 중요한 부분인 탐침 부분을 보여주는데, 진하게 보이는 부분은 DFR이 코팅된 상태이며 밝게 보이는 부분은 DFR이 현상된 부분을 보여주고 있다. 그림 3은 버블법을 이용한 DFR의 현상이 정밀하게 이루어진 것을 보여주고 있다.</p> <p>그림 4는 베릴륨동 박판을 염화제이철 수용액을 이용하여 식각하고 기판의 표면에 코팅되어 있는 DFR을 제거한 후의 사진으로 실제 탐침이 이루어지는 팁의 양쪽 끝단을 보여주고 있다. 또한, 그림 4로부터 탐침이 이루어지는 부분의 선폭은 약 \( 50 \mu \mathrm{m} \)로 식각된 면의 상태가 매우 양호하고 수직에 가깝게 식각되었음을 알 수 있다.</p> <p>그림 5는 무전해도금법을 이용하여 니켈과 금을 도금한 후의 블레이드 형 팁의 단면을 보여주고 있는 사진으로, 그림 5(a)는 \( 3 \mu \mathrm{m} \) 두께의 니켈을 도금한 후의 사진이며 그림 5 (b)는 \( 0.1 \mu \mathrm{m} \) 두께의 금을 도금한 후의 사진이다. 특히 그림 5(b)에서는 양쪽 브리지 부분에 스크린 프린팅법에 의해 코팅된 PR 층이 있던 부분이 보이는데 이는 마지막 공정에서 브리지 부분을 절반식각 함으로써 이 부분에는 니켈과 금이 도금되지 않았으며 또한 베릴륨동 박판이 절반식각 되었음을 알 수 있다. 이 부분은 100개의 블레이드 형 팁 어레이를 베릴륨동 박판으로부터 분리되는 부분으로, 만일 브리지 부분을 절반식각 해 주지 않으면 하나의 팁을 기판으로부터 분리시키는데 있어서 팁이 휘어지거나 기판으로부터 팁이 잘 분리되지 않는 현상이 일어나므로 반드시 절반식각 공정을 통하여 브리지 부분을 절반식각해 주는 것이 좋다.</p> <p>그림 6은 최종적으로 완성된 블레이드 형 팁 사진으로서, 상단의 두 사진은 브리지 부분이 절반식각 되었음을 보여주고 있고, 중간의 사진을 통하여 제품에 대한 명칭이 새겨져 있음을 볼 수 있다. 또한 하단의 두 사진은 양 끝단의 탐침 부분에 대한 사진으로, 왼쪽 사진이 LCD 패널의 셀에 닿는 부분의 탐침이고 오른쪽 사진은 측정된 전기량이 측정기계에 전달되는 부분의 탐침이다. 실제 제품에서 요구되는 사항은 상단의 브리지 부분에 대한 절반식각을 해주는 것과, 팁의 한 부분에 제품에 대한 명칭을 기재해 주는 것 그리고 무엇보다 중요한 것은 탐침 부분의 식각상태가 수직에 가까워야 하며 전체 치수 및 부분적인 치수가 허용되는 공차 내에 들어와야 한다는 것이다. 이러한 실제 사용되고 있는 제품에 대한 요구사항을 고려해 볼 때 그림 6에서는 이러한 사항들이 충실히 이행되었음이 보여진다.</p> <p>그림 7은 이처럼 제작된 블레이드 형의 팁과 현재 사용되고 있는 팁을 비교한 사진으로, 그림 7(a)는 본 연구에서 제작된 탐침 사진이며, 그림 7(b)는 현재 사용되고 있는 상용화된 제품의 탐침 부분에 대한 사진을 보여주고 있다. 그림 7에서 볼 수 있듯이 본 연구에 의해 제작된 팁의 식각면과 기판의 표면상태가 현재 사용되고 있는 제품에 비해 상태가 훨씬 우수함을 알 수 있다.</p> <p>표 1은 두 제품에 대한 특성을 비교한 것으로 상용화 제품에 비해서 본 연구에서 개발한 소자의 치수 정밀도가 높다는 것을 보여주고 있다. 표 2는 제작된 팁의 측정결과이다. 그림 8은 표 2의 측정값에 대한 표준편차 값을 그래프로 나타낸 것으로 표준편차 값이 길이의 크기에 비해 매우 적음을 알 수 있다. 위의 비교를 통해 새로이 제작된 블레이드 형 팁의 특성이 현재 사용되고 있는 팁에 비해 식각면의 직각도나 치수 정밀도, 인장강도 등이 더 우수함을 알 수 있다.</p> <table border><caption>표 1. 블레이드 형 팁의 특성 비교 (a) 제작된 팁 (b) 상 용화 팁</caption> <tbody><tr><td></td><td>직각도</td><td>부분 치수 정밀도(\(\mu \mathrm{m} \))</td><td>전체 치수 정밀도(\(\mu \mathrm{m} \))</td><td>인장강도 \( \left(\mathrm{kg} / \mathrm{mm}^{2}\right) \)</td></tr><tr><td>상용화 제품</td><td>\( 75 \sim 78^{\circ} \)</td><td>\( \pm 10 \)</td><td>\( \pm 20 \)</td><td>160~163</td></tr><tr><td>본 연구 개발소자</td><td>\( 82 \sim 85^{\circ} \)</td><td>\( \pm 5 \)</td><td>\( \pm 10 \)</td><td>175~178</td></tr></tbody></table> <table border><caption>표 2. 본 연구에서 제작된 블레이드 형 팁의 측정 값 [단위 : \( \mathrm{mm} \)]</caption> <tbody><tr><td>측정 구간</td><td>측정 1</td><td>측정 2</td><td>측정 3</td><td>측정 4</td></tr><tr><td>(1)</td><td>5.254</td><td>5.252</td><td>5.248</td><td>5.253</td></tr><tr><td>(2)</td><td>2.748</td><td>2.747</td><td>2.749</td><td>2.752</td></tr><tr><td>(3)</td><td>6.248</td><td>6.251</td><td>6.254</td><td>6.249</td></tr><tr><td>(4)</td><td>7.998</td><td>7.996</td><td>7.998</td><td>8.001</td></tr><tr><td>(5)</td><td>6.254</td><td>6.248</td><td>6.252</td><td>6.249</td></tr><tr><td>(6)</td><td>1.753</td><td>1.748</td><td>1.751</td><td>1.749</td></tr><tr><td>(7)</td><td>4.248</td><td>4.247</td><td>4.253</td><td>4.254</td></tr><tr><td>(8)</td><td>0.499</td><td>0.497</td><td>0.502</td><td>0.499</td></tr><tr><td>(9)</td><td>1.252</td><td>1.253</td><td>1.252</td><td>1.251</td></tr><tr><td>(10)</td><td>0.497</td><td>0.499</td><td>0.499</td><td>0.501</td></tr><tr><td>(11)</td><td>2.298</td><td>2.302</td><td>2.299</td><td>2.303</td></tr><tr><td>(12)</td><td>2.297</td><td>2.299</td><td>2.299</td><td>2.302</td></tr><tr><td>전체길이</td><td>30.002</td><td>29.994</td><td>30.005</td><td>30.006</td></tr><tr><td>두께</td><td>0.023</td><td>0.023</td><td>0.023</td><td>0.023</td></tr></tbody></table>
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"두께를 보면 측정 2는 얼마로 나오는가?",
"측정 2에서 측정 구간 (2)의 값은 무엇인가?",
"측정 1의 전체길이는 몇인가?",
"부분 치수 정밀도에서 본 연구 개발소자의 값은 얼마인가?",
"표 1. 블레이드 형 팁의 특성 비교 (a) 제작된 팁 (b) 상 용화 팁에서 상용화 제품의 직각도는 몇인가?",
"(4)인 측정 구간에서 측정 4의 값은 얼마로 나오는가?",
"(3)에서 측정 3은 무엇으로 나오는가?",
"인장강도가 175~178로 나온 것은 어느 것인가?",
"전체길이가 가장 짧은 것은 어느 측정 때인가?",
"인장강도가 더 큰 것의 직각도는 얼마인가?",
"전체 치수 정밀도를 살펴볼 때 상용화 제품은 몇인가?",
"표 2. 본 연구에서 제작된 블레이드 형 팁의 측정 값에서 측정 1의 (1)은 얼마인가?",
"전체 치수 정밀도가 더 높은 것은 무엇인가?"
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인공물ED
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안드로이드 기반 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템 구현에 관한 연구
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<h1>요약</h1><p>본 논문에서는 안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 휴대용 단말기와 서버로 구성된다. 단말기 하드웨어부는 ARM Cortex-A9(S5PV210)프로세서로 이루어진 제어부, 전원부, 유무선통신부, 입출력부 등으로 구성된다. 단말기에 사용되는 카메라와 WiFi모듈을 위한 리눅스 커널을 포팅하고 전용 디바이스 드라이버를 개발하였다. 번호판 인식 알고리즘은 캐니 에지검출기를 사용한 번호판 후보영역 설정, 레이블링을 이용한 번호판 번호 추출, 템플릿 매칭을 이용한 번호인식 등으로 구현된다. 단말기에 의하여 인식된 번호는 사용자가 소지한 휴대폰을 통하여 원격지의 서버에 전송되어 차량상태를 데이터베이스에서 검색하여 다시 단말기로 전송 해주게 된다. 본 논문에서 제안하는 시스템을 효용성을 입증하기 위하여 자연환경에서 사용자가 직접 단말기를 휴대하고 임의의 차량 번호판을 촬영하여 인식률을 확인한결과, \( 95 \% \)의 인식률을 보였다. 제안된 시스템은 저가형의 휴대용 번호판 인식기에 적합하며, 안드로이드 운영체제를 사용함으로써 장기간 사용 시에도 시스템의 안정성을 가능케 하였다.</p><h1>1. 서론</h1><p>최근에는 도시의 대형화로 인한 각종 교통사고와 차량 관련 위험 요소가 급증하였다. 또한 차량을 이용한 유괴, 납치 등의 범죄가 급증하여 현장 영상의 단순 모니터링 및 증거용 자료제공의 소극적인 범죄 대처에서 벗어나 번호판 인식을 통한 실시간 추적 등의 국민 생활안전을 위한 적극적인 범죄 대처로 전환이 필요하다. 또한 고속도로, 과속 단속 시스템 및 대형건물 또는 유통센터 및 주차장 등 정산 시스템에 대한 수요가 증가하고 있다. 현재 도로에서 고정형 감시카메라를 설치하여 속도위반, 불법주정차, 도난차량 등을 단속하고 있지만 촬영 영역을 벗어난 지역에서의 단속이 불가능하여 한계성이 있다. 한편, 윈도우 기반의 운영체제를 사용하기 때문에 발열이 상당히 심하고 발열로 인한 잦은 고장 및 다운현상 등의 문제가 지속적으로 발생하여 유지보수 비용이 요구된다. 그리고 기존의 윈도우 운영체제 기반의 자동차 번호판 인식 시스템은 규모가 크고 단속차량에 부착한 상태에서 단속이 이루어지게 되기 때문에 휴대가 불가능 하고 고가의 설치비용등으로 인한 예산문제에 부딪힐 수밖에 없는 실정이다.</p><p>따라서 본 논문에서는 안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템을 제안한다. 안드로이드 운영체제는 모바일기기에 적합한 운영체제로써 장기간 사용 시에도 시스템의 안정성을 가능케 한다. 또한 윈도우 운영체제 시스템 구성을 구축하는 비용에 비하여 상대적으로 저비용으로 안드로이드 운영체제 시스템 구성을 구축할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있다.그림 1은 본 논문에서 구축하고자 하는 스마트 캠방식의 저가형 휴대용 자동차 번호판 인식 시스템의 전체 순서도이다. 첫 번째로 휴대용 단말기에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 번호판 영상을 획득한다. 두 번째로 영상처리를 통한 번호판 후보영역을 추출하고 차량 번호를 인식한다. 세 번째로 인식된 차량 번호가 사용자가 소지한 휴대폰을 통하여 원격지의 서버에 전송되어 차량상태를 DB에서 검색하여 다시 단말기로 전송 해주게 된다.</p>
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"본문에서 제안된 시스템은 IOS 운영체계에도 적합하지?",
"본문에서 제안하는 시스템은 고가형 휴대용 번호판 인식기에 적절하지?",
"자연 환경에서 사용자가 직접 단말기를 통해 임의의 차량의 번호판을 사진 촬영한 인식률은 얼마인가?",
"논문에서 제시하는 시스템의 효용성 입증 결과 인식률은 몇 프로 였어?",
"단말기 하드웨어부는 어떤 프로세스로 이루어져 있는가?",
"단말기의 하드웨어 부분은 어떠한 프로세스로 되어 있어?",
"단말기 하드웨어부 구성요소가 아닌것은?",
"번호판 인식 알고리즘의 구현 요소가 아닌 것은?",
"안드로이드 운영체제의 특징이 아닌 것은 무엇인가요?",
"스마트 캠방식의 저가형 휴대용 자동차 번호판 인식 시스템의 두번째 순서는 무엇인가?",
"기존의 윈도우 운영 체제 토대의 자동차 번호판 인식 시스템의 단점은 무엇인가요?",
"스마트 캠방식의 저가형 휴대용 자동차 번호판 인식 시스템의 세 번째 순서는 어떻게 돼?",
"발열이 굉장하고 발열로 인해 잦은 고장 문제가 계속해 발생하여 유지 보수 비용이 요구되는 이유는 무엇인가요?",
"발열이 심하여 고장이나 다운 현상이 나는 이유는 어떠한 운영 체제를 사용하기에 그런거야?",
"안드로이드 운영 체제를 토대의 스마트 캠 방식 저가형 자동차 번호판 인식 시스템을 본문에서 제안하는 이유는 무엇인가요?",
"윈도우 기반의 운영 체제를 통해 생기는 문제점은 무엇인가요?",
"윈도우 운영 체제를 쓰면 발열이 심함으로 무슨 현상이 일어나는가?",
"스마트 캠방식의 저가형 휴대용 자동차 번호판 인식 시스템의 첫 순서는 무엇인가?",
"단말기에 설치된 무엇을 통해 번호판 영상을 얻게 돼?",
"휴대용 단말기에는 보통 무엇이 설치되어 있어?",
"안드로이드 운영 체제를 토대로 스마트 캠 방법의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템은 뭘로 구성돼?",
"논문이 제시하는 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템의 구성은 무엇으로 되어있는가?"
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인공물ED
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안드로이드 기반 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템 구현에 관한 연구
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<h1>6. 결론</h1><p>안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 스마트 캠방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 안드로이드 운영체제를 기반으로 함으로써 시스템의 휴대성을 부여하여 고정형 감시카메라의 촬영 지역을 벗어난 지역의 관리 및 단속이 가능하도록 하고 기존의 시스템의 발열로 인한 잦은 고장 및 다운현상 등의 문제를 해결할 수가 있다. 또한 한 윈도우 운영체제 시스템 구성을 구축하는 비용에 비하여 상대적으로 저비용으로 안드로이드 운영체제시스템 구성을 구축할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있게 된다. 본 논문에서 언급된 자체 개발된 안드로이드 운영체제 기반의 자동차 번호판 인식 단말기를 통하여 인식률을 확인한 결과는 기존 고정형 시스템에 비해 떨어지는 인식률은 보였으나, 이는 휴대용 번호판 인식기의 제약적인 환경이기 때문이었다.향후 연구과제로는 안드로이드상에서 처리속도의 효율성 향상과 기계학습 기법을 사용한 차량 번호 인식 알고리즘의 연구가 필요하다. 또한 배터리 소모 시간의 증가를 위해서 PMIC를 사용한 디스플레이 대기모드의 연구가 필요하다.</p>
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"안드로이드 운영체제를 기반으로 한 제안된 시스템은 윈도우 운영체제 시스템에 비하여 비용을 절감할 수 있니?",
"배터리 소모 시간의 증가를 위해서 필요한 연구는 뭐니?",
"제안된 저가형 자동차 번호판 인식 시스템은 어떤 운영체제를 기반으로 하니?",
"안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 스마트 캠방식의 고가형 자동차 번호판 인식 시스템을 제안하였니?"
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인공물ED
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안드로이드 기반 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템 구현에 관한 연구
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<h1>2. 번호판 인식에 관련된 연구</h1><p>본 장에서는 번호판 인식에 관련된 선행 기술에 대하여 논한다. 자동차 번호판 인식 기술은 영상처리 기술을 통해 차량 번호판 후보 영역을 설정하고, 차량 번호판의 구성요소를 추출하여 번호를 인식하는 기술이다. 자동차 번호판 인식에 필요한 기술은 다음과 같다.</p><h2>2.1 차량 번호판 후보영역 설정</h2><p>차량 번호판 후보영역 설정 기술은 컬러 값을 이용한 영역 설정 기법과 누적 히스토그램을 이용한 영역설정 기법, 수직성분을 이용한 번호판 후보영역 설정기법 등의 기술이 있다. 첫 번째로는 컬러 값을 이용한 영역 설정 기법은 번호판의 색상정보를 이용하여 번호판 후보 영역을 설정하는 기법이다. 국내의 경우번호판의 색상이 녹색, 노란색, 흰색으로 한정되어있다. 이점을 이용하여 한정되어 있는 색상을 제외한 나머지 색상의 정보를 버리고 원하는 색상에 대한 집합군을 찾아 번호판으로 인식한다. 컬러 값을 이용하면 연산량이 적어 빠르게 후보 영역을 찾아낼 수 있다. 한편, 조명의 변화에 따른 색 변화에 민감하며 오검출률이 높다. 두 번째로 누적 히스토그램을 이용한 영역 설정 기법은 번호판의 문자와 배경의 색이 명확히 달라 연속적인 명암 변화가 일어나는 영역을 번호판후보 영역으로 지정하는 기법이다.</p><p>전체 영상에서 수직 및 수평 누적 히스토그램을 추출하여 밝기값이 가장 왕성히 변하는 영역을 후보영역으로 설정한다. 누적 히스토그램을 이용한 영역 설정 기법은 다른 방법에 비해 빠르다. 하지만 명암변화가 많은 배경이 있을 때에는 오검출률이 높다. 마지막으로 수직성분을 이용한 번호판 후보영역 설정 기법이 있다. 번호판을 포함한 영상에서 번호판 내부에 수직성분이 다른 영역에 비해 군집해 있음을 이용한다. 수직에지 검출을 통해서 수직 성분만 추출하여 수직 성분들이 군집한 영역을 후보영역으로 설정한다. 수직성분을 이용한 후보영역 설정 기법은 비교적 정확하게 번호판 영역을 설정한다. 한편, 차량 번호판 상단 부분에 있는 라디에이터 그릴 부분이 차량 종류에 따라 수직성분이 많기 때문에 오검출의 가능성이 있다.</p><h2>2.2 차량 번호판 구성요소</h2><p>차량 번호판 구성요소 추출 기술은 번호와 바탕의 색상 차이를 이용하여 차량 번호판 이미지를 이진화하고 각 번호마다 레이블링(Labling) 처리를 한다. 레이블링 기술은 이미지에서 밀집되어 있는 데이터를 하나의 개체로 만드는 기술로써 위치 정보 및 개체 고유번호를 가지게 된다.</p><h2>2.3 차량 번호 인식</h2><p>차량 번호 인식 기술은 템플릿 매칭(TemplateMatching) 기법과 기계학습 기법이 존재한다. 템플릿매칭 기법은 입력될 데이터의 후보 데이터를 미리 수집하여 저장한 후에, 데이터가 입력될 시 미리 저장된후보 데이터 군과 유사도를 측정하여 가장 유사도가 높은 데이터와 매칭시켜 판별한다. 템플릿 매칭 기법은 비교될 후보 데이터베이스만 있다면 비교적 쉽게 구현이 가능하다. 하지만 비교될 후보 데이터가 쓰이는 곳에 따라 형태가 달라지는 경우 인식률이 크게 떨어진다. 예를 들어 차량 번호 인식이 아닌 글자 판독기의 경우 사람마다 글씨체가 달라 판별이 어렵다. 차량 번호 인식에서도 촬영 각도에 의한 왜곡이나 카메라의 화소가 적어 번호의 형태가 뭉그러진 경우 인식률이 떨어진다.</p><p>한편 기계학습 기법은 데이터를 미리 학습을 시켜 데이터를 분류하는 기법이다. 종류로는 SVM, 인공신경망 등의 기법이 있다. SVM은 데이터를 특징벡터로 표현하여 데이터 간의 경계를 나누어 영역을 나누는 기법이다.데이터가 유입 시에 별도의 연산이 필요 없이 자신의 좌표에 해당하는 영역으로 분류가 된다. 인공신경망은 인간의 신경망에 있는 뉴런을 모델로 프로그래밍하여 데이터를 학습한다. 인공신경망은 데이터베이스 안에서 자신만의 분류 기준을 만들고 유입데이터를 분류한다. SVM과 인공신경망 모두데이터 유입시 처리 속도가 빠르고 비교적 정확하게 분류한다. 학습에 오랜 시간이 걸리고 수학적인 해석이 필요한 기법이기에 구현이 쉽지 않다.</p><h1>3. 시스템 구현</h1><p>본 장에서는 제안된 시스템의 구현 방법을 논한다. 본 논문에서 일반 스마트폰을 사용하지 않고 단말기하드웨어를 따로 제작하는 이유로는 시스템의 사용처가 보안에 주의가 필요한 공무기관, 공기업 등으로 예상하기 때문에 보안에 상대적으로 취약한 스마트폰을 사용하지 않았다. 제안되는 시스템의 구성에는 다음과 같다.</p><h2>3.1 단말기 하드웨어</h2><p>단말기 하드웨어부는 크게 제어부, 전원부, 유무선통신부, 입출력부 등으로 구성된다. 각 부분은 그림 2에서와 같이 ARM Cortex-A9(S5PV210) 프로세서를 사용하여 시스템 운영 전반을 관리 및 통제하도록 하였으며 안드로이드 운영체제를 탑재하기 위해 \( 256 \mathrm{MB} \)의 DDR2 SDRAM과 \( 512 \mathrm{MB} \)의 NAND Flash를 사용할 수 있도록 구성하였다. 또한 촬영 영상을 저장하기 위하여 T-Flash(Micro-SD)카드를 장착하였다. 전원부에는 효율적인 전원관리를 위해 외부 전원 어댑터를 사용하였고 \( 3600 \mathrm{mAh} \)의 대용량 배터리를 사용한 전원공급회로를 구성하였다. 유무선통신부에서는 원거리 및 근거리 무선통신 모두를 지원하기 위해 Ethernet과 WiFi를 구성하였다. 입력부에서는 기존 스마트폰에서 사용하는 롤링 셔터 카메라가 아닌 글로벌 셔터 카메라를 탑재하여 차량의 이동에 의한 이미지 왜곡현상을 방지하였다.</p><h2>3.2 펌웨어 및 모듈 드라이버</h2><p>설계과정에 따라 하드웨어가 설계된 이후에 안드로이드 \( v 2.3 .6 \) (Gingerbread)를 탑재하였다. 안드로이드기반 휴대용 단말기를 구성하는 카메라 모듈 및 와이파이 모듈에 매칭되는 드라이버를 제작하고, 이 드라이버를 안드로이드에 포팅하였다. WiFi 모듈과 카메라모듈 드라이버의 인식 과정은 각각 그림 3과 그림 4와같다. 카메라 모듈의 경우, 카메라 모듈을 고려하여 디스플레이부의 해상도를 결정하고, 이에 따른 프레임버퍼를 수정하였다. 이후, 커널 컴파일 전에 menuconfig,Makefile을 수정하고, 커널 옵션에서 드라이버를 선택하고, 크로스 컴파일 하였다. 한편, 와이파이 통신모듈의 경우, 드라이버를 make modules로 컴파일 하여 모듈 파일인 .ko 파일을 추출한 뒤 충돌 또는 중복되는 드라이버 및 모듈을 고려하여 make menuconfig를 통하여 모듈 선택 및 해제 후 위치를 지정하고, 크로스컴파일 하였다.</p><h2>3.3 어플리케이션</h2><p>휴대용 자동차 번호판 인식 어플리케이션을 자체개발하여 단말기에 탑재하였다. 어플리케이션의 동작은 크게3가지 부분으로 나눌 수가 있는데, 카메라를 통한 영상 데이터를 수신하는 과정, 수신된 영상데이터에서 차량 번호를 인식하는 과정, 중앙관리서버와 송수신하여 촬영된 차량의 차량정보를 확인하는 과정을 거쳐 동작된다. 영상데이터를 수신하는 과정에서는 단말기에 장착된 글로벌 셔터 구동 방식의 카메라의 이미지 센서로부터 촬영된 차량 번호판의 영상데이터를 수신한다. 차량 번호 인식과정에서는 차량 번호판후보영역을 추출하는 과정과 추출된 차량 번호판 후보영역에서 차량 번호를 추출하는 과정 등의 2개의 과정을 거쳐 차량 번호를 인식한다.</p><p>차량 번호판 후보영역추출 과정에서는 먼저 수신된 차량 번호판 영상데이터에 대해 캐니 에지(Canny edge) 검출기를 이용하여 에지를 검출한다. 검출된 에지 이미지에 윤곽선(Contour)을 탐색하여 윤곽선의 길이와 넓이를 계산하고, 상기 윤곽선을 바탕으로 에지에서 배경 성분과 차량 성분들을 제거한다. 배경 성분과 차량 성분들을 제거하고 획득된 윤곽선 이미지에 대해 직사각형 윈도우를 탐색시켜 픽셀의 밀집도가 높은 영역을 차량 번호판 후보영역으로 설정한다. 다음에 획득한 차량 번호판 후보영역 이미지를 이진화 하고 레이블링(Labeling) 처리를 통해 차량 번호판 구성요소를 추출한다. 추출된 차량 번호판 구성요소를 기존에 확보된 템플릿의 크기와 동일하게 조정하여 템플릿 매칭을 통해 차량번호를 인식한다.그림 5는 단말기에 탑재된 어플리케이션의 자동차번호판 인식 알고리즘의 전체 흐름도를 나타내고 있다.</p><h2>3.4 서버</h2><p>서버는 휴대용 자동차 번호판 인식 단말기로부터 전송되는 데이터를 수집하고 이를 효율적으로 관리하게 된다. 서버는 차량번호 데이터에 대응하는 행정처리 정보를 포함하는 자동차 상태 정보를 추출하고, 차량 상태 정보를 단말기로 전송한다. 또한 응용 어플리케이션 내에서 데이터베이스를 구축하여 전송된 데이터를 안전하게 관리할 수 있게 하였다. 그림 6은 직접 구축한 서버 응용 어플리케이션의 실행화면이다.</p><h1>4. 실험 방법</h1><h2>4.1 실험 환경</h2><p>본 실험에 사용한 장비는 그림 7과 같이 안드로이드 기반 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식시스템 단말기와 그림 8의 서버 응용 어플리케이션을 운용할 컴퓨터 등으로 구성되어 있다.측정 대상과 휴대용 단말기는 \( 1.5 \mathrm{~m} \)의 거리 두고 자연환경에서 임의의 차량에 대하여 단말기를 사용자가 직접 휴대하고 실험을 하였다. 그림 9와 그림 10은 본논문에서 제안하는 시스템의 휴대용 단말기의 실험 환경을 나타내고 있다</p><h2>4.2 데이터 통신망의 구축</h2><p>데이터 송수신을 위해서 WiFi를 사용하였으며 실외에서 WiFi사용 환경을 구축하기 위해 이동통신망을 사용하는 단말기의 휴대용 WiFi 핫스팟 기능을 사용하여 이동통신망 단말기를 AP (Access Point)로 활용하였다. 중앙관리서버는 실내의 Ethernet을 통해 통신망을 구축하였다.</p><h1>5. 실험 결과</h1><h2>5.1 자동차 번호판 인식률 확인</h2><p>안드로이드 기반의 자동차 번호판 인식 시스템의 일반적인 인식률을 확인하기 위해 색상별로 다양한 번호판을 촬영하여 인식률을 확인하였다. 그림 11, 그림 12, 그림 13은 각각 색상별 번호판 인식 결과이다.표 1은 제안하는 자동차 번호판 인식 시스템의 인식률을 나타내고 있다. 표 1에서 나타난 바와 같이 전체 번호판 영상 개수 156개 중 148개를 인식 성공하여 \( 95 \% \)의 인식률을 보였다. 현재 상용화된 고정형 번호판 인식률인 \( 98 \% \)에 비하여 제안하는 자동차 번호판시스템의 인식률이 낮은 이유는 다음과 같다. 고정형번호판 인식기는 고정된 상태에서 조명을 최적화 하여 번호판을 촬영하지만 제안하는 휴대용 번호판 인식기는 자연환경에서 사용자가 휴대하고 직접 촬영하기 때문이다.</p><p>표 2는 제안된 휴대용 단말기의 배터리 소모 시간을 보여준다. 사용된 휴대용 단말기의 배터리 전격용량은 \( 3600 \mathrm{mAh} \) 휴대용 단말기의 회로 소모 전류는\( 300 \mathrm{~mA} / \mathrm{h} \)이다. 따라서 예상 배터리 소모시간은 12시간인데 실제로는 \(6\)시간정도의 결과가 나왔다. 이는 휴대용 단말기의 디스플레이 화면을 대기상태로 변환해주는 PMIC 회로를 구성하지 않기 때문에 전력소모의 누수현상이 발생하였기 때문이다.</p>
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"번호판을 포함한 영상에서 번호판 내부에 수직성분이 다른 영역에 비해 군집해 있음을 이용하는 설정 기법은 무엇인가?",
"국내 번호판의 색상은 어떤색일까?",
"레이블링 기술은 이미지에서 밀집되어 있는 데이터를 하나의 개체로 만드는 기술로써 위치 정보 및 개체 고유번호를 가질 수 있는가?",
"누적 히스토그램을 이용한 영역 설정 기법이란 무엇인가?",
"차량 번호판 구성요소 추출 기술은 무엇을 이용하여 차량 번호판 이미지를 이진화하고 각 번호마다 레이블링(Labling) 처리를 하는가?",
"컬러 값을 이용한 영역 설정 기법은 번호판의 색상정보를 이용하여 번호판 후보 영역을 설정하는 기법인가?",
"차량 번호판 후보영역 설정 기술이 아닌것은?",
"자동차 번호판 인식 기술이란?"
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인공물ED
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Floating-Body기술을 이용한 낮은 트리거 전압을 갖는 GCNMOS 기반의 ESD 보호회로에 관한 연구
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<h1>요약</h1><p>본 논문에서는 Floating기술을 이용한 GCNMOS 기반의 ESD(Electrostatic Discharge)보호회로를 제안한다. 제안된 보호회로의 특성 분석올 위해서 시놉시스사의 TCAD 시물레이션을 이용하였으며 기존의 GGNMOS, GCNMOS와 비교 분석하였다. 제안된 보호회로는 Gate coupling과 Body floating기술을 적용하였으며 기존 ESD보호회로인 GGNMOS, GCNMOS와 비교하여 더 낮은 \( 4.86 \mathrm{~V} \) 의 트리거 전압 및 \( 1.47 \mathrm{~ns} \)의 짧은 턴-온 타임 특성을 갖는다.</p><h1>Ⅰ. 서 론</h1><p>ESD(Electrostatic Discharge)는 EOS(Electrical Overstress)의 현상 중 하나이며, 전하를 갖는 두 물체사이에 축척이 된 정전하가 마찰전기로 인해 전하가 이동하는 현상을 뜻한다. 보통 일상생활에서는 방전 경로상의 공기와 같은 큰 저항체가 존재하므로 발생되는 전류가 매우 작아 물체에 큰 영향을 주진 않는다. 그러나 사이즈가 수 마이크로만큼 작은 반도체일 경우 ESD현상이 일어나면 그 반도체는 손상을 입거나 심각하게 파괴될 수 있다. 반도체의 경우, 공정 과정 뿐 아니라 칩이 정상적으로 동작할 경우에도 반도체의 동작 중 어느 순간에서라도 ESD에 의한 손상을 입을 수 있으며 이에 따라 제작 원가, 신뢰성 문제, 상품의 품질과 관련하여 지속적인 영향을 미치고 있다. 따라서 ESD로부터 반도체를 보호하고 신뢰성을 높이기 위한 연구가 꾸준히 진행 되고 있다. ESD 보호회로에 사용되는 소자에는 여러 가지가 있는데 가장 대표적인 소자로는 다이오드, SCR, GGNMOS(Gate-Grounded NMOS)등이 있다. 그 중 GGNMOS는 구조적으로 단순하고 설계가 편리하며 기생적으로 존재 하는 NPN/PNP BJT를 통하여 ESD를 효과적으로 방전시키기 때문에 반도체 집적회로의 ESD 보호 회로로써 흔하게 쓰이고 있다. 반도체 공정의 발전으로 게이트 산화막의 두께가 나노 급으로 점점 얇아지고 있는 중이며, 그에 따른 게이트 산화막의 항복전압이 감소하고 있다. 따라서 일반적인 GGNMOS를 I/O Clamp로 사용하면 높은 트리거 전압으로 인하여 IC 내부 소자의 게이트 산화막 파괴가 일어날 수 있다. 이러한 이유로 GGNMOS의 트리거 전압을 낫추기 위한 연구가 다방면에서 이루어지고 있으며, 그 중 대표적으로 GCNMOS(Gate Coupled NMOSFET) 가 있다. GCNMOS는 Gate단에 RC-network를 구성하여 트리거 전압을 낮추는 구조이다. 하지만 I/O Clamp단에 요구 전압과 ESD design window의 최적화를 위하여 트리거 전압을 향상 시킬 필요성이 있다.</p><p>본 논문에서는 Floating 기술을 적용하여 기존 GCNMOS의 단점개선과 더불어 더욱 낮은 트리거 전압과 빠른 턴온 특성을 갖는 ESD 소자를 제안하였고 synopsys사의 TCAD 시뮬레이터를 이용하여 특성을 확인하였다.</p>
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"본 논문에서는 왜 TCAD 시뮬레이션을 사용했나요?",
"본 실험에서 보호회로에 적용된 기술 두 가지가 뭐야?",
"본 논문에서 제안된 보호 회로는 기존의 보호회로와 비교했을 때 더 높은 트리거 전압을 가져?",
"본 논문에서 제안된 보호 회로는 기존보다 더 짧은 턴-온 타임 특성을 보이나요?",
"GCNMOS는 어떤 방법을 통하여 트리거 전압을 낮게 해?",
"ESD 현상이란 무엇인가요?",
"EOS는 ESD의 현상 중 하나야?",
"왜 일상에서는 ESD가 물체에 큰 영향을 미치지 않니?",
"I/O Clamp단의 요구 전압을 최적화하기 위해 어떻게 해야 할까?",
"다이오드는 ESD 보호회로에 사용되는 소자에 포함되나요?",
"ESD 현상은 마이크로만큼 작을 때에는 큰 영향을 끼치지 않아?",
"GGNMOS는 어떻게 효과적으로 ESD를 방전시켜?",
"반도체의 경우 칩이 정상적으로 작동하기만 한다면 ESD로 인한 손상은 피할 수 있어?",
"반도체 공정이 발전함에 따라서 게이트 산화막의 항복전압이 낮아지고 있니?",
"왜 I/O Clamp로 일반적인 GGNMOS를 활용했을 때 IC 내부 소자 게이트의 산화막 파괴가 발생해?"
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인공물ED
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Floating-Body기술을 이용한 낮은 트리거 전압을 갖는 GCNMOS 기반의 ESD 보호회로에 관한 연구
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<h1>II. 본론</h1><h2>1. 제안된 ESD 보호회로</h2><p>GGNMOS는 구조적으로 매우 단순하고 설계 시 매우 편리하기 때문에 가장 널리 사용되고 있는 ESD 보호 소자이다. 그림 \(1\)은 GGNMOS의 단면도이다. Gate, Source 및 Body를 접지에 연결하고 Drain을 Anode에 연결한 구조이다.</p><p>GGNMOS의 동작원리는 다음과 같다. ESD event로 인하여 Anode단에 전압이 인가됨에따라 Body와 Drain 간 역방향 바이어스에서 애벌런치 항복이 발생하게 된다. 이로 인하여 생성된 EHP 중 hole이 Body로 흐르게 되면서, 기생 저항으로 인한 전압강하를 일으켜 Body의potential을 증가시킨다. 전압이 Body와 Source 간 PN junction을 순방향 바이어스로 턴-온 시칼때까지 상승되면, Lateral NPN BJT가 턴-온되며, Anode에서 Cathode로 ESD 전류를 방전하게 된다. 즉 Lateral BJT의 self biasing동작으로 설명할 수 있다.</p><p>그림 \(2\)는 GCNMOS(Gate-Coupled NMOS)의 회로도를 나타낸 그림이다. Gate Coupling의 구조는 Gate와 I/O단 사이에 Cap(C1)을, Gate와 Vss단에 저항(R1)을 연결하여 RC Network를 이루는 것으로 구성된다. ESD event가 발생하면 RC-network로 인한 biasing이 이루어진다. 이후 Drain에 인가된 전압으로 인하여 Drain-Body 간 더 낮은 전압에서 에벌런치 항복이 발생한 이후, GGNMOS의 동작원리로 Lateral NPN BJT를 턴-온시킴으로써 ESD current를 방전시키게 된다. Gate coupling으로 인하여 기존 GGNMOS보다 더 낮은 트리거 전압을 가지는 것을 목적으로 하는 보호회로이다.</p><p>그림 \(3\)은 GCNMOS 구조에 Floating 기술을 적용한 회로의 단면도를 나타낸다. GCNMOS 구조에 추가적으로 NMOSFET M2를 추가하여 M1의 Body를 Floating시킴으로써 더 낮은 트리거 전압을 가진다. 패드로부터 ESD가 인가되면 Gate coupling에 의해 낮은 전압에서 애벌런치 항복이 일어나게 되고 저항으로써 등가되는 M2의해 기생 BJT의 순방향 바이어스를 도와 더욱 낮은 전압에서 트리거하는 효과를 지닌다. 대부분의 ESD current는 M1을 통하여 방출하게 된다.</p><h2>2. 시물레이션 결과</h2><p>해당 절에서는 TCAD 소자 시물레이션을 통하여, 기존 ESD 보호회로인 GGNMOS, GCNMOS와 제안된 ESD 보호회로의 보호 성능 비교를 실시하고 전기적 특성 분석을 통해 유효성을 검증하였다. RC-nctwork의 R1과 C1의 값은 \( 1.5 \) \( \mathrm{k} \Omega \, 100 \mathrm{pF} \) 로 설정하였다.</p><table border><caption>표 \( 1 \). 전기적 특성 비교</caption><tbody><tr><td>Structure</td><td>\( \mathrm{V}_{\mathrm{t}}[\mathrm{V}] \)</td><td>\( \mathrm{V}_{\mathrm{H}}[\mathrm{V}] \)</td></tr><tr><td>GGNMOS</td><td>\( 7.95\)</td><td>\( 5.19\)</td></tr><tr><td>GCNMOS</td><td>\( 5.94\)</td><td>\( 4.06\)</td></tr><tr><td>Proposed</td><td>\( 4.86\)</td><td>\( 3.34\)</td></tr></tbody></table><p>그림\(4\)와 표\(1\)에 IV 시뮬레이션 결과를 살펴보면 제안된 소자의 트리거 전압은 \( 4.86 \mathrm{~V} \), 홀딩 전압은 \( 3.34 \mathrm{~V} \) 로 트리거전압이 낮은 기존의 GCNMOS 보다도 \( 1.08 \mathrm{~V} \) 의 트리거 전압이 감소한 전압 특성을 보여준다.</p><table border><caption>표 \(2\). 턴-온-타임 시뮬레이션 결과</caption><tbody><tr><td>Structure</td><td>Turn-on-time</td></tr><tr><td>GGNMOS</td><td>\( 1.60 \mathrm{~ns} \)</td></tr><tr><td>GCNMOS</td><td>\( 1.55 \mathrm{~ns} \)</td></tr><tr><td>Proposed</td><td>\( 1.47 \mathrm{~ns} \)</td></tr></tbody></table><p>이러한 트리거 전압의 감소는 턴온 타임 또한 감소하는 관련성을 보여준다. 결과적으로 Gate와 Body의 biasing을 통한 애벌런치 항복 전압의 감소때문에 입력 펄스의 상승에 대하여 GGNMOS, GCNMOS보다 비교적 빠른 턴온 특성을 보인다. 시뮬레이션 결과 제안된 보호회로의 턴온 타임은 \( 1.47 \mathrm{~ns} \) 이며, GGNMOS, GCNMOS보다 빠른 턴온 타임 특성을 나타낸다.</p><h1>III. 결론</h1><p>본 논문에서는 ESD 현상으로부터 내부 IC를 보호하기 위한 GCNMOS의 전기적 특성을 개선한 ESD 보호회로를 제안하였다. Gate coupling과 Floating기술을 적용한 결과로 biasing을 도와 더욱 낮은 트리거 전압과 향상된 턴온 타임 특성을 갖는다. 따라서 I/O Clamp의 요구 전압과 ESD design window의 최적화로 인하여 보다 효율적인 ESD보호회로 설계가 용이하다.</p>
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"ESD 보호 소자로써, 왜 GGNMOS가 가장 폭 넓게 사용되는가?",
"구조적으로 매우 단순하고 설계 시 매우 편리하다는 이점을 갖는 GGNMOS는 무엇으로 폭 넓게 사용되는가?",
"ESD 보호 소자인 GGNMOS는 구조가 단순하고 설계가 편리한게 맞아?",
"GGNMOS의 단면도에서 접지에 연결하는 것은 어떤것들이지?",
"GGNMOS의 단면도에서 Gate, Source 및 Body를 연결하는 곳은 어디야?",
"GGNMOS의 단면도에서 접지에 Gate, Source 및 Body를 연결하고, Anode에 무엇을 연결하는가?",
"GGNMOS의 단면도에서 접지에 Gate, Source 및 Body를 연결하고, Drain을 연결하는 곳은 어디인가?",
"애벌런치 항복은 Drain과 Body간의 역방향 바이어스에서 왜 발생되지?",
"ESD event로 Anode단에 전압이 인가되면서, Body와 Drain 간 역방향 바이어스에서 발생되는 것은 무엇인가?",
"ESD event때문에, 어디에 전압이 인가되는가?",
"어디에 ESD eveny로 인해 전압이 인가되는거야?",
"ESD event때문에, Anode단에 전압이 인가되어지고, 애벌런치 항복이 발생하는 곳은 어디지?",
"애벌런치 항복이 발생됨으로 인해 새롭게 만들어진 EHP가운데 hole이 Body로 흐르면서, 기생 저항으로 인한 전압강하를 일으켜 Body의 potential을 감소시켜?",
"Gate Coupling의 구조에서 I/O단과 Gate간에 무엇을 Vss단과 Gate에 저항(R1)을 연결해?",
"Gate Coupling의 구조는 I/O단과 Gate간의 Cap(C1)을, Vss단과 Gate에 저항(R1)을 연결함으로써 이루는 것은 뭐야?",
"I/O단과 Gate간의 Cap(C1)을, Gate와 Vss단에 저항(R1)을 연결해서, RC Network를 이루는 구성은 무엇의 구조야?",
"무엇이 발생하면 RC-network로 인한 biasing이 이루어져?",
"Gate coupling으로 인해 이미 존재하는 GGNMOS과 비교하여 더 높은 트리거 전압을 가지는 것이 목적이야?",
"왜 ESD event가 발생되면 biasing이 이루어지는거야?",
"Gate coupling으로 인해 기존의 무엇과 비교하여 더 낮은 트리거 전압을 가지는 것이 목적인 보호회로인가?",
"ESD event가 발생되면, RC-network로 인해 어떻게 돼?",
"그림 \\(3\\)의 단면도는 GCNMOS 구조에 어떤 기술을 적용한것인가 ?",
"그림 \\(3\\)은 어떤 구조에 Floating 기술을 적용한 회로의 단면도인가?",
"더 낮은 트리거 전압을 가지려면, 추가적으로 GCNMOS 구조에 어떻게 진행해야해?",
"더 높은 트리거 전압을 가지려면, GCNMOS 구조에 추가적으로 NMOSFET M2를 더하여 M1의 Body를 Floating시키는게 맞아?",
"추가적으로 GCNMOS 구조에 NMOSFET M2를 더하여 M1의 Body를 어떻게 해?",
"추가적으로 GCNMOS 구조에 NMOSFET M2를 더하여 Floating시키는게 뭐야?",
"GCNMOS 구조에 추가적으로 NMOSFET M2를 추가하여 M1의 Body를 Floating시킴으로써 더 낮은 무엇을 가지지?",
"패드로부터 ESD가 인가되면서, 낮은 전압에서 애벌런치 항복이 발생되는 건 무엇으로 인해서인가?",
"패드로부터 ESD가 인가되면서 Gate coupling에 의해 애벌런치 항복이 높은 전압에서 발생해?",
"본 논문에서 제시된 ESD 보호회로와 기존의 ESD 보호회로인 GGNMOS, GCNMOS의 보호 성능 비교는 어떻게 이뤄지는가?",
"이미 존재하던 ESD 보호회로는 무엇들인가?",
"TCAD 소자 시물레이션을 통해 제시된 ESD 보호회로와 기존의 ESD 보호회로인 GGNMOS, GCNMOS의 보호 성능 비교를 진행하면서, 어떻게 유효성을 확인하는가?",
"R1과 C1의 값은 RC-nctwork에서 얼마로 설정했지?",
"본 논문에서 트리거 전압의 감소가 턴온 타임이 증가하는 것과의 관련성을 보여주는가?",
"Body와 Gate의 biasing을 통한 애벌런치 항복 전압의 감소로 결과적으로 무엇이 상승해?",
"본 논문에서 제안된 보호회로의 턴온 타임은 시뮬레이션 결과에서 얼마로 나타나는가?",
"GCNMOS의 전기적 특성을 업그레이드한 ESD 보호회로를 제안한 것은, ESD 현상으로부터 무엇를 보호려는 것인가?",
"Floating기술과 Gate coupling과 적용하면서, biasing을 도우면서 향상된 턴온 타임 특성과 더 높은 트리거 전압을 가져?",
"ESD design window와 무엇의 요구전압의 최적화로 인해 더 효율적인 ESD보호회로의 설계가 쉬워졌는가?",
"더 효율적인 ESD보호회로의 설계가 쉬워진것은 ESD design window와 I/O Clamp의 요구 전압의 최적화로 인해서가 맞아?",
"표1의 전기적 특성 비교에서 GGNMOS 일 때,\\( \\mathrm{V}_{\\mathrm{H}}[\\mathrm{V}] \\)는 얼마를 나타내는가?",
"표1의 전기적 특성 비교 중 \\( \\mathrm{V}_{\\mathrm{H}}[\\mathrm{V}] \\)이면,GCNMOS는 얼마를 나타내지?",
"턴-온-타임 시뮬레이션 결과를 나타내는 표2에서 Structure 가 GGNMOS의 Turn-on-time은 얼마인가?",
"턴-온-타임 시뮬레이션 결과를 나타내는 표2에서 GCNMOS의 Turn-on-time은 얼마지?",
"표1의 전기적 특성 비교에서 \\( \\mathrm{V}_{\\mathrm{H}}[\\mathrm{V}] \\)이면,Proposed는 얼마의 값을 가지는가?",
"전기적 특성 비교 중 \\( \\mathrm{V}_{\\mathrm{t}}[\\mathrm{V}] \\)에서, GCNMOS은 얼마를 나타내?",
"표1의 전기적 특성 비교에서 \\( \\mathrm{V}_{\\mathrm{t}}[\\mathrm{V}] \\)일때, Proposed는 얼마야?",
"표1의 전기적 특성 비교 중, GGNMOS의 \\( \\mathrm{V}_{\\mathrm{t}}[\\mathrm{V}] \\) 는 얼마야?",
"표2의 턴-온-타임 시뮬레이션 결과 중 Structure가 Proposed일 때, Turn-on-time은 얼마를 나타내?",
"ESD event때문에, Anode단에 전압이 어떻게 되는가?",
"무엇때문에 Anode단에 전압이 인가되어지고, Body와 Drain 간 역방향 바이어스에서 애벌런치 항복이 생기는가?",
"애벌런치 항복이 발생됨으로 인해, 생성된 EHP 가운데 무엇이 Body로 흐르는가?",
"애벌런치 항복이 발생함으로 인해 생성된 EHP가운데 hole이 Body로 흐르게 되고, 기생 저항으로 인해서 일어나는 일은 무엇인가?",
"애벌런치 항복이 발생하게 됨으로 인해, 새롭게 만들어진 EHP 가운데 hole이 Body로 흐르게 되면서, 전압강하를 일으키는 원인은 무엇인가?",
"Gate Coupling의 구조에서 I/O단과 Gate간의 Cap(C1)을 Gate와 무엇에 저항(R1)을 연결해?",
"추가적으로 GCNMOS 구조에 무엇을 더하여 M1의 Body를 Floating시키지?",
"대부분의 ESD current는 무엇을 통하여 방출하지?",
"본 논문에서 트리거 전압의 증가가 턴온 타임이 감소하는 것과의 관련성을 보여주는가?",
"왜 입력 펄스의 상승에 대해 GCNMOS, GGNMOS와 비교하여 보다 빠른 턴온 특성이 결과적으로 나타나는가?",
"본 논문에서는 어떤 현상으로부터 내부 IC를 보호하기 위한 GCNMOS의 전기적 특성을 개선한 ESD 보호회로를 제안했어?",
"본 논문에서 내부 IC를 ESD 현상으로부터 지키기 위하여, GCNMOS의 전기적 특성을 업그레이드하여 제안한 것은 무엇인가?",
"더 효율적인 ESD보호회로의 설계가 쉬워진것은 I/O Clamp의 요구 전압과 무엇의 최적화로 인해서인가?",
"내부 IC를 ESD 현상으로부터 지키기 위해, GCNMOS의 어떤 특성을 업그레이드한 ESD 보호회로를 제안했는가?",
"GGNMOS는 구조적으로 매우 복잡하기에, 설계도 어려운게 맞아?",
"본 논문에서 그림 \\(2\\)는 무엇을 의미하는 그림인가?"
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인공물ED
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고온용 압저항센서용 크롬산화박막의 특성
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<h1>1. 서 론</h1> <p>최근 압력센서는 프로세스 또는 시스템에서 압력을 측정하는 소자로서 공업계측, 자동제어, 의료, 자동차 엔진제어, 환경제어, 전기용품 등 그 용도가 다양하고 가장 폭넓게 사용되는 핵심 센서중 하나다. 압력 및 하 중계측용 센서의 감지부로 사용되어지는 박막형 스트 레인게이지는 안정성이 우수하며, 박막기술에 의한 열 적 보상이 용이하여 고온에서도 사용 가능하다 \( [1,2] \). 지 금까지 금속이나 합금 박막형 스트레인게이지로 사용 되는 물질은 낮은 게이지율과 비저항값을 가지므로 센 서의 감도가 작고 소형화가 어렵다 \( { }^{[3-7]} \). 또한, 반도체식 스트레인 게이지의 경우, 높은 게이지율과 비저항값을 가지나 고온에서는 사용할 수 없다. 현재 고온용 스트 레인게이지로 실리콘카바이드나 폴리실리콘과 같은 다 른 물질들이 연구되고 있으나 재현성과 선형성이 떨어진다. 그리나, 금속에 비해 각종 세라믹(산화물, 질화물 등)들은 비교적 큰 전기 저항값 가지며 게이지율이 크 고 고온에서도 사용가능하기 때문에 압력센서를 위한 박막형 스트레인게이지 재료로써 유용하다 \( { }^{[9,11]} \). 특히, 금속이나 금속합금에 미량의 산소를 첨가하여 열적, 화 학적 안정성을 갖는 금속화합물에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 이 경우는 온도특성이 우수한 박막 을 제조가능하며 화학성분의 정확한 제어가 가능하기 때문에 재현성이 우수한 특성을 보인다고 한다모, \( { }^{[8]} \). 따라서, 본 연구에서는 고온용 압저항 센서를 개발 하기 위한 선행연구로서 \( \mathrm{CrO}_{\mathrm{x}} \) 박막형 스트레인게이지 의 증착시의 산소분압 및 열처리 온도에 따른 물리적, 전기적, 그리고 기계적 특성을 분석, 평가하였다. 또한, 최적 조건에서 제작된 \( \mathrm{CrO}_{\mathrm{x}} \) 박막 스트레인 게이지의 게이지율 및 출력의 직선성과 장기안정성 등을 분석, 평가하여 고온용 박막형 압력센서에 응용하고자 한다.</p> <h1>2. 실 험</h1> <p>본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으 로 \( 3000 \AA \) 의 열산화막이 증착된 \( \mathrm{Si} \) 기판위에 산소분압 에 따른 \( \mathrm{CrO}_{\mathrm{x}} \) 박막을 증착한 다음, 진공분위기에서 열 처리를 하였다. 표 1 은 \( \mathrm{CrO}_{x} \) 박막의 증착 및 열처리조건을 각각 요약한 것이다. \( \mathrm{CrO}_{x} \) 박막의 증착 및 열처리 조건에 따른 전기적 특 성을 측정하였으며, 물리적 특성은 주사전자현미경 \( (\mathrm{SEM}), \mathrm{X} \) 선 회절분석 \( (\mathrm{XRD}) \) 이용하여 \( \mathrm{CrO}_{\mathrm{x}} \) 박막의 미 세표면구조 및 결정성을 각각 분석하였으며, 박막의 화 학적 조성변화를 관찰하기 위하여 XPS로 분석 - 평가 하였다. \( \mathrm{CrO}_{x} \) 박막 스트레인게이지의 형성은 사진식각 공정을 이용하여 선폭 \( 30 \mu \mathrm{m} \) 로 제작하였고, 레이저트 리머(355 nm 자외선 laser)를 사용해서 \( 1 \kappa \Omega \) 로 저항을 셋팅하여 \( \mathrm{TCR} \) (temperature coefficient resistance), long-term stability는 \( 23 \sim 200^{\circ} \mathrm{C} \) 의 온도범위에서 측정 하였다. 그리고, 압저항특성은 켄틸레버(cantilever)법을 이용하여 게이지율을 측정하였다.</p> <table border><caption>표 1. \( \mathrm{CrO}_{x} \) 박막의 증착 및 열처리 조건</caption> <tbody><tr><td>Conditions of deposition</td><td>Parameters</td></tr><tr><td>Target</td><td>\( \mathrm{Cr} 4 \) " diameter, \( 99.99 \% \)</td></tr><tr><td>DC power</td><td>\( 150 \sim 300 \mathrm{~W} \)</td></tr><tr><td>Substrate</td><td>\( \mathrm{SiO}_{2} / \mathrm{Si} \)</td></tr><tr><td>\( \mathrm{T}-\mathrm{S} \) distance</td><td>\( 6 \mathrm{~cm} \)</td></tr><tr><td>Working gas</td><td>Ar : \( 1 \times 10^{-3} \) Torr \[ \mathrm{O}_{2}: 0 \sim 7 \times 10^{-4} \text { Torr } \]</td></tr><tr><td>substrate Temp. Working pressure</td><td>Room temp. \( \left(23^{\circ} \mathrm{C}\right) \) 5 mtorr</td></tr><tr><td>Annealing conditions</td><td>\( 100 \sim 400^{\circ} \mathrm{C}, 1 \mathrm{hr} \) \( 2 \times 10^{-6} \) Torr</td></tbody></table>
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"압저항특성의 게이지율은 어떻게 측정되었어?",
"어떻게 압저항특성의 게이지율이 측정되었지?",
"\\( \\mathrm{Si} \\) 기판의 경우, \\( 3000 \\AA \\) 의 열산화막이 증착되어 \\(\\mathrm{CrO}_{\\mathrm{x}} \\) 박막을산소분압 에 따라 증학하기 위해서 어떻게 열처리를 했어?",
"Room temp. \\( \\left(23^{\\circ} \\mathrm{C}\\right) \\) 5 mtorr가 나타내는 증착상태는 무엇이야?",
"증착 상태 중 Target을 의미하는 파라미터는 무엇이야?",
"파라미터 \\( 150 \\sim 300 \\mathrm{~W} \\)가 나타내는 증착 상태는 무엇이야?",
"증착상태 Substrate를 나타내는 파라미터는 무엇이야?",
"\\( \\mathrm{T}-\\mathrm{S} \\)의 거리는 얼마야?",
"Annealing의 상태는 무엇이야?",
"Working gas의 값은 얼마야?"
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인공물ED
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태양 전지 제조 분야에서의 플라즈마 공정 활용
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<h1>3. 맺음말</h1><p>본 원고에서는 태양 전지 제조 분야에서 사용되고 있는 다양한 플라즈마 기반 공정들에 대해서 살펴보았다. 플라즈마 기술은 현재 반도체 및 디스플레이 분야에서 가장 중요하게 활용되고 있는 기술 중 하나이며, 다른 산업 분야에서도 그 영향력을 폭넓게 확대시켜 나가고 있다. 이러한 영향력의 확대는 태양 전지 제조분야에서도 마찬가지인데, 다만 최근의 태양 전지 저가화 트렌드는 태양 전지 생산 라인에서 플라즈마 공정의 확대 적용을 방해하는 중요한 요인 중 하나이다. 이는 플라즈마 공정이 다른 공정들에 비해서 기본적으로 많은 유지 비용이 발생하기 때문인데, 이러한 비용의 문제는 철저한 공정 최적화와 재현성 관리 등을 통해서 극복해 나가야 할 것이다.</p>
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"원고에서 말하는 플라즈마 토대의 공정들은 어느 분야에서 사용되고 있어?",
"플라즈마 공정이 타 공정들에 비해 기본적으로 유지 비용이 많이 발생하니?",
"태양 전지 생산 라인에서 플라즈마 공정의 확대 적용을 저해하는 중요 요소 중 하나는 무엇이니?",
"플라즈마 공정이 앞으로 넘어야 할 산이 있는데 어떠한 방법을 통해서 극복해야 하겠는가?",
"반도체나 디스플레이 분야에서 두드러지게 활용되고 있는 기술은 무엇이니?"
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인공물ED
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태양 전지 제조 분야에서의 플라즈마 공정 활용
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<h1>1. 서론</h1><p>플라즈마는 중성입자와 이온, 전자, 그리고 래디컬 (radical) 등으로 구성된 물질의 제\( 4 \)의 상태로서, 그 고유한 특성으로 인하여 전통적인 핵융합 발전뿐만 아니라 반도체, 디스플레이, 의료 및 바이오 분야 등 다양한 영역에서 폭넓게 활용되어 왔다. 또한 플라즈마는 대표적인 에너지 반도체 소자인 태양 전지(solar cell)의 제조에도 널리 활용이 되고 있는데, 본 원고에서는 이러한 태양 전지 제조 분야에서 플라즈마 공정의 활용 사례를 살펴보고, 각 공정에서의 기술적 이슈 및 공정 결과 개선을 위한 주안점들에 대하여 논하도록 하겠다.</p>
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"중성입자와 이온, 전자, 그리고 래디컬 (radical) 등으로 구성된 물질의 제\\( 4 \\)의 상태는 무엇을 이야기 하는 거야?",
"플라즈마는 무엇으로 구성되었어?",
"무엇으로 플라즈마가 조직되었지?",
"태양 전지의 제조는 대표적인 에너지 반도체 소자가 맞아?",
"본 원고에서 태양 전지 제조 분야에서 플라즈마 공정의 어떤 점을 얘기하려 해?",
"플라즈마는 중성입자와 이온, 전자, 그리고 래디컬 등으로 구성된 물질의 제 몇의 상태야?",
"플라즈마는 대표적인 에너지 반도체 소자인 어느 것의 제조에도 널리 활용되고 있어?",
"플라즈마의 고유한 특성으로 인해 핵융합 발전에 활용되어 왔어?",
"플라즈마는 고유한 특성 때문에 한 가지 특정한 분야에서만 활용되어 왔어?",
"플라즈마의 고유한 특성으로 인해 활용되어진 다양한 영역의 예가 뭐야?",
"플라즈마는 태양 전지의 제조에는 아직 활용되는 정도가 미비한 게 맞아?",
"본 원고에서 태양 전지 제조 분야에서 플라즈마 공정의 기술적 이슈에 대해서는 논하지 않는 게 맞아?",
"이 원고에서 태양 전지 제조 분야에서 플라즈마 공정이 어떻게 활용되었는지 알 수 있을까?",
"본 원고에서 태양 전지 제조 분야에서의 어떤 것을 살펴보려는 걸까?",
"본 원고에서 플라즈마 공정에서의 기술적 이슈를 살펴보고 결과 개선에 관한 논의는 하지 않을까?"
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인공물ED
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태양 전지 제조 분야에서의 플라즈마 공정 활용
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<h2>2.3. 박막 실리콘 태양 전지 제조 공정에서 플라즈마의 활용</h2><p>그림 \( 5 \)는 상판형 (superstrate-type) 박막 실리콘 태양 전지의 일반적인 제조 과정 및 이 과정에서 사용되는 플라즈마 공정의 종류를 간략히 보여준다 (박막 실리콘 태양 전지 세부 기술에 따라서 일부 제조 공정이 추가되거나, 공정 순서가 바뀔 수도 있다).</p><p>그림에서 보듯이 상판형 박막 실리콘 태양 전지의 제조는 일반적으로 유리 상판에 투명 전극을 형성하는 것으로 시작하여, 투명 전극 스크라이빙 (scribing), P-I-N 접합 구조 형성, 접합층 스크라이빙, 후면 전극 형성, 후면 전극 스크라이빙, 품질 검사의 순으로 진행되며, 전/후면 전극 형성과 P-I-N 접합 구조 형성에 플라즈마가 이용된다. 이때, 전면 투명 전극 형성과정은 앞에서 설명한 CIGS 박막 태양 전지의 윈도우층 제작 공정과 거의 동일한데, 상판형 박막 실리콘 태양 전지를 위한 전면 투명 전극 형성 시에는 플라즈마 손상에 대한 염려가 따로 필요 없으므로, 플라즈마를 이용한 스퍼터링이 좀 더 적극적으로 사용된다.</p><p>상판형 박막 실리콘 태양 전지 후면 전극의 경우, 일반적으로 ZnO 계열 투명 전도성 산화물과 금속 (주로 Ag 또는 Al)이 \( 2 \)중층을 이루고 있는 구조로 제작된다. 이렇게 제작되는 이유는 투명 전도성 산화물과 금속 사이의 계면에서 입사광에 대한 반사율을 향상시킴으로써, 입사한 빛의 유효 수집률을 올릴 수 있기 때문이다. 한편 이러한 \( 2 \)중층 구조의 후면 전극에도 앞에서 언급했던 투명 전도성 산화물 박막 형성 공정이나, 금속 전극 형성 공정들이 그대로 사용된다.</p><p>마지막으로, 박막 실리콘 태양 전지의 P-I-N 접합 구조 형성 과정은 태양 전지 제조와 관련된 모든 공정들 중에서 가장 플라즈마 방전을 적극 활용하는 공정으로서, 실란 \( \left(\mathrm{SiH}_{4}\right) \) 가스 기반의 RF 또는 VHF 글로우 방전을 이용하여, 수소화 된 비정질 실리콘 \( (\mathrm{a}-\mathrm{Si}: \mathrm{H}) \) 박막, 수소화 된 미세 결정 실리콘 \( (\mu \mathrm{c}-\mathrm{Si}: \mathrm{H}) \) 박막, 또는 수소화 된 나노 결정 실리콘 \( (\mathrm{nc}-\mathrm{Si}: \mathrm{H}) \) 박막을 형성하는 것을 기본으로 한다. 이 때, 형성되는 수소화 박막들의 도핑은 플라즈마 방전시 포스핀 \( \left(\mathrm{PH}_{3}\right) \)이나 다이보레인 \( \left(\mathrm{B}_{2} \mathrm{H}_{6}\right) \)과 같은 방전혼합 가스를 섞어줌으로써 가능하다. 또한 형성되는 박막의 결정성은 플라즈마 내부에 존재하는 실란의 농도 즉, \( \mathrm{SC}=\left[\mathrm{SiH}_{4}\right] /\left(\left[\mathrm{SiH}_{4}\right]+\left[\mathrm{H}_{2}\right]\right) \) 및 박막의 증착속도에 크게 의존하는데, 이에 따라 하나의 플라즈마 발생 장치에서 공정 조건을 변화시킴으로써 서로 다른 결정성을 가진 박막의 적층이 가능하다.<p>또한 플라즈마 공정 중에 실란 가스에 메탄 (methane; \( \mathrm{CH}_{4} \) )이나 게르마늄 수소화물 (germane; \( \mathrm{Ge}_{\mathrm{x}} \mathrm{H}_{2 \mathrm{x}+2} \) )을 섞어 주면 수소화 비정질 실리콘 카바이드 \( (\mathrm{a}-\mathrm{SiC}: \mathrm{H}) \)나, 수소화 비정질 실리콘 게르마늄 \( (\mathrm{a}-\mathrm{SiGe}: \mathrm{H}) \) 등의 합금을 얻을 수 있는데, 이러한 합금들은 수소화 비정질 실리콘들과 다른 밴드갭 에너지를 갖기 때문에, 실리콘 박막 기반의 다중 접합 태양 전지 제조에 응용이 가능하다. 특히 수소화 비정질 실리콘 게르마늄 \( (\mathrm{a}-\mathrm{SiGe}: \mathrm{H}) \)은 오래전부터 박막 실리콘 기반의 다중 접합 태양 전지 제조에 널리 이용되어 오고 있다.</p><p>한편, 언급된 수소화 실리콘 박막들을 제조하기 위해서 다양한 방식의 플라즈마 공정 장비들이 제안되었는데, 대표적인 예로는 \( 13.56 \mathrm{MHz} \) 평행판형 CCP 플라즈마를 비롯하여, \( 27.12 \mathrm{MHz} \) 및 \( 40 \mathrm{MHz} \) 평행판형 CCP 등과 더 높은 주파수를 사용하는 사다리형 전극 구조 ICP, 분할형 전극 구조, 그리고 Pyramid 전극 구조 등이 박막 실리콘 태양 전지 양산을 위한 대응 기술들로 연구/개발되어 왔다.</p><h2>2.4. 기타 태양 전지 제조 공정에서의 플라즈마 활용</h2><p>위에서 살펴본 태양 전지들 이외에 현재 기술 개발이 활발히 진행되고 있는 차세대 태양 전지 (즉, 유기, 염료 및 유무기 하이브리드 기반 태양 전지 등) 분야에서도 제한적이기는 하지만, 일부 투명 전극이나 금속전극 형성에 플라즈마 공정이 사용되고는 있다. 그러나 아직까지는 그 비율이 매우 낮으며, 추후 해당 태양 전지 기술들이 성숙하여 대규모 산업화를 고려해야 할 시점이 다가올 경우, 양산 공정에서의 수율 및 공정 재현성 등의 문제로 플라즈마 공정에 대한 수용 요구가 커질 것으로 예상된다.</p>
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"상판형 박막 실리콘 태양 전지의 제조에서 플라즈마는 어느 공정에서 사용되는거야?",
"상판형 박막 실리콘 태양 전지를 위한 전면 투명 전극 형성 시에 플라즈마를 이용한 스퍼터링이 좀 더 적극적으로 사용되는 이유가 뭐야?",
"상판형 박막 실리콘 태양 전지 후면 전극은 단층 구조로 제작되는거야?",
"상판형 박막 실리콘 태양 전지 후면 전극이 2중층 구조로 제작되는 이유가 뭐야?",
"2중층 구조로 제작하면 어떤 물리량의 변화를 주어서 입사한 빛의 유효 수집률을 올릴 수 있어?",
"실리콘 태양 전지의 P-I-N 접합 구조 형성과정에서 수소화 박막의 도핑은 어떻게 진행해?",
"상판형 박막 실리콘 태양 전지 후면 전극은 일반적으로 어떤 구조로 제작되는거야?",
"상판형 박막 실리콘 태양 전지의 제조에서 가장 먼저 진행되는 공정이 뭐야?"
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인공물ED
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태양 전지 제조 분야에서의 플라즈마 공정 활용
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<h1>3. 태양 전지 제조 분야에서의 플라즈마 공정 활용</h1><p>태양 전지 제조에 주로 사용되는 플라즈마 공정은 진공 챔버를 기반으로 한 DC/RF스퍼터링 (sputtering), PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition), RIE (reactiveion etching) 등이 있으며, 플라즈마 소스에 따라서는 DC 플라즈마, 축전 결합 플라즈마 (CCP;capacitively coupled plasma), 유도 결합 플라즈마 (Inductively coupled plasma) 등이 사용되고 있다. 본 절에서는 플라즈마가 사용되는 주요 태양 전지제조 공정 및 해당 공정에서 플라즈마와 연관된 기술적 이슈들에 대에서 살펴본다.</p><h2>2.1. 결정질 실리콘 태양 전지 제조 공정에서 플라즈마의 활용</h2><p>그림 \( 2 \)는 일반적인 결정질 실리콘 태양 전지의 제조 과정 및 사용되는 플라즈마 공정의 종류를 간략히 보여준다 (셀에 적용된 세부 기술에 따라서 일부 제조공정이 추가/제거되거나, 공정 순서가 바꿜 수도 있다). 그림에서 보듯이 결정질 실리콘 태양 전지의 제조는 일반적으로 실리콘 웨이퍼에서 시작하여, 표면 텍스쳐링, 접합 형성, edge isolation, 반사 방지막 형성, 전극 형성, 동시 소결, 품질 검사의 순으로 진행되며, 표면 텍스쳐링 공정과 edge isolation 공정, 그리고 반사 방지막 형성 등의 공정에서 플라즈마가 사용된다.</p><p>표면 텍스쳐링은 실리콘 웨이퍼의 표면에 요철을 주어 태양 전지로 입사한 빛에 대한 반사율을 낮춤과 동시에 입사광을 산란/굴절시킴으로써, 흡수층 내에서 빛이 오래 머물 수 있도록 해주는 공정이며, 주로 화학적 식각이나 플라즈마를 이용한 RIE 방법이 사용된다. 이때 표면 텍스쳐링을 위한 RIE 시에는, 에너지가 큰 이온에 의한 웨이퍼 표면 대미지를 최소화 하기 위하여, DC 플라즈마나 CCP보다는 ICP가 주로 사용되며, \( \mathrm{Cl}_{2} / \mathrm{CF}_{4} / \mathrm{O}_{2}, \mathrm{SF}_{6} / \mathrm{O}_{2}, \mathrm{CHF}_{3} / \mathrm{SF}_{6} / \mathrm{O}_{2} \) 등의 가스를 혼합하여 \( 10 \)분 이내에 식각을 마친다.</p><p>Edge isolatio은 태양 전지 테두리 주변으로 확산된 도핑 원소 (주로 인; phosphorus)를 제거하여 태양 전지 전면의 에미터와 후면 전극 간의 단락이나 전류 누설을 방지하기 위한 공정이며, 플라즈마를 이용한 RIE 방법이나 레이저 커팅, 또는 화학적 식각 방법이 사용된다. 이때 edge isolation을 위한 RIE는 다른 플라즈마 공정들에 비해서 비교적 공정 요구 조건이 단순하기 때문에 일반적인 고밀도 ICP 소스뿐만 아니라, ECR (electron cyclotron resonance) 플라즈마 소스나, HCD (hollow cathode) 플라즈마 소스, 그리고 Arc 방전을 이용한 대기압 플라즈마 소스등의 사용이 시도되기도 하였다.</p><p>반사 방지막 형성 공정은 태양 전지로 입사한 빛이 표면에서 반사되어 소실되는 것을 방지하기 위해서, 광학 설계에 따라 특정한 굴절률을 가진 투명 유 전체 막을 특정한 두께로 태양 전지의 표면에 형성하는 것이며, 진공증착 (vacuum evaporation), CVD (chemical vapor deposition), PECVD, RF 스퍼터링, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 등 다양한 공정 방법이 사용된다. 이중 PECVD 방법은 고밀도 \( \mathrm{Ar} \) 플라즈마에 \( \mathrm{SiH}_{4}, \mathrm{~N}_{2} \)계, \( \mathrm{O}_{2} \)계, \( \mathrm{NH}_{3} \)계 원료 가스를 넣고, 이를 분해하여 태양 전지 표면에 \( \mathrm{SiO}_{2}, \mathrm{SiN}, \mathrm{SiON} \) 등 유전체 막을 형성하는 방법이다. RF 스퍼터링 방법은 고체 블록 형태로 만들어진 유전체 타깃을 RF 플라즈마로 스퍼터링하여 스퍼터링 된 입자를 태양 전지표면에 적층하는 방법이다 (타겟 물질은 주로 \( \mathrm{MgF}_{2} \),\( \mathrm{SiO}_{2}, \mathrm{SiN} \) 등이 사용됨). RF 스퍼터링을 이용한 반사 방지막 형성에서 가장 중요한 사항은 공정 압력과, 플라즈마에 인가하는 파워, 스퍼터링 시간, 그리고 (플라즈마 밀도 향상을 위해서 마그네트론을 사용할 경우) 자속 설계 등이며, 이러한 외부 변수들에 따라서 플라즈마의 상태가 변화하고 이것은 최종적으로 형성되는 막의 품질에 큰 영향을 끼친다.</p>
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"DC/RF스퍼터링 (sputtering), PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition), RIE (reactiveion etching)을 사용하는 플라즈마은 무엇을 제조하는데 사용돼?",
"셀에 적용된 세부 기술에 따라서 일부 제조공정이 추가/제거되거나, 공정 순서는 변하지 않아?",
"흡수층 내에서 빛이 오래 머물 수 있도록 해주는 공정 방식이 뭐야?",
"Edge isolatio를 하는 이유가 뭐야?",
"무엇때문에 Edge isolatio를 시행하지",
"ICP는 표면 텍스쳐링 단계에서만 사용 돼?",
"표면 텍스쳐링 공정과 edge isolation 공정에서만 플라즈마가 사용돼?",
"외부 변수들에 따라서 플라즈마의 상태가 변화해?",
"RF 스퍼터링에서 타켓물질이 뭐야?",
"어떤 물질을 목표로하여 RF 스퍼터링이 진행되지",
"결정질 실리콘 태양전지의 제조 과정이 어떻게 돼?",
"어떻게 결정질 실리콘 태양전지를 제작하지"
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인공물ED
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태양 전지 제조 분야에서의 플라즈마 공정 활용
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<h2>2.2. 화합물 박막 태양 전지 제조 공정에서 플라즈마의 활용</h2><p>그림 \( 3 \)은 대표적인 화합물 박막 태양 전지인 CIGS 태양 전지의 일반적인 제조 과정 및 이 과정에서 사용되는 플라즈마 공정의 종류를 간략히 보여준다 (화합물 박막 태양 전지 세부 기술에 따라서 일부 제조 공정이 추가/제거되거나, 공정 순서가 바꿜 수도 있다).</p><p>그림에서 보듯이 CIGS 박막 태양 전지의 제조는 일반적으로 유리, 금속, 또는 polymer 기판 위에 금속 후면 전극을 형성하는 것으로 시작하여, CIGS 광흡수층 형성, 버퍼층 형성, 윈도우층 형성, 전면 전극형성, 반사 방지막 형성, 품질 검사의 순으로 진행되며, 후면 전극 형성 공정, 버퍼층 형성 공정, 윈도우층 형성 공정 그리고 반사 방지막 형성 공정 등에 플라즈마가 사용된다.</p><p>후면 전극 형성 공정은 제조될 태양 전지의 후면 쪽 전극을 기판 (substrate) 위에 형성하는 단계로서, 후면 전극의 재료로는 Au (gold), Ag (silver), Mo (molybdenum), W (tungsten) 등 다양한 금속이 적용 가능하지만, 상대적으로 싼 가격에 낮은 비저항과 우수한 유리 기판 부착력을 가지고 있는 Mo가 주로 사용되고 있다. Mo 후면 전극 형성에는 드물게 전자빔 증발 증착 (e-beam evaporation) 방법이 사용되기도 하지만, 일반적으로는 사용상의 편의성 때문에 DC 혹은 RF 스퍼터링 방법이 사용되고 있으며, 실험실 단위의 소규모 공정에서는 RF 스퍼터링이 주로 사용되고, 대량 생산 목적의 대면적 공정에서는 빠른 증착 속도로 공정 단가를 낮출 수 있는 DC 스퍼터링이 주로 사용된다. 한편, 후면 전극 형성을 위한 플라즈마 방전에는 Ar 가스를 주로 사용하는데, 이때 Ar 가스의 방전 압력은 형성된 Mo 전극의 응력(internal stress), 표면 형상 (morphology), 결정구조, 유리와의 접착성, 그리고 비저항 등과 밀접한 관계가 있기 때문에 매우 세밀히 제어해야 할 공정 변수이다. 최근에는 우수한 특성의 Mo 전극을 얻기 위해서 여러 공정 압력을 사용하여 다층으로 막을 적층하기도 한다. 그림 \(4 \)는 언급된 Ar 압력에 따른 Mo 후면 전극의 표면 형상 변화를 보여주는 예시이다.</p><p>버퍼층 형성 공정은 p-type의 CIGS 광 흡수층과 n-type의 윈도우층 사이에서 두 물질의 큰 격자상수 차이와 에너지 밴드갭 차이를 완충시켜주는 "버퍼 (buffer)"층을 형성하는 단계로서, 버퍼층의 재료는 주로 CdS (cadmium sulfide)와 ZnOS (zinc oxy-sulfide), ZnMgO (zinc magnesium oxide), \( \mathrm{In}_{2} \mathrm{~S}_{3} \) (indium sulfide) 등이 사용된다. 이러한 버퍼층 형성에는 일반적으로 CBD (chemical bath deposition) 방법이나 ALD (atomic layer deposition) 방법이 사용되는데, 최근에는 대량 생산을 목적으로 DC나 RF 스퍼터링에 기반한 공정도 함께 연구가 되고 있다. 그러나 스퍼터링을 기반으로 한 버퍼층 형성 공정은, 막이 형성되는 동안 플라즈마내의 이온에 의해서 CIGS 광 흡수에 손상을 받기 때문에, 아직까지 높은 효율의 소자가 구현되지는 못하고 있는 실정이다.</p><p>윈도우층 형성 공정은 p-type의 CIGS 광 흡수층과 짝을 이루어 p-n 접합을 형성할 수 있도록, CIGS 박막 태양 전지의 전면에 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide; TCO) 막을 형성하는 단계로서, 투명 전도성 산화물 막의 재료로는 \( \mathrm{ZnO}: \mathrm{Al} \) (aluminum-doped zinc oxide; AZO), \( \mathrm{ZnO} \) : B (boron-doped zinc oxide; BZO), ITO (indium tin oxide) 등이 주로 사용된다. 윈도우층 형성에는 MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) 방법과 스퍼터링 방법 등이 사용되는데, 앞에서도 언급했듯이 스퍼터링을 기반으로 한 공정은 플라즈마 내의 고에너지 입자로 인해서 광 흡수층에 손상을 줄 수 있기 때문에, 이러한 손상을 최소화할 수 있도록, 시간이 오래 걸리더라도 매우 낮은 출력으로 천천히 공정을 진행해야 한다. 반대로 MOCVD는 화학적 제조 공정이므로 광 흡수층에 손상을 주지는 않지만, 대량 생산을 위한 공정 인라인화가 힘들다는 단점이 있다.</p><p>반사 방지막 공정에 대한 내용은 결정질 실리콘 태양 전지 제조 과정에서 논의했던 내용과 거의 동일하므로 생략한다.</p></p>
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"CIGS 태양 전지는 대표적인 어떤 전지인가?",
"대표적인 화합물 박막 태양 전지는 어떤 전지인가?",
"대표적인 화합물 박막 태양 전지인 CIGS 태양 전지의 일반적인 제조 과정 및 이 과정에서 사용되는 공정은 무엇인가?",
"제조시 일반적으로 유리, 금속, 또는 polymer 기판 위에 금속 후면 전극을 형성하는 것으로 시작하는 전지는 무엇인가?",
"CIGS 박막 태양 전지의 제조는 일반적으로 금속, 또는 polymer 기판과 함께 위에 금속 후면 전극을 형성하는 재료는 무엇인가?",
"CIGS 박막 태양 전지의 제조는 일반적으로 유리,또는 polymer 기판과 함께 금속 후면 전극을 형성하는 것은 무엇인가?",
"CIGS 박막 태양 전지의 제조는 일반적으로 유리, 금속과 함께 금속 후면 전극을 형성하는 것은 무엇인가?",
"버퍼층 형성, 윈도우층 형성, 전면 전극형성, 반사 방지막 형성, 품질 검사보다 가장 먼저 진행되는 것은 무엇인가?",
"CIGS 광흡수층 형성 다음의 순서로 하는 것은 무엇인가?",
"버퍼층 형성 다음의 순서인 공정은 무엇인가?",
"CIGS 박막 태양 전지의 제조는 일반적으로 유리, 금속, 또는 polymer 기판 위에 금속 후면 전극을 형성하는 것으로 각 공정에 꼭 필요한 재료는 무엇인가?",
"제조될 태양 전지의 후면 쪽 전극을 기판 (substrate) 위에 형성하는 단계는 어떤 공정인가?",
"후면 전극의 재료로 싼 가격에 낮은 비저항과 우수한 유리 기판 부착력을 가지고 있는 것은 무엇인가?"
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인공물ED
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에너지저장장치 및 STATCOM을 이용한 풍력발전시스템의 출력제어 기법
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<h1>4. PSCAD/EMTDC 모델링 및 시뮬레이션 검토</h1> <h2>4.1 PSCAD/EMTDC 모델링</h2> <p>본 논문에서는 풍력발전 시스템의 효율적, 안정적 계통연계 운영을 위한 에너지저장장치(ESS) 및 STATCOM의 운전방안을 제시하고, 이에 대한 기술적 타당성을 계통해석 프로그램을 이용하여 검증하였다. 성능검증을 위한 모의해석은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하였으며, 모의 시스템의 각종 변수는 실제 데이터를 기반으로 하였으며, 실제 데이터가 없는 경우는 일반적인 Typical 값을 사용하였다. 현재 연구단계에서 검토목적이 상세한 기기 설계사양 검증 보다는 실증시스템의 구성 및 운전방안에 대한 기술적 가능성 및 타당성을 검증하는데 있으므로, 본 검토에서는 이를 반영하여 정량적 분석과 더불어 정성적인 분석에 중점을 두고 모의해석을 수행하였다.</p> <h3>가. 실증시스템 모의</h3> <p>그림 6은 PSACAD/EMTDC로 모의된 실증시스템 해석모델이다. 실증시스템 모델은 크게 등가 교류전원, 선로모델, 풍력발전, Long-Term 및 Short-Term 에너지저장장치, 무효전력보상장치로 구성되어 있다.</p> <h4>1) 교류 계통</h4> <p>교류계통은 성산 S/S 상위계통과 \( 22.9 \mathrm{kV} \) 만장 D/L로 모의하였으며, 성산 S/S 상위계통은 그림 7과 같이 등가전압 및 등가 임피던스로 표현되는 3상 등가전원으로 모의하였다.</p> <h4>2) 배전선로</h4> <p>만장 D/L은 긍장이 \( 25.8 \mathrm{~km} \) 로서 가공 및 지중 구간이 혼재되어있다. 본 검토에서는 가공/지중, 선종 등에 따라 총 7개의 구간으로 나누어 모의하였으며, 각 구간은 그림 8과 같은 \( \pi \) 선로모델로 나타내었다. 각 선로모델에 입력되는 데이터는 표 2 와 같다.</p> <table border><caption>표 \1 등가전원 파라미터</caption> <tbody><tr><td>항목</td><td>데이터</td></tr><tr><td>등가전압\( [\mathrm{kV}] \)</td><td>22.9</td></tr><tr><td>위상\( [\mathrm{deg}] \)</td><td>0</td></tr><tr><td>정상분 임피던스\( [\mathrm{ohm}] \)</td><td>\( 0.0479+\mathrm{j} 2.4611 \)</td></tr><tr><td>영상분 임피던스\( [\mathrm{ohm}] \)</td><td>\( \mathrm{j} 2.5097 \)</td></tr></tbody></table> <table border><caption>표 2 선로모델 파라미터</caption> <tbody><tr><td>항목 구간</td><td>길이 \( [\mathrm{km}] \)</td><td>정상분임피던스 \( [\% / \mathrm{km}] \)</td><td>영상분임피던스 \( [\% / \mathrm{km}] \)</td></tr><tr><td>구간-1</td><td>1.0</td><td>5.74+j7.90</td><td>13.22+24.58</td></tr><tr><td>구간-2</td><td>0.085</td><td>1.79+j2.84</td><td>5.32+j1.73</td></tr><tr><td>구간-3</td><td>11.954</td><td>3.5+j7.74</td><td>9.58+j9.61</td></tr><tr><td>구간-4</td><td>9.362</td><td>5.76+j8.08</td><td>11.84+j19.95</td></tr><tr><td>구간-5</td><td>1.26</td><td>3.54+j8.02</td><td>9.62+j19.88</td></tr><tr><td>구간-6</td><td>1.119</td><td>5.97+j8.39</td><td>13.38+j20.9</td></tr><tr><td>구간-7</td><td>1.029</td><td>9.23+j8.36</td><td>13.62+j20.76</td></tr></tbody></table> <h4>3) 풍력발전시스템</h4> <p>그림 9는 실증시스템에 설치된 \( 1.5 \mathrm{MW} \) 급 풍력발전시스템 모델을 나타내고 있으며, 크게 풍력터빈, 유도발전기, 연계변압기로 구성되어 있다. 풍력발전기는 일반 농형 유도발전기이며, 발전기 축은 기어박스를 통해 로터와 물려있다. 기어박스와 회전축의 동특성은 multi-mass torsional shaft 모델을 이용하여 표현하였다. 연계변압기는 풍력발전기 단자 전압을 \( 22.9 \mathrm{kV} \) 전압으로 승압하여 배전망에 연결하는 역할을 수행하게 되며, 세부 데이터는 아래 표와 같다.</p> <h4>4) 에너지저장장치 및 STATCOM</h4> <p>표 5 에서는 에너지저장장치와 STATCOM의 기본사양을 나타내고 있으며, 에너지저장장치는 유,무효 전력보상을 위한 Long-Term 및 Short-Term용 BESS 시스템으로 구성되어 있고, 무효전력보상을 위해 1 대의 STATCOM이 설치되어 힜다. 본 검토의 목적이 에너지저장 매체의 상세 모델링 및 동특성 해석이 아니라 계통놘점에서 풍력발전과 연계 운전되는 이들 장치의 기술적 효과를 검증하는데 있으므로, 에너지저장 매체에 대한 세부모델은 생략하였다. 대신 DC 링크 전압이 항상 일정하게 유지된다는 전제하에, 계통연계용 전력변환장치 모델만을 고려하였다. 계통연계용 전력변환 장치의 상세 스위칭 모델은 IGBT 소자를 갖는 PWM 컨버터로 모의가능하나, 본 검토에서는 기본 타당성을 검증하는 관점에서 상세 스위칭 모델 대신 그림 10 과 같은 등가 전류원 모델을 사용하였다. STATCOM의 경우도 에너지저장장 치와 동일하게 등가 전류원 모델로 표현하였으며, 그림 11에 서는 전류원 모델로 표현된 계통연계용 전력변환장치의 유, 무효 출력제어 블록을 도시하고 있다.</p> <table border><caption>표 3 풍력발전기 파라미터</caption> <tbody><tr><td>기기</td><td>항 목</td><td>데이터</td><td>항목</td><td>데이터</td></tr><tr><td rowspan=4>풍력 터빈</td><td>정격용량\( [\mathrm{kW}] \)</td><td>1,500</td><td>정격풍속\( [\mathrm{m} / \mathrm{s}] \)</td><td>13</td></tr><tr><td>블레이드 길이\( [\mathrm{m}] \)</td><td>34</td><td>시동풍속\( [\mathrm{m} / \mathrm{s}] \)</td><td>3</td></tr><tr><td>정격회전속도\( [\mathrm{rpm}] \)</td><td>17.08</td><td>종단풍속\( [\mathrm{m} / \mathrm{s}] \)</td><td>25</td></tr><tr><td>공기밀도 \( \left[\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}\right] \)</td><td>1.225</td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan=7>발전기</td><td>유형</td><td>농형유도 발전기</td><td>관성정수[ \( \left.\operatorname{kgm} \mathrm{m}^{2} \mathrm{I}\right] \)</td><td>40</td></tr><tr><td>정격용량 \( [\mathrm{kW}] \)</td><td>1,500</td><td>정격역률</td><td>0.9</td></tr><tr><td>정격회전속도 Irpm]</td><td>1,832</td><td>정격효율[\( \%] \)</td><td>96.2</td></tr><tr><td>정격출력전압 \( [\mathrm{V}] \)</td><td>690</td><td>시동전류[ \( \%] \)</td><td>425</td></tr><tr><td>정격출력전류 \( [\mathrm{A}] \)</td><td>1,400</td><td>시동토크[ \( \%] \)</td><td>72</td></tr><tr><td>정격주파수 \( [\mathrm{Hz}] \)</td><td>60</td><td>최대토크[\( \%] \)</td><td>215</td></tr><tr><td>정력슬립[\( \%] \)</td><td>1.8</td><td>극수</td><td>4</td></tr></tbody></table> <table border><caption>표 4 변압기 파라미터</caption> <tbody><tr><td>항목</td><td>데이터</td></tr><tr><td>정격용량\( [\mathrm{kVA}] \)</td><td>1,6009</td></tr><tr><td>정격전압(1차/2차) \( [\mathrm{V}] \)</td><td>690/22,900</td></tr><tr><td>결선방식</td><td>Y-Y 결선</td></tr><tr><td>\( \% \) 임피던스 [\%]</td><td>5.91</td></tr></tbody></table> <table border><caption>표 5 에너지저장장치 및 STATCOM 사양</caption> <tbody><tr><td>기기</td><td>LT-BES</td><td>ST-BES</td><td>STATCOM</td></tr><tr><td>배터리 종류</td><td>Li-Po</td><td>Li-lon</td><td></td></tr><tr><td>배터기 용량\( [\mathrm{MWh}] \)</td><td>1</td><td>0.25</td><td></td></tr><tr><td>PCS 용량\( [\mathrm{MVA}] \)</td><td>1</td><td>1</td><td>0.5</td></tr><tr><td>정격전압\( [\mathrm{kV}] \)</td><td>3.3</td><td>0.38</td><td>0.44</td></tr><tr><td>연계변압기\( [\mathrm{kV}] \)</td><td>3.3/22.9</td><td>0.38/22.9</td><td>0.44/22.9</td></tr></tbody></table>
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"ESS와 STATCOM의 운전방안에 대한 기술적인 타당성을 어떻게 검증할 수 있었어?",
"어떻게 STATCOM과 ESS의 운전방안에 대한 기술적인 타당성을 검증할 수 있을까",
"ESS와 STATCOM의 운전 방식에 관하여 성능 검증을 위한 모의 해석은 어떻게 진행했어?",
"성능 검증을 위한 모의 해석은 ESS와 STATCOM의 운전 방법에 관해 어떻게 진행했지",
"PSCAD/EMTDC 프로그램으로 모의해석을 할 때에 모의 시스템의 변수는 어떻게 설정해주었어?",
"모의 시스템의 변수가 PSCAD/EMTDC 프로그램으롭게 모두석을 할 때 어떻겠니",
"등가전원 파라미터 값이 나타난 표 1 에서 등가전압은 몇 \\( \\mathrm{kV} \\)로 설정해주었지?",
"등가전원 파라미터 값이 나타난 표 1 에서 몇 \\( \\math{kV} \\)로 등정적인 것을 세웠어",
"풍력발전기의 기어박스와 회전축의 동특성은 어떻게 나타내는가?",
"회전축의 동특성과 기어박스가 풍력발저길의 경향을 발표하는 건 뭐야",
"실증 시스템을 모의할 때에 계통연계용 전력변환 장치에서 기본 타당성을 확인하기 위해 어떻게 하였어?",
"계통연결에서 실증 시스템을 모의할 때여 기본 타당성을 확인하려고 하게 한 것은 어떤 거야",
"표 2 선로모델에서 구간-5의 정상분임피던스는 몇 \\( \\% / \\mathrm{km} \\)로 확인되었는가?",
"구간 5의 정상분임피던스는 표 2 선로모델에서 몇 \\( \\% 적용되었지",
"표 2에서 나타난 어떤 선로모델 항목 구간에서 길이가 \\( 9.362 \\mathrm{km}\\)로 나타났는가?",
"표 2에서 나타난 어떤 선로모델 항목 구간이 길이가 \\( 9362 \\mathrm{km}\\)를 드러냈지",
"표 2에서 구간-2의 정상분임피던스는 얼마로 나타났는가?",
"구간-2의 정상분임피던스는 표 2에서 얼마로 드러났지",
"표 2 선로모델 구간-3의 길이는 몇 \\( \\mathrm{km} \\)였어?",
"표 2 선로모델 구간 3의 길이는 몇 퍼센트였지",
"표 2의 구간-1에서 영상분 임피던스 값으로 입력된 데이터는 어떻게 나타내는가?",
"영상분 임피던스 값으로 입력된 데이터는 표 2의 구간�1에서 어떻게 드러내지",
"표 2에 따르면 정상분 임피던스의 값이 9.23+j8.36로 나타난 구간은 어디야?",
"정상분 임피던스의 값이 표 2에 따르면 923j8적으로 드러난 구간은 어디지",
"표 3 에 따르면 풍력 터빈의 정격용량 값은 얼마였어?",
"표 3 에 따르면 풍력 터빈의 정격용량 값은 얼마였어",
"표 2에 의하면 구간-6의 영상분임피던스는 몇 \\( \\% / \\mathrm{km} \\)로 나타났어?",
"구간�6의 영상분임피던스는 표 2에 의하면 몇 \\( \\% 적용되었지",
"표 2에 나타난 바에 따르면, 구간-6의 길이 데이터는 얼마의 값을 가져?",
"데이터는 표 2에 나타난 바여서 구간�6의 길이 얼마의 변경을 가져",
"표 2 선로모델 내 구간-3에 대한 영상분임피던스 값은 얼마였는가?",
"얼마의 영상분임피던스가 표 2 선로모델 내 구간 3에 대한 자리잡을까",
"표 3에 따르면 블레이드의 길이가 \\(34 \\mathrm{m}\\)인 기기는 무엇이야?",
"블레이드의 길이가 표 3에 따르면 \\(34 \\mathrm{m}\\)인 경향은 무엇이지",
"표 3에 나타난 바에 의하면, 풍력 터빈의 블레이드 길이는 얼마였는가?",
"표 3에 나타난 바의 의하면 얼마의 블레이드 길이가 풍력 터빈일까",
"변압기의 파라미터를 나타낸 표 4의 어떤 항목에 대한 데이터 값이 690/22,900으로 나타났어?",
"표 4의 어떤 항목에 대한 데이터 값이 변압기의 파라미특을 나타낸 690�22,900으로 드러났지",
"표 4 변압기에서 사용된 결선방식은 어떻게 되나요?",
"무엇이 표 4 변압기에서 이용된 결선방식일까",
"표 4에 따르면, 변압기의 \\( \\% \\) 임피던스의 값은 얼마였어?",
"표 4에 따르면 변압기의 임피던스의 값은 얼마였어",
"표 4의 어떤 항목에 대한 데이터의 값이 1,6009로 측정되었지?",
"표 4의 데이터의 값이 1,6009로 측량된 항목은 뭐야",
"표 5에 따르면 LT-BES 기기에 사용된 배터리의 종류는 뭐야?",
"LT-BES 기계에 사용된 배터리의 종류로 표 5여 이루어진 것은 무엇인가",
"표 5에 나타난 LT-BES 에너지 저장 기기에 사용된 배터리의 용량은 몇 \\( \\mathrm{MWh}\\)였지?",
"LT-BES 에너지 저장 기계에 이용된 배터리의 표 5는 몇 \\( \\mathrm{MWh}\\)였어",
"표 5 STATCOM 장치에 대하여 연계변압기에 대한 값은 몇 \\( \\mathrm{kV}\\)로 나타났니?",
"연계변압기에 대한 값은 표 5 STATCOM 장치를 통해 몇 \\( \\mathrm{kV}\\)로 드러났어",
"표 5의 LT-BES 기기에 사용된 정격전압의 크기 값은 얼마였니?",
"정격전압의 크기 값은 표 5의 LT-BES 근거에 사용된 얼마였어",
"표 5에서 정격전압의 크기가 0.38로 나타난 기기는 무엇이야?",
"정격전압의 표 5에서 038로 드러난 기계는 뭐지",
"표 5에 따르면, ST-BES 기기에서는 어떤 배터리 종류를 사용했어?",
"어떤 배터리 종류를 표 5에 따르면 ST-BES 기계가 사용했지",
"표 1에 따르면 위상은 얼마로 설정해주었어?",
"위상은 표 1에 따르면 얼마로 설정됐지",
"표 1에 따르면 정상분 임피던스의 데이터 값은 몇 \\( \\mathrm{ohm} \\)이었어?",
"정상분 임피던스의 데이터 값은 표 1에 따르면 몇 퍼센트로 인해 적어졌지",
"표 2에 따르면 구간-1의 길이는 몇 \\( \\mathrm{km} \\)야?",
"구간 1의 길이는 표 2에 따르면 몇 퍼센트의 명칭이지",
"표 \\1 등가전원 파라미터 값 중 영상분 임피던스에 대한 데이터 값은 얼마로 설정했지?",
"영상분 임피던스에 대한 데이터 값은 표 \\1 등가전원 파라미정 기관 중 얼마로 세웠어",
"표 2에 따르면 길이가 \\( 0.085 \\mathrm{km} \\)로 나타난 항목 구간은 어디야?",
"어떤 항목 구간이 표 2에 따르면 길이가 05 모아졌니",
"표 2의 어떤 항목 구간에서 정상분임피던스가 3.5+j7.74의 값으로 나타났어?",
"정상분임피던스가 표 2의 어떤 항목 구간에서 3+j7의 값으로 드러났지",
"표 3 에서 풍력 터빈의 정격회전속도는 몇 \\( \\mathrm{rpm}\\)으로 측정되었어?",
"표 3 에서 풍력 터빈의 정격회전속도가 측량된 것은 몇 개야",
"표 3 에 표시된 풍력발전기의 어떤 기기의 정격출력전류가 \\( 1,400 \\mathrm{A}\\)로 측정되었어?",
"표 3 에 풍력발전기의 정격출현을 통해 1,400 \\mathrm{A}\\)로 측정된 것은 푸시되어 있는 건 어떤 회사야",
"표 3에 따르면 발전기의 정격역률 데이터 값은 얼마였어?",
"발전기의 정격역률 데이터 값은 표 3에 따르면 얼마였지",
"표 3 에 따르면 풍력 터빈 기기의 어떤 파라미터 항목의 값이 1.225로 나타났어?",
"풍력 터빈 기계의 어떤 파라미털 항목의 값이 표 3 에 따르면 225로 드러났지",
"풍력발전기 파라미터 표 3에서 사용된 발전기 기기의 유형은 무엇이야?",
"무엇이 풍력발전기 파라미터 제3에서 이용된 발달과 금지의 유형일까",
"풍력발전기 파라미터를 나타낸 표 3 에서 풍력터빈의 시동풍속은 몇 \\( \\mathrm{m/s}\\)였지?",
"표 3 에서 풍력발전기 파라미터를 드러낸 푸 3 사람의 시동속은 몇 \\( \\mathrm{m/s}\\)였어",
"표 3에서 발전기의 정격효율 데이터 값의 수치는 얼마였어?",
"발전기의 정격효율 데이터 값은 표 3에서 얼마를 수치했지",
"표 3에서 발전기의 어떤 항목에 대한 값이 215로 측정되었어?",
"발전기의 어떤 항목에 대한 값이 표 3의 215로 측량되었지",
"표 3 에서 드러난 풍력발전기의 기기 중 발전기의 극수 데이터는 얼마의 값을 가져?",
"표 3 에서 드러난 풍력발전기의 극수 데이터는 발달길의 얼마를 가져올렸니",
"표 3 풍력발전기에 사용된 발전기의 관성정수의 값은 얼마야?",
"발전기의 관성정수의 얼마의 발간이 표 3 풍력세우에 사용되었지",
"표 3 풍력발전기 파라미터에 따르면, 발전기 기기의 정격회전속도는 얼마의 값을 가진 것으로 확인되었어?",
"표 3 풍력발전기 파라미터에 따르면 얼마의 값을 발달하게 확인되었어",
"표 4에서 변압기의 정격용량은 몇 \\( \\mathrm{kVA}\\)였어?",
"변압기의 정격용량은 표 4에서 몇 개의 변경적으로 제공되었지"
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인공물ED
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0-1 혼합정수계획법을 이용한 LCD 패널 절단 문제 최적화
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<h1>5. 결 론</h1><p>본 연구에서는 LCD패널 절단 처적화를 위한 수리 모형을 제시하였다. 실제 사례를 풀이함으로써 수리모형의 타당성을 증명하였고, Beasley 모형과의 복잡성 비교를 수행하여 본 연구에서 제시한 수리모형이 보다 범용적이고 복잡성은 동일함을 보였다.</p><p>근래의 NGCSP의 풀이는 대부분 자재와 평행한 부품의 각도를 유지하면서 휴리스틱 기법을 이용하여 부품의 배치 순서를 정한 후 이를 BL 알고리즘을 사용하여 자재에 배치한다. 본 연구에서는 NGCSP의 부품의 베치 각도와 배치 위치를 동시에 고려할 수 있는 보다 범용적인 모형을 제시하였다.</p><p>부품 별 배치 가능 개수는 하나의 의사결정 변수이며 이러한 의사견정 변수가 늘어남에 따라 계산량은 대폭 증가하게 된다. 본 연구에서는 대략적인 부품 별 상한을 계산하였지반 추후 연구 방향으로는 부품 별 배치가능 개수의 상한을 효과적으로 결정하는 연구가 수행되면 효율성 면에서 큰 개선을 기대할 수 있 다. 또한 현재의 수리 모형에 다양한 현실적 제약들의 적용을 연구함으로써 각종 NGCSP가 적용되는 산업에서 효율성을 증대 시킬 수 있으며 사각형뿐반이 아넌 다각형의 배치를 고려한 연구도 중요한 추후 연구 분야 중 하나이다.</p>
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"수리모형의 타당성을 증명하기 위한 방법이 뭐야?",
"무슨 방법이 수리모형의 타당성을 증명하기 위한 거지?",
"수리 모형과 Beasley 모형의 복잡성은 같아?",
"NGCSP의 풀이에서 부품의 배치 순서를 정할 때 사용하는 기법이 뭐야?",
"Beasley 모형과 수리 모형을 비교했을 때 더 범용적인 것은 뭐야?",
"본 연구에서 제시한 수리 모형은 어떤 목적을 가졌어?",
"어떤 목적을 본 연구에서 제안한 수리 모형이 가졌지?",
"NGCSP 풀이에서 자재와 부품의 각도는 지속적으로 평행해?",
"부품 별 배치 가능 개수와 계산량은 반비례해?",
"NGCSP에서 배치 순서가 정해진 부품을 자재에 배치할 때 어떤 공식을 이용해?",
"NGCSP에 대하여 본 연구가 동시에 고려한 것이 뭐야?",
"수리 모형 적용에 관한 연구와 함께 사각형, 다각형 배치 연구도 중요한 연구 분야야?",
"효율적인 개선을 위해 부품 별 배치가능 개수에 관해 어떤 연구가 권장돼?"
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