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db1407cb-590f-4e27-835c-da68e9b44a46 | 인공물ED | 철도 차량용 하이브리드 네트워크 토폴로지 최적화 연구 | <h1>II. 하이브리드 토폴로지 최적화</h1> <p>이 장에서는 하이브리드 토폴로지에 대한 개념을 다시 한 번 설명하고 최적화된 하이브리드 토폴로지를 구성하기 위한 수식을 도출하며 그 해를 구하는 과정을기술한다.</p> <h2>1. 하이브리드 토폴로지 개념</h2> <p>I 장에서 기술한 바와 같이 하이브리드 토폴로지는열차 편성에서 적절한 수를 그룹으로 묶고 각 그룹 내에서는 스타 토폴로지로 구성하고 그룹의 선두 차량을 데이지체인 토폴로지로 구성하는 방식이다. 차량 내부의 네트워크는 시스템 목적에 따라 스타 토폴로지 혹은링 토폴로지 등으로 구성할 수 있다. 그림 3에 대표적인 하이브리드 토폴로지를 나타내었다.</p> <p>하이브리드 토폴로지의 최적화는 차량 간 연결에 사용되는 케이블의 수의 최대값과 통신 시 거치게 되는노드의 수를 줄이는 방향으로 수행된다. 이 때 철도차량의 통신의 특성을 살펴보면, 철도차량에서는 각 차량의 센서 등에서 획득한 정보가 선두차량의 제어장치로 전달되고 제어장치에서 생성한 제어정보가 각 차량의 액추에이터 등으로 전달된다. 따라서 선두차량과 각 차량과의 통신을 주로 고려해야 하는데 여기에서는 통신노드에 연결되는 각 장치의 데이터 전송 특성이 정의되지 않은 상태를 가정하였으므로 각 노드 별로 동일하다고 가정하고 평균값으로 최적화를 수행한다. 최대 케이블 수와 평균 노드의 수에 대한 가중치는 열차를 설계하는 과정에서 시스템 규격에 따라 정해진다. 본 논문에서는 일반적인 해를 구할 수 있도록 각각의 가중치를\(W_{c}\) 와 \(W_{p}\)로 놓고 차량의 수 \(N\)에 대하여 최적의 하이브리드 토폴로지 형태를 구하는 것을 목적으로 한다.</p> <h2>2. 하이브리드 토폴로지 최적화 수식</h2> <p>하이브리드 토폴로지에서 열차 편성의 전체 차량의 수를 \(N\)이라 하고 그룹 내 차량의 수를 \(M\)이라 하면 그룹의 수 \(G\)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.</p> <p>\( G=\left\lceil\frac{N}{M}\right\rceil \)<caption>(1)</caption></p> <p>이 때, [\(x\)]는 ceiling을 나타내며 \(x\)보다 작지 않은 정수중 최소값을 의미한다.</p> <p>하이브리드 토폴로지에서의 필요 케이블 수와 전송시 거치는 노드의 수를 살펴보기 위해 각 차량 내 스위칭허브 단에서의 토폴로지 그래프를 그리면 그림 4와같다. 그림에서 큰 원은 차량 간 연결에 사용되는 스위칭허브로 각 그룹 별로 그룹의 선두차에 1개씩 설치되며 작은 원은 각 차량에 설치되는 스위칭허브를 나타낸다. 먼저, 차량 간 연결에 필요한 케이블 수의 최대값은 각 그룹에서 선두 차량과 후속 차량의 연결에 필요한 케이블의 수로 그룹 내 차량의 수 \(M\)이 된다.</p> <p>또한 각 장치 간 통신 시 거치는 노드의 수에 대한평균값은 다음과 같이 구할 수 있다. 먼저 차량 내 네트워크가 스타 토폴로지로 구성되어 있다고 가정하자. 이때, 첫 번째 그룹의 차량의 경우 회색으로 표시한 선두차의 스위칭허브를 통해 제어장치로 연결될 때까지 거치는 노드의 수는 선두 차량 내에서의 통신을 제외하면 3이 된다. 두 번째 그룹의 경우에는 4가되며 옆의 그룹으로 갈수록 1씩 증가한다. 선두 차량 내에서의 통신시에는 거치는 노드의 수가 1이며 마지막 그룹은 \(G+2\)가 된다. 이를 그룹별로 더한 후 전체 차량 수 \(N\)으로나누면 각 차량 별로 통신시 거치는 노드의 평균을 구할 수 있다. 링-하이브리드 구조에서는 스타-하이브리드 토폴로지에서 구한 평균값에 내부 링 구조에 따라거치는 추가 노드의 평균값을 더하면 된다.</p> <p>평균은 각 그룹 별로 거치는 노드의 수와 해당 그룹내의 차량의 수를 곱하고 모든 그룹에 대하여 이를 더한 후 전체 차량 수 \(N\)으로 나누어 구할 수 있다. 이를 표 1에 나타내었다. 표 1에서 \(R\)은 \(N+R\)이 \(M\)의 배수가 되도록 하는 정수이며 다음과 같이 정의된다.</p> <p>\( R=M-N \% M,, \quad 0 \leq R \leq M-1 \)<caption>(2)</caption></p> <p>여기에서 \(\%\)는 나머지를 구하는 연산자이다. \(R\)을 사용하여 \(M\)과 \(G\)의 다음과 같은 관계를 얻을 수 있다.</p> <p>\( M=\left\lceil\frac{N}{G}\right\rceil=\frac{N+R}{G} \)<caption>(3)</caption></p> <table border><caption>표 1. 각 그룹별 해당 차량의 수와 통신 시 거치는평균 노드의 수</caption> <tbody><tr><td rowspan="2"></td><td colspan="2">Group 1</td><td rowspan="2">Group2</td><td rowspan="2">Group3</td><td rowspan="2">...</td><td rowspan="2">GroupG</td></tr><tr><td>1st car</td><td>others</td></tr><tr><td>number of cars</td><td>1</td><td>M-1</td><td>M</td><td>M</td><td>...</td><td>M-R</td></tr><tr><td>number of nodes in path</td><td>1</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td><td>...</td><td>G+2</td></tr></tbody></table> <p>급수공식을 이용하여 표 1 에서 정리한 값에 대하여 거치는 노드의 평균 \( (\bar{P}) \) 을 구하고 이를 \( G \) 의 함수로 나타내면 다음과 같이 된다.</p> <p>\( \begin{aligned} \bar{P} &=\frac{1}{N}\left\{\frac{(G+1)(G+2) M}{2}-3 M+(M-R)(G+2)-2\right\} \\ &=\frac{1}{2 N}(N G-R G+5 N+R-4) \end{aligned} \)<caption>(4)</caption></p> <p>따라서, 앞에서 도출한 식 (3), (4)에 케이블 수에 대한 가중치 \( W_{C} \), 거치는 노드 수에 대한 가중치 \( W_{P} \) 를 대입하여 정리하면 비용함수 \( C_{C P} \) 는 다음과 같이 구할 수 있다.</p> <p>\( \begin{aligned} C_{C P} & \equiv C_{C}+C_{P} \\ &=W_{C} \cdot M+W_{P} \cdot \frac{1}{2 N}(N G-R G+5 N+R-4) \end{aligned} \)<caption>(5)</caption></p> <p>여기서, \( C_{C} \) 는 최대 케이블 수에 관련된 비용함수이 고 \( C_{P} \) 는 통신시 거치는 노드의 평균에 관련된 비용함 수로 \( C_{P}=W_{P} \cdot \bar{P} \) 이다. 식 (5)에서 \( M=\frac{N+R}{G} \) 이므로 대입하여 정리하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.</p> <p>\( C_{C P}=W_{C} \cdot \frac{N+R}{G}+W_{P} \cdot \frac{1}{2 N}(N G-R G+5 N+R-4) \)<caption>(6)</caption></p> <p>위 비용함수는 \( G \) 에 대하여 convex 형태가 되며 극값을 구하기 위해 \( G \) 에 대하여 미분을 취하면 다음과 같이 정리된다. 여기에서는 계산상 \( G \) 가 연속(실수)이 라고 가정하였으며 이에 따라 \( R=0 \) 이 된다.</p> <p>\( \frac{d C_{C P}}{d G}=-W_{C} \cdot \frac{N+R}{G^{2}}+W_{P} \cdot \frac{1}{2} \)<caption>(7)</caption></p> <p>위 식이 0이 되도록 정리한 후 \(G\)에 대하여 풀면 아래의 식을 구할 수 있다.</p> <p>\( \widehat{G_{\min }}=\sqrt{2 \frac{W_{C}}{W_{P}} \cdot(N+R)} \)<caption>(8)</caption></p> | [
"하이브리드 토폴로지는 어떻게 최적화 되는거야?",
"어떻게 하이브리드 토폴로지가 최적화 되지",
"표 1. 각 그룹별 해당 차량의 수와 통신 시 거치는평균 노드의 수에서 Group 1에서 1st car 차량 수가 1대일 때 통신 시 거치는 노드의 수는 몇이야?",
"표 1. 각 그룹별 해당 차량의 수와 통신 시 거치는 평균 노드의 수에서 Group 1에서 others 차량 수가 M-1 대일 때 통신 시 거치는 노드의 수는 몇이야?",
"표 1. 각 그룹별 해당 차량의 수와 통신 시 거치는평균 노드의 수에서 Group 2일 때 차량 수가 M 대일 때 통신 시 거치는 노드의 수는 몇이야?",
"표 1. 각 그룹별 해당 차량의 수와 통신 시 거치는평균 노드의 수에서 Group 3일 때 차량 수가 M 대일 때 통신 시 거치는 노드의 수는 몇이야?"
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96f158f3-1db4-4550-a76f-6cd2934e71d2 | 인공물ED | 단결정 \(\mathrm{\beta-Ga_{2}O_{3}}\) 반도체를 이용한 쇼트키 배리어 다이오드 제작 | <p>본 논문에서는 이러한 뛰어난 물질 특성으로 차세대전력 반도체로 관심을 받고 있는 단결정 \( \beta-\mathrm{Ga}_{2} \mathrm{O}_{3} \)을 이용하여 SBD를 실제 제작하고 전류-전압 특성 및 항복전압을 측정하였으며, 이를 바탕으로 차세대 전력 반도체로써 \( \beta-\mathrm{Ga}_{2} \mathrm{O}_{3} \)의 적합성 및 사용 가능성을 확인하였다.</p> <table border><caption>표 1. 주요 반도체와 \( \beta-\mathrm{Ga}_{2} \mathrm{O}_{3} \)의 물질 특성 비교</caption> <tbody><tr><td></td><td>\( \mathrm{Si} \)</td><td>\( 4 \mathrm{H}-\mathrm{SiC} \)</td><td>\( \mathrm{GaN} \)</td><td>\( \beta-\mathrm{Ga}_{2} \mathrm{O}_{3} \)</td></tr><tr><td>Energy bandgap \( [\mathrm{eV}] \)</td><td>1.1</td><td>3.3</td><td>3.4</td><td>4.8</td></tr><tr><td>Electron mobility \([\mathrm{~cm}^{2} /(\mathrm{V} \cdot \mathrm{s})] \)</td><td>1,500</td><td>1,000</td><td>1,200</td><td>300</td></tr><tr><td>Breakdown field \([\mathrm{MV} / \mathrm{cm}] \)</td><td>0.3</td><td>3.0</td><td>3.3</td><td>8</td></tr><tr><td>Dielectric constant</td><td>11.8</td><td>10</td><td>9.5</td><td>10</td></tr><tr><td>Baliga's FOM</td><td>1</td><td>570</td><td>860</td><td>3,200</td></tr></tbody></table> | [
"Baliga's FOM값이 860인 반도체가 뭐야?",
"Dielectric constant값은 \\( \\beta-\\mathrm{Ga}_{2} \\mathrm{O}_{3} \\)에 대해서 얼마의 값을 가져?",
"\\( \\mathrm{GaN} \\)의 Breakdown field값은 뭐야?",
"\\( 4 \\mathrm{H}-\\mathrm{SiC} \\)은 Electron mobility값이 얼마야?",
"\\( \\mathrm{Si} \\)은 에너지 밴드갭이 얼마야?"
] |
b4cacb81-7b53-4253-b307-91c83d5f2157 | 인공물ED | 파장 무의존형 광섬유 결합기의 제작 및 특성 | <h1>III. 파장 무의존형 결합기 제작</h1><p>동일한 광섬유를 이용한 경우에 인장길이에 따른 결합률을 그림 2의 광섬유 \( \mathrm{K} \) 출력에서 보면 그림 4(a)와 같으며, 장파장이 먼저 결합이 일어난다. 이러한 특성곡선에서 \( 1310 \mathrm{nm} \)와 \( 1550 \mathrm{nm} \) 두 파장이 동시에 \( 50 \% \)의 광전력을 만족하는 조건을 구하기는 매우 힘들다. 따라서, 파장 무의존형 결합기의 제작을위해서는 그림 4(b)와 같은 인장특성을 이용한다. 이때, 광섬유 코어 반경의 차 \( (\delta a / a) \)가 각각 \( 1.063 \times 10^{-8}~[\mathrm{m}]\), \(1.3 \times 10^{-8}~[\mathrm{m}] \)일 때 인장길이에 대한 결합률의 변화를 \( 1310 \mathrm{nm} \)와 \( 1550 \mathrm{nm} \) 파장에 대해서 동시에 나타내었다. 이때 코어 반경차이가 \( 1.063 \times 10^{-8}~[\mathrm{m}] \)이고, 인장길이가 \( 4 \mathrm{mm} \)에서 \( 1310 \mathrm{nm} \)와 \( 1550 \mathrm{nm} \) 두 파장이 동시에 \( 50 \% \)의 광전력을 만족할 수 있음을 알 수 있다. 전체파장에 대한 파장의존특성을 알아보기 위해서 일반 \( 3 \mathrm{dB} \) 결합기와 파장 무의존형 결합기의 파장특성을 그림 5에 나타내었다.</p><p>일반 결합기는 \( 1310 \mathrm{nm} \) 또는 \( 1550 \mathrm{nm} \)의 한 파장대에서만 \( 3 \mathrm{dB} \)를 만족하고 다른 파장에서는 큰 차이가 있지만 파장무의존형 결합기는 전체적으로 평탄한 파장 특성을 보임을 알 수 있다. 파장 무의존형 결합기의 제작방법은 다음 표 1과 같이 3가지 방식이 사용되고 있으며, 본 실험에서는 상업적인 대량생산에 적합한 서로 다른 클래드 반지름을 갖는 광 섬유를 이용한 방법과 서로 다른 차단 파장을 갖는 광섬유를 이용한 방법 2가지를 사용하여 제작하였다. WIC는 전체적인 파장에서 비교적 평탄한 특성을 보여줌을 알 수 있다. \( \mathrm{Si} \)-도파로형은 경로차를 이용한 MZ-간섭계 구조의 제품이 보고되고 있으며, 아직까지 국내에서 양산체제는 확립되지 않은 상태이다.</p><table border><caption>표 1. 파장 무의존형 결합기의 제작종류</caption><tbody><tr><td>방 법</td><td>장 점</td><td>단 점</td></tr><tr><td>클래딩 지름이 다른 광섬유: P방법<ul><li>Prepulling</li><li>Etching</li></ul></td><td>일반 파이버 사용</td><td>공정절차 추가 재현성 떨어짐</td></tr><tr><td>클래딩지름은 같으나 코어 구조인자가 다른 광섬유 이용 : D방법 (Different Cutoff Wavelength)</td><td>공정이 단순</td><td>파이버 특성에 민감 (특수 파이버 사용)</td></tr><tr><td>\(\mathrm{Si}\)도파로형</td><td>다분기, 소형화 대량생산에 유리</td><td>공정이 복잡 투자비 큼</td></tr></tbody></table><p>파장 무의존형 결합기의 실제 제작 조건은 표 2와 같으며, P방법은 그림 6과 같이 한쪽 광섬유를 \( 600[\mu \mathrm{m}] \)정도 예인장 시켜서 광섬유 반경차이를 발생시킨 후, 정상적인 광섬유와 융착공정을 시킨다. 이때 예인장길이는 반복적인 실험을 통하여 최적의 값을 산출하였으며 일반적으로 주위환경에 따라 \( 500 \sim 650 [\mu \mathrm{m}] \) 범위를 가진다. D 방법은 일정한 차단파장이 차이가 나는 두 광섬유를 이용하여 별도의 예인장없이 제작한다. 차단파장이 \( 140 \mathrm{nm} \) 차이나는 두 광섬유를 이용하여 제작한 보고가 있었으며. 본 실험에서는 \( 200 \mathrm{nm} \) 의 차단파장차이가 나는 광섬유들을 사용하였다. 예인장 길이와 차단파장의 차이는 그림 4(b)와 같이 이상적인 제작조건을 설정해주는 매우 결정적인 제작조건이다.</p> | [
"특성곡선에서 \\( 1310 \\mathrm{nm} \\)와 \\( 1550 \\mathrm{nm} \\) 파장이 동시에 \\( 50 \\% \\)의 광전력을 만족하는 조건을 구하기 위해 코어 반지름 차이를 어떻게 설정해야 할까?",
"P방법으로 결합기를 제작한다고 했을 때, 합재 지름이 다른 파이버는 어떻게 제작이 될까?",
"합재 지름은 같으나 코어 구조인자가 다른 파이버를 이용하여 어떻게 결합기를 제작할까?",
"클래딩지름은 같으나 코어 구조인자가 다른 광섬유 이용 : D방법 (Different Cutoff Wavelength)의 장점은 뭐야?",
"클래딩지름은 같으나 코어 구조인자가 다른 광섬유 이용 : D방법 (Different Cutoff Wavelength)의 단점은 뭐야?",
"공정이 단순 하지만 광섬유 특성에 민감해 별도의 특수한 광섬유를 사용해야하는 제작방법은 뭘까?",
"파장에 의존하지않는 결합기를 제작하는데 P의 방법으로 제작하면 왜 좋지 않을까?",
"단계가 복잡하고 비용이 크지만 여러분기에 대량생산이 가능한 파장 무의존형 결합기의 제작방법은 뭘까?",
"제작 과정이 복잡하나 자금이 충분하고 상업적인 대량생산에 유의함에도 왜 한국에서는 \\( \\mathrm{Si} \\)-도파로형으로 제작하지 못할까?",
"P방법으로 결합기를 제작했을 경우 한쪽 광학섬유를 \\( 600[\\mu \\mathrm{m}] \\)정도 예인장 시키는데 최고로 적합한 값을 어떻게 산출해 냈을까?"
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eb26d4e3-f623-4d7d-acfa-1006e2239a78 | 인공물ED | 스마트폰과 이동형 디바이스에 기반한 지능형 가정용 로봇 구현 | <h1>Ⅱ. 관련연구</h1><h2>1. 음성인터페이스</h2><p>음성신호에는 화자에 대한 고유한 정보와 주변의 음향환경에 대한 정보는 물론 감정과 피로도 등 다양한 정보가 포함되어 있다. 음성인터페이스는 인간의 가장 자연스러운 수단 중의 하나인 '말'을 이용하여 로봇과 인간과의 대화를 가능하게 한다. 그 과정은 아날로그 정보를 디지털 정보로 변환하는 음성인식 과정과 의미 파악을 위한 형태소 분석 과정으로 나뉜다.</p><h3>가. 음성인식</h3><p>음성인식이란 아래 [그림 1]과 같이 전화, 마이크 등을 통하여 컴퓨터나 음성인식 시스템에 전달된 사람의 음성으로부터 특징을 추출하고 분석하여 미리 입력된 인식 목록에서 가장 근접한 결과를 찾아내는 기술이다.</p><h3>나. 형태소 분석</h3><p>"오늘 날씨 알려줘."와 같은 자연스러운 구어문의 의미정보를 파악하기 위해서 자연어 분석 처리를 위한 형태소 분석기는 [그림 2]와 같은 단계를 거친다.</p><p>형태소 분석은 자연어 처리를 위해 문장을 의미가 있는 최소의 단위인 형태소로 분리 후 형태소의 품사에 따라 의미가 있는 정보를 더하고, 원래의 자연어 문장으로 원형을 복원하는 과정이다.</p><h2>2. 음성 합성</h2><p>2. 음성합성은 문자 정보 또는 기호를 인간의 음성으로 변환하여 들려주는 기술이다. 음성 합성 방법은 언어의 모든 음소에 대한 발음 데이터베이스를 구축하고 이를 연결시켜 연속된 음성을 생성하게 되는데, 이 때 음성의 크기, 길이, 높낮이 등을 조절해 자연스러운 음성을 합성해 내는 것으로 이를 위해 자연어 처리 기술이 포함되고 있다. 본 논문에서 제시하는 시스템에서는 TTS합성 방법을 사용하였다.</p><h3>가. TTS(Text-to-Speech) 합성</h3><p>합성 대상 어휘에 제한이 없으며 일반적인 문자 형태의 정보를 음성으로 변환하는 것이다. 자연스러운 음성합성을 위해 억양, 끊어 읽기, 문자형태의 정보를 음성과 유사하게 구현한다.</p><h2>3. OpenCV(Open Computer Vision)</h2><p>OpenCV는 인텔에서 개발된 영상 인식을 위한 오픈 소스 컴퓨터 비전 라이브러리로서 객체, 얼굴, 행동 인식, 독순(讀㐨 : 입술 읽기), 모션 추적 등의 응용 프로그램에서 사용된다. 컴퓨터가 인간처럼 입체적으로 볼 수 있도록 만들 수 있는 소프트웨어로 많은 이미지 기능을 포함한 도구 박스가 행동 인식, 사물 추적, 얼굴 인식 등을 포함하는 컴퓨터 비전 응용 프로그램 개발을 지원한다. 영상 인식 기술을 활용하여 가정용 로봇에 사용자 인식 및 추적 기능을 부여할 수 있다.</p><h2>4. ADK(Accessory Development Kit)</h2><p>ADK는 안드로이드 Accessory 개발을 위해 USB를 통한 통신을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어를 말한다. ADK는 소스코드 및 하드웨어 명세와 함께 제공되고 있으며, 이를 통해 오디오 독, 개인 의료 장비, 운동 장비 등과 같은 하드웨어를 활용한 다양한 기능들을 안드로이드에서 제공할 수 있다.</p> | [
"자연어 분석 처리를 위해 필요한 분석기는 무엇인가?",
"음성신호에는 어떤 정보가 포함되어 있는가?",
"음성인식 과정이란 무엇인가?",
"사람의 음성은 무엇을 통해 컴퓨터나 음성인식 시스템에 전달되는가?",
"음성의 크기, 길이, 높낮이 등을 조절해 자연스러운 음성을 합성하기 위해 어떤 기술이 필요한가?",
"연속된 음성을 생성하기 위해 어떤 데이터베이스를 구축해야 하는가?",
"문자 정보 또는 기호를 인간의 음성으로 변환하여 들려주는 기술은 무엇인가?",
"본 논문에서 제시하는 시스템은 어떤 방법을 사용하였는가?",
"의미 파악을 위해 어떤 과정이 필요한가?",
"OpenCV란 무엇인가?",
"OpenCV는 어떤 응용 프로그램에서 사용되는가?",
"많은 이미지 기능을 포함한 도구 박스가 지원하는 것은 무엇인가?",
"자연스러운 구어문의 의미정보를 파악하기 위해 어떤 처리가 필요한가?",
"ADK는 무엇을 통한 통신을 제공하는가?",
"형태소란 무엇인가?",
"영상 인식 기술을 활용하여 무엇을 할 수 있는가?",
"자연스러운 음성합성을 위해 어떤 정보를 음성과 유사하게 구현해야 하는가?",
"ADK란 무엇인가?",
"ADK는 무엇과 함께 제공되는가?",
"ADK가 소스코드 및 하드웨어 명세와 함께 제공됨으로써 어떤 기능을 제공할 수 있는가?",
"음성인터페이스는 무엇을 이용하여 로봇과 인간과의 대화를 가능하게 하는가?",
"감정과 피로도에 대한 정보는 음성신호를 통해 얻을 수 있는가?",
"음성인식을 위해 사람의 음성으로부터 특징을 추출할 필요가 있는가?",
"형태소 분석을 위해 문장을 형태소로 분리해야 하는가?",
"음성 합성 과정에서 자연어 처리 기술이 필요한가?",
"일반적인 문자 형태의 정보를 음성으로 변환하는 과정에서 합성 대상 어휘에 제한이 있는가?",
"오디오 독, 개인 의료 장비, 운동 장비는 하드웨어로 분류되는가?",
"말은 인간의 가장 자연스러운 수단이라고 할 수 있는가?",
"음성인식을 위해서는 미리 입력된 인식 목록이 필요한가?",
"안드로이드 Accessory 개발에 활용되는 USB를 통한 통신은 소스코드 및 하드웨어 명세와 함께 제공되는가?"
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844488fb-ed57-49b2-9c21-c0485de46b74 | 인공물ED | 스마트폰과 이동형 디바이스에 기반한 지능형 가정용 로봇 구현 | <h1>Ⅰ. 서론</h1><p>스마트폰으로 대표되는 IT 기술의 급격한 발전에 따라 로봇 시장도 크게 증가하고 있으며, 산업 분야외에 가정에서도 사용할 수 있는 로봇에 대한 필요성이 대두되고 있다. 국내 로봇 시장 규모의 경우, 2020년까지 연평균 \( 14.4 \% \) 가 증가될 것으로 예상되고 있으며, 특히 가정용 로봇이 포함되어 있는 개인 서비즈용 로봇의 경우는 2020 년까지 연평균 \( 27.8 \% \) 가 증가할것으로 예상되고 있다. [표 1]에 나타난 바와 같이 전 세계의 여러 기업에서 이미 가정용 로봇의 필요성에 대하여 주목하고 있으며, 많은 투자를 하고 있다.</p><p>현재 청소로봇과 경비로봇 등이 실용화 단계에 접어들어 판매가 되고 있는 상태이나 가정용 로봇은 그 기능이 제한적이며 다른 가전제품들과 비교하여 한정적인 기능만을 제공하고 있으며 실제 로봇으로서의 지능적인 역할은 자동청소 기능과 같이 기능이 단방향적이다.</p><p>본 논문에서는 기존의 가정용 로봇의 단점을 보완하고 사용자의 편의성을 증진시킬 수 있는 이동형 디바이스와 스마트폰을 결합시킨 가정용 로봇(이하 홈봇)을 제안한다.</p><table border><caption>표 1. 국내 로봇산업의 사장규모 및 성장률 전망</caption><tbody><tr><td rowspan=2>로봇 분야</td><td rowspan=2>2005</td><td rowspan=2>2010</td><td rowspan=2>2015</td><td rowspan=2>2020</td><td colspan=2>성장률 (단위 \( \%\))</td></tr><tr><td>'10~'20</td><td>'05~'20</td></tr><tr><td>제조업용</td><td>530</td><td>850</td><td>1,370</td><td>1,930</td><td>8.5</td><td>9.0</td></tr><tr><td>전문서비스용</td><td>20</td><td>80</td><td>280</td><td>640</td><td>23.1</td><td>26.0</td></tr><tr><td>개인서비스용</td><td>50</td><td>240</td><td>890</td><td>1,970</td><td>23.4</td><td>27.8</td></tr><tr><td>전체</td><td>600</td><td>1,170</td><td>2,540</td><td>4,540</td><td>145</td><td>14.4</td></tr></tbody></table> | [
"최근 IT 기술의 급격한 발전에 따라 로봇 시장도 크게 증가하고 있는가?",
"국내 로봇 시장의 경우 2020년 까지 연평균 몇 퍼센트가 증가할 것으로 예상되는가?",
"최근 가정용 로봇의 필요성이 대두되어 많은 투자가 이루어지고 있는가?",
"가정용 로봇이 포함되어 있는 개인 서비스용 로봇은 2020년 까지 연평균 \\( 14.4 \\% \\)가 증가할 것으로 예상되는가?",
"현재 청소로봇과 경비로봇 등은 이미 실용화되어 판매되고있는가?",
"본 논문은 이동형 디바이스와 스마트폰을 결합시킨 가정용 로봇을 제안하고 있는가?",
"현재 가정용 로봇의 문제점은 무엇인가?",
"본 논문의 목적은 가정용 로봇의 단점을 보완하기 위함인가?",
"최근 산업 분야에 사용하는 로봇에 크게 증가하였으나, 가정에서의 필요성은 미미한 편인가?",
"'05~'20년 전체 로봇분야의 성장률은 얼마인가?"
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7faa0e23-b221-4a99-8192-8a85a9c35157 | 인공물ED | 스마트폰과 이동형 디바이스에 기반한 지능형 가정용 로봇 구현 | <h1>요 약</h1><p>IT 기술이 발전함에 따라 로봇은 다양한 부분에서 필요성을 인정받고 있다. 최근 산업용 로봇에만 집중되었던 로봇 시장은 일상생활에서도 사용할 수 있는 가정용 로봇까지 시장이 확대되고 있으며, 실제로 청소로봇이나 방범로봇과 같은 가정용 로봇이 개발되어 판매되고 있는 상태이다. 대부분의 가정용 로봇은 높은 가격에도 불구하고 기능이 제한적이며, 실제 로봇으로서 지능적인 부분은 자동청소 기능과 같이 사용자와의 소통이 없는 단순한 수준이다. 본 논문은 이동형 디바이스와 음성제어 및 각종 서비스를 제공하기 위한 스마트폰이 결합된 형태의 지능적인 가정용 로봇을 제안한다.</p> | [
"가정용 로봇도 앞으로 사용자와의 소통이 필요한가?",
"가정용 로봇의 단점은 무엇인가?",
"무엇이 가정용 로봇의 취약점이야?",
"이동형 디바이스와 음성제어 및 각종 서비스를 제공하기 위해 어떤 디바이스와 결합된 가정용 로봇이 필요한가?",
"가정용 로봇의 대표적인 예는 무엇인가?",
"무엇이 가정용 로봇의 대표적인 예지?"
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1bc6815a-64e5-46b7-a4bb-446871de9c66 | 인공물ED | 스마트폰과 이동형 디바이스에 기반한 지능형 가정용 로봇 구현 | <h1>Ⅲ. 본문</h1><h2>1. 제안 시스템</h2><h3>가. 시스템 구성</h3><p>본 논문에서 제안하는 시스템은 [그림 3]과 같이 구성된다. 사용자는 이동형 디바이스를 제어하기 위해 호스트 스마트폰에 음성으로 명령하거나 사용자 스마트폰을 통해 원격 제어한다. 그리고 음성명령의 자연어 처리와 의미 분석을 돕기 위하여 지능형 서버에서 형태소 분석을 수행한다. 시스템에 대한 자세한 내용은 다음과 같다.</p><p>(1) 호스트 스마트폰</p><p>호스트 스마트폰은 영상인식과 이동형 디바이스 제어를 위해 OpenCV 라이브러리와 홈봇 라이브러리를 포함한다. 또한 이동형 디바이스에 거치되어 사용자 스마트폰에서 전달되는 원격제어정보를 수신하거나 음성인식을 통하여 명령을 받아 이동형 디바이스를 제어한다.</p><p>(2) 사용자 스마트폰</p><p>호스트 스마트폰에 원격제어정보를 송신하여 이동형 디바이스를 제어한다. 사용자는 실외 또는 주변잡음 등 직접 호스트 스마트폰에 명령할 수 없는 경우, 사용자 스마트폰을 통해 원격 제어할 수 있다.</p><p>(3) 지능형 서버</p><p>일반적인 스마트폰의 경우 프로세서 성능상 본 제안 시스템에서 필요로 하는 형태소분석 및 신경망 학습을 수행하기 어렵다. 음성인식과 형태소 분석을 바탕으로 개인화 대화를 통한 자연어 음성제어 기능을 구현한다.</p><p>(4) 이동형 디바이스</p><p>이동형 디바이스는 이동 가능한 로봇으로 아두이노를 통해 제어되며 호스트 스마트폰과 ADK를 이용하고, USB를 통해 통신한다. 주변 환경 인식을 위해 초음파센서, 적외선센서 등의 센서를 가지며, 사용자에게 정보를 주기 위해 각종 센서 및 부저, LED 등을 가지고 있다.</p><h3>나. 시스템 레이어 구조</h3><p>제안 시스템의 각 레이어를 표현한 내용은 [그림 4]와 같다.</p><p>(1) Service Layer</p><p>Service Layer는 사용자로부터 음성인터페이스나 원격제어를 통해 서비스를 제공한다. 또한 자연어 처리를 지원하기 위해 형태소 분석기능을 포함한다.</p><p>(2) Android Framework Layer</p><p>Android Framework Layer는 본 시스템에서 사용하는 Android Framework 및 ADK, OpenCV, NDK등 라이브러리로 구성되어 있다.</p><p>(3) Hardware Layer</p><p>Android Framework Layer는 본 시스템에서 사용하는 Android Framework 및 ADK, OpenCV, NDK등 라이브러리로 구성되어 있다.</p><h2>2. 시스템 구현</h2><h3>가. 하드웨어</h3><p>홈봇 외관은 [그림 5]와 같이 호스트 스마트폰을 거치하기 위한 거치부, 홈봇의 감정을 표현하기 위한 도트매트릭스, 인체감지를 위한 모션감지센서, 주변 장애물을 인식하기 위한 초음파센서, 이동을 위한 구동부가 있다. 홈봇의 내부는 홈봇의 제어를 위한 아두이노 ADK 보드와 모터제어를 위한 모터숼드, 부저 및 3Color-LED가 있으며 하부에는 전원을 위한 배터리 및 캐퍼시터, 이동을 위한 DC 모터 4 개 및 이동거리 측정을 위한 인코더 2 개가 존재한다.</p><h3>나. 소프트웨어</h3><p>(1) 음성인식</p><p>사용자로부터 입력된 자연어 음성 정보는 안드로이드의 음성인식기능을 활용하여 텍스트로 변환 후 지능형 서버에 전달된다. 지능형 서버는 전달된 텍스트의 형태소분석을 통하여 사용자가 의도한 서비스로 연결시킨다.</p><p>(2) 서비스</p><p>가정용 로봇은 스마트폰 상에 소프트웨어를 활용하여 사용자에게 뉴스, 날씨, 일정, 그리고 알람 서비스를 제공한다.</p><h3>다. 지능형서버</h3><p>(1) 형태소 분석</p><p>KAIST의 한나눔 형태소 분석기를 이용하여 텍스트로 변환된 자연어 음성 정보에 품사정보를 태깅 처리 한 후에 지능형서버에 사전 등록된 keyword와의 비교 후 적합한 의미의 keyword를 명령어 인터페이스에 맞춰서 호스트 스마트폰으로 전송한다.</p><p>명령어 인터페이스는 아래의 [표 2\( ] \) 와 같이 keyword와 type, options의 집합으로 정의하여 서비스 호출이 용이하도록 하였다.</p><h2>3. 성능 평가</h2><h3>가. 기존 기술 분석</h3><h3>가. 기존 기술 분석</h3><p>(1) 키봇2(Kibot2)</p><p>KT와 아이리버가 제작한 어린이 교육용 로봇으로써, 스마트폰을 사용하지 않지만, 스마트폰을 대신하는 \( 1 \mathrm{GHz} \) 의 싱글코어 프로세서, 7 인치터치스크린, 500만화소 카메라, 빔프로젝터를 내장하고 있다. 음성 인식, 자율주행, 디스플레이로 감정표현, 원격제어 등이 가능하다.</p><p>(2) 알버트(Albert)</p><p>SKT에서 제작한 어린이 교육용 로봇으로서, 본체와 스마트폰을 연결하는 분리형 로봇이다. 원격제어가 가능하며, 대부분의 기능은 스마트폰을 사용하여 실행된다.</p><p>(3) 누리아띠(NuriAtti)</p><p>알버트의 후속 모델 격으로, 본체와 스마트폰을 연결하는 분리형 로봇이다. 음성인식과 TTS가 알버트는 스마트폰으로 이루어지지만 누리아띠는 구성품인 마술봉을 통해 이루어진다는 차이점이 있다.</p><h3>나. 기술 비교</h3><p>비교 기준은 사용자를 인식하거나 추적할 수 있게 하는 영상처리, 사용자의 명령을 인식하고 그 결과를 알려주는 음성인식과 TTS 그리고 자연어 처리를 통해 사용자 명령의 의미를 파악함으로써 개인 비서기능을 원할히 수행하는가에 초점을 맞추었으며, 분석 결과는 [표 3]과 같다. 현재 출시된 스마트폰 로봇은 어린이 교육용에 집중되어 있기 때문에 홈봇에 비해 부족한 기능들이 있으며, 개인 비서 기능을 수행하기에 홈봇이 적절함을 알 수 있다.</p> | [
"알버트가 할 수 있는 기능은 무엇인가?",
"무엇이 알버트가 할 수 있는 기능일까",
"알버트는 누가 제작한 어린이 교육용 로봇인가?",
"키봇2에 내장된 카메라의 화소는 얼마인가?",
"KT와 아이리버가 제작한 어린이 교육용 로봇에는 싱글코어 프로세서, 토치스크린, 카메라 외에 무엇을 내장하고 있는가?",
"누리아띠의 마술봉은 어떤 기능을 할 수 있는가?",
"SKT에서 제작한 어린이 교육용 로봇은 무엇을 스마트폰에 연결해야 하는가?",
"알버트는 대부분의 기능이 무엇을 사용하여 실행되는가?",
"누리아띠의 음성인식은 무엇을 통해서 이루어지는가?",
"알버트의 후속 모델 격인 로봇의 이름은 무엇인가?",
"자연어 처리가 가능하도록 하기 위하여 어떤 기능을 포함해야 하는가?",
"Android Framework Layer을 구성하는 것은 어떤 것이 있는가?",
"홈봇 외관에서 감정을 표현하기 위해 필요한 곳은 어디인가?",
"Service Layer는 무엇을 지원하기 위해서 형태소 분석기능을 포함하는가?",
"거치부, 도트매트릭스, 모션감지센서, 초음파센서, 구동부로 이루어진 것은 무엇인가?",
"홈봇 외관에서 거치부는 어떤 역할을 하는가?",
"거치부는 홈봇 외관에서 어떤 역할을 하지",
"홈봇 외관에서 주변 장애물 인식은 어디에서 이루어 지는가?",
"홈봇 외관에서 구동부는 어떤 일을 담당하는가?",
"구동부는 홈봇 외관에서 어떤 일을 맡지",
"홈봇 내부에 존재하는 것은 무엇인가?",
"무엇이 홈봇 내부에 있어",
"홈봇의 내부에서 아두이노 ADK 보드의 역할은 무엇인가?",
"홈봇의 내부에서 모터숼드는 어떤 역할을 하는가?",
"모터숼드는 홈봇의 내부에서 어떤 기능을 하지",
"홈봇의 하부에 존재하는 것은 무엇인가?",
"무엇이 홈봇의 하부에 있어",
"홈봇의 하부에 존재하는 인코더의 역할은 무엇인가?",
"무엇이 홈봇의 하부에 있는 인코더의 역할일까",
"홈봇의 하부에 이동을 위한 DC모터는 몇 개가 존재하는가?",
"홈봇의 하부에 전원을 위해 존재하는 장치는 무엇이 있는가?",
"홈봇의 내부에 있는 LED는 몇가지 색으로 이루어져 있는가?",
"가정용 로봇은 어떻게 사용자에게 뉴스를 제공하는가?",
"어떻게 가정용 로봇은 이용자에세 뉴스를 전달해",
"사용자로부터 입력된 자연어 음성 정보가 지능형 서버에 전달될 때 안드로이드의 음성인식기능을 어떻게 처리해야 하는가?",
"사용자가 입력한 자연어 음성 정보는 최종적으로 어디에 전달되는가?",
"자연어 음성 정보는 안드로이드의 어떤 기능을 활용해서 지능형 서버에 전달되는가?",
"가정용 로봇은 누구에게 일정을 제공하는가?",
"누구에게 가정용 로봇은 일정을 제공하는가?",
"누가 스마트폰 상에 소프트웨어를 활용하여 사용자에게 날씨를 제공할 수 있는가?",
"텍스트로 변환된 자연어 음성 정보를 형태소 분석기를 이용하여 어떻게 한 후 지능형서버에 사전 등록된 키워드와 비교할 수 있는가?",
"최종적으로 적합한 의미의 무엇을 명령어 인터페이스에 맞춰서 호스트 스마트폰으로 전송해야 하는가?",
"지능형서버에서 비교 한 후 찾은 적합한 의미의 keyword는 무엇에 맞추어서 호스트 스마트폰으로 전송해야 하는가?",
"keyword와 type, options의 집합으로 정의되는 것은 무엇인가?",
"명령어 인터페이스는 무엇이 용이하도록 한것인가?",
"명령어 인터페이스의 정의에 포함되는 것에는 어떤 것이 있는가?",
"홈봇 외관에서 모션감지센서는 어떤 역할을 하는가?",
"홈봇 외관에서 모션감지센서는 어떻게 동작해",
"KT와 아이리버가 제작한 어린이 교육용 로봇의 터치스크린의 크기는 얼마인가?",
"키봇2는 무엇 대신에 \\( 1 \\mathrm{GHz} \\) 의 싱글코어 프로세서를 사용하는가?",
"텍스트로 변환된 자연어 음성 정보는 형태소 분석기에서 무엇을 태깅 처리해야 하는가?",
"KT와 아이리버가 제작한 어린이 교육용 로봇은 무엇인가?",
"사용자가 호스트 스마트폰에 음성으로 명령하거나 사용자 스마트폰을 통해 원격 제어하는 것은 무엇을 제어하기 위해서인가?",
"사용자가 이동형 디바이스를 제어하기 위해서 호스트 스마트폰에 무엇으로 명령해야 하는가?",
"어디에 음성으로 명령하여 사용자가 이동형 디바이스를 제어하할 수 있는가?",
"사용자는 이동형 디바이스를 제어하기 위하여 누구의 스마트폰을 통해 원격 제어할 수 있는가?",
"사용자는 이동형 디바이스를 제어하기 위해서 무엇을 통해서 원격 제어 할 수 있는가?",
"지능형 서버에서 음성명령의 자연어 처리와 의미 분석을 돕기 위해 무엇을 분석해야 하는가?",
"어떻게 하면 음성명령의 자연어 처리와 의미 분석을 도울 수 있는가?",
"시스템의 어디에서 형태소 분석을 수행할 수 있는가?",
"OpenCV 라이브러리와 홈봇 라이브러리를 포함하고 있는 것은 시스템의 어느 부분인가?",
"호스트 스마트폰은 어떻게 이동형 디바이스를 제어하는가?",
"OpenCV 라이브러리와 홈봇 라이브러리는 왜 호스트 스마트폰에 포함되는가?",
"호스트 스마트폰에서 이동형 디바이스에 거치되어 사용자 스마트폰에서 전달되는 것은 무엇인가?",
"호스트 스마트폰에서 무엇을 통하여 명령을 받아 이동형 디바이스를 제어하는가?",
"호스트 스마트폰에 원격제어정보를 송신하면 무엇을 제어할 수 있는가?",
"무엇을 호스트 스마트폰에 송신하여 이동형 디바이스를 제어하는가?",
"사용자는 무엇때문에 직접 호스트 스마트폰에 명령을 할 수 없는가?",
"실외 또는 주변잡음 때문에 직접 호스트 스마트폰에 명령할 수 없는 경우에 사용자는 어떻게 할 수 있는가?",
"실외 또는 주변잡음 등 직접 호스트 스마트폰에 명령할 수 없을 때 사용자는 사용자 스마트폰을 통해서 무엇을 할 수 있는가?",
"무엇의 경우에 프로세서 성능상 여기서 제안한 시스템에서 필요로 하는 형태소분석 및 신경망 학습을 수행하기 어려운가?",
"음성인식과 형태소 분석을 바탕으로 자연어 음성제어 기능을 구현할 때 무엇을 통해서 할 수 있는가?",
"형태소 분석과 음성인식을 바탕으로 개인화 대화를 통해서 어떤 기능을 구현할 수 있는가?",
"개인화 대화를 통하여 자연어 음성제어 기능을 구현할 때 어떤 것을 먼저 해야 하는가?",
"이동형 디바이스는 아두이노를 통해 제어되며 호스트 스마트폰과 ADK를 이용하며 어떻게 통신하는가?",
"아두이노를 통해 제어되며 USB를 통해 통신하는 것은 시스템의 어떤 곳인가?",
"이동형 디바이스에서 주변 환경을 인식하기 위하여 가지는 것은 무엇인가?",
"주변 환경을 인식 하기 위해 가지는 센서의 종류에는 어떤 것이 있는가?",
"사용자에게 정보를 주기 위해 어떤 것을 가지고 있는가?",
"이동형 디바이스는 무엇을 위해 초음파센서, 적외선센서 등의 센서를 가지는가?",
"이동형 디바이스는 무엇 때문에 각종 센서 및 부저, LED 등을 가지는가?",
"제안 시스템의 각 레이어 중 사용자로부터 음성인터페이스를 통해 서비스를 제공할 수 있는 곳은 어느 곳인가?",
"이 시스템에서 사용하는 Android Framework 및 ADK, OpenCV, NDK등 라이브러리로 구성된 것은 어떤 레이어인가?",
"안드로이드의 음성인식기능을 활용하여 텍스트로 변환되는 자연어 음성 정보는 누가 입력하는가?",
"이동형 디바이스는 다른 말로 어떤 로봇이라고 할 수 있는가?",
"입력된 자연어 음성 정보는 무엇의 음성인식기능을 활용하여 텍스트로 변환 될 수 있는가?",
"자연어 음성정보가 텍스트로 변환되어 지능형 서버에 전달한 후 어떻게 사용자가 의도한 서비스로 연결하는가?",
"전달된 텍스트의 형태소분석을 통해 지능형 서버는 무엇을 연결시킬 수 있는가?",
"텍스트의 형태소분석은 어디에서 일어나는가?",
"어디에서 텍스트의 형태소분석이 발생하지",
"가정용 로봇은 사용자에게 무엇을 제공할 수 있는가?",
"무엇을 가정용 로봇은 사용자에게 제공할 수 있는가?",
"어디에서 한나눔 형태소 분석기를 보유하고 있는가?",
"한나눔 형태소 분석기를 통하여 자연어 음성 정보를 지능형서버에 사전 등록된 keyword와의 비교 후에 어떻게 해야하는가?",
"사전 등록된 키워드와 비교 후 적합한 의미의 키워드를 명령어 인터페이스에 맞춰서 어디로 전송해야 하는가?",
"어디에 원격제어정보를 송신하여 이동형디바이스를 제어할 수 있는가?",
"Service Layer는 어떻게 사용자로부터 서비스를 제공하는가?",
"이동형 디바이스는 무엇을 통해 제어할 수 있는가?",
"본 제안 시스템에서 필요로 하는 것으로 일반적인 스마트폰의 경우 프로세서 성능상 수행하기 어려운 것은 무엇인가?",
"지능형 서버에서 형태소 분석을 통하여 무엇의 자연어 처리와 의미 분석을 도울 수 있는가?"
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d713c669-7653-4e85-a35c-04370cb8faed | 인공물ED | 스마트폰과 이동형 디바이스에 기반한 지능형 가정용 로봇 구현 | <h1>Ⅳ. 결론</h1><p>본 논문에서는 스마트폰과 이동형 디바이스를 결합하고, 지능형 서버를 구성한 형태의 가정용 로봇을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 로봇을 통해 기존의 단방향적 기능만 존재하던 로봇을 개선하여 음성인식과 형태소 분석 과정을 통해 더욱 자연스러운 음성제어 서비스를 제공하고, 지능형 서버를 통한 상황 인지(Context-Awareness) 응답 결과를 도출하여 개인에게 정확한 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 사용자는 본 논문에서 제시한 로봇뿐만이 아니라 통합 API를 통해 제작된 다양한 로봇을 통해 날씨, 일정, 알람, 뉴스 등을 TTS를 통한 음성 개인비서 서비스를 제공 받을 수 있다.</p> | [
"본 논문에서 결합한 것은 스마트폰과 무엇이니?",
"본 논문에서는 스마트폰과 무엇을 합했지?",
"본 논문에서 제안한 가정용 로봇은 어떤 서버를 구성했어?",
"본 논문에서 제안한 것은 무엇이야?",
"제안한 가정용 로봇은 이동형 장비와 스마트폰을 어떻게 했어?",
"본 논문에서 어떻게 더 자연스러운 음성제어 서비스를 제공했어?",
"기존의 로봇에는 어떤 기능만이 있었어?",
"기존의 로봇은 무슨 기능만을 가졌지?",
"논문에서 상황 인지 응답 결과를 도출하는 방법은 어떻게 돼?",
"본 논문에서는 자연스러운 음성제어 서비스를 위해서 음석인식과 어떤 과정을 거쳤니?",
"논문에서 지능형 서버를 이용해서 도출한 것이 뭐야?",
"이용자는 어떻게 제작된 여러 로봇을 통해 음성 서비스를 제공받아?",
"누가 로봇을 통해 음성 개인비서 서비스를 받을 수 있어?"
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a7bb34c9-439c-4f67-aa6d-7b5ed58b4f87 | 인공물ED | PDR 센서를 이용한 USN 기반의 감시경보 시스템 | <h2>3. 표적 이동경로 표현 기법</h2><p>표적 검출 알고리즘에 의해 검출된 표적의 위치는 선형 보간법(Linear interpolation)에 의해 직선으로 연결된다. 표적의 최대 이동속도를 \( 15 \mathrm{m/s} \)라 할 때 표적 위치 검출 후 다음 표적 위치 검출에 따른 거리 및 시간변화량이 최대 이동 속도범위를 벗어나는 결과에 대해서는 오류값으로 취급하여 검출 데이터로 사용하지 않았다. 표적 이동경로 출력 화면은 현재와 과거 창으로 분류한 후 현시점의 표적 검출 결과에 따른 이동경로를 현재창에 표현 한다. 만약, 표적이 감시정찰 영역을 벗어난 경우, 즉감시 정찰 영역에 배치된 모든 센서노드가 비활성화시에는 현재창은 초기 화면으로 재조정되고 현재창의 이동경로 출력 결과는 과거 창에 출력된다.</p><h2>4. 경보 표시 시스템</h2><p>PDR 센서 탐지영역에 적의 침투에 의해 표적이 검출되면 전탐사에게 확실한 인지를 하도록 사이렌 소리와 경광등에 의한 시청각적 정보를 제공한다. 최초 표적 검출시 경광등의 인식등이 활성화 되어 작전지역에 이동 표적의 존재를 알린다. 또한 추정된 표적의 위치와 지휘소사이 상대적 거리변화 \( \mathrm{D} \)를 식 (2)와 같이 연산한다. 여기서 \( X_{t} \), \( Y_{t} \)는 표적위치, \( X_{b} \), \( Y_{b} \)는 지휘소 위치 그리고 \( \mathrm{D} \)는 거리변화를 의미한다.</p><p>\( D=\sqrt{\left(X_{b}-X_{t}\right)^{2}+\left(Y_{b}-Y_{t}\right)^{2}} \)<caption>(2)</caption></p><p>거리 변화 \( \mathrm{D} \)에 따라 경광등의 경보 등급을 ‘주의 - 경고 - 위험’ 순으로 조절한다. 표 1은 각각 6개와 10개의 센서노드 배치시 이동 표적과 지휘소와의 상대적 거리 변화에 따른 등급별 경보 영역 예시표이다.</p><table border><caption>표 1. 거리에 따른 경보 영역 [단위 \( \mathrm{m} \)]</caption><tbody><tr><td>배치 형태</td><td>노드수</td><td>주의</td><td>경고</td><td>위험</td></tr><tr><td rowspan=2>격자형 배치</td><td>\( 6 \)</td><td>\( 25 \sim 35 \)</td><td>\( 15 \sim 25 \)</td><td>\( 0 \sim 15 \)</td></tr><tr><td>\( 10 \)</td><td>\( 45 \sim 60 \)</td><td>\( 20 \sim 45 \)</td><td>\( 0 \sim 20 \)</td></tr><tr><td rowspan=2>선형 배치</td><td>\( 6 \)</td><td>\( 45 \sim 65 \)</td><td>\( 25 \sim 45 \)</td><td>\( 0 \sim 25 \)</td></tr><tr><td>\( 10 \)</td><td>\( 65 \sim 105 \)</td><td>\( 35 \sim 65 \)</td><td>\( 0 \sim 35 \)</td></tr><tr><td rowspan=2>갈지자형 배치</td><td>\( 6 \)</td><td>\( 25 \sim 35 \)</td><td>\( 15 \sim 25 \)</td><td>\( 0 \sim 15 \)</td></tr><tr><td>\( 10 \)</td><td>\( 45 \sim 60 \)</td><td>\( 20 \sim 45 \)</td><td>\( 0 \sim 20 \)</td></tr></tbody></table><p>그림 6은 감시경보 시스템 순서도이다. 기지국 노드는 탐지영역에 배치된 각 센서 노드의 표적 검출 결과를 수신 받는다. 이때 센서 노드는 표적 검출은 '1' 비검출은 '0'의 노드 상태정보를 송신 한다. 각 센서 노드의 활성화 상태에 따라 표적 검출 알고리즘을 적용하여 표적의 위치를 추적한다. 추적된 결과는 선형 보간법으로 이동경로를 현재 창에 출력한다. 또한 표적 추적결과와 지휘소와의 상대적 거리 변화 \( \mathrm{D} \)에 따라 경광등의 경보 등급을 조절하고 GUI화면의 경보표시등과 외부 경광등을 제어하여 전탐사에게 시청각적으로 경보한다.</p><h2>5. 시스템 구현</h2><p>본 시스템은 NI사의 LabView 8.6으로 프로그래밍 하였으며 외부 전광판은 NI사의 데이터 수집보드 DAQmx(PXI-6259)로 제어된다. 그림 7은 구현 시스템과 GUI 화면이다. 탐지영역에서 표적이 검출되면 PDR 센서노드는 USN으로 기지국 노드에 상태정보를 전송한다. 전송된 상태 정보로 표적의 위치를 추적하고 GUI 화면의 우측 상단 그래프에 추적결과를 출력한다. 표적의 위치와 지휘소사이 거리변화 \( \mathrm{D} \)를 기준으로 경광등의 경보등급을 제어하고 GUI화면의 우측하단 경광등 활성화 LED와 외부 전광판의 경광등을 통해 전탐사에게 위험 수준을 시청각적으로 알린다. GUI화면 좌측은 표적 추적결과를 애니메이션 효과로 출력한다.</p> | [
"표적 검출 알고리즘에 의해 검출된 표적의 위치를 직선으로 연결하는 방법은 무엇인가?",
"표적의 위치 데이터 중 오류값으로 취급하여 검출 데이터로 사용하지 않는 것은 무엇인가?",
"PDR 센서 탐지영역에 적의 침투가 탐지되면 어떤 정보가 제공되는가?",
"거리변화에 따라 어떤 순서로 경광등의 경보등급을 조절하는가?",
"표적 이동결오 출력 화면을 어떻게 표현하는가?",
"언제 경광등의 인식등이 활성화되는가?",
"표적이 감시청찰 영역을 벗어난 경우, 어떤 화면이 출력되는가?",
"센서노드는 어떻게 노드의 상태정보를 표시하는가?",
"6개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 주의 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 경고 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 주의 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 경고 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 위험 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 선형으로 배치되었을 때, 주의 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 선형으로 배치되었을 때, 경고 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 위험 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 선형으로 배치되었을 때, 주의 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 선형으로 배치되었을 때, 경고 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 선형으로 배치되었을 때, 위험 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 갈지자형으로 배치되었을 때, 주의 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 갈지자형으로 배치되었을 때, 경고 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 갈지자형으로 배치되었을 때, 위험 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 갈지자형으로 배치되었을 때, 주의 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 갈지자형으로 배치되었을 때, 경고 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"10개의 센서노드가 갈지자형으로 배치되었을 때, 위험 경보 영역은 어떻게 되는가?",
"6개의 센서노드가 격자형으로 배치되었을 때, 위험 경보 영역은 어떻게 되는가?"
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98dd9273-8cd4-4fbe-9129-dd7fda724da8 | 인공물ED | CMOS 기술을 기반으로 제작된 정합 특성이 우수한 BJT 구조 | <h1>II. 소자 제작 및 구조</h1><p>일반적인 \( 0.13 \mu \mathrm{m} \) CMOS 공정을 이용하여 소자를 제작하였다. 공정의 주요 순서는 그림 1과 같다. Shallow trench isolation (STI)를 형성 한 후 deep n-well 공정 과 twin well 공정을 순서대로 형성하였으며, BJT의 베이스 영역은 p-well 공정을 사용하여 형성하였다. 에미터와 콜렉터의 contact 영역은 \( \mathrm{n}^{+} \) 소스/드레인 이온 주입을, 베이스의 contact 영역은 \( \mathrm{p}^{+} \) 이온 주입으로 형성하였다. 그리고 실리사이드와 back-end line 공정을 진행 하였다.</p><p>그림 2 는 일반적인 BJT 구조로써 에미터가 베이스에 의해 둘러싸여 있는 BJT 정합 소자가 쌍을 이루는 형태를 이루고 있다. 그림 3은 제안된 구조로써 일반적인 구조에서 두 개의 단위 BJT의 베이스 부분과 콜렉터 부분이 각각 결합된 구조를 이루고 있다. 제안된 구조는 일반적인 구조에 비해 면적이 작으며, 에미터1과 에미터2 사이의 거리가 가까워진 것을 알 수 있다. 또한 정합구조의 단면을 보면 제안된 BJT의 안쪽 베이스 영역이 deep n-well 영역 안에 위치함을 알 수 있다.</p><p>에미터 면적이 \( 5 \mu \mathrm{m} / 5 \mu \mathrm{m} \) (세로/가로)인 구조의 전체 평면적은 일반적인 구조가 \( 570 \mathrm{\mu m}^{2} \), 제안된 구조는 \( 513 \mathrm{\mu m}^{2} \) 으로 \( 10 \% \) 줄어들었고, 에미터1와 에미터2 사이의 거리는 일반적인 구조가 \( 15 \mu \mathrm{m} \), 제안된 구조가 \( 3 \mu \mathrm{m} \) 로 \( 80 \% \) 가 줄어들었다. 전체 deep n-well의 가로 길이는 일반적인 구조가 \( 39 \mu \mathrm{m} \), 제안된 구조가 \( 27 \mu \mathrm{m} \) 로 \( 30.8 \% \) 줄어들었다.</p><p>일반적인 구조와 제안된 구조의 면적에 따른 정합 계수를 확인하기 위해서 에미터 면적을 기준으로 \( 2 / 2 \), \( 5 / 2 \), \( 5 / 5 \), \( 5 / 10 \), \( 10 / 10 \) (세로/가로 [단위 : \( \mu \mathrm{m}] \) ])를 갖는 BJT를 각각 제작하였으며, 각 소자를 제외한 메탈과 패드는 모두 일정한 구조와 크기를 사용하여 소자들의 구조 차이를 제외하고 다른 영향이 미치지 않도록 고려하였다. 전기적 특성 및 정합 특성 결과의 통계적 분석의 신뢰도를 높이기 위해 60 쌍의 샘플을 제작하여 평가하였다.</p> | [
"소자를 제작할 때 \\( \\mathrm{p}^{+} \\) 이온을 주입한 영역은 어디니?",
"일반적인 구조의 전체 deep n-well의 가로 길이는 어떤 값을 가지고 있어?",
"제안하는 구조의 전체 deep n-well의 가로 길이는 어떤 값을 가지고 있어?",
"일반적인 구조와 제안하는 구조의 전체 deep n-well의 가로 길이를 비교했을 때 얼만큼 감소했어?",
"본 연구에서는 어떻게 소자를 제작했어?",
"CMOS 공정에서 deep n-well 공정을 수행한 직후 어떤 공정을 수행했지?",
"CMOS 공정에서 STI를 형성한 직후 어떤 공정을 수행했지?",
"deep n-well 공정 과 twin well 공정은 언제 진행되지?",
"소자를 제작할 때 BJT의 베이스 영역은 어떻게 형성했어?",
"본 논문에서 공정의 주요 순서가 나타내어 있는 그림은 무엇이야?",
"소자를 제작할 때 \\( \\mathrm{n}^{+} \\) 소스/드레인 이온을 주입한 영역은 어디니?",
"소자를 제작할 때 에미터와 콜렉터의 contact 영역에는 어떤 이온을 주입했어?",
"소자를 제작할 때 베이스의 contact 영역에는 어떤 이온을 주입했어?",
"다음 중 \\( \\mathrm{p}^{+} \\) 이온을 주입한 영역으로 옳은 것은?",
"제안하는 구조는 일반적인 구조와 비교했을 때 어떤 차이가 있어?",
"에미터 면적을 기준으로 \\( 2 / 2 \\), \\( 5 / 2 \\), \\( 5 / 5 \\), \\( 5 / 10 \\), \\( 10 / 10 \\) (세로/가로 [단위 : \\( \\mu \\mathrm{m}] \\) ])를 갖는 BJT를 제작한 목적은 무엇이야?",
"에미터, 베이스, 콜렉터에 각각 이온을 주입한 후 실리사이드와 어떤 공정을 진행했니?",
"본 연구에서 각 소자를 제외한 메탈과 패드는 모두 일정한 구조와 크기를 사용한 것은 무엇을 고려하기 위함이야?",
"일반적으로 에미터1과 에미터2 사이의 거리는 어떤 값을 가지고 있어?",
"제안하는 에미터의 전체 평면적은 어떤 값을 가지고 있지?",
"제안하는 에미터1과 에미터2 사이의 거리는 일반적인 값보다 몇 퍼센트가 감소한 값이야?",
"소자를 평가할 때 총 몇 쌍의 샘플을 제작하여 평가했어?",
"제안하는 구조의 에미터1과 에미터2 사이의 거리는 어떤 값을 가지고 있어?",
"일반적인 에미터의 전체 평면적은 어떤 값을 가지고 있지?",
"BJT의 베이스 영역을 어떤 공정을 통해 형성했어?"
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6a0de58a-5e4d-47aa-9515-71216965bb35 | 인공물ED | 상황인지 기반 IoT-MEC 서비스를 위한 계층적 서비스 바인딩 및 자원관리 구조 설계 | <table border><caption>표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙</caption> <tbody><tr><td>Context</td><td>SINR</td><td>Modulation</td><td>Code rate</td></tr><tr><td>Best</td><td>19.1 ~ 100</td><td>64-QAM</td><td>5/6</td></tr><tr><td>Good</td><td>17.6 ~ 19.1</td><td>64-QAM</td><td>3/4</td></tr><tr><td>Good</td><td>15.6 ~ 17.6</td><td>64-QAM</td><td>2/3</td></tr><tr><td>Good</td><td>13.2 ~ 15.6</td><td>16-QAM</td><td>5/6</td></tr><tr><td>Normal</td><td>12.2 ~ 13.2</td><td>64-QAM</td><td>1/2</td></tr><tr><td>Normal</td><td>12.0 ~ 12.2</td><td>16-QAM</td><td>3/4</td></tr><tr><td>Normal</td><td>10.3 ~ 12.0</td><td>16-QAM</td><td>2/3</td></tr><tr><td>Normal</td><td>7.73 ~ 10.3</td><td>16-QAM</td><td>1/2</td></tr><tr><td>Normal</td><td>6.18 ~ 7.73</td><td>QPSK</td><td>5/6</td></tr><tr><td>Bad</td><td>5.17 ~ 6.18</td><td>QPSK</td><td>3/4</td></tr><tr><td>Bad</td><td>3.71 ~ 5.17</td><td>QPSK</td><td>2/3</td></tr><tr><td>Bad</td><td>1.72 ~ 3.71</td><td>QPSK</td><td>1/2</td></tr><tr><td>Worst</td><td>-100 ~ 1.72</td><td>QPSK</td><td>1/4</td></tr></tbody></table> <p>반면에, 제안하는 플랫폼은, 표 2 의 변조 및 코딩 외에도, 아래와 같은 적응적 서비스 바인딩을 수행한다.</p> <ul> <li>네트워크 상태가 'Best'에서 'Good'으로 변경되면 제안 된 플랫폼은 압축률 모듈을 사용하여 서비스 속도를 유지한다. 제안 된 플랫폼은 균일 한 시스템보다 대략 10\( \% \) 높은 처리량을 제공한다.</li> <li>네트워크 상태가 'Good'에서 'Normal'로 변경되면 제안된 플랫폼은 보다 강력한 압축 모듈을 사용하여 서비스 속도를 유지하게 된다. 제안된 플랫폼은 균일 한 시스템보다 대략 20\( \% \) 높은 처리량을 제공한다.</li> <li>네트워크 상태가 'Normal'에서 'Bad'로 바뀌면 제안된 플랫폼은 더 나은 경로를 찾으려고 시도한다. 다른 AP, 즉 AP-2 나 AP-3 를 발견하면 그 중 더 나은 신호를 갖는 AP 로 동적으로 전환된다. 제안된 플랫폼은 균일한 시스템보다 대략 30\( \% \) 높은 처리량을 제공한다.</li> <li>네트워크 상태가 'Bad'에서 'Worst'로 변경되면 제안된 플랫폼은 글로벌 바인딩 적응을 요청한다. 이를 통해, MOM 및 CCM 은 서비스 사용자에게 더 많은 자원을 할당함으로서, 향상된 성능을 제공하게 된다.</li></ul> <p>한편, 그림 8은 사용자 수를 10 명으로 늘리면서, 파일 전송 시간을 비교하였다.</p> <p>기존 시스템과 제안하는 시스템에서의 파일전송 시간의 차이는 사용자 수가 증가함에 따라 증가한다는 것을 알 수 있나. 사용자 수가 10 명에 근접 할 때, 제안된 컴퓨팅 플랫폼은 약 25\( \% \) 더 짧은 전송시간을 제공한다. 예를 들어, 1(\(\mathrm{~GB}) \) 동영상 파일을 다운로드하기 위해서, 기존의 균일 플랫폼에서는 307(\(\mathrm{sec}) \) 가 소요되지만, 제안된 컴퓨팅 플랫폼은 단지 227(\(\mathrm{sec}) \) 이 소요된다.</p> | [
"네트워크 상태가 Normal에서 Bad로 변경되면 제안된 플랫폼은 어떻게 할까?",
"네트워크 상태가 Normal에서 Bad로 변경되면 제안된 플랫폼은 어떻게 하지?",
"네트워크의 상태가 Best에서 Good으로 변경되면 제안된 플랫폼은 어떻게 진행되는가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도\t2/3, 변조\t16-QAM 일때 문맥 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 5/6, 신르가 6.18 ~ 7.73일때 문맥은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중, 코드 속도 3/4에서 문맥 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙에서 코드속도 5/6을 보면 문맥 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 1/2, 변조 16-QAM, 신르 7.73 ~ 10.3일때 문맥 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도\t2/3일때 변조 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 1/2, 변조 16-QAM일때 신르는 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 5/6, 변조 16-QAM일때 문맥 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도\t1/2일때, 신르 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도\t5/6, 변조 16-QAM일때 신르 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙에서 코드속도 5/6에 해당하는 신르는 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 3/4일때 신르 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 3/4, 신르 5.17 ~ 6.18일때 문맥은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도\t1/4, 문맥은 가장 나쁜 일때 신르는 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 1/2일때 문맥 규칙은 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드 속도 2/3, 변조 16-QAM일때 신르는 무엇인가?",
"표 2. 변조 및 코딩 매핑 규칙 중에서 코드속도가 3/4일때, 신르 규칙은 무엇인가?",
"MOM과 CCM 은 서비스 사용자에게 더 많은 자원을 제공해줘 어떻게 하는가?",
"네트워크 상태가 Good에서 Normal로 바뀌면 제안된 플랫폼은 어떻게 서비스 속도를 유지하려 노력하는가?"
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52f1d561-fe97-4976-824d-ed8fc5d4d0b1 | 인공물ED | 65-nm CMOS 공정을 이용한 MOM 캐패시터 설계 및 분석 | <h1>Ⅲ. 제작 및 측정</h1> <p>설계된 MOM 캐패시터는 삼성 65-\(\mathrm{nm}\) CMOS 공정으로 제작되었다. 그림 3은 제작된 MOM 캐패시터의 사진을 나타낸다. 캐패시터의 S-파라미터는 온칩 프로빙 환경에서 HP E8364B DC-to-\(50 \mathrm{GHz} \) 회로망 분석기(Network analyzer)로 측정되었다. 온칩 open-short 패턴을 이용하여 프로빙 패드 및 feed line을 de-embedding 함으로써 측정 기준면을 캐패시터 양단으로 이동시켰다. 측정된 S-파라미터를 그림 4에 나타난 등가회로 모델에 피팅함으로써 각 소자 파라미터를 추출하였으며, 이를 통해 캐패시터 밀도, 자기 공진 주파수 (SRF), 품질계수를 추출하였다. 그림 5는 0~50\( \mathrm{GHz} \) 대역에서 HPP-1, VPP 그리고 PW 구조에 대한 등가회로 모델링의 결과를 각각 보여준다. 측정 값, 모델링 값, 그리고 EM-시뮬레이션 값이 서로 잘 일치함을 보여준다.</p> <p>제작된 MOM 캐패시터들의 성능은 표 1에 정리되어 있다. HPP 구조의 경우, HPP-1에서 HPP-3으로 갈수록, 즉 더 많은 수의 메탈레이어를 사용할수록 큰 캐패시턴스 밀도를 갖는 것이 확인되었다. HPP-3 구조는 최대 \( 0.76 \mathrm{fF} / \mathrm{um}^{2} \)의 캐피시턴스 밀도를 나타내었다. 한편, VPP 구조는 기존의 연구 결과와는 달리 상대적으로 낮은 \( 0.27 \mathrm{fF} / \mathrm{um}^{2} \)의 캐패시터 밀도를 나타내었다. 이는 본 연구에 사용된 공정의 대부분 메탈레이어에서 \( t_{o x} \)가 \( S_{\min } \)보다 작기 때문이다. 마지막으로, 수평 필드와 수직 필드를 동시에 활용한 PW 구조에서는 \( 0.88 \mathrm{fF} / \mathrm{um}^{2} \)의 가장 높은 캐패시턴스 밀도를 나타내었다. 본 공정에서 제공하는 MIM 캐패시터의 밀도가 \( 1.2 \mathrm{fF} / \mathrm{um}^{2} \) 인 점을 고려했을 때, HPP-3나 PW 구조의 MOM 캐패시터가 약간의 밀도 저하를 감수하는 대신 밀리미터파 대역에서 저비용, 저손실 소자로 사용될 수 있음을 알 수 있다.</p> <p>한편, 표 1에서 품질계수 (@ 10 \(\mathrm{GHz} \))와 자기 공진 주파수 측면에서 보면, HPP-3가 상대적으로 많이 불리해 보인다. 하지만 이는 본 연구에서 제작된 HPP-3의 캐피시턴스 \( (C=480 \mathrm{fF}) \)가 다른 구조에 비해 상대적으로 큰 것에 기인한다. 품질계수와 자기 공진 주파수는 각각 C와 \( \sqrt{C} \)에 반비례하므로, 동일하게 작은 캐패시턴스로 제작되었다면 그만큼 더 향상된 성능을 나타낼 것으로 보인다.</p> | [
"MOM 캐패시터는 어떻게 제작되었는가?",
"어떻게 MOM 캐패시터가 제작되었지",
"어떻게 각 소자 파라미터를 추출하며, 이를 통해 캐패시터 밀도, 자기 공진 주파수 (SRF), 품질계수를 추출하였는가?",
"캐패시터의 S-파라미터는 어떻게 측정되었는가?",
"어떻게 측정 기준면을 캐패시터 양단으로 이동시켰는가?",
"어떻게 헤야 큰 캐패시턴스 밀도를 갖는가?",
"큰 캐패시턴스 밀도를 어떤 방법으로 가질 수 있지?"
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4717657f-5d7b-4518-ac5d-d65dfcfe28d8 | 인공물ED | PMN-PZT/Ni 자기-전기 복합체에서 단결정 압전 모드에 따른 자기장 감도 특성 | <h2>3.3 자기장 감도 특성</h2><p>31,32, 그리고 36 모드의 압전 모드를 가지는 압전 단결정이 적용된 자기-전기 복합체를 비공진 주파수 \( (1 \mathrm{kHz}) \) 의 조건에서 자기장 감지 한계를 측정하였다. Fig. 4의 비공진상태에서의 자기-전기 결합특성 그래프에서 각각의 압전 모드에 따라 자기-전기 결합 계수가 최댓값이 되는 DC 자기장을 DC 바이어스 필드로 가해주고 AC 자기장의 크기를 변화시키며 복합체에서 발생되는 자기-전기 결합 전압을 측정하였다. 인가된 AC 자기장의 크기에 따라 모든 복합체에서 발생되는 전압은 선형의 관계를 가지는 것을 확인 할 수 있다. 이 기울기는 자기-전기 결합 계수에 대응하는 값으로써, 31모드의 기울기가 상대적으로 완만함은 앞서 Fig. 4의 자기-전기 결합계수가 상대적으로 낮은 것과 일치하는 결과이다. 인가 자기장의 강도가 미세해짐에 따라 발생하는 전압의 선형성이 없어지기 시작하며, 이 때의 자기장 의 강도를 복합체의 감지 한계로 판단할 수 있다. 그 결과, Fig. 6 (b)에 확대 도시한 바와 같이, 비공진 조건에서 36 모드의 자기-전기 복합체는 \( 2 \mathrm{nT} \) 의 자기장까지 감지할 수 있는 감지 한계를 가지는 반면, 31,32 모드의 복합체는 \( 5 \mathrm{nT} \) 까지의 자기장을 감지할 수 있는 감지 한계를 가지는 것으로 확인되었다. 일반적으로 사용되고 있는 자기장 센서들의 감도와 비교해 보았을 때, 홀 효과를 이용한 자기 센서 대비 우수한 감지 한계를 가지고 있을 뿐만 아니라 search coil 등의 고성능 자기 센서 등 과 유사한 자기장 감도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, \( \mathrm{Ni} \) 판과 PMN-PZT 압전 단결정을 이용한 자기-전기 복합체는 자기장 센서로서 활용되기에 충분한 잠재력을 가지고 있는 것으로 기대되어진다.</p> | [
"비공진 조건에서 31, 32 모드의 복합체의 감지 한계 값은 \\( 5 \\mathrm{nT} \\)이 맞아?",
"인가된 AC 자기장의 크기에 따라 모든 복합체에서 발생되는 전압은 어떤 관계를 가져?",
"비공진 주파수의 조건이 뭐야?",
"인가된 AC 자기장의 크기에 따라 모든 복합체에서 발새되는 전압은 선형관계를 가져?",
"무엇의 크기를 변화시켜 복합체에서 발생되는 자기-전기 결합 전압을 측정해?",
"일반적으로 사용된 자기장 센서들은 어떤 효과를 이용해?",
"비공진 조건에서 31, 32 모드의 복합체의 감지 한계 값은 얼마야?",
"기울기는 자기-전기 결합 계수에 대응하는 값이 맞아?",
"기울기가 완만하다는 것은 무엇이 상대적으로 낮음을 의미해?",
"기울기가 완만하다는 것은 자기-전기 결합 계수가 상대적으로 낮다는 것을 의미해?",
"인가 자기장의 강도가 미세해짐에 따라 전압의 선형성이 없어지기 시작할 때 자기장의 강도를 복합체의 감지한계로 판단할 수 있어?",
"인가 자기장의 강도가 미세해짐에 따라 발생하는 전압의 선형성이 없어지기 시작해?",
"기울기는 무엇에 대응해?",
"비공진 조건에서 36모드의 자기-전기 복합체의 감지 한계 값은 얼마야?",
"\\( \\mathrm{Ni} \\) 판과 PMN-PZT 압전 단결정을 이용한 자기-전기 복합체는 어떤 자기 센서와 유사한 자기장 감도를 가져?",
"왜 전압의 선형성이 없어지기 시작해?",
"일반적으로 사용되는 자기장 센서들은 홀 효과를 이용하는게 맞아?",
"\\( \\mathrm{Ni} \\) 판과 PMN-PZT 압전 단결정을 이용한 자기-전기 복합체는 search coil 등의 고성능 자기 센서 등 과 유사한 자기장 감도를 가지는게 맞아?",
"인가 자기장의 강도가 미세해짐에 따라 전압의 선형성이 없어지기 시작할 때 자기장의 강도를 무엇으로 판단할 수 있어?",
"비공진 조건에서 36모드의 자기-전기 복합체의 감지 한계 값은 \\( 2 \\mathrm{nT} \\)이 맞아?",
"인가 자기장의 강도가 미세해짐에 따라 발생하는 무엇이 없어지기 시작해?",
"무엇의 크기를 변화시켜 복합체에서 발생되는 자기-전기 결합 전압을 측정해?",
"AC 자기장의 크기를 변화시켜 복합체에서 발생되는 자기-전기 결합 전압을 측정하는게 맞아?",
"비공진주파수의 조건은 \\( 1 \\mathrm{kHz} \\)이 맞아?"
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86114fc1-9590-45e5-998b-2731439a69e2 | 인공물ED | PMN-PZT/Ni 자기-전기 복합체에서 단결정 압전 모드에 따른 자기장 감도 특성 | <h1>3. 결과 및 고찰</h1><h2>3.1 압전 모드에 따른 압전 단결정의 특성</h2><p>본 연구에 사용된 압전 단결정 재료는 III세대 \( \mathrm{Mn} \) 이 도핑된 hard PMN-PZT 압전 단결정으로 고상 단결정 성장 방법을 통해 제작되었다. 동일한 조성의 단결정을 결정배향에 따라 성장, 가공후 사용되었으나 앞서 기술한바와 같이 압전 단결정의 특성은 모드에 따라 크게 달라질 수 있다. Table 1 에서 확인 할 수 있듯이, 면방향의 압전상수에 있어서 36 모드의 특성이 다른 모드에 비하여 우수한 것을 확인 할 수 있으므로, 우수한 ME 특성이 기대된다. 하지만 ME 결합특성은 압전 특성 뿐만 아니라 소재의 기계적 특성 (탄성 컴플라이언스) 등에도 좌우될 수 있음이 알려져 있다.</p><h2>3.2 자기-전기 결합 특성</h2><p>Fig. 3은 임피던스 분석기를 이용하여 3가지 압전 모드를 가지는 자기-진기 복합체의 진기적인 임피던스 스펙트럼을 분석한 결과이다. \( 50 \mathrm{kHz} \) 에서 \( 250 \mathrm{kHz} \) 의 넓은 주파수 대역에서 31 , 36 모드의 자기-전기 복합체는 단일 공진 스펙트럼을 가지지만 32 모드의 복합체는 근접한 2개의 공진 스펙트럼이 나타난 것을 확인할 수 있다. 측정된 전기적 공진 스펙트럼은 복합체의 형상 (특히 면 방향의 치수)에 의해 크게 좌우될 수 있기 때문에 센서의 적용에 있어서 특정 주파수의 공진 모드는 복합체의 형상 변경을 통하여 제어될 수 있다.</p><p>Fig. 4는 DC 바이어스 자기장의 변화에 따른 자기-전기 복합체들의 비공진(frequency=1 kHz, \( \mathrm{H}_{\mathrm{ac}}=1 \mathrm{Oe} \) )조건에서 측정한 자기-전기 결합 계수 \( \left(\alpha_{\mathrm{ME}}\right) \) 를 보여준다. 31 모드의 자기-전기 복합체에 비해 32,36 모드의 자기-전기 복합체가 우수한 자기-전기결합 특성을 가지며, 자왜 재료로 강자성의 \( \mathrm{Ni} \) 판을 사용하였기 때문에 자기장 변화에 따른 자기-전기 결합 특성이 약간의 이력 특성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 이때 36,32 모드의 압전 단결정을 사용한 자기-전기 복합체는 \( 1.25 \mathrm{~V} / \mathrm{cm} \cdot \mathrm{Oe} \) 의 매우 우수한 자기-전기 결합 특성을 가지는 것으로 확인되었다.</p><p>자기-전기 복합체는 일반직인 압전 재료를 이용한 소자들과 마찬가지로 공진 모드에서 증폭된 자기-전기 결합 특성을 가질 수 있다. 공진 모드에서의 자기-전기 결합 특성을 확인하기 위하여 앞서 Fig. 3에서 측정된 주파수 범위와 동일한 주파수 대역인 \( 50 \mathrm{kHz} \) 에서 \( 250 \mathrm{kHz} \) 의 주파수 범위에서 자기-진기 결합 특성을 평가하였다. 앞서 Fig. 4 에서 설명한 바와 같이 자기-전기 복합체는 DC 바이어스 자기장의 크기에 따라 크게 달라질 수 있기 때문에 공진 모드의 자기-전기 결합 특성을 평가할 때 최대의 자기-전기 결합 특성이 나타나는 DC 바이어스 필드를 시료에 인가하였고, \( 0.001 \mathrm{Oe} \) 의 AC 자기장을 주파수에 변화를 주어가며 시료에 인가했을 때 발생되는 전기적인 신호를 측정하였다. 이렇게 얻어진 공진 모드에서의 자기-전기 결합 특성을 Fig. 5에 도시하였다.</p><p>Fig. 5 를 보면 36 모드의 복합체가 \( 157 \mathrm{kHz} \) 의 공진주파수에서 \( 9.26 \mathrm{~V} / \mathrm{cm} \cdot \mathrm{Oe} \) 의 공진모드 자기-전기 결합 계수를 나타내었다. 그 다음으로 32모드 복합체는 \( 178 \mathrm{kHz} \) 에서 \( 9.44 \mathrm{~V} / \mathrm{cm} \cdot \mathrm{Oe} \), 31 모드 복합체는 \( 234 \mathrm{kHz} \) 에서 \( 9.26 \mathrm{~V} / \mathrm{cm} \cdot \mathrm{Oe} \) 의 공진모드 자기-전기 결합 계수 값을 각각 나타내었다. 비공진 조건과는 달리, 공진 조건에서는 31, 32 , 그리고 36 모드의 자기-전기 복합체의 자기-전기 결합 계수 값이 거의 유사한 것을 볼 수 있다. 또한, Fig. 3과 5 를 비교해 보았을 때, 임피던스 스펙트럼의 반공진 주파수와 최대의 자기-전기 결합 계수 값인 공진 주파수의 위치가 일치하는 것을 확인할 수 있다. 일반적으로, 정압전 효과를 이용한 자기-전기 복합체는 반공진 주파수에서 최댓값의 정 자기-전기 결합 (Direct magnetoelectric coupling) 특성이 발생하는 것으로 알려져 있다.</p><p>하지만 31,36 모드의 자기-전기 복합체는 \( 50 \mathrm{kHz} \) 에서 250 \( \mathrm{kHz} \) 의 넓은 주파수 범위에서 단일 공진 스펙트럼이 나타나지만, 32 모드의 자기-전기 복합체는 동일한 주파수 범위에서 2개의 공진주파수가 거의 근접하게 나타났다. 이러한 32 모드 자기-전기 복합체의 다중 공진 스펙트럼은 좁은 주파수 대역에서 100 결정 방향의 공진 모드와 \( 0\overline{1} 1 \) 결정 방향의 공진 모드가 개별적으로 자기-전기 전압을 생성하기 때문이다. 정사각형의 모양을 가지는 32모드의 압전 단결정의 경우에는 이 두 개의 개별 공진 모드에 따라서, Torsional 공진 형상이 추가적으로 발생할 수 있음이 보고된 바 있다. 따라서, 이러한 다중 공진 스펙트럼은 특정 주파수에서 활용되는 자기장 센서로의 응용시에는 인접하는 공진 현상에 의해 자기장 감지 신호가 중첩되어 감도에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.</p> | [
"정사각형 모양을 가지는 32 모드의 압전 단결정의 경우 두 개의 개별 공진 모드에 따라 Torsional 공진 형상이 추가적으로 발생할 수 있어?",
"측정된 전기적 공진 스펙트럼은 무엇에 의해 크게 좌우될 수 있어?",
"32,36 모드의 자기-전기 복합체는 자왜 재료로 강자성의 \\( \\mathrm{Ni} \\) 판을 사용한게 맞아?",
"특정 주파수의 공진모드는 무엇을 통해 제어될 수 있어?",
"자기-전기 복합체는 공진모드에서 증폭된 자기-전기 결합의 특성을 가질 수 있어?",
"자기-전기 복합체는 무엇의 크기에 따라 크게 달라질 수 있어?",
"공진 모드의 자기-전기 결합 특성을 평가할 때는 무엇을 시료에 인가해?",
"자기-전기 복합체들의 비공진 조건은 (frequency=1 kHz, \\( \\mathrm{H}_{\\mathrm{ac}}=1 \\mathrm{Oe} \\) )이 맞아?",
"특정 주파수의 공진 모드는 복합체의 형상 변경을 통해서 제어될 수 있어?",
"32, 36모드의 자기-전기 복합체는 자왜 재료로 강자성의 \\( \\mathrm{Ni} \\) 판을 사용하였기에 자기장 변화에 따른 자기-전기 결합특성이 어떤 특성을 가져?",
"특정 주파수의 공진 모드는 무엇을 통해서 제어될 수 있어?",
"자기-전기 복합체는 공진 모드에서 어떤 특성을 가질 수 있어?",
"측정된 전기적 공진 스펙트럼은 복합체의 형상에 의해 크게 좌우될 수 있어?",
"자기-전기 복합체는 DC 바이어스 자기장의 크기에 따라 크게 달라질 수 있어?",
"32, 36모드의 자기-전기 복합체는 자왜 재료로 강자성의 \\( \\mathrm{Ni} \\) 판을 사용하였기에 자기장 변화에 따른 자기-전기 결합특성이 약간의 이력 특성을 가져?",
"공진 모드의 자기-전기 결합 특성을 평가할 때 얼마만큼의 주파수에 변화를 줘?",
"36 모드의 복합체는 \\( 157 \\mathrm{kHz} \\) 의 공진주파수에서 얼마 만큼의 공진모드 자기-전기 결합 계수를 나타내?",
"36,32 모드의 압전 단결정을 사용한 자기-전기 복합체는 \\( 1.25 \\mathrm{~V} / \\mathrm{cm} \\cdot \\mathrm{Oe} \\) 의 매우 우수한 자기-전기 결합 특성을 가지는게 맞아?",
"36 모드의 복합체는 \\( 157 \\mathrm{kHz} \\) 의 공진주파수에서 \\( 9.26 \\mathrm{~V} / \\mathrm{cm} \\cdot \\mathrm{Oe} \\)의 공진모드 자기-전기 결합 계수를 나타내는게 맞아?",
"32, 36 모드의 압전 단결정을 사용한 자기-전기 복합체의 자기-전기결합의 특성 크기는 어떻게 돼?",
"31 모드 복합체는 \\( 234 \\mathrm{kHz} \\) 에서 얼마의 공진모드 자기-전기 결합 계수 값을 가져?",
"31 모드 복합체는 \\( 234 \\mathrm{kHz} \\) 에서 \\( 9.26 \\mathrm{~V} / \\mathrm{cm} \\cdot \\mathrm{Oe} \\)의 공진모드 자기-전기 결합 계수 값을 가져?",
"공진 모드의 자기-전기 결합 특성을 평가할 때 최대의 자기-전기 결합 특성이 나타나는 DC 바이어스 필드를 시료에 인가하는게 맞아?",
"32모드 복합체는 \\( 178 \\mathrm{kHz} \\) 에서 \\( 9.44 \\mathrm{~V} / \\mathrm{cm} \\cdot \\mathrm{Oe} \\)의 공진모드 자기-전기 결합 계수 값을 나타내?",
"자기-전기 복합체들의 비공진 조건이 뭐야?",
"비공진 조건에서는 31, 32, 36 모드의 자기-전기 복합체가 나타내는 자기-전기 결합 계수 값이 매우 상이해?",
"일반적으로 정압전 효과를 이용한 자기-전기 복합체는 언제 최댓값의 정 자기-전기 결합 특성이 발생해?",
"32, 36모드의 자기-전기 복합체는 자왜 재료로 무엇을 사용했어?",
"임피던스 스펙트럼의 반공진 주파수와 최대의 자기-전기 결합 계수 값을 의미하는게 뭐야?",
"임피던스 스펙트럼의 반공진 주파수와 최대의 자기-전기 결합 계수 값을 의미하는게 공진 주파수의 위치가 맞아?",
"32모드 복합체는 \\( 178 \\mathrm{kHz} \\) 에서 얼마의 공진모드 자기-전기 결합 계수 값을 나타내?",
"2개 이상의 공진 스펙트럼을 가지는 공진 스펙트럼을 뭐라고 해?",
"일반적으로 정압전 효과를 이용한 자기-전기 복합체는 반공진 주파수에서 최댓값의 정 자기-전기 결합 특성이 발생해?",
"다중 공진 스펙트럼은 특정 주파수에서 활용되는 자기장 센서로 응용 시 무엇에 의해 자기장 감지 신호가 중첩될 수 있어?",
"소재의 기계적 특성 중 탄성 컴플라이언스는 ME 결합 특성에 영향을 줄 수 있어?",
"2개 이상의 공진 스펙트럼이 나타나는 것을 다중 공진 스펙트럼이라고 해?",
"31, 36 모드의 자기-전기 복합체의 단일 공진 스펙트럼은 좁은 주파수 대역에서 100결정 방향의 공진모드와 \\( 0\\overline{1} 1 \\) 결정 방향의 공진 모드가 개별적으로 자기-전기 전압을 생성해?",
"32 모드 자기-전기 복합체의 다중 공진 스펙트럼은 좁은 주파수 대역에서 100결정 방향의 공진 모드와 \\( 0\\overline{1} 1 \\) 결정 방향의 공진 모드가 개별적으로 자기-전기 전압을 생성해?",
"정사각형 모양을 가지는 32 모드의 압전 단결정의 경우 두 개의 개별 공진 모드에 따라 어떤 형상이 추가적으로 발생할 수 있어?",
"다중 공진 스펙트럼은 특정 주파수에서 활용되는 자기장 센서로 응용 시 인접하는 공진 현상에 의해 자기장 감지 신호가 중첩될 수 있어?",
"ME 결합특성에 영향을 줄 수 있는 소재의 기계적 특성에는 무엇이 있어?",
"본 연구에 사용된 압전 단결정 재료는 무엇이 도핑되었어?",
"본 연구에 사용된 압전 단결정 재료는 III세대 \\( \\mathrm{Mn} \\) 이 도핑된 hard PMN-PZT 압전 단결정은 무슨 방법으로 제작되었어?",
"동일한 조성의 단결정을 무엇에 따라 성장/가공 후 사용되었어?",
"동일한 조성의 단결정을 결정배향에 따라 성장/가공 후 사용한게 맞아?",
"면방향의 압전상수에 있어 35모드의 특성이 다른 모드에 비해 우수한 것을 확인할 수 있을 때, 무엇의 우수한 특성이 기대돼?",
"ME 결합특성은 압전 특성 외 어떤 특성에 의해서도 좌우될 수 있어?",
"ME 결합특성은 소재의 기계적 특성 외 어떤 특성에 의해서 좌우될 수 있어?",
"ME 결합 특성은 압전 특성 외 소재의 기계적 특성에 의해서도 좌우될 수 있어?",
"넓은 주파수 대역의 범위는 얼마야?",
"넓은 주파수 대역의 범위는 \\( 50 \\mathrm{kHz} \\) 에서 \\( 250 \\mathrm{kHz} \\)이 맞아?",
"넓은 주파수 대역에서 31, 36 모드의 자기-전기 복합체는 단일 공진 스펙트럼을 가지는게 맞아?",
"넓은 주파수 대역에서 32 모드의 복합체는 어떤 스펙트럼이 나타나?",
"넓은 주파수 대역에서 32 모드의 복합체는 근접한 2개의 공진 스펙트럼이 나타나는게 맞아?",
"본 연구에 사용된 압전 단결정 재료는 III세대 \\( \\mathrm{Mn} \\) 이 도핑된 hard PMN-PZT 압전 단결정으로 제작된게 맞아?",
"공진 모드의 자기-전기 결합 특성을 평가할 때 \\( 0.001 \\mathrm{Oe} \\) 의 AC 자기장을 주파수에 변화를 주어가며 전기적 신호를 측정하는게 맞아?",
"넓은 주파수 대역에서 31, 36 모드의 자기-전기 복합체는 어떤 스펙트럼을 가져?",
"본 연구에 사용된 압전 단결정 재료는 III세대 \\( \\mathrm{Mn} \\) 이 도핑된 hard PMN-PZT 압전 단결정은 고상 단결정 성장 방법으로 제작된게 맞아?",
"면방향의 압전상수에 있어 35모드의 특성이 다른 모드에 비해 우수한 것을 확인할 수 있을 때, 우수한 ME의 특성이 기대되는게 맞아?",
"ME 결합특성은 소재의 기계적 특성 외 압전 특성에 의해서도 좌우될 수 있어?"
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6d07d4c2-2009-493a-8b44-20d7568db101 | 인공물ED | PMN-PZT/Ni 자기-전기 복합체에서 단결정 압전 모드에 따른 자기장 감도 특성 | <h1>1. 서 론</h1><p>자기-전기(ME; Magnetoelectric) 복합체는 자왜 재료와 압전 재료의 계면 결합을 이용하는 복합체로 자기장과 전기장에 모두 반응하는 특성을 가지고 있다. 자기장에 노출되었을 때는 복합체로부터 전기적 전압이 발생하고 전기장에 노추출되었을 때는 복합체의 자기적 특성이 변화한다. 이러한 자기전기 복합체는 전류 센서, 에너지 하베스터 등 여러 응용 분야에 활용될 수 있 을 것으로 기대되고 있으며, 그 중, 뛰어난 자기장 감도 특성으로 DC, AC 자기장 센서로 활용에 많은 주목을 받고 있다.</p><p>높은 자기-전기 결합 특성을 갖는 자기-전기 복합체를 제작하기 위해서는 복합체를 구성하는 자왜 재료와 압전 재료 간의 계면 결합이 최적화되어야 한다. 자기-전기 결합 특성은 일반적으로 자기-전기 결합 계수의 측정을 통해 이루어진다. 자기-전기복합체는 입자상 복합체, 섬유상 복합체, 판상 복합체, 기타 나노 구조를 활용한 복합체 등 여러가지 구조 형태로 구성될 수있으며, 복합체의 구조에 따라 자기-전기 결합 특성은 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 입자상 복합체 구조의 경우, 두 종류의 상 계면 사이에 전달되는 비이상적 변형 및 높은 전류 누설이 발생하여 자기-전기 결합 효과가 크지 않으며, 공정상의 변수에 의해서 특성이 큰 변화를 가질 수 있는 것으로 알려져 있다. 반면, 2-2 복합체로 알려진 판상형 복합체 구조의 경우,자왜, 압전 재료 상의 고유한 전기적, 기계적 특성을 간직할 수 있으며, 에폭시 등 계면 결합 재료에 의해 쉽게 결합이 가능하여 제작이 편리하며, 누설 전류에 의한 압전체에서의 분극 열화가 없기 때문에 높은 자기-전기 결합 효과를 구현할 수 있다. 따라서 자기-전기 복합체의 형태에 따른 자기-전기 결합 특성을 비교해보면 판상형 복합체 구조로 제작된 복합체에서 일반적으 로가장 높은 자기전기 계수를 가지는 것으로 보고되고 있다.</p><p>또한 높은 자기-전기 견합 특성을 갖기 위해서는 재료 자체가 우수한 자왜 및 압전 계수를 가져야 한다. 압전재료에는 세라믹, 폴리머, 단결정 압전 재료가 있는데 일반적으로 많이 사용되고 있는 세라믹 압전 재료는 폴리머 압전 재료에 비해 전기-기계 결합 계수가 크다는 장점이 있지만 폴리머에 비해 탄성 계수가 커서 큰 변형에서는 취성으로 인해 파괴가 쉽게 일어나는 단점이 있다. 반면, 폴리머 압전 재료는 유연하기 때문에 큰 변형에서 사용할 수는 있으나 전기-기계 견합 계수가 작다는 단점을 가진다. 한편, 단결정 압전 재료는 높은 전기-기계 결합 계수를 가지며, 단결정을 가공하는 결정 방향에 따라 나타나는 다양한 압전 모드에 의해 다양한 설계가 가능하다. 즉, 동일한 조성의 재료를 사용하더라도 압전 특성의 결정학적 이방성으로 인해 압전 모드에 따라 특성 값의 큰 변화가 관찰되므로, 압전 단결정의 압전 모드를 효과적으로 사용할 경우 높은 자기-진기 결합 특성을 유도할 수 있다.</p><p>Fig. 1은 능면정계 (rhombohedral structure) 결정 구조를 가지는 압전 단결정의 결정 배향 방향에 따른 압전모드를 나타낸 것이다. 33모드의 경우 단결정의 특성이 등방성을 가지기 때문에, 분극 방향과 변형이 발생하는 방향이 일치한다. 그리고 31,32 ,그리고 36 모드의 경우 이방성 특성를 가지며, 모두 동일한 방향으로 전기장이 인가되지만, 변형이 발생하는 방향에 따라 다른 압전 계수, 기계적 품질계수, 그리고 탄성 컴플라이언스 값의 차이가 발생하게 된다. 이러한 압전 단결정의 고유한 압전모드를 자기-전기 복합체에 적용하게 되면 압전 모드에 따라 자기-전기 결합 특성에서도 차이가 발생할 수 있다.</p><p>본 연구에서는 자웨 재료로는 \( \mathrm{Ni} \) 금속, 압전 재료로 \( \mathrm{Pb}\left(\mathrm{Mg}_{1 /}\right. \)\( \left.{ }_{3} \mathrm{Nb}_{2 / 3}\right) \mathrm{O}_{3}-\mathrm{Pb}(\mathrm{ZrTi}) \mathrm{O}_{3} \) (PMN-PZT) 단결정을 이용하여 판상형 구조의 자기-전기 복합체를 제작하였다. 앞서 언급한 바와 같이 압전 단결정 재료는 결정의 가공 방향에 따라서 압전 모드를 변화시킬 수 있는 특성을 가지기 때문에 압전 단결정의 결정 배향 방향에 따른 가공을 통하여 31,32 , 그리고 36모드 압전 단결정을 제작한 후, 판상형 구조의 자기-전기 복합체에 적용하였고, 압전 단결정의 압전 모드에 따른 자기-전기 결합 특성을 분석하고, 자기장 센서로의 활용을 위한 자기장 감도 특성을 평가하였다.</p> | [
"압전 및 자왜 재료의 계면 결합을 이용하는 복합체가 무슨 복합체야?",
"자기전기 복합체가 자기장에 노출되었을 때는 어떤 현상이 일어나?",
"자기 전기 복합체가 자기장에 누출되었을 때는 복합체로부터 무엇이 발생하는가?",
"자기 전기 복합체는 전기장에 노출됐을 때는 복합체의 무엇이 변화하는가?",
"자기 전기 복합체가 높은 결합 특성을 갖기 위해서는 무엇이 최적화되어야 하는가?",
"입자산 복합체 구조가 자기 전기 결합 효과가 크지 않은 이유가 뭐야?",
"세라믹 압전 재료는 폴리머 압전 재료에 비해 어떤 계수가 큰거야?",
"자기전기 복합체 중 일반적으로 가장 높은 자기전기 계수를 가지는건 어떤 구조야?",
"자기전기 복합체는 자기장과 전기장 중 전기장에만 반응하는 특성을 가지고 있어?",
"자기전기 복합체가 자기장에 노출됐을 때는 복한체의 자기적 특성이 변화해?",
"자기전기 복합체의 자기전기 결합 특성은 복합체의 구조에 많은 영향을 받니?",
"입자상 복합체 구조는 공정상의 변수가 특성에 큰 영향을 끼치니?",
"판상형 복합체 구조로 제작된 복합체는 가장 낮은 자기전기 계수를 가지니?",
"단결정 압전 재료는 전기기계 결압 계수가 낮아?",
"세라믹 압전 재료는 폴리머 압전 재료에 비해 전기기계 결합 계수가 낮아?",
"입자상 복합체 구조는 자기전기 결합 효과가 크니?",
"압전 및 자왜 재료 상의 고유한 전기, 기계적 특성을 판상형 복합체 구조에서는 가지니?",
"유연한 폴리머 압전 재료는 전기-기계 결합계수가 크니?"
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98b6e697-750c-407f-877b-f3ef38e83c55 | 인공물ED | PMN-PZT/Ni 자기-전기 복합체에서 단결정 압전 모드에 따른 자기장 감도 특성 | <h1>2. 연구 방법</h1><h2>2.1 ME 복합체 제작 방법</h2><p>본 연구에서 사용된 압전 재료는 III세대 hard PMN-PZT 압전 단결정(CPSC-SCM1, Ceracomp, Korea)으로 고상 단결정 성장(Solid-state Single Crystal Growth; SSCG) 방법을 통해 제작 되었다. 진동을 가했을 때 발생되는 결정의 전기 및 기계적 손실을 줄이기 위해 \( \mathrm{Mn} \) 을 첨가하여 높은 기계적 품질 계수를 가지게 함과 동시에 유전 손실을 최소화하였다. 단결정의 제조 과정은 앞서 문헌들을 통하여 확인할 수 있다. 압전 단결정은 성장 후 기계적 가공을 통하여 \( 10 \times 10 \times 0.5 \mathrm{~mm}^{3} \) 의 평판 형상으로 가공하였다. 자왜 재료로는 \( \mathrm{Ni} \) 판 \( (99.5 \% \), W05E042, Alfa Aesar, MC)을 사용하여 자기-전기 복합체를 제작하였다. \( \mathrm{Ni} \) 판은 압전 단결정과 동일한 면적인 \( 10 \times 10 \times 0.25 \mathrm{~mm}^{3} \) 로 와이어 방전 가공을 통해 절단하여 사용하였다. 그리고 압전 단결정의 결정 배향 방향에 따른 효과를 비교해보기 위해 31,32 ,그리고 36모드의 압전 단결정을 절단한 \( \mathrm{Ni} \) 판 사이에 넣고 에폭시 접착제 (DP460,3M,MN) 를 이용하여 적층하였다.</p><p>그 후, 강한 계면 결합을 위해 60도의 오븐에서 24 시간 동안 경화시켜 주었다. 제작된 ME 복합체들의 접착층의 두께는 약 \( 10 \mu \mathrm{m} \) 정도였다. Fig. 1은 (a) PMN-PZT 압전 단결정들의 사진과 (b) 실제로 제작된 Ni/PMN−PZT/Ni 자기-전기 복합체의 단면 사진이다.</p><h2>2.2 특성 평가 방법</h2><p>단결정 및 자기-전기 복합체의 임피던스 스펙트럼을 임피던스 분석기 (E4990A, KEYSIGHT, SC) 로 측정하여 단결정의 압전 특성과 자기-전기 복합체의 공진 거동을 측정했다. DC 바이어스 자기장 \( \left(\mathrm{H}_{\mathrm{dc}}\right) \) 과 중첩된 AC 자기장 \(\left(\mathrm{H}_{\mathrm{ac}}\right) \) 은 Lock-in 증폭기 (SR865A, Stanford Research Systems, SC)에서 발생된 sine형 파형을 Hi-speed bipolar 증폭기(HSA4011, NF corporation, Japan)를 거처 증폭시킨 후, 헬름홀츠 코일 (M125-1AH, MMSTech CO., Korea)을 통하여 셈플에 인가하였다. DC 전자석(KRTech, Korea)을 헬름홀츠 코일의 사이에 베치하여 샘플에 DC 자기장 바이어스를 변화시켰다. 복합체 샘플의 자기-진기 견합 특성은 복합체 샘플의 전기-기계적 공진 조건과 비공진 조건 \( (1 \mathrm{kHz}) \) 에서 측정하여, 주파수에 따른 자기-전기 결합 특성을 분석하였다. 자기-전기 복합체의 자기장 감도를 측정하기 위해 샘플을 혤롬홀츠 코일 내부에 위치시킨 뒤, 최대의 자기-전기 결합 특성을 보이는 DC 바이어스 자기장을 영구자석을 통헤 인가하여 AC 자기장의 크기 변화에 따른 발생 전압을 Lock-in 증폭기를 통하여 측정하였다. 이 때, 외부 자기장과 전기장의 노이즈를 최소화 하기 위해 헬름홀츠 코일과 측정 복합체는 Faraday case와 자기장 쉴드 박스 내부에 배치하였다. Fig. 2는 자기장 감도 측정 장비의 개략도를 나타낸 것이다.</p> | [
"자기장들을 증폭시킨 뒤 무엇을 통해 샘플에 인가했어?",
"압전 단결정의 결정 배향 방향에 따른 효과를 확인해보기 위해 어떻게 했는가?",
"해당 연구에서 사용된 압전 재료는 뭐야?",
"해당 연구에서 사용된 압전재료는 어떤 방법으로 제작되었어?",
"이번 연구에서 사용된 압전 재료에 진동을 가했을 때 발생되는 전기, 기계적 손실을 줄이기 위해 어떤 물질을 첨가했어?",
"자기전기 복합체를 제작하기 위해 자왜 재료로는 무엇을 사용했어?",
"Ni핀을 절단하기 위해 어떤 가공법을 사용했어?",
"압정 단결정을 Ni 판 사이에 넣고 무엇을 이용해 적층했어?",
"단결정 및 자기전기 복함페의 임피던스 스펙트럼을 측정하기 위해 어떤 분석기를 사용했어?",
"해당 연구에서 사용된 압전 재료에는 Mg를 첨가하여 높은 기계적 품질 계수를 가지게 했다.",
"단결정과 Ni판을 적층하기 위해 구조용 접착제를 사용하였다.",
"임피던스 스펙트럼을 측정하기 위해 임피던스 분석기를 측정하였다.",
"높은 기계적 품질 계수를 가지기 위해 첨가된 것은 무슨 물질이야?",
"자왜 재료로 어떤 소재의 판을 사용하였는가?",
"높은 기계적 품질 계수를 얻고 유전 손실을 최소화하기 위해 어떻게 했는가?",
"자기전기 복합체의 자기장 감도를 측정하기 위해 어떻게 했는가?",
"외부 자기장과 전기장에 대해 발생하는 노이즈를 감소시키기 위해 어떻게 했는가?",
"압정 단결정을 어떤 형상으로 기계적 가공했어?",
"자기전기 복합체의 자기장 감도 측정을 위해 샘플을 헬롬홀츠 코일 외부에 위치시켰니?"
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6b2d2428-0fd7-429d-a2e1-e6f8474a037c | 인공물ED | PMN-PZT/Ni 자기-전기 복합체에서 단결정 압전 모드에 따른 자기장 감도 특성 | <h1>4. 결 론</h1><p>본 연구에서는 \(\mathrm{Ni}\)판과 PMN-PZT 압전 단결정을 사용하여 판상 구조의 자기-진기 복합체를 제작하였다. 압전 단결정의 결정 배향 방향에 따른 다양한 압전 모드를 사용한 자기-전기 복합체를 제작하여 자기-전기 특성과 자기장 감지 한계 특성을 비교하였다. 비공진 조건에서는 32,36 모드의 자기-전기 복합체가 31 모드의 복합체에 비해 우수한 자기-전기 결합 특성을 나타내었으나, 공진 조건에서는 모두 유사한 자기-전기 결합 특성 값을 나타내었다. 또한 비공진 조건 \( (1 \mathrm{kHz}) \) 에서 단결정의 압전 모드에 따른 자기장 감지 한계를 측정해본 견과, 36 모드가 최대 2 \( \mathrm{nT} \) 까지의 자기장을 감지할 수 있는 우수한 자기장 감지 한계를 가졌으며, 31,32 모드는 동일하게 최대 \( 5 \mathrm{nT} \) 까지의 자기장을 감지할 수 있는 한계를 나타내었다. 이러한 자기장 감지 한계는 일반적으로 사용되고 있는 자기장 센서들의 감도와 비교해보았을 때, Search coil 등의 고성능의 자기 센서들과 유사한 정도의 감지 한계를 가지는 것으로 확인되었다. 따라서 PMN-PZT 단결정과 \( \mathrm{Ni} \) 을 이용한 판상 구조의 자기-전기 복합체는 앞에서 언급한 고감도 센서들의 대체 방안으로 큰 잠재력을 가지고 있다고 기대된다.</p> | [
"어떤 조건에서 모두 유사한 자기-전기 결합 특성 값을 나타내었지?",
"본 연구에서는 판상 구조의 자기-진기 복합체를 만들 때 뭘 사용했어?",
"본문은 무엇을 통해 판상 구조 자기 진기 복합체를 만든거야?",
"다양한 압전 모드를 사용한 자기-전기 복합체를 만들어서 어떤 특성을 비교했어?",
"어느 조건에서 32,36 모드의 자기-전기 복합체가 31 모드의 복합체에 비해 더 나았어?",
"비공진 조건 \\( (1 \\mathrm{kHz}) \\) 에서 단결정의 압전 모드에 따른 자기장 감지 한계를 측정해본 견과, 36 모드가 최대 얼마까지의 자기장을 감지할 수 있는 우수한 자기장 감지 한계를 가졌지?"
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0ea98d7d-e6c8-44c5-9a64-a33aeb5793f9 | 인공물ED | 조합분음기호에 의한 영어 발음기호의 컴퓨터 입력방법에 관한 연구 | <h1>Ⅲ. 조합분음기호에 의한 영어 발음기호 입력</h1><h2>1. 조합분음기호의 도입 배경</h2><p>영어 발음기호를 입력하기 위해 필요한 글자 수는 모음변화종류를 고려하면 식 (1)과 같이 나타낼 수 있다.</p><p>\( n_{\text{char}}=n_{v} \times T+n_{c}+n_{s} \)<caption>(1)</caption>여기서,<ul><li>\( n_{\text {char}} \) : 글자 수</li><li>\( n_{v} \) : 모음 수</li><li>\( T \) : 모음 변화 종류 수</li><li>\( n_{c} \) : 자음 수(반모음, 약한 발음 포함)</li><li>\( n_{s} \) : 특수문자 수</li></ul>이다. 앞서 표 1에서, 자음과 반모음기호 그리고 자주 사용되는 약한 발음 4자를 포함해 \( n_{c}=27 \), 모음기호 \( n_{v} \)는 11, 특수문자기호 \( n_{s} \)는 18이므로 이를 대입하면 식 (1)은 다음과 같이 표현할 수 있다.</p><p>\( n_{\text{char}}=11 \times T+44 \)<caption>(2)</caption></p><p>그런데, 영어 발음기호의 쉽고 빠른 입력을 위해 영문이나 한글 입력과 동일한 방법으로 입력하려면 자판에 발음기호를 직접 할당해야 하는데, 키보드의 shift 기능을 이용하면 한 키로 2개 문자를 입력할 수 있으므로, 필요한 키 개수는 식 (3)과 같이 표현할 수 있다.</p><p>\( n_{\text{key}}=\frac{n_{\text {char }}}{2}=\frac{11 \times T}{2}+22 \)<caption>(3)</caption></p><p>단, 여기서 약한 자음용 기호는 최소로 포함했으므로 식 (3)은 최소 키 개수가 된다. 예를 들어, 2단계 강세로 발음기호를 표현하려면 일반모음, 2단계 강세, 이탤릭체의 4종류가 필요하므로 \( T=4 \)로서 최소 44개 키가 필요하며, 컴퓨터 키보드(IBM-PC용 기준)의 특수키를 제외한 일반 키는 47개이므로 이를 수용할 수 있다. 같은 방법으로 3단계 강세, 4단계 강세, 그리고 기타 조합기호까지 고려하면 표 4와 같이 47개를 넘어서므로 키보드에서 이를 수용할 수 없다.</p><p>따라서 제한된 개수의 키를 이용해 많은 모음변화 종류를 포함하는 발음기호의 입력을 위해 조합분음기호(Combining Diacritical Mark)의 구성을 고려할 수 있는데, 예를 들어 조합분음기호 [']와 발음기호 [a]를 나란히 입력하면 실제 표시는 그림 2와 같이 두 글자가 겹쳐 나타나므로 이 같은 조합에 의해 발음기호를 입력하는데 필요한 키 개수를 크게 줄일 수 있으며, 사용하는 키 개수가 적어짐에 따라 입력속도도 더욱 향상될 수 있다.</p><table border><caption>표 4. 모음 종류별 소요 키 개수</caption><tbody><tr><td>종 류</td><td>키 개수</td></tr><tr><td>키보드 키 개수</td><td>47</td></tr><tr><td>2단계 강세 ( \( T=4 \) )</td><td>44</td></tr><tr><td>3단계 강세 ( \( T=5 \) )</td><td>49.5</td></tr><tr><td>4단계 강세 ( \( T=6 \) )</td><td>55</td></tr><tr><td>4단계 강세 + 조합기호 ( \( T=8 \) )</td><td>66</td></tr></tbody></table><p>조합분음기호를 사용할 때 소요되는 키 개수는 기본 키 개수에 조합문자를 입력할 키 개수가 포함돼야 하는데, 이때 이탤릭체는 조합에 의한 것이 아니므로 별도로 입력하면 모음 개수의 2배가 필요하고, 조합문자 입력 키는 일반모음과 이탤릭체의 경우가 생략되므로 식 (4)와 같이 나타낼 수 있다.</p><p>\( n_{\text {char}}=n_{v} \times 2+n_{c}+n_{s}+T-2 \)<caption>(4)</caption></p><p>식 (4)에 앞서 표 1의 \( n_{c}=27 \), \( n_{v}=11 \), \( n_{s}=18 \)을 대입하여 얻은 글자수를 키보드의 shift 기능을 이용해 입력할 때 소요되는 최소 키 개수는 다음과 같다.</p><p>\( n_{\text{key}}=\frac{T}{2}+32 \)<caption>(5)</caption></p><p>식 (5)를 이용하면 IBM-PC 키보드의 47개 키를 이용해 입력할 수 있는 최대 모음종류는 다음과 같다.</p><p>\( \begin{aligned} n_{\text{key}}=32+\frac{T}{2}=47 \\ \therefore T=30 \end{aligned} \)</p><p>즉, 조합분음기호를 이용할 경우 IBM-PC 키보드를 이용하면 최대 30가지 종류의 모음조합이 가능하다.</p><p>식 (3)과 식 (5)를 이용해 모음종류에 따른 소요 키 개수를 시뮬레이션하면 그림 3과 같은 결과를 얻을 수 있으며, 조합분음기호를 사용하면 모음 종류의 증가에 따른 키 개수는 크게 증가하지 않음을 알 수 있다.</p><h2>2. 조합분음기호의 적용</h2><p>조합분음기호는 일반 글자체와 구성법이 다르며, 그 구성에 따라 2가지 형태를 고려할 수 있다.</p><h3>가. 일반 글자체의 구성</h3><p>일반 글자체(font)는 그림 4(a)와 같이 제 1상한에 글꼴이 차지할 글자 폭을 설정해 구성하며, 이를 연속으로 나열하면 그림 4(b)와 같이 각 글자들이 자신의 글자 폭 만큼 공간을 차지하며 오른쪽으로 진행한다.</p><h3>나. 전방 기호형 조합분음기호</h3><p>글자 구성 시 조합분음기호의 글자 폭을 0으로 설정하면 이 글자가 화면에 표시된 후 위치가 진행되지 않아 다음에 입력되는 글자는 동일한 위치에 겹쳐 그림 5(b)와 같은 글자가 형성되는 전방 기호형이 구성된다.</p><h3>다. 후방 기호형 조합분음기호</h3><p>조합분음기호를 그림 6(a)와 같이 제 2상한에 위치시키고 정상적인 글자 폭으로 설정해 작성하면 글자 폭은 음수로 작용하며, 그림 6(b)와 같이 모음을 입력한 후 이 기호를 입력하면 글자의 위치는 역방향으로 진행해 먼저 입력된 문자 자리에 글자가 겹쳐 나타나는 후방 기호형이 구성된다.</p><h3>라. 후방 기호형의 문제점</h3><p>이상의 전방 기호형이나 후방 기호형을 일반적인 문장 위치에 사용할 때는 동일한 효과를 나타내지만, 내용을 입력 중인 라인의 끝점에 도달했을 경우 후방 기호형은 모음 문자를 먼저 입력해 이 문자가 표시되면 커서는 이미 다음 줄로 이동하나, 이후에 입력되는 조합분음기호는 현재 커서의 왼쪽인 윗 라인의 마지막에 표시돼야 하므로 프로그램에 따라 오류 발생의 소지가 있다. 따라서 본 논문에서는 전방 기호형 조합분음기호를 사용 대상으로 한다.</p><h2>3. 자판 배치</h2><p>4단계 강세와 2가지 조합기호를 표시하려면 그림 7과 같은 6종류의 조합분음기호가 필요하다.</p><p>발음기호의 자판 배치 시, 입력속도의 향상과 사용자의 편의성을 위해 이미 익숙해진 기존의 영문 자판 배열을 이용할 수 있는데, 그림 7의 조합분음기호는 그림8과 같은 규칙에 의해 할당한다.</p><p>모음 문자 [a], [e], [u], [i], [o]는 기존 영문 자판의 키를 이용하며 나머지 문자는 그림 9와 같은 규칙에 의해 할당한다.</p><p>Shift와 함께 누르는 키에는 약한 자음용 이탤릭체를 최대한 배치한다.</p><p>이상과 같은 사항들을 적용한 글자체 분포를 표 5에나타냈으며, 여기서 한 블록 내의 왼쪽은 키보드의 키를, 중앙은 그 키를 눌렀을 때, 오른쪽은 Shift 키를 누른 상태에서 눌렀을 때를 나타낸 것이고, 어둡게 표시한 부분은 조합분음기호를 뜻한다.</p> | [
"영어 발음기호 입력하는 과정에서 필요한 글자 수를 모음변화종류를 고려하여 어떻게 나타낼 수 있는가",
"조합분음기호 [']와 발음기호 [a]를 함께 입력했을 때 실제로 어떻게 표시되는가",
"표 4에서, 컴퓨터 키보드의 특수키를 제외했을 때 일반키가 수용할 수 있는 모음 종류는 무엇인가?",
"표 4에서, 발음기호를 표현하려고 할 때 이탤릭체와 일반모음, 그리고 2단계 강세가 필요한 종류는 무엇인가?",
"표 4에서, 키보드 키 개수는 얼마인가?",
"표 4에서, 2단계 강세로 발음기호를 표현하기 위해서는 키 개수가 얼마가 되어야하는가?",
"표 4에서, 4단계 강세일 때의 키 개수는 얼마인가?",
"표 4에서, 3단계 강세를 고려했을 때 키 개수는 얼마인가?",
"표 4에서, 2단계 강세로 발음기호를 표현하기 위해서 모음 변화 종류 수는 얼마가 되어야하는가?",
"표 4에서, 3단계 강세이면 모음 변화 종류 수가 어떻게 고려되어야하는가?",
"표 4에서, 4단계 강세로 발음기호를 표현하려고 할 때 모음 변화 종류 수는 얼마가 적당한가?",
"표 4에서, 발음기호를 고려할 때 4단계 강세와 기타 조합기호까지 고려하면 모음 변화 종류 수는 얼마일까?",
"표 4에서, 키 개수가 가장 많이 필요할 때가 언제인가?",
"표 4에서, 발음기호를 고려할 때 키 개수가 가장 적게 필요한 것은 무엇인가?",
"표 4에서, 발음기호를 4단계 강세와 기타 조합기호까지 고려했을 때의 키 개수는 얼마가 되어야하는가?"
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556e8aeb-8b18-4895-b54e-c3c18111e2d4 | 인공물ED | 추자도 마이크로그리드 구축에 관한 연구 | <h1>요 약</h1><p>현재 국내 소규모 섬들은 주로 디젤발전기를 이용하여 전력을 공급하고 있다. 그러나 디젤발전기는 부하변동에 대한 속응성이 느리기 때문에 계통을 불안정하게 할 수 있고, 화석연료 사용에 의한 탄소가스 배출로 환경문제를 야기한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 본 논문에서는 주전원을 디젤발전기를 통하여 전력을 공급받고 있는 추자도에 태양광발전, 풍력발전,에너지저장장치를 도입하여 최적의 마이크로그리드를 구축하는 방안을 제안한다. 이때 각 분산형 전원의 경제적 최적용량은 HOMER(Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources) 프로그램을 이용하여 산정하였고, 이를 계통의 안정성을 분석할 수 있는 PSCAD/EMTDC(Power Systems Computer Aided Design/ Electromagnetic Transients including DC)프로그램을 활용하여 제안한 마이크로그리드의 타당성을 입증한다.</p><h1>Ⅰ. 서론</h1><p>2017년 제주특별자치도 CFI(Carbon Free Island) 2030 용역 보고서에 따르면 2030년까지 제주특별자치도에에서 소비되는 전력량을 해상풍력 \( 1.9 \mathrm{GW} \), 육상풍력 \( 450 \mathrm{MW} \), 태양광 \( 1,411 \mathrm{MW} \) 등 총 \( 3.76 \mathrm{GW} \) 용량의 신 - 재생에너지로 공급하겠다는 계획을 마련하고 실행에 옮기고 있다. 이러한 정책에 맞추어 본 논문에서는 제주특별자치도내 부속 섬 중 전력부하가 가장 큰 추자도를 모델 섬으로 정하여 모델링하고자 한다. 추자도는 주 섬인 상추자와 하추자도로 나뉘어져 추자대교로 서로 연결되어 있으며, 상추자도에 대서D/L(Distributed Line)과 추자내연발전소가 있고 하추자도에 예초D/L 및 묵리D/L이 있다. 추자도 내 주요 시설로는 추자초등학교와 중학교, 담수시설, 해군부대와 보건소, 경찰서,소방서가 있다. 이러한 추자도내 부하에 전력을 공급하기 위해 내연발전소에 7대의 디젤 발전기가 있다. 하지만 디젤 발전기는 환경 오염원을 배출하고 연료 가격 상승 시 경제성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 신재생 에너지원을 이용한 태양광발전과 풍력발전 설비를 구축하고자 하는데 이는 부하 패턴에 맞추어 발전하는 것이 아니라 일사량과 풍속에 의존하기 때문에 출력 예측이 어렵고 변동성이 심하여 계통의 전력품질과 안정성을 떨어뜨린다는 단점을 가지고 있다. 신재생 에너지원을 안정적인 전원으로 사용하기 위하여 마이크로그리드 구축 시 에너지저장장치(ESS：EnergyStorage System)를 도입하여 신재생에너지원 및 부하변동을 제어한다. 본 논문에서는 마이크로그리드구축을 위한 각각의 분산형 전원의 발전 용량은 미국의 NREL(National Renewable Energy Laboratory)연구소에서 개발한 HOMER(Hybrid OptimizationModel for Multiple Energy Resources) 프로그램을 이용하여 산정하였고, 설계된 시스템의 전력계통안정성을 평가하기 위해서는 전력전자 시스템과 계통안정성 해석이 가능한 PSCAD/EMTDC(PowerSystems Computer Aided Design/ ElectromagneticTransients including DC) 프로그램을 사용하여 경제성과 계통 안정성을 고려한 마이크로그리드 설계방안을 고찰한다.</p> | [
"부하변동에 대한 속응성이 느린 것은 디젤발전기의 계통을 불안정하게 할 수 있어?",
"본문에서는 추자도에 태양광발전, 풍력발전,에너지저장장치를 도입하여 최적의 무엇을 구축하는 제안을 하고있어?",
"디젤발전기는 화석연료를 사용하는 전력공급 방식이야?",
"국내 소규모 섬들의 전력은 무엇을 이용하여 공급하고 있어?",
"본문에서 제안한 마이크로그리드의 타당성을 입증하기 위해 계통의 안정성을 분석할 때 사용한 프로그램이 뭐야?",
"현재 추자도에서 사용하고 있는 접력 공급 방법은 뭐야?",
"PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 각 분산형 전원의 경제적 최적용량을 산정할 수 있어?",
"본문에서 각 분산형 전원의 경제적 최적용량 산정하는 데 사용한 프로그램이 뭐야?",
"디젤발전기는 환경친화적이야?",
"언제까지 제주특별자치도의 소비 전력량 중 \\( 3.76 \\mathrm{GW} \\) 용량을 신재생에너지로 공급하겠다는 계획이 2017년 제주특별자치도 CFI 2030 용역 보고서에 나와있어 ?",
"2030년까지 제주특별자치도의 전력량 중 얼마를 해상풍력으로 공급하겠다는 계획이 2017년 제주특별자치도 CFI 2030 용역 보고서에 나타나?",
"본문에서 모델링으로 선정된 섬은 전력부하가 가장 작은 섬이야?",
"추자도에서 상추자도와 하추자도를 이어주는 다리가 뭐야?",
"예초 분산라인은 상추자도에 있어?",
"추자내연발전소가 있는 곳은 어디야?",
"내연발전소에는 추자도 내의 전력공급을 위해 몇 대의 디젤 발전기가 존재해?",
"추자도에는 해군부대가 존재하지 않아?",
"태양광발전과 풍력발전 설비는 무엇으로 인해 계통의 전력품질과 안정성을 감소시키는 문제점이 존재해?",
"태양광발전과 풍력발전은 부하 패턴에 맞추어 발전해?",
"마이크로그로드 제적 사 에너지 저장장치를 활용하면 부하변동을 조절할 수 있어?",
"HOMER프로그램을 개발한 미국의 연구소는 어디야?",
"마이크로그리드 구축 시 무엇을 활용하면 신재생 에너지원을 안정적인 전원으로 이용할 수 있어?",
"2030년까지 \\( 1,411 \\mathrm{MW} \\)의 제주특별자치도 소비전력을 태양광으로 공급하겠다는 계획이 2017년에 세워졌어?",
"제주특별자치도내 속해 있는 섬 중에서 전력부하가 최대인 섬이 어디야?",
"무엇의 가격이 오르면 디젤 발전기의 경제성이 감소하는 단점이 있어?",
"마이크로그리드에는 HOMER프로그램과 PSCAD/EMTDC프로그램이 사용돼?"
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f30daa83-8ef8-4ba2-9db6-a0a3d7ad490d | 인공물ED | 추자도 마이크로그리드 구축에 관한 연구 | <h1>Ⅲ. 결론</h1><p>본 논문에서는 HOMER 프로그램을 이용하여 추자도 마이크로그리드를 설계시 각 분산형 전원의 용량을 도출하고 이를 전력전자시스템과 계통 해석을 할 수 있는 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 계통의 안정성을 분석하였다. HOMER 프로그램에서는 시스템을 제어하는 주체의 EMS(EnergyManagement System) 전략을 구현할 수가 없기때문에 최적의 경제성을 갖는 용량만을 제시하고있다. 여기서 제시된 값들이 계통의 안정성을 확인하기 위하여 컴퓨터 모의해석 수행 시 풍력발전과 태양광발전은 MPPT 제어하고, ESS는 디젤 발전기가 정출력으로 유지하도록 제어하여 계통의 주파수를 일정하게 하였다. ESS에 채용된 PCS용량을 \(3\mathrm{ MW}\)로 하여 컴퓨터 해석결과 디젤발전기의 출력이 0 MW까지 떨어짐을 나타내고 있다. 이것은 ESS에서 충분하게 충전을 하지 못하고 있다는 것을 나타내며, 이로 인해 주파수가 크게 변동되고있어 계통의 안정성을 떨어뜨리고 있음을 나타내고 있다. ESS에 채용된 PCS용량을 \(3\mathrm{ MW}\)에서 \(4\mathrm{ MW}\)로 확대하여 해석 수행 시 주파수가 정상적으로 유지됨을 나타내고 있다. 따라서 마이크로그리드의 분산형 전원 용량 산정 시 HOMER 프로그램에서 제시하는 결과만을 가지고 설계하는 것보다, 계통의 안정성을 해석 할 수 있는 프로그램을 사용하여 검증할 필요가 있을 것으로 사료된다.</p> | [
"분산형 전원 용량 산정을 할 때 어디에서 나온 결과보다 계통의 안정성에 대한 프로그램을 사용하는 것이 확실한가?",
"본문에서 추자도 마이크로그리드를 계획해서 만들 때 어떤 프로그램을 이용하는가?",
"본문에서는 어떤 프로그램을 이용하여 추자도 마이크로그리드를 계획하여 만드나",
"HOMER 프로그램을 사용해서 각 분산형 전원의 용량을 끌어내는 것은 어떤 것을 설계할 때인가?",
"각 분산형 전원의 용량을 끌어낼 때 어떤 것을 설계하여 HOMER 프로그램을 이용하나?",
"컴퓨터 모의해석 수행 시 ESS는 계통의 주파수를 일정하게 하고 풍력발전과 태양광발전은 어떻게 제어하였나?",
"컴퓨터 해석을 통해 \\(3\\mathrm{ MW}\\)로 PCS용량을 맞췄을 때 출력이 어디까지 떨어지는 것을 볼 수 있는가?",
"ESS에서 정출력으로 유지하는 것은 무엇인가?",
"디젤발전기의 출력이 0 MW까지 떨어진 것은 어디에서 충분하게 충전을 하지 못하는 것인가?",
"주파수가 정상적으로 유지되려면 PCS용량을 어디에서 어디까지 확대해야 하는가?",
"EMS의 fullterm을 어떻게 쓰는가?",
"ESS는 디젤 발전기가 제어가 되고 계통의 어떤 것을 일정하게 하는가?",
"디젤발전기의 출력이 down된 것은 PCS용량을 얼마로 했을 때인가?",
"계통의 안정성을 해석할 수 있는 프로그램을 사용하는 것은 마이크로그리드의 어떤 것을 산정할 때인가?",
"주파수의 변동이 큰 것은 ESS에서 충전을 충분히 하지 못하기 때문이며 계통의 어떤 것을 떨어뜨리고 있는가?",
"HOMER 프로그램을 사용하여 전원의 용량을 도출하고 어떤 프로그램을 사용해서 계통의 안정성을 분석하였나?",
"HOMER 프로그램에서는 EMS 전략를 사실로 만들 수 없기 때문에 어떤 것을 갖는 용량을 제시하는가?"
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24bec4b8-4f45-45f4-8e9b-de3f5a3641db | 인공물ED | 단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현 | <h1>Ⅳ. 결론</h1><p>본 논문에서는 이중대역을 저지하는 접힌구조의 기생소자를 갖는 대역저지 UWB 안테나를 제안하고 구현하였다. 기존의 대역저지 안테나가 하나의 대역을 저지하기 위해 하나의 구조를 사용한 반면 제안된 대역저지 안테나는 하나의 간단한 구조로 두 개의 대역을 저지시킬 수 있음을 확인하였다.</p><p>성능측정결과, 구현된 안테나는VSWR \(<2 \) ( \( \mathrm{S}_{11}= \) \( -10 \mathrm{dB}) \) 를 기준으로 저지대역인 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz} \)와 \( 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \)를 제외한 \( 2.0 \sim 12.0 \mathrm{GHz} \)를 만족하였다. 또한 안테나 구조가 간단하여 제작이 용이하였다.</p><p>구현된 안테나는 WPAN(Wireless Personal Area Network), WBAN(Wireless Body Area Network) 과 같은 분야에서 효율적으로 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.</p> | [
"본 논문에서 내놓고 조성한 안테나는 무엇인가?",
"본 논문에서 제안하고 구현한 안테나는 제작 면에 있어서 어떤 특징을 가지는가?",
"본 논문이 건의한 안테나는 무엇을 통해 이중대역을 막는가?",
"본 논문이 건의한 안테나는 무엇을 막는가?",
"무엇이 본 논문에서 건의한 안테나에게 막히나?",
"본 논문이 조성한 안테나는 어떤 장르에 효과적으로 이용될 수 있다고 보고 있는가?",
"본 논문이 건의한 안테나는 하나의 구조로 대역을 몇 개 막을 수 있는가?",
"본래 있는 대역저지 안테나는 하나의 대역을 막기 위해 구조를 몇 개 이용해야하는가?",
"기존의 대역저지 안테나와 본 논문에서 제안한 대역저지 안테나의 차이점은 무엇인가?"
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3cc005a6-4b62-4615-aec9-f3167f7ddc66 | 인공물ED | 단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현 | <h1>Ⅰ. 서론</h1><p>초광대역(UWB: Ultra Wide Band) 기술은 \(1962\)년 처음 소개되었으며, \(1980\)년대 후반부터 UWB 관련 기술은 급격한 발전을 이루었다. 특히 근거리 무선통신기술인 UWB 기술은 미국에서 군사목적으로 보안성이 높은 통신, 표면침투 레이더 등에 적용하였다. \(1989\)년에 미국 국방성은 이에 관한 기술을 "Ultrawide Band"라고 명명하였고, 초기 UWB 시스템은 군사 및 정부기관을 위해서만 사용하였다.<p></p>그러나 미국 연방통신위원회(FCC: Federal Communication Commission)는 \(2002\)년에 사용주파수는 \( 3.1 \sim 10.6 \mathrm{GHz}\)의 주파수 대역만 사용하고, 실내환경에서 거리 \( 9 \mathrm{m} \)이내에서만 무선통신을 구현하도록 민간 사용규제를 해지함에 따라 유무선 통신과 이미지 정보, 위치정보 및 레이더 시스템 등 여러 가지 사용을 위한 UWB 안테나에 관한 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 고속 데이터 전송율, 다중경로에서의 간섭 면역, 저전력 에너지 소비, 신방향 방사 특성, 그리고 넓은 대역폭을 갖는 장점들로 인해 UWB 통신기술은 현대 무선통신 시스템에서 매우 매력적인 기술이 되었다.<p></p>이러한 장점에도 불구하고, UWB 시스템은 기존 시스템인 WiMAX(World interoperability for Microwave Access: \(3.4 \sim 3.7\)\(\mathrm{GHz}) \), C-band(\(3.7 \sim 4.2 \mathrm{GHz}) \), 그리고 WLAN(Wireless Local Area Network: \( 5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz})\) 시스템들과의 심각한 간섭 문제에 직면해 있다. 따라서 기존의 무선서비스와의 간섭을 피하기 위해 초광대역 시스템에서 대역저지 기능을 고려해야한다.<p></p>UWB 시스템에서 간섭문제를 해결하기 위해서 다양한 기술이 존재한다. 대역저지 필터를 사용하여 저지시키는 방법, U자형, H자형, C자형과 같이 다른 모양의 슬롯들을 이용하여 저지시키는 방법, 그리고 기생소자를 사용하여 저지시키는 방법이 있다.<p></p>본 논문에서는 UWB 어플리케이션에서 사용할 수 있는 접힌구조의 기생소자를 갖는 이중대역을 저지하는 대역저지 UWB 안테나를 설계 및 구현한다. 기존에 제안하는 논문의 경우, 한가지 기법을 이용하여 하나의 대역을 저지 시키는 반면, 본 논문은 하나의 접힌구조의 기생소자를 이용하여 두 개의 저지대역을 저지한다. 접힌구조의 기생소자가 정육각형의 방사 패치를 갖는 UWB 안테나에 적용되며, 이러한 접힌구조의 기생소자는 하나의 구조를 사용하여 이중대역저지를 만족한다. 또한 기생소자의 구성요소인 L\(1\), LA, W\(6\)의 크기 변화에 따른 전압정재파비(VSWR) 특성의 변화도 알아본다. 제안하는 안테나는 초광대역 대역인 UWB(\(3.1 \sim 10.6\) \(\mathrm{GHz}) \) 대역을 만족하고, WiMAX(\(3.4 \sim 3.7\) \( \mathrm{GHz}) \), C-band(\(3.7 \sim 4.2\) \( \mathrm{GHz}) \), WLAN\((5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz}) \) 대역이 저지됨을 보인다. 본 논문에서는 접힌구조의 기생소자 구조를 UWB 안테나의 윗부분에 적용하여 원하는 특성을 만족시킬 수 있음을 보인다. 안테나는 \( 24 \mathrm{mm} \) (W) \( \times 36 \mathrm{mm} \) (L)의 크기로서 완전 평면이면서 간단한 구조를 갖고 있으며, 비유전율이 \( 4.4 \)이며 두께가 \( 1.6 \mathrm{mm} \)인 FR\(4\) 표면위에 구현한다.</p> | [
"초광대역(UWB: Ultra Wide Band) 기술이 1962년에 처음 소개되고 이후 기술의 급격한 성장이 된 연도는 언제인가?",
"미국이 근거리 무선통신기술인 UWB 기술을 무슨 목적으로 보안성이 높은 통신과 표면침투 레이더 등에 사용하였는가?",
"초기 UWB 시스템은 어떤 용도로만 제한적으로 이용되었는가?",
"미국에서 근거리 무선통신기술인 UWB 기술은 군사목적으로 보안성이 높은 통신, 표면침투 레이더 등에는 이용하지 않았는가?",
"미국 국방성은 이에 관한 기술을 \"Ultrawide Band\"라고 명명한 연도는 언제인가?",
"초광대역(UWB: Ultra Wide Band) 기술이 맨 처음 선보인 연도는 언제인가?",
"UWB는 무엇을 줄여쓴 약자인가?",
"무엇을 줄여서 UWB라고 쓸까?",
"초광대역(UWB: Ultra Wide Band) 기술은 1980년대 후반에 처음 소개되었는가?"
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2cfa711c-5b4b-4d83-8a92-0ffccf7bc42c | 인공물ED | 단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현 | <p>이 때 W\(6 \) 가 \( 9 \mathrm{mm} \) 일 때 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}, 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \) 대역에서 원하는 저지 대역 특성을 얻을 수 있었다. VSWR값은 \(3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}, 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \) 대역에서 VSWR\(\geq 2\)의 값을 가진다.</p><p>이와 같이 안테나의 기본구조를 변경하지 않고, L\(1\), L\(4\), W\(6\)의 길이를 조절하여 간단한 하나의 구조체를 이용하여 WiMAX, C-band, WLAN을 포함하는 이중 대역을 저지할 수 있으며, 본 논문에서는 L\(1 \)= \( 2.37 \mathrm{mm}\), L\(4\)=\(9 \mathrm{mm}\), W\(6\)=\(9 \mathrm{mm}\) 일 때, \( 3.4 \sim 4.2 \) \( \mathrm{GHz} \) (WiMAX, C-band)대역과 \(5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz} \) (WLAN)대역을 저지하는 특성을 얻을 수 있다. 또한, 제안하는 접힌구조의 기생소자는 간단한 구조를 가지기 때문에 구현하기 쉬우며, 방사 패치에 직접적으로 미치는 영향이 작기 때문에 다른 모양의 패치에도 적용하기 용이하다. 방사패치의 형태를 원형 또는 다각형으로 변경하여도 대체적인 이중 대역저지 특성을 가진다.</p><p>그림 \(5\)는 전산모의실험 및 측정된 VSWR 측성을 나타낸다. 제안된 안테나의 전산모의실험된 VSWR값은 UWB대역인 \( 3.1 \sim 10.6 \quad \mathrm{GHz}\) 를 VSWR\(<2\left(\mathrm{~S}_{11}=\right. \) \( -10 \mathrm{dB}) \) 를 기준으로 만족한다. 또한 제안된 안테나는 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz} \) (WiMAX, C-band)와 \( 5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz}\) (WLAN) 대역을 저지시키는 동작을 하도록 설계 되었으며 측정된 VSWR 특성은 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz} \) 그리고 \( 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \) 를 저지시킨다. 전산모의실험 및 제작된 안테나의 측정결과에서 각 저지 대역에서 가장 큰 VSWR 값은 각각 \( 3.8 \mathrm{GHz} \)에서 \( 5.9,5.5 \mathrm{GHz} \) 에서 \( 5.8 \)이다.</p><p>참고문헌에서 보면 본 논문에서와 같이 VSWR \(2\)를 기준으로하고 있으며 측정결과도 비슷한 수준임을 확인 할 수 있다.</p><p>그림 \(6\)은 제안된 안테나에서 저지하는 각 대역의 중심주파수인 \( 3.8 \mathrm{GHz}, 5.5 \mathrm{GHz} \)와 통과대역인 \( 3.0 \mathrm{GHz}, 10 \mathrm{GHz} \) 에서의 안테나 표면에 흐르는 전류 분포도를 나타내고 있다. 각각의 전류 분포도 는 안테나 상의 near field 해석으로서 그림\(5\)에서 나타나는 VSWR그래프와 밀접한 관계가 있다.</p><p>\(3.8 \mathrm{GHz} \) 에서는 접힌 구조의 상단과 하단부분에 주로 표면전류가 분포하는 것을 알 수 있으며, \( 5.5 \mathrm{GHz} \) 에서는 접힌 구조 하단의 꼬리 부분에 주로 표면전류가 분포하며 이는 위의 구조가 대역저지 주파수에서 임피던스 부정합을 일으켜 효율적으로 방사하는 것을 막는 것을 나타내는 것을 알 수 있으며, 그림 (a)와 (d)를 통해서 그 차이를 확인 할 수 있다.</p><table border><caption>표 \(2\). 안테나 최대이득 측정값</caption><tbody><tr><td>Frequency \(\mathrm{GHz}\)</td><td>Peak gain \(\mathrm{dBi}\)</td><td>Frequency \(\mathrm{GHz}\)</td><td>Peak gain \(\mathrm{dBi}\)</td></tr><tr><td>\(3.0\)</td><td>\(3.40\)</td><td>\(7.5\)</td><td>\(4.48\)</td></tr><tr><td>\(3.1\)</td><td>\(4.55\)</td><td>\(8.0\)</td><td>\(3.21\)</td></tr><tr><td>\(3.8\)</td><td>\(-3.80\)</td><td>\(8.5\)</td><td>\(3.21\)</td></tr><tr><td>\(4.0\)</td><td>\(-1.68\)</td><td>\(9.0\)</td><td>\(3.58\)</td></tr><tr><td>\(4.5\)</td><td>\(1.71\)</td><td>\(9.5\)</td><td>\(2.98\)</td></tr><tr><td>\(5.0\)</td><td>\(1.30\)</td><td>\(10.0\)</td><td>\(4.02\)</td></tr><tr><td>\(5.5\)</td><td>\(-4.39\)</td><td>\(10.5\)</td><td>\(3.23\)</td></tr><tr><td>\(6.0\)</td><td>\(5.10\)</td><td>\(11.0\)</td><td>\(2.72\)</td></tr><tr><td>\(6.5\)</td><td>\(6.30\)</td><td>\(11.5\)</td><td>\(3.58\)</td></tr><tr><td>\(7.0\)</td><td>\(6.33\)</td><td>\(12.0\)</td><td>\(2.33\)</td></tr></tbody></table><p>그림 \(7\)과 표 \(2\)는 무반사실에서 측정된 안테나의 각 주파수에서의 최대 이득값을 나타낸다. 측정된 안테나의 최대 이득값은 \( 3.0 \sim 12.0 \mathrm{GHz} \)에서 -\( 4.39 \sim 6.33 \mathrm{dBi} \)의 값을 나타낸다.</p><p>제안된 안테나에서 가장 큰 최대 이득값은 \(7 \mathrm{GHz} \)에서 \( 6.33 \mathrm{dBi} \)이다. 최대 이득값이 작게 나온 구간은 대역저지 대역인 \( 3.8 \mathrm{GHz}, 5.5 \mathrm{GHz} \)이다. 이로부터 제안된 안테나가 저지대역에서 효율적으로 방사하는 것을 억압하는 것을 알 수 있다.</p><p>그림 \(8\)은 제안된 대역저지 UWB 안테나의 방사 패턴을 보여주고 있다. \( 3 \mathrm{GHz}, 5 \mathrm{GHz}, 8 \mathrm{GHz} \), \( 10 \mathrm{GHz} \)에서 \(x-y\)평면, \(y-z\) 평면, 그리고 \(z-x\) 평면의 축 상에서 동일편파(co-polarization)와 교차편파 (cross-polarization)에 대한 정규화 된 방사패턴을 보여주고 있다. 구현된 안테나의 방사패턴은 far field 측정 시스템과 HP\(8510\)C 네트위크 분석기를 갖춘 무반사실에서 측정 되었다.</p> | [
"이중대역에서 WiMAX, C-band, WLAN을 포함해?",
"제안하는 기생소자는 어떤 구조를 가지고 있어?",
"어떤 구조를 제안하는 기생소자가 지니고 있어?",
"이중대역을 저지하려면 어떤 것을 조절하여 하나의 구조체를 이용해야해?",
"제안하는 기생소자는 어느 패치에 직접적으로 미치는 영향이 적어?",
"제안된 안테나에서 측정된 VSWR 특성은 어느 대역에서 저지시켜?",
"제안하는 기생소자는 원형 또는 다각형으로 변경해도 이중 대역저지 특성을 가져?",
"제안된 안테나의 전산모의실험된 VSWR값은 어떤 대역이 VSWR\\(<2\\) 기준으로 만족해?",
"제안된 안테나에서 저지하는 각 대역의 중심 주파수는 얼마야?",
"\\(3.8 \\mathrm{GHz} \\) 에서는 접힌 구조의 어느부분에 주로 표면전류가 분포하는 것을 확인할 수 있어?",
"안테나에서 흐르는 전류 분포도는 안테나 상의 어떤 해석이야?",
"\\( 5.5 \\mathrm{GHz} \\) 에서는 접힌 구조에서는 접힌 구조의 어느 부분에 표면전류가 있는것을 알 수 있어?",
"제안된 안테나에서 제일 큰 최대 이득값을 가지는 주파수는 몇이야?",
"제안된 안테나에서 저지하는 통과대역은 얼마야?",
"제안하는 접힌구조의 기생소자는 다른 모양의 패치에도 적용하기 편해?",
"전류 분포도는 VSWR 그래프와 밀접한 관계로 되어있어?",
"L\\(1 \\)= \\( 2.37 \\mathrm{mm}\\), L\\(4\\)=\\(9 \\mathrm{mm}\\), W\\(6\\)=\\(9 \\mathrm{mm}\\) 이면 WiMAX, C-band, WLAN 대역을 저지하는 특성을 얻을 수 있어?",
"제안된 안테나는 어떤 대역에 저지 동작을 하도록 구현됬어?",
"접힌 구조는 대역저지 주파수에서 어떤 것을 발생시켜 효율적으로 방사하는 것을 막아?",
"제안된 대역저지 UWB 안테나에서 \\(x-y\\)평면, \\(y-z\\) 평면, 그리고 \\(z-x\\) 평면의 축 상에서 동일, 교차 편파에 대한 어떻게 된 방사패턴을 보여?",
"\\( 3.8 \\mathrm{GHz}, 5.5 \\mathrm{GHz} \\)은 어떤 대역으로 최대 이득값이 작게 나온 구간이야?",
"제안된 대역저지 UWB 안테나의 방사 패턴은 축 상에서 동일편파, 교차편파에 대한 방사패턴을 보여줘?",
"구현된 안테나의 방사패턴을 나타내기 위해 어떤 시스템이 갖춰진 무반사실에서 측정되어?",
"측정된 안테나의 주파수별 최대 이득값들 중 가장 큰 이득은 얼마야?",
"안테나 최대이득을 측정할 때 어떤 주파수가 최대 이득값이 제일 커?",
"안테나 최대이득을 측정할 때 가장 낮은 이득값을 보인 주파수는 얼마야?",
"각 주파수별로 안테나의 최대이득을 측정할 때 주파수 측정범위는(3.0\\mathrm{GHz}\\)에서 몇 \\(\\mathrm{GHz}\\)까지야?",
"각 주파수별로 안테나의 최대 이득을 측정했을 때 가장 작은 이득값은 얼마야?",
"제안된 안테나의 방사패턴은 어디에서 측정되었어?",
"어디에서 제안된 안테나의 방사패턴이 측량되었지?"
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76ba4531-daba-41ed-b905-e00e3f34c948 | 인공물ED | 단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현 | <h1>요 약</h1><p>논 논문에서, 접힌구조의 기생소자를 갖는 이중대역을 저지하는 대역저지 UWB 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나는 징육각형 평면 방사 패치를 갖는 안테나에 안테나의 윗면과 아랫면에 걸쳐 있는 접힌구조의 기생소자로 구성되이있다. 한가지 기법으로 하나의 대역을 저지시키는 기존의 다른 안테나와는 달리, 접힌구조의 기생소자는 하나의 간단한 구조를 동해 이중대역 저지를 만족한다. 접힌구조의 기생소자로 인해 이중대역은 WiMAX, C-band, 그리고 WLAN 대역을 저지시킨다. 제안된 안테나의 대역은 \( 3.1 \sim 10.6 \mathrm{GHz} \) 에서 전압 정재파비는 이중대역저지대역인 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}, 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \) 를 제외한 구간에서 \(2\) 이하를 만족한다.</p> | [
"본 논문이 건의한 안테나는 어떤 패치를 지니고 있는가?",
"본 논문이 조성한 안테나는 무엇을 막는가?",
"본래 있는 다른 안테나와 본 논문이 건의한 안테나의 차이는 무엇인가?",
"본 논문이 건의한 안테나의 이중대역은 접힌구조의 기생소자를 통해 무엇을 막는가?",
"본 논문이 건의한 안테나는 접힌구조의 기생소자가 어느 부분에 이루어져있는가?",
"본 논문이 조성한 것은 무엇인가?",
"무엇을 본 논문에서 구현했지?"
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0eab29b9-7f4d-4dae-97a7-921cfb848a19 | 인공물ED | 단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현 | <h1>Ⅲ. 전산모의실험 및 측정</h1><p>대역저지 주파수는 기생소자의 구성요소 중 하나인 L\(1\), L\(4\), 그리고 W\(6\)의 변화에 따라 저지 특성이 변하게 된다. 이러한 변화는 그림 \(4\)에서 확인 할 수 있다.</p><p>그림 \(4\)의 (a)에서는 L\(1\) 값을 \( 1.3 \sim 3.3 \mathrm{mm} \) 까지 \( 0.5 \mathrm{mm} \) 간격으로 변화시키면서 전산모의실험한 결과 L\(1\) 의 길이가 길어질수록 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz} \) 대역에서 대역폭이 앞으로 이동하면서 대역폭이 좁아지는 것을 확인할 수 있었고, \( 5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz} \) 대역에서는 대역폭이 넓어짐을 확인할 수 있었다. 이 때 L\(1\)이 \( 2.37 \mathrm{mm} \)일 때 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}, 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \)대역에서 원하는 저지 대역 특성을 얻을 수 있었다. VSWR값은 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}\), \(5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz}\) 대역에서 VSWR \(\geq 2 \) 의 값을 가진다.</p><p>그림 \(4\)의 (b)에서는 L\(4\)값을 \(7 \sim 11\mathrm{mm} \)까지 \( 1 \mathrm{mm} \) 간격으로 변화시키면서 전산모의실험한 결과 L\(4\)의 길이가 길어질수록 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz} \) 대역에서 대역폭이 넓어지는 것을 확인할 수 있었고, \(5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz} \) 대역에서는 대역폭이 좁아짐을 확인할 수 있었다. 또한 L\(4\)가 \( 10 \mathrm{mm}\), \(11 \mathrm{mm} \) 일 때, 각각 \(7.65 \sim 8.48 \mathrm{GHz}\), \(7.19 \sim 8.36 \mathrm{GHz}\) 에서 새로운 저지 대역이 생기는 것을 확인 할 수 있었다. 이 때 L\(4\)가 \( 9 \mathrm{mm} \) 일 때 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}, 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \) 대역에서 원하는 저지 대역 특성을 얻을 수 있었다. VSWR값은 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz}, 5.15 \sim 6.00 \mathrm{GHz} \) 대역에서 VSWR\(\geq 2 \) 의 값을 가진다.</p><p>그림 \(4\)의 (c)에서는 W\(6\)값을 \( 8 \sim 10 \mathrm{mm} \)까지 \( 0.5 \mathrm{mm} \) 간격으로 변화시키면서 전산모의실험한 결과 W\(6 \) 의 길이가 길어질수록 \( 3.4 \sim 4.2 \mathrm{GHz} \) 대역에서 대역폭이 앞 대역 쪽으로 점차 넓어지는 것을 확인할 수 있었고, \( 5.15 \sim 5.85 \mathrm{GHz} \) 대역에서는 대역폭이 좁아지면서 W\(6\) 가 \( 11 \mathrm{mm} \) 일 때 새로운 저지대역이 \( 7.10 \sim 8.48 \mathrm{GHz} \)에서 생성되는 것을 확인 할 수 있었다.</p> | [
"저지 특성이 변하게 되는 원인은 L\\(1\\), L\\(4\\), 그리고 W\\(6\\)의 변화에 따르게 되는데 이것은 어떤 주파수에 대한 것인가?",
"\\( 0.5 \\mathrm{mm} \\) 간격으로 L\\(1\\) 값을 변화시킨 것은 얼마의 \\( \\mathrm{mm} \\)으로 어디에서 어디까지인가?",
"\\( 1.3 \\sim 3.3 \\mathrm{mm} \\) 까지인 L\\(1\\) 값을 어느 간격으로 변화시켰나?",
"전산모의실험한 결과 어떤 대역에서 넓어지는 것을 볼 수 있나?",
"새로운 저지 대역이 만들어지는 것은 L\\(4\\)가 \\( 10 \\mathrm{mm}\\), \\(11 \\mathrm{mm} \\)일 때 각각 어디에서 볼 수 있나?",
"L\\(1\\)이 원하는 저지 대역 특성을 얻는 것은 \\( 3.4 \\sim 4.2 \\mathrm{GHz}, 5.15 \\sim 6.00 \\mathrm{GHz} \\)대역으로서 이것은 얼마의 \\( \\mathrm{mm} \\)에서 가질 수 있나?",
"\\(7 \\sim 11\\mathrm{mm} \\)까지의 L\\(4\\)값을 어느 간격으로 바꾸었나?",
"VSWR \\(\\geq 2 \\) 의 값이 나오려면 어느 대역에서 얻을 수 있는가?",
"L\\(4\\)의 길이가 어느 대역에서 넓어지는 것을 볼 수 있는가?",
"L\\(4\\)의 길이가 어느 대역에서 좁아지는 것을 볼 수 있는가?",
"L\\(4\\)의 저지 대역 특성을 얻으려면 얼마의 \\( \\mathrm{mm} \\)일 때 가능한가?",
"\\( 3.4 \\sim 4.2 \\mathrm{GHz}, 5.15 \\sim 6.00 \\mathrm{GHz} \\) 대역에서 어떤 값을 얻을 수 있나?",
"W\\(6\\)값을 변화 시킬 때 \\( 8 \\sim 10 \\mathrm{mm} \\)까지 어느 간격으로 주었나?",
"L\\(1\\) 값을 변화시키면서 전산모의실험한 결과 \\( 3.4 \\sim 4.2 \\mathrm{GHz} \\) 대역에서 대역폭이 어디로 이동하면서 좁아지는 것을 확인하였나?",
"기생소자의 구성요소는 W\\(6\\)와 L\\(1\\) 그리고 나머지 하나는 무엇인가?",
"L\\(1\\) 값을 변화시키면서 대역폭이 앞으로 이동하면서 좁아지는 것을 어떤 실험 결과에서 알게 되었나?"
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950b9a08-731b-41f4-a32a-29917fac09a4 | 인공물ED | 단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현 | <h1>II. 제안된 안테나</h1><p>그림 \(1\)은 제안된 기생소자의 구조를 갖는 대역저지 안테나의 윗면과 아랫면의 구조를 도시화한 그림이다. 제안된 안테나의 파라미터는 표 \(1\)과 같다. 안테나는 비유전율이 \( 4.4 \)이고 높이가 \( 1.6 \mathrm{mm} \)인 FR\(4\) 기판 표면위에 실장 되었으며, 급전 방식은 microstrip 급전 방식을 이용하였고 \( 50 \Omega \) SMA 커넥터를 이용하여 급진하였다. 접지면의 크기는 \( 24.00 \mathrm{~mm}\)(W) \(\times 11.50 \mathrm{~mm}\)(L) 이다.</p><p>그림 \(2\)는 각각 기생소자가 없는 UWB 안테나와 제안된 접힌 구조의 기생소자를 갖는 대역저지 UWB 안테나의 VSWR 값의 변화를 보여준다. UWB 안테나에 접힌 구조의 기생소자를 부착하여 WiMAX, C-band 대역과 WLAN 대역을 동시에 저지시키는 것을 확인할 수 있다. 기존의 대역저지 UWB 안테나의 경우 슬릿이나 슬롯을 이용하여 하나의 부분에서 하나의 대역을 저지시키는 반면 제안된 안테나의 경우 한 개의 접힌 구조의 기생소자를 통해 이중대역 저지를 도모하였다. 기생소자 구조의 특정 한 부분에서 하나의 대역을 저지시키는 것이 아니라 모든 부분이 두 대역에 영향을 미치기 매문에 제안된 안테나는 WLAN의 뒷부분인 \( 5.85 \mathrm{GHz}\) 대역 부분을 징확하게 지지시키진 못하고 \( 150 \mathrm{MHz} \) 정도 초과하였지만, 목표했던 WiMAX, C-band, 그리고 WLAN 대역을 완벽하게 지지시키는 것에는 문제가 없기 때문에 바람직하다고 생각된다.</p><p>그림 \(3\)에 구현된 대역저지 UWB 안테나를 보였다. 제안된 안테나의 특성에 관한 전산모의실험은 Ansoft 사의 HFSS를 이용하였다.</p> | [
"그림 2를 보면 UWB 안테나에 부착한 것은 뭐야?",
"안테나는 비유전율이 얼마야?",
"안테나는 높이가 \\( 1.4 \\mathrm{mm} \\)인 FR\\(4\\) 기판 표면위에 실장 되어 있어?",
"급전 방식은 어떤 방식을 이용했어?",
"어떤 방법으로 급전 방식을 이용해?",
"어떤 커넥터를 이용하여 급진했어?",
"어떤 커넥터로 급진을 진행했어?",
"그림 3은 무엇을 나타내는가?",
"제안된 안테나의 특성에 관한 전산모의실험은 Ansoft 사의 무엇을 이용했어?",
"기존의 대역저지 UWB 안테나의 경우는 무엇을 사용했어?",
"그림 1은 어떤 그림이야?",
"무엇을 그림1 에서 알 수 있지?",
"그림 1은 무슨 구조를 갖는 대역저지 안테나인가?",
"표 1은 뭐와 같아?",
"접지면의 크기는 얼마야?"
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75aaf75a-04e9-47bf-878f-2b959881e267 | 인공물ED | 1200만 화소의 고해상도360° 전방위 IP 카메라 개발 | <h1>요 약</h1><p>본 논문에서는 \(1200\) 만 화소의 고해상도 \( 360^{\circ} \) 전방위 IP 카메라의 개발을 제안한다. 제안하는 \(1200\) 만 화소의 고해 상도 \( 360^{\circ} \) 전방위 IP 카메라는 \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈 부와 \(1200\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부로 구성된다. \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈 부는 등사영 렌즈 설계방식과 catadioptric 면 제작방식을 적용하여 어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻을 수 있도록 한다. \(1200\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부는 CMOS 센서 ISP 부, DSP 부, I/O 부 등으로 구성하여 카메라에 들어은 영상을 디지털 영상으로 변환하여 영상 웨곡 보정, 영상 보정, 영상 압축 등의 기능 등을 수행한 후에, NVR(Network Video Recorder)에 전송한다. 제안된 \(1200\) 만 화소의 고해상도 \( 360^{\circ} \) 전방위 IP 카메라의 성능을 평가하기 위하여 외부시힘기관에서 실험한 결과, \(1200\) 만 화소의 영상효율, \( 360^{\circ} \) 전방위 렌즈 화각, 전자파 인증 규격 등이 목표값에 적합하게 측정됨이 확인되었다.</p><h1>I. 서론</h1><p>현재 대부분의 CCTV는 활영 가능 화각이 작은 카메라를 사용하기 때문에 감시 가능구역이 좁다는 단점이 있다. 그러나 렌즈 화각이 \( 180^{\circ} \) 이상이 되는 어안렌즈를 카메라로 사용할 경우에는 넓은 범위의 구역을 감시할 수 있기 때문에 \(1\) 대의 카메라 감시로 \(4\) 대의 감시효과를 얻을 수 있어 경제성이 뛰어나다. 그런데 렌즈 화각이 \( 180^{\circ} \) 이상이 되는 어안렌즈의 경우에 중심부의 상은 커지고 주변부의 상은 작아지는 영상왜곡이 심하게 나타나는 특징이 있다. 따라서 본 논문에서는 영상왜곡이 없는 화상을 언을 수 있는 \(1200\) 만 화소의 고해상도 \( 360^{\circ} \) 전 방위 IP 카메라의 개발을 제안한다. \( 360^{\circ} \) 전방위 시 야각의 렌즈 부는 등사영 렌즈 설계방식과 catadioptric 면 제작방식을 적용하여 어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 주변부 웨곡현상이 없는 화상을 얻을 수 있도록 한다. \(1200\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부는 CMOS 센서 ISP 부, DSP 부, I/O 부 등으로 구성하여 카메라에 들어온 영상을 디지털 영상으로 변환하여 영상 왜곡 보정, 영상 보정, 영상 압축 등의 기능 등을 수행한 후에, NVR(Network Video Recorder)에 전송한다.</p> | [
"\\(1200\\) 만 화소의 고해 상도 \\( 360^{\\circ} \\) 전방위 IP 카메라는 구성이 어떻게 나뉘지?",
"주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻기 위해서 \\( 360^{\\circ} \\) 전방위 시야각의 렌즈 부에서 사용한 설계방식은 뭐지?",
"주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻기 위해서 \\( 360^{\\circ} \\) 전방위 시야각의 렌즈 부에서 사용한 제작방식은 뭐지?",
"전방위 IP 카메라의 고해상도 IP 카메라 부에서는 카메라에 들어은 영상을 디지털 영상으로 변환한 다음에 여러 가지 기능들을 수행한 후에는 어디로 전송하니?",
"\\(1200\\) 만 화소의 고해 상도 \\( 360^{\\circ} \\) 전방위 IP 카메라의 IP 카메라 부에서는 카메라에 들어은 영상을 디지털 영상으로 변환한 후에 NVR에 전송하기 전에 어떤 과정들을 거치지?",
"\\(1200\\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부의 내부 구성은 어떻게 나뉘어져 있어?",
"렌즈 화각이 \\( 180^{\\circ} \\) 이상이 되는 어안렌즈의 문제점은 뭘까?",
"렌즈 화각이 \\( 180^{\\circ} \\) 이상이 되는 어안렌즈의 영상왜곡의 특징은 뭘까?",
"어안 렌즈에서 필연적으로 발생되는 현상은 뭘까?",
"기존 CCTV 대비 렌즈 화각이 \\( 180^{\\circ} \\) 이상이 되는 어안렌즈를 카메라로 사용할 경우 얻을 수 있는 장점은 뭘까?",
"활영 가능 화각이 작은 카메라를 사용하면 발생할 수 있는 단점은 뭘까?",
"렌즈 화각이 \\( 180^{\\circ} \\) 이상이 되는 어안렌즈를 카메라로 사용할 경우에 기존 CCTV 대비의 장점은 뭘까?",
"현재 대부분의 CCTV가 감시 가능구역이 좁은 이유는 뭘까?",
"기존 대부분의 CCTV 대비 렌즈 화각이 \\( 180^{\\circ} \\) 이상이 되는 어안렌즈를 카메라로 사용할 경우에, \\(1\\) 대의 카메라로 몇 대의 감시효과를 얻을 수 있을까?",
"\\(1200\\) 만 화소의 고해상도 \\( 360^{\\circ} \\) 전방위 IP 카메라의 성능에 대한 외부시험기관의 실험의 목표값은 어떤 걸까?",
"등사영 렌즈 설계방식과 catadioptric 면 제작방식은 전방위 IP 카메라의 어느 부분에 적용될까?",
"\\(1200\\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부에서는 카메라에 들어은 영상은 아날로그 영상으로 변환하여 전송하지?"
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c3758360-0cbd-4522-b0db-62d5c5970c64 | 인공물ED | 1200만 화소의 고해상도360° 전방위 IP 카메라 개발 | <h3>다. \( 360^{\circ} \) 렌즈 왜곡 보정 기술</h3><p>렌즈 화각이 \( 180^{\circ} \) 이상이 되는 어안렌즈의 경우에 중심부의 상은 커지고 주변부의 상은 작아지는 영상웨곡이 심하게 나타나는 특징이 있다. 따라서 본 논문에서는 광각 렌즈의 외곽에서 일어나는 왜곡현상을 그림 \(2\) 와 같은 \( 360^{\circ} \) 롄즈 왜곡 보정 기술로 이미지 왜곡을 최소화시킨다.</p><p>(1) 등사영 렌즈 설계</p><ul><li>광 경로도내에 가상의 렌즈의 곡률 빈경과 동일한 가상의 면을 설치하여 피사체와 이미지 센서를 균등배분으로 영상을 표현하게 한다.</li><li>렌즈의 곡률 반경과 원주율 차이에 의해 발생하는 주변부의 영상 집중을 균등하게 분산되게 한다.</li></ul><p>(2) Catadioptric 면 제작</p><ul><li>중심부 차폐를 통해 상의 밝기를 줄여 상의 명암비를 감소시킨다.</li><li>렌즈의 색수차를 \(0\) 으로 만들 수 있으며 보통의 색 스펙트럼 및 \(2\) 차 스펙트럼도 제거 시킨다.</li></ul><h2>2. \(1200\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부</h2><p>\(1200\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부는 전방위 렌즈로부터 획득된 영상을 보정 및 전처리 후 디지털 이미지로 압축하고 압축된 영상을 H.\(264\) 코덱으로 압축하여 영상을 외부로 전송할 수 있도록 한다.[5] \(1200\) 만 화소 고해상도 IP 카메라는 CMOS 센서 및 ISP 부, DSP 부, I/O부 등으로 구성된다.</p><h3>가. CMOS 센서 및 ISP 부</h3><p>CMOS 이미지 센서에서는 \( 360^{\circ} \) 전방위 렌즈를 통해 들어온 빛을 전기신호인 디지털 영상신호로 변환 한다. 본 논문에서는 \(1200\) 만 화소의 고해상도 이미지를 얻기 위해서 SONY사의 MX 127LQT-C CMOS (Color) 이미지 센서를 사용한다. ISP 부의 중요 기능은 이미지 센서로 부터 전달된 영상을 \( 1080 \mathrm{p} \) 해상도로 \(45\)프레임의 MIPI 신호로 DSP부에 넘겨주는 역할을 한다. 사용된 ISP 는 NXP 사의 고속 이미지 프로세스인 ASC8852A 이다. 그림 \(3\)은 CMOS 센서 및 ISP 부 설계 회로이다.</p><h3>나. DSP 부</h3><p>그림 \(4\)의 DSP 부는 \( 360^{\circ} \) 렌즈를 통해 들어온 law data 형식의 영상을 \( 360^{\circ} \) 전방위 영상 왜곡 보정, 영상 보정, 영상 압축 등의 기능 등을 수행 한 후에 NVR에 전송한다. DSP부의 ARM Sub-System은 NXP사의 ASC8852A 칩으로 최대 \( 12 \mathrm{M} \) 해상력과 H.264 30프레임을 D1급의 \(2\)채널 인코딩 지원하며 시스템의 전반의 영상 입력과 출력을 제어한다. Image Sub-System은 MIPI나 LVDS, HiSPI 등의 고속 이미지 인터페이스를 관리하고 \( 360^{\circ} \) 영상 왜곡 보정과 영상 보정 등의 이미지 프로세싱 기능을 수행한다. Video Sub-System은 입력된 영상신호를 H.264(FullHD) Codec으로 압축하여 외부에 전송이 가능하게 한다.</p><h3>다. I/O 부</h3><p>그림 \(5\) 의 I/O 부는 \( 360^{\circ} \) 전방위 카메라 영상의 입력 및 출력을 제어하는 역할을 한다. 카메라의 영상을 NVR 서버에 IP Protocol을 사용하여 저장 기능을 한다. \( 12 \mathrm{M} \) law data의 카메라 영상을 전송한다.</p> | [
"어안렌즈는 중심부의 상은 커지고 주변부의 상은 작아지는 영상왜곡현상이 나타나니?",
"\\(1200\\) 만 화소 고해상도 IP 카메라 부는 전방위 렌즈로부터 획득된 영상을 보정 및 전처리 후 무엇으로 압축될까?",
"CMOS 센서 및 ISP 부, DSP 부, I/O부 등으로 구성되는 카메라는 무엇인가?",
"광각 렌즈의 외곽에서 일어나는 왜곡현상을 무엇으로 최소화 시킬수 있지?",
"\\( 360^{\\circ} \\) 전방위 렌즈를 통해 들어온 빛을 전기신호인 디지털 영상신호로 변환시키는 것은 무엇이야?",
"CMOS 이미지 센서에서는 무슨 렌즈를 통해서 들어온 빛을 전기신호인 디지털 영상신호로 변환하지?",
"MX 127LQT-C CMOS 이미지 센서는 어느 회사에서 제작하였어?",
"고속 이미지 프로세스인 ASC8852A는 어디에서 만들었어?",
"DSP 부는 \\( 360^{\\circ} \\) 렌즈를 통해 들어온 어떤 형식의 영상을여러 기능을 수행 한 후에 NVR에 전송하지?",
"NXP 사의 고속 이미지 프로세스인 ASC8852A 는 무엇인가?",
"최대 \\( 12 \\mathrm{M} \\) 해상력과 H.264 30프레임을 D1급의 \\(2\\)채널 인코딩 지원하는 NXP사의 침은 무엇인가?",
"Image Sub-System이 관리하는 고속 이미지 인터페이스는 MIPI나 LVDS, HiSPI 등이지?",
"무엇이 MIPI나 LVDS, HiSPI 등의 고속 이미지 인터페이스를 관리하고 \\( 360^{\\circ} \\)영상 왜곡 보정과 영상 보정 등의 이미지 프로세싱 기능을 수행하니?",
"Video Sub-System은 입력된 영상신호를 무엇으로 압축하니?",
"입력된 영상신호를 H.264(FullHD) Codec으로 압축하여 외부에 전송이 가능하게 하는 시스템은 무엇일까?",
"ISP 부의 중요 기능은 무엇인가?",
"1200 만 화소 고해상도 IP 카메라 부는 압축된 영상을 무엇으로 압축하여 영상을 외부로 전송할 수 있도록 할까?",
"DSP 부는 \\( 360^{\\circ} \\) 렌즈를 통해 들어온 law data 형식의 영상을 무슨 기능들을 수행 한 후에 NVR에 전송하니?",
"NXP사의 ASC8852A 칩은 무엇을 D1급의 \\(2\\)채널 인코딩을 지원하지?",
"Image Sub-System은 어떤 이미지 프로세싱 기능을 수행할까?",
"어안렌즈의 렌즈 화각이 몇 \\( ^{\\circ} \\) 이상이야?",
"렌즈 화각이 \\( 180^{\\circ} \\) 이상이 되는 어안렌즈의 특징은 무엇인가?",
"이미지 센서로 부터 전달된 영상을 1080 \\mathrm{p}1080p 해상도로 4545프레임의 MIPI 신호로 DSP부에 넘겨주는 역할을 하는 것은 어디야?",
"\\( 360^{\\circ} \\) 렌즈를 통해 들어온 law data 형식의 영상을 \\( 360^{\\circ} \\) 전방위 영상 왜곡 보정, 영상 보정, 영상 압축 등의 기능 등을 수행 한 후에 NVR에 전송하는 곳은 어디인가?"
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c9dca2a7-b69b-422e-b94e-cec09aee8be5 | 인공물ED | 1200만 화소의 고해상도360° 전방위 IP 카메라 개발 | <h2>3. 성능 실험</h2><h3>가. 실험 방법</h3><p>본 논문에서 제안한 그림 \(6\) 의 \(1200\) 만 화소의 고 해상도 \( 360^{\circ} \) 전방위 IP 카메러의 영상 효율 및 카메라 화각을 평가하기 위하여, 외부시험기관에서 출력된 인쇄물이 \( 360^{\circ} \) 렌즈 화각에 인식이 가능한지 여부와 저장된 이미지 파일 속성에서 유효 화소수를 확인하는 실험을 수행하였다. 또한 그림 \(7\) 과 같이 외부시험기관에서 전자파 시험에 대하여 KC 인증 규격에 적합한 지를 확인하는 실험을 수행하였다.</p><h3>나. 실험 결과</h3><p>실험 결과, 표 \(1\) 과 같이 영상효율은 너비 \(4,064\) 픽셀, 높이 \(2,976\) 픽셀, 수평 및 수직해상도 \(96\) DPI, \(24\)비트의 영상을 확인하여 \(1200\) 만 화소의 영상효율이 확인되었다. 또한 전자파 시험에 대하여 KC 인증규격을 획득하였다. 한편 그림 \(8\) 과 같이 출력된 인쇄물이 \( 360^{\circ} \) 렌즈 화각에 인식 가능한 지가 확인되었다.</p><h1>III 결론</h1><p>논문에서는 \(1200\) 만 화소의 고해상도 \( 360^{\circ} \) 전방 위 IP 카메라의 개발을 제안하였다. 제안한 \(1200\) 만 화스의 고해상도 \( 360^{\circ} \) 전방위 IP 카메라는 \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈 부와 \(1200\) 만 화소 고 해상도 IP 카메라 부로 구성되었다. 제안된 \(1200\)만 화소의 고해상도 \( 360^{\circ} \) 전방위 IP 카메라의 성능을 평가하기 위하여 외부시험기관에서 실험한 결과, \(1200\) 만 화소의 영상효율, \( 360^{\circ} \) 전방위 렌즈 화각, 전자파 인증 규격 등이 목표값에 적합하게 측정됨이 확인되었다. 향후 연구과제로는 전방위 영상을 일반영상으로 복원할 때 왜곡률을 줄이는 알고리즘에 대한 연구가 필요하다.</p> | [
"제안한 1200 만 화소의 고해상도 360도 전방위 IP 카메라의 전방위 시야각은 180도가 맞아?",
"1200 만 화소의 영상효율에서 높이는 2,976 픽셀이 맞아?",
"1200 만 화소의 영상효율에서 너비는 몇 이야?",
"KC 인증규격을 획득한 시험은 뭐니?",
"1200 만 화소의 영상효율에서 수평 및 수직해상도는 어떻게 되지?",
"외부시험기관에서 무슨 시험에 대하여 KC 인증 규격에 적합한 지를 확인하는 실험을 한 거지?",
"수평 및 수직해상도 96 DPI에서 몇 만 화소의 영상효율을 확인했어?",
"논문에서 개발을 제안한 것은 어떻게 되지?",
"1200 만 화소의 고해상도 360도 전방위 IP 카메라의 향후 연구과제는 어떻게 되니?",
"전방위 IP 카메라에서 목표값에 적합하게 측정된 인증 규격은 뭐야?",
"1200 만 화소의 고해상도 360도 전방 위 IP 카메라의 성능을 평가하기 위해 실험한 곳은 어디야?",
"전자파 시험에 대하여 획득한 인증규격이 KC 인증규격이 맞니?",
"1200 만 화소의 영상효율과 360도 전방위 렌즈 화각, 전자파 인증 규격 등이 목표값에 적합하게 측정됨이 확인된 카메라는 뭐야?",
"전방위 IP 카메라의 영상효율 화소는 어떻게 되지?",
"1200 만 화소의 고 해상도 360도 전방위 IP 카메라에서 평가하려는 것은 뭐야?",
"실험을 수행하여 저장된 이미지 파일 속성에서 확인한 것은 뭐지?",
"외부시험기관에서 출력된 인쇄물이 렌즈 화각에서 몇 도로 인식되지?",
"외부시험기관에서 전자파 시험에 대하여 무엇에 적합한 지 확인하는 실험을 수행했지?",
"고 해상도 360도 전방위 IP 카메라의 화소는 1200만 화소가 맞아?",
"전자파 시험에 대하여 KC 인증 규격에 적합한 지 확인하는 실험을 한 것은 어디야?"
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fbc0b85f-6055-4feb-8e23-0d9834e5cd54 | 인공물ED | 1200만 화소의 고해상도360° 전방위 IP 카메라 개발 | <h1>II. 본론</h1><h2>1. \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈 부</h2><h3>가. \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈 부의 특징</h3><p>본 논문에서 제작하는 \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈는 다음과 같은 특징을 갖는다. 첫 번째로 아날로그 영상을 이미지 센서에 투영시켜주는 역할을 한다. 두 번째로 총 9 매 7군(G1과 G2 접합, G5와 G6 접합)로 렌즈를 구성한다. 세 번째로 렌즈 1 개에 2 개의 반사면과 투과면을 설치하여 1 개의 렌즈가 투과면과 반사면을 가진 하이브리드 형으로 설계한다. 네 번째로 등사영 렌즈 설계방식과 catadioptric 면 제작방식을 적용하여 어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻을 수 있도록 한다.</p><h3>나. \( 360^{\circ} \) 전방위 시야각의 렌즈 설계</h3><p>렌즈를 설계하기 위한 사양의 결정은 영상 복원 등에 필요한 해상도를 고려하여 이미지 센서 사양을 만족해야 한다. 또한 최적용도 등을 감안하여 결정한다. 렌즈의 사양이 결정되면 렌즈를 설계한다. 본 논문에서는 여러 광학장비의 설계 조건을 입럭하면 시뮬레이션 하여 최적의 설계 스펙을 제시하는 CODE V 프로그램을 사용한다. 그림 1은 렌즈의 설계 결과이다. 렌즈 구성은 G1부터 G9까지 총 9 매 7 군 (G1과 G2 접합, G5 와 G6 접합)로 구성한다. G1 과 G2 접합 부분의 렌즈 설계는 다음과 같 다. G1 렌즈의 경우 2 개의 반사면과 2 개의 투과 면으로 구성하여야 하므로 2개의 렌즈로 분리하 고 G1 의 R2 면과 G2 의 R1 면을 접합시켜 광의 반사 및 투과가 가능하게 설계한다. 광 경로는 G1 의 R1 면에서 투과가 되어 G2 의 R2 면에서 1 차 반사가 일어나고 반사된 광을 G1 의 R3 면에서 2 차 반사가 일어나 G2 의 R3 면을 통해 이미지 센서에 도달하게 한다. G1 렌즈와 G2 렌즈의 경우에 각 각 2 개의 투과면과 1 개의 반사면을 가진 복합면 렌즈로 설계한다.</p> | [
"어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 현상은 중심부 왜곡현상인가?",
"렌즈를 설계하기 위한 사양의 결정은 영상 복원 등에 필요한 해상도를 고려하여 무슨 사양을 만족시켜야해?",
"무슨 프로그램이 여러 광학장비의 설계 조건을 입럭하면 시뮬레이션 하여 최적의 설계 스펙을 제시해줄까?",
"하이브리드 형 렌즈의 특징은 무엇인가?",
"무슨 방식들을 적용해서 적용하여 어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻을 수 있도록 하였나?",
"영상 복원 등에 필요한 무엇을 고려해서 렌즈를 설계하기 위한 사양을 결정해야 하지?",
"어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻기 위해 어떤 렌즈 설계방식을 적용했어?",
"CODE V 프로그램에 여러 광학장비의 설계 조건을 입력하면 최적의 설계 스펙을 제시하니?"
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5a40095c-4c25-473c-80c9-5654e580dc5c | 인공물ED | \(13-\mathrm{Gbps}\) 저스윙 저전력 니어-그라운드 시그널링 트랜시버 | <h2>2. 리시버 시물레이션 결과</h2><p>그림 9는 다중 이득경로를 가지는 본 논문의 리시버 입력단 Rx에서 feed-forward capacitor \( C_{f} \)의 크기에 따른 Path2와 Path3 경로의 전압 이득 변화를 보여준다. \( 1 \mathrm{GHz} \) 이하의 저주파 영역에서 전압 이득은 \( C_{f} \)의 크기에 상관없이 path1의 경로에서는 약 \( 13 \mathrm{~dB} \), 그리고 path2 + path3의 경로에서는 약 \( 11.5 \mathrm{~dB} \)의 거의 일정한 값을 갖는다. 하지만 \( 1 \mathrm{GHz} \) 이상의 고주퐈 영역에서는 \( C_{f} \)의 영향이 커지는데, \( C_{f} \)를 사용하지 않거나 그 크기가 \( (10 \mathrm{fF} \) 이나 \( 50 \mathrm{fF} \) 정도로) 매우 작을 때는 주파수 증가에 따라 \( 1 \mathrm{GHz} \) 이상부터 급격히 떨어지던 전압 이득이, \( C_{f} \) 크기가 증가할수록 \( 10 \mathrm{GIz} \) 부근까지도 이득이 유지됨을 볼 수 있다. 본 논문에서는 그림 9에서 보인바와 같이 \( 0.5 \mathrm{pF} \)의 \( C_{f} \)를 MOS 커패시터로 구현하여 칩 면적의 큰 증가 없이 고주파 동작에 필요한 전압이득을 확보하였다.</p><p>그림 10은 \( 16 \mathrm{~Gb} / \mathrm{s} \)에서 일반적인 SBG와 본 논문에서 제안하는 ABG를 이용한 리시버 입력단 Rx에서 Vs 변화에 따른 Rx의 입력 (Rx_In)과 출력 (Rx_Out)의 eye-height를 비교하여 보여주고 있다. 그림 10(a)처럼 ABG를 사용할 때 SBG 대비 약 \( 22.2 \%(@ \mathrm{Vs}=260 \mathrm{mV} \) ) 증가된 입력 Rx_In의 eye-height를 가지며, 그림 10(b)처럼 약 \( 31.6 \%(@ \mathrm{Vs}=260 \mathrm{mV}) \) 증가된 출력 Rx_Out의 eye-height를 가짐을 볼 수 있다.</p><p>그림 11은 \( 16 \mathrm{~Gb} / \mathrm{s} \)에서 Vs의 변화에 따른 리시버 Rx의 전류 미스매치 결과를 보여주고 있다. 일반적인 SBG를 사용한 Rx의 경우인 그림 11(a)에서 Vs가 작아짐에 따라 전류 싱크 nMOS (M4, M5)가 triode 영역에서 동작하면서 전류 소스 nMOS (M0-M3)와의 전류차이가 점점 커지며 미스매치가 크게 증가하는 것을 볼 수 있다. 반면 그림 11(b)와 같이 제안하는 ABG를 사용한 Rx의 경우 전류 싱크 nMOS (M4, M5)의 게이트 전압을 공통모드 피드백을 통해 조절해 줌으로써, Vs 변화에 상관없이 전류-소스 nMOS (M0-M3)의 전류의 합과 전류 싱크 nMOS(M4, M5)의 전류의 합이 거의 동일하게 유지되어 전류 미스매치가 거의 제거되는 효과를 가져 온다.</p><p>그림 12는 \( 260 \mathrm{mV} \)의 Vs를 사용하여 \( 13 \mathrm{~Gb} / \mathrm{s} \)에서 동작하는 NGS 트랜시버의 리시버 샘폴링 동작을 보여주고 있다. \( 6.5 \mathrm{GIz} \) 클록 CLK/CLKb으로 구동되는 두 개의 SAFF를 사용하여 1:2 디먹싱 (demultiplexing)된 최종 CMOS 출력 OUT1/OU2가 에리 없이 생성됨을 확인할 수 있다. 제안하는 NGS 트랜시버는 \( 260 \mathrm{mV} \)의 Vs에서 \( 2^{16}-1 \) PRBS 데이터를 전송하여 최대 \( 13 \mathrm{~Gb} / \mathrm{s} \)의 데이타 전송률을 구현하였으며, 이때, 두개의 SAFF\( (0.57 \mathrm{~mW}) \)를 포함하여 총 \( 3.93 \mathrm{~mW} \)의 전력소모와 \( 0.3 \)\( \mathrm{pJ} / \mathrm{bit}(=0.33 \mathrm{~mW} / \mathrm{Gb} / \mathrm{s}, @ \mathrm{Vs}=260 \mathrm{mV}) \) 의 파워효율을 갖는다. 트랜스미터 출력단의Vs를 증가시키거나, SAFF의 전력소모를 증가시킬 경우 최대 \( 16 \mathrm{~Gb} / \mathrm{s} \)의 데이터 전송률 달성이 가능하다. 표 1 에는 종래 발표된 NGS 트랜시버들과의 성능 비교를 보여주는데, 종래 기술대비 가장 높은 파워 효율을 성취하였다.</p><table border><caption>표 1. 트랜시버 성능 비교</caption><tbody><tr><td></td><td>[1]</td><td>[3]</td><td>[4]</td><td>This work</td></tr><tr><td>Process</td><td>\( 90 \mathrm{~nm} \)</td><td>\( 40 \mathrm{~nm} \)</td><td>\( 65 \mathrm{~nm} \)</td><td>\( 65 \mathrm{~nm} \)</td></tr><tr><td>Supply \( (\mathrm{V}) \)</td><td>1.0</td><td>1.0</td><td>0.6-0.8</td><td>1.0</td></tr><tr><td>Channel length</td><td>\( 80 \mathrm{~cm} \)</td><td>\( 7.62 \mathrm{~cm} \)</td><td>\( 8.89 \mathrm{~cm} \)</td><td>\( 10 \mathrm{~cm} \)</td></tr><tr><td>Tx output swing \( (\mathrm{mV}) \)</td><td>200</td><td>400</td><td>100-200</td><td>80~175</td></tr><tr><td>Data rate/ channel</td><td>\( 6.25 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( 16 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( 4.8-8 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( \sim 13 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)(with SAFF)</td></tr><tr><td>Tx power \( (\mathrm{mW}) \)</td><td>2.26</td><td>-</td><td>\( 1.92 @ 6.4 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( 2.06 @ 13 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td></tr><tr><td>Rx power \( (\mathrm{mW}) \)</td><td>2.3</td><td>2.69</td><td rowspan=2>\( 1.07 @ 6.4 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( 1.3 @ 13 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td></tr><tr><td>Sampler (SAFF) power \( (\mathrm{mW}) \)</td><td>0.5</td><td>-</td><td>\( 0.57 @ 13 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td></tr><tr><td>Total power \( (\mathrm{mW}) \)</td><td>5.06</td><td></td><td>\( 3 @ 6.4 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( 3.93 @ 13 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td></tr><tr><td>power efficiency \( (\mathrm{pJ} / \mathrm{bit})\)</td><td>0.81</td><td>-</td><td>\( 0.47 @ 6.4 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)</td><td>\( 0.3 @ 13 \mathrm{Gb} / \mathrm{s} \)(with SAFF \( @ \mathrm{Vs}=260 \mathrm{mV}) \)</td></tr></tbody></table> | [
"일반적인 SBG를 적용한 Rx의 경우 어떤 과정을 통해 미스매치가 증가하는 것을 볼 수 있지?",
"ABG를 사용한 Rx의 경우 어떤 과정들을 통해 전류 미스매치가 없어지는 효과가 나타나지?",
"NGS 트랜시버가 최대 \\( 13 \\mathrm{~Gb} / \\mathrm{s} \\)의 데이터 전송률을 나타낸 것은 어떤 방법을 취했기 때문이지?",
"표 1. 트랜시버 성능 비교에서 트랜시버 [1]의 프로세스 값은 얼마야?",
"표 1. 트랜시버 성능 비교 중 공급 전압 값이 가장 낮은 트랜시버는 무엇이지?",
"표 1. 트랜시버 성능 비교 중 Channel length의 값은 본 논문의 트랜시버에서 얼마로 나타나지?",
"표 1. 트랜시버 성능 비교에서 가장 낮은 Tx output swing \\( (\\mathrm{mV}) \\)값을 나타내는 트랜시버는 무엇이지?",
"표 1. 트랜시버 성능 비교 중 트랜시버 [3]의 Tx output swing \\( (\\mathrm{mV}) \\)값은 얼마야?",
"본 논문에서 전압이득을 확보할 때, 어떤 방법을 취했지?"
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95e71b74-70e2-460e-b3c8-0a6dd4d52756 | 인공물ED | 3D 프린팅 센서 연구 동향 소개-전왜성 변형/로드셀 센서 중심으로 | <h1>2. DIW(Direct Ink Writing) 활용 센서</h1><h2>2.1 DIW 방식의 특성</h2><p>DIW 방식은 Fig. 2에 도시한 바와 같이 고농도 재료를 출력하기 위해 개발된 방식이므로, 기존의 잉크젯 프린터에서 잉크가 배출되어 인쇄되는 방식과 유사하다. 고점도의 내용물이 필라멘트 형태로 압출되면서 3D 프린팅 출력을 하는 방식으로써, 압축공기, 피스톤 또는 스크류 등으로 잉크의 배출 속도를 조절한다. 압출된 잉크는 겔화 및 증발에 의해 빠르게 고형화 되어 적충 된다.</p><h2>2.2 DIW 방식 센서 제작 연구</h2><p>2019년 발표된 Wan의 논문에서는 PDMS 유연 고분자 수지와 그래핀 소재를 혼합하여 센서 제작을 위한 전도성 잉크를 제조하였고, 그 구조를 DIW 공정에 의해 격자로 쌓아 올려 출력시키면서 내부 다공을 통하여 센서 감도를 조절하였다. 이 연구에서는 3D 프린팅 구조 설계의 장점을 이용하여 이전 센서들과 달리 그 반복 특성을 개선할 수 있었다. Fig. 3는 \( 10 \mathrm{wt} \% \) CNT 잉크를 이용하여 다양한 구조를 인쇄한 것이다.</p><p>2018년 발표된 Li 의 논문에서는 CNT/Ecoflex 잉크를 제조하여 DIW 방식으로 센서를 출력하였다. Fig. 4는 DIW방식으로 제작된 센서와 정전용량을 측정한 것이다.</p><p>DIW 방식은 동시에 다양한 재료를 출력하여 제작할 수 있었다는 점에서 큰 이점을 가진다. 또한 상온에서 조작이 간편하고 실용성이 높다. 하지만 노즐 막힘 현상이 빈번하게 발생하므로 잉크의 점도가 높지 않아야 하고, 원치 않는 변형을 방지하려면 점도가 낮으면 안된다. 따라서 DIW 방식은 원하는 센서 형상을 정확하게 얻기 위해 적절한 출력 잉크의 점도 확보가 매우 중요하다. 점도 확보를 위한 유동과 밀도 등 소재 제조 변수와 인쇄를 위한 노즐 직경, 출력물 공간 간격, 출력 속도 등 공정 변수가 복합적으로 작용하므로 원하는 센서를 정확하게 얻기 위한 제어에 어려움이 있다.</p><p>또한, 최종 출력 형태를 일정하게 유지하기 위해서는 담금(soaking), 소결(sintering), 가열(heating), 경화(curing)을 포함한 프린팅 된 패턴에 대한 후처리 과정이 필수적이다.</p> | [
"Fig. 2에 도시한 바와 같이 고농도 재료를 출력하기 위해 개발된 방식이므로, 기존의 잉크젯 프린터에서 잉크가 배출되어 인쇄되는 방식과 유사하다 이것은 어떤 방식인가?",
"DIW 방식은 Fig. 2에 도시한 바와 같이 고농도 재료를 출력하기 위해 개발된 방식이므로, 기존의 어디에서 잉크가 배출되어 인쇄되는 방식과 유사한가?",
"DIW 방식은 Fig. 2에 도시한 바와 같이 고농도 재료를 출력하기 위해 개발된 방식이므로, 기존의 잉크젯 프린터에서 잉크가 배출되어 인쇄되는 방식과 유사합니까?",
"고점도의 내용물이 필라멘트 형태로 압출되면서 어떤 출력을 하는 방식으로써, 압축공기, 피스톤 또는 스크류 등으로 잉크의 배출 속도를 조절합니까?",
"Wan의 논문에서는 PDMS 유연 고분자 수지와 그래핀 소재를 혼합하여 센서 제작을 위한 전도성 잉크를 제조하였고, 그 구조를 DIW 공정에 의해 격자로 쌓아 올려 출력시키면서 내부 다공을 통하여 센서 감도를 조절하였다 이 논문은 언제 발표했습니까?",
"고점도의 내용물이 어떤 형태로 압출되면서 3D 프린팅 출력을 하는 방식으로써, 압축공기, 피스톤 또는 스크류 등으로 잉크의 배출 속도를 조절합니까?",
"2019년 발표된 Wan의 논문에서는 무엇을 혼합하여 센서 제작을 위한 전도성 잉크를 제조하였습니까?",
"고점도의 내용물이 필라멘트 형태로 압출되면서 3D 프린팅 출력을 하는 방식으로써, 압축공기, 피스톤 또는 스크류 등으로 잉크의 배출 속도를 조절합니까?",
"DIW 방식의 큰 이점은 무엇인가?",
"2018년 발표된 논문에서는 CNT/Ecoflex 잉크를 제조하여 DIW 방식으로 센서를 출력하였다 이 논문은 무엇인가?",
"2019년 발표된 Wan의 논문에서는 PDMS 유연 고분자 수지와 그래핀 소재를 혼합하여 센서 제작을 위한 전도성 잉크를 제조하였고, 그 구조를 DIW 공정에 의해 격자로 쌓아 올려 출력시키면서 내부 다공을 통하여 센서 감도를 조절하였습니까?",
"2018년 발표된 Li 의 논문에서는 CNT/Ecoflex 잉크를 제조하여 DIW 방식으로 센서를 출력하였습니까?",
"어떤 현상이 빈번하게 발생하므로 잉크의 점도가 높지 않아야 합니까?",
"Fig. 3는 어떤 잉크를 이용하여 다양한 구조를 인쇄한 것입니까?",
"노즐 막힘 현상이 빈번하게 발생하므로 잉크의 점도가 높지 않아야 하고, 원치 않는 변형을 방지하려면 점도가 낮으면 안됩니까?",
"점도 확보를 위한 유동과 밀도 등 소재 제조 변수와 인쇄를 위한 어떤 공정 변수가 복합적으로 작용하므로 원하는 센서를 정확하게 얻기 위한 제어에 어려움이 있습니까?",
"Fig. 3는 \\( 10 \\mathrm{wt} \\% \\) CNT 잉크를 이용하여 다양한 구조를 인쇄했습니까?",
"DIW 방식은 원하는 센서 형상을 정확하게 얻기 위해 적절한 출력 잉크의 점도 확보가 매우 중요합니까?",
"DIW 방식은 원하는 센서 형상을 정확하게 얻기 위해 무엇이 매우 중요합니까?",
"최종 출력 형태를 일정하게 유지하기 위해서는 담금(soaking), 소결(sintering), 가열(heating), 경화(curing)을 포함한 프린팅 된 패턴에 대한 후처리 과정이 필수적입니까?",
"DIW 방식은 동시에 다양한 재료를 출력하여 제작할 수 있었다는 점에서 큰 이점을 가집니까?",
"점도 확보를 위한 유동과 밀도 등 소재 제조 변수와 인쇄를 위한 노즐 직경, 출력물 공간 간격, 출력 속도 등 공정 변수가 복합적으로 작용하므로 원하는 센서를 정확하게 얻기 위한 제어에 어려움이 있습니까?",
"최종 출력 형태를 일정하게 유지하기 위해서는 무엇을 포함한 프린팅 된 패턴에 대한 후처리 과정이 필수적입니까?"
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f0b097a9-c104-4b11-8516-74d7b368e9a5 | 인공물ED | 3D 프린팅 센서 연구 동향 소개-전왜성 변형/로드셀 센서 중심으로 | <h1>5. NCPC(Nano-Carbon Piezoresistive Composite) 기반 3D 프린팅 센서 연구</h1><p>앞서 언급한 문제점 중 NCPC 필라멘트 제작 공정과 이를 출력할 때 발생하는 프린터 노즐 손상 등을 회피하는 연구가 되고 있다. 본 연구 그룹에서는 센서 구조물만 3D 프린팅 공정으로 제작을 하고, 센싱부는 액상형 NCPC 를 도포하여 3D 프린팅 센서를 제작하는 연구를 다음과 같이 수행하였다. 이 방식으로 센서를 제작할 경우 필라멘트를 만드는 과정이 생략되어 필요 장비가 대폭 줄어든다. 그리고 같은 NCPC 를 다양한 재료로 만든 같은 형상의 센서 구조물에 도포하여 센서 사용 환경(민감도, 강도 등)에 맞춰 제작 가능하다.</p><p>2017년 Kim은 ABS 를 기반으로 3D 프린터를 사용하여 외팔보 형태로 제작하여 NCPC 를 도포하였다. 전왜성 외팔보를 센싱부로 하는 압력 센서를 Fig. 12(a), (b)와 같이 제작한 후, Fig. 12(c)와 같이 압력 교정 시스템을 활용하여 그 특성을 실험하였다.</p><p>이 연구는 NCPC 를 외팔보와 같은 특정 형상을 지닌 센서 구조로 활용하여 단순 벌크 형태의 전왜 특성만을 활용하는 압력 센서와 비교하였다. 그 결과 센서 측정범위 및 선형성이 크게 향상되는 결과를 얻을 수 있었고, 이를 NCPC 활용 센서 개발에 있어 센서 구조가 지니는 중요성을 실험 연구로 발표하였다.</p><p>2021년 Joung은 Fig. 13과 같이 UV 레진과 DLP 프린팅방식을 활용한 3D 프린팅 로드셀(Printed Loadcell, PLC)을 연구, 발표하였다. 3D PLC는 하중 변환을 위하여 단순한 보 구조를 센싱 구조체로 하였으며, NCPC를 그 구조체에 도포하여 변형을 감지하는 센싱부로 제작하였다.</p><p>이 연구에서 3D PLC 성능 특성은 하중에 의한 전압 출력 특성 실험을 기반으로 평가되었다. 무부하 상황에서 제로 밸런스 전압 출력은 NCPC의 고유한 잡음 응답으로 인해 약간의 편차를 보였으나 안정적이었으며, 응답 속도는 상용 로드셀(YC33-50)과 유사하였다. PLC의 연속적인 하중 인가실험에서 드리프트 문제와 온도 민감도 특성이 있었으나, Fig. 14에서 보듯 전반적인 출력 사양은 상용 로드셀 수준으로 보상이 가능하였다. 다만, 고분자 로드셀이 지니는 문제인 비선형성, 반복성 및 히스테리시스는 Fig. 15 에서 같이 상용 로드셀의 시장 수요 조건에는 미흡한 수준이었다 .</p><p>Joung의 연구를 통하여 3D PLC는 향후 기술과 제작 보완이 이루어질 경우, 새로운 로드셀 제작 방식으로 활용될 수 있는 기초 연구가 수행되었다. 향후 3D 프린팅 센서 OEM/design-in 센서 시장을 위한 유망한 솔루션이 될 수 있는 가능성을 실험적으로 제시하였다.</p> | [
"동일한 NCPC를 다양한 재료로 만든 같은 형상의 센서 구조물에 도포하면 민감도나 강도 등 사용환경에 맞춰 제작이 가능한가?",
"3D PLC 성능 특성은 무엇을 통해 평가되었는가?",
"본 연구에서 문제점으로 제시된 사항은 어떤 것이 있는가?",
"본 연구 그룹에서센서 구조물은 어떤 과정을 통해 제작되었는가?",
"본 연구에서는 센서 구조물만 3D 프린팅 공정으로 제작하고 센싱부는 액상형 NCPC를 도포하였는데, 이 방식으로 센서를 제작하면 얻을 수 있는 장점이 무엇인가?",
"2017년 Kim 은 3D 프린터를 사용하여 어떤 형태로 센서를 제작하여 NCPC를 도포하였는가?",
"본 실험에서는 센서를 제작한 후 특성을 실험하기 위해 어떤 시스템을 활용하였는가?",
"2021년 Joung이 발표한 UV 레진과 DLP 프린팅방식을 활용한 연구 방법은 무엇인가?",
"본 연구에서 센싱부는 어떠한 과정을 통해 제작되었는가?",
"Joung의 연구는 추후 기술과 제작의 보완이 이루어진다면 새로운 로드셀 제작 방식으로의 발전을 기대해볼 수 있는가?",
"3D 프린팅 로드셀 (PLC) 는 어떤 방법인가?",
"3D 프린팅 로드셀 (PLC) 은 하중 변환을 위해 복잡한 보 구조를 센싱 구조체를 사용하였고, NCPC는 그 구조체에 도포하는데 사용되지 않는가?",
"본 연구에서 사용된 3D PLC 성능은 고분자 로드셀이 지니는 문제인 비선형성, 반복성 및 히스테리시스를 해결하여 시장 수요 조건에 모두 적합한 상태인가?",
"무부하 상태에서 제로 밸러스 전압 출력은 무엇 때문에 약간의 편차를 생성하였는가?",
"무부하 상황에서 제로 밸런스 전압 출력은 NCPC의 고유한 잡음 응답으로 인해 매우 큰 편차를 보이며 불안정하였는가?",
"PLC의 연속적인 하중 인가실험에서 발견되는 특성은 어떤 것이 있는가?",
"2017년 Kim은 무엇을 기반으로 하여 NCPC를 도포하였는가?"
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46362759-27bf-4ea4-b24a-33ace81041a7 | 인공물ED | 3D 프린팅 센서 연구 동향 소개-전왜성 변형/로드셀 센서 중심으로 | <h1>6. 고 찰</h1><p>3D 프린팅 센서 제작 방식의 대표적 특징을 비용(cost), 재료의 다양성(material variety), 특성 재현성(rep-roductability), 출력 정밀성(printing resolution), 출력 크기(Fab. size), 출력 시 노즐 막힘(clogging), 출력 후처리 과정(post process) 및 출력 속도 (Fab. speed) 둥을 센서 제작 관점에서 분석하여 Table 1 에 요약하여 도시하였다.</p><p>3D 프린터의 활용도가 높아짐에 따라 센서 공학 분야에서도 이를 활용한 연구 개발이 필요하다고 판단된다. 3D 프린팅 센서 제작 기술은 기존 MEMS 기술을 보완할 제작 기술이 될 수 있을 것으로 사료된다. 더불어 기존 반도체 공정보다 비용이 저렴한 장비와 다양한 소재를 활용하여 센서를 현장에서 실시간으로 제작할 수 있으며, 개 방형 플랫폼(open platform) 기술과 접목하여 on demand 수요에 대응할 수 있는 센서 제작 기술로 기대된다.</p><p>끝으로, 3D 프린팅 기술의 다양한 재료를 사용하는 특성은 최근 활발히 연구되고 있는 센서 소재 연구와 연계하여 신속하게 새로운 센서를 제작할 수 있게 함으로써, 센서 개발 기술에 기여할 수 있을 것이다. 따라서 이와 관련된 연구와 관심이 필요할 것이다.</p> | [
"Table 1은 어떠한 정보들을 요약한 표인가?",
"3D 프린팅 센서 제작 방식의 대표적 특징으로는 비용, 재료의 다양성, 특성 재현성, 출력 정밀성, 출력 크기, 출력 시 노즐 막힘, 출력 후 처리과정 및 출력 속도 등이 있는가?",
"3D 프린팅 센서 제작 기술을 통해 얻을 수 있는 장점이 아닌 것은 무엇인가?",
"3D 프린팅 기술은 활발히 연구되고 있는 센서 소재 연구와 연계하여 새로운 센서를 만들기는 힘들겠지?",
"최근 활발히 연구되고 있는 센서 소재 연구와 접목할 수 있는 기술로, 새로운 센서 제작을 할 수 있을 것으로 예상되어 최근 각광받고 있는 기술은 무엇인가?",
"3D 프린팅 센서 제작 기술은 기존 반도체 공정보다 어떠한 우수성을 기대할 수 있는가?",
"3D 프린터의 활용도가 높아짐에 따라 어떠한 분야에서 이를 활용한 연구개발이 가능하다고 예상할 수 있는가?",
"3D 프린팅 센서 제작 방식의 대표적 특징이 아닌 것은 무엇인가?",
"개방형 플랫폼 기술과 접목하여 on demand 수요에 대응할 수 있는 새로운 센서 제작 기술로 기대되고 있는 기술은 무엇인가?"
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c04f62c7-6240-4db1-80ff-a2ab341e2171 | 인공물ED | 3D 프린팅 센서 연구 동향 소개-전왜성 변형/로드셀 센서 중심으로 | <h1>1. 서론</h1><p>3D 프린팅 기술은 4 차 산업혁명의 핵심기술 중 하나로서 제조업에 혁신을 불러올 것으로 관심을 받아왔다. 그러나 실제 산업 현장에서는 대량생산에 적합하지 않다는 이유로 당초 기대에 부응을 못하고, 시제품을 만드는 제한적 용도로 사용이 되어 기술적 가치가 절하되고 있었다. 3D 프린팅은 다른 제조 기술과 달리 다양한 소재를 활용할 수 있으며, 일반 공장의 제조 과정보다 저가의 장비를 활용하여 간단히 원하는 제품을 생산할 수 있다는 우수한 특징을 지니고 있다. 최근 이러한 제조 특징을 부각시킬 수 있는 관련 기술의 발달로 그 수요가 자동차, 항공과 같은 전통적인 기계 제조 분야를 넘어서 점차 의류 및 음식과 인공 장기 등 다양한 분야로 확장되고 있다.</p><p>앞서 기술한 3D 프린팅 제조 기술 특징이 센서 공학 분야로 적용될 경우 여러 소재로 개발되는 센싱부(sensing part)를 비롯하여 다양한 형상을 요구하는 센서 구조부(sensing structure) 제작에도 활용될 수 있을 것이다. 3D 프린팅 제작 특징은 MEMS(micro-electro mechanical systems)가 주를 이루었던 센서 개발 분야에 활용되어, 기존 반도체 공정보다 비용이 저렴한 장비와 다양한 소재를 활용하여 센서를 현장에서 실시간으로 제작할 수 있을 것이다. 또한, 센서 설계 파일과 소재를 개방형 플랫폼(open platform) 으로 제공한다면, 누구나 사용자가 원하는(customized) 센서 제품을 on demand 수요에 맞추어 저렴하게 제작할 수 있다. 그러므로 최근 다양한 수요를 요구하는 센서 시장 특성에 부합하므로 센서 연구자들의 관심이 필요하다고 사료된다.</p><p>센서 제작에 활용될 수 있는 3D 프린팅 공정은 인쇄 기법을 중심으로 다음 Fig. 1과 같이 대표적인 다음 3가지 방식으로 구분될 수 있다.</p><p>열가소성 수지를 롤 형태로 가공한 필라멘트를 이용하여 출력하는 FDM(fused deposition modeling) 방식, 빛을 이용하여 광경화성 수지에 조형하고자 하는 형상을 투사하는 DLP(digital light processing) 방식, 잉크를 압축공기, 피스톤 또는 스크류 등으로 배출하여 출력하는 DIW(direct ink writing) 방식 등이 있다.</p><p>이들의 제작 방식과 더불어, 3D 프린팅 센서 개발에서 출력 소재는 주요 연구 대상이며, 이런한 소재로써 광경화 수지 및 금속 입자를 포함하는 전도성 잉크 등이 연구 개발되고 있다. 더불어 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)와 그래핀 (graphene) 등 탄소나노 동소체(isotopes)를 혼합한 전도성 복합소재 기반 소재가 최근 연구되고 있다.</p><p>탄소나노 소재를 전도성 복합소재로 가공할 경우에는 전왜성 (piezoresistivity)을 지닌 센싱 소재(sensing material)인 NCPC(nano carbon piezoresistive composite)를 얻을 수 있다. NCPC는 복합 소재 내부에 전기 전도성을 지니는 탄소나노 동소체들이 복합 소재 수지 재료 (matrix)안에서 전도성 네트워크를 구성하게 한다. NCPC 가 압축력을 받는 경우, 그 전도성 네트워크가 더 가깝게, 더 많이 이루어지게 되므로 전기 저항이 감소하며, 반대로 인장력을 주었을 경우, 충진재들의 간극이 커지며 전도성 네트워크가 틀어지게 되어 전기 저항이 증가하게 된다. 이러한 NCPC 는 3D 프린팅의 출력 소재로 활용될 경우 최적 형상과 기능을 지닌 스트레인(strain)과 힘/하중(load)을 측정하는 센서 개발이 가능하다.</p><p>따라서 본 논문에서는 여러 센서 중에서 센싱 소재와 구조체가 조화를 이루어 제작이 되는 스트레인/로드셀(load cell) 센서를 중심으로 하여, 이들을 3D 프린팅 기술로 제작하여 연구한 사례와 그 특징을 고찰한다. 더불어 본 연구팀에서 개발하고 있는 NCPC 를 활용한 3D 프린팅 로드셀 연구도 함께 소개한다.</p> | [
"이 기술은 실제 산업 현장에서는 대량생산에 적합하지 않다는 이유로 당초 기대에 부응을 못하였지만 4차 산업혁명의 핵심기술 중 하나로서 제조업에 혁신을 불러올 것으로 관심을 받았는데 이 기술은 무엇인가?",
"3D 프린팅은 일반 공장의 제조 과정보다 저가의 장비를 활용하여 간단히 원하는 제품을 생산할 수 있나?",
"누구나 사용자가 원하는(customized) 센서 제품을 on demand 수요에 맞추어 저렴하게 제작을 센서 설계 파일과 소재를 개방형 플랫폼(open platform) 으로 제공한다면 가능한가?",
"열가소성 수지를 롤 형태로 가공한 필라멘트를 이용하여 출력하는 이 방식은 무엇인가?",
"3D 프린팅 제조 기술 특징이 센서 공학 분야로 적용될 경우 다양한 형상을 요구하는 이것 제작에도 활용될수 있을것이라 하는데 이것은 무엇인가?",
"잉크를 압축공기, 피스톤 또는 스크류 등으로 배출하여 출력하는 이 방식은 무엇인가?",
"최근 3D 프린팅의 제조 특징을 부각시킬 수 있는 관련 기술의 발달로 다양한 분야로 확장되고 있나?",
"센서 제작에 활용될 수 있는 3D 프린팅 공정은 인쇄 기법을 중심으로 FDM(fused deposition modeling) 방식, DLP(digital light processing) 방식, DIW(direct ink writing) 방식 등 3가지 방식으로 구분될 수 있는가?",
"빛을 이용하여 광경화성 수지에 조형하고자 하는 형상을 투사하는 이 방식은 무엇인가?",
"다른 제조 기술과 달리 다양한 소재를 활용할 수 있으며, 일반 공장의 제조 과정보다 저가의 장비를 활용하여 간단히 원하는 제품을 생산할 수 있다는 우수한 특징을 지니고 있는 이 기술은 무엇인가?",
"이것은 탄소나노 소재를 전도성 복합소재로 가공할 경우에는 전왜성 (piezoresistivity)을 지닌 센싱 소재(sensing material)인데 이것은 무엇인가?",
"NCPC 가 인장력을 주었을 경우, 충진재들의 간극이 커지며 전도성 네트워크가 틀어지게 되어 전기 저항이 감소하게 되는가?",
"논문에서는 여러 센서 중에서 센싱 소재와 구조체가 조화를 이루어 제작이 되는 이 센서를 중심으로 하는데 이 센서는 무엇인가?",
"NCPC는 복합 소재 내부에 전기 이것을 지니는 탄소나노 동소체들이 복합 소재 수지 재료 (matrix)안에서 이것 네트워크를 구성하게 하는데 이것은 무엇인가?",
"3D 프린팅 제작 특징은 이것이 주를 이루었던 센서 개발 분야에 활용되었는데 이것은 무엇인가?"
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