기계공학에서의 비선형 특성 Ⅷ. 이번 글에서는 지난 호에 이어 이동 컨테이너에서의 측면 출렁거림 운동에 대하여 몇 회에 걸쳐 설명한다. Franklin T. Dodge[1]가 발표한 ‘The New Dynamic behavior of liquids in moving containers(이동 컨테이너에서의 액체의 새로운 동적 거동)’을 중심으로 그 내용을 살핀다. 원형 원통형 탱크 원형 원통형 탱크는 그 형상이 미사일과 우주선 속으로 거의 패키지화할 수 있으므로 많은 응용에 사용되고 있다. 원형 원통형 탱크 속에서 액체가 출렁거림을 가질 경우의 몇 가지 에 대하여 알아본다. 1. 퍼텐셜과 고윳값들 원형 탱크에 대한 출렁거림 속도 퍼텐셜의 미분은 Bauer[2]에 의해 주어졌다. 이들이 원통 좌표에서 식(1)의 적절한 해가 되기 때문에 베셀함수 에 의해 대체되어 사용된 함수와 Bauer 미분의 주요 차이점은 sin과 cos을 사용한다는 것이다. 일반적인 고유해들과 고윳값들은 식(2), 식(3)과 같이 주어진다. 여기서 , 들은 방사와 각 좌표이며, 는 탱크의 반경, 은 에 대하여 고윳값 함수 의 근이다. 2. 비대칭 모드 식(2)와 식(3)에서 일 때 로서
초정밀 펄스 용접기 MPP는 금형 수정 및 정밀 용접에 가장 적합하도록 제작된 초정밀 펄스 용접기이다. 예열 없이 곧바로 용접이 가능하도록 제작되었으며, 세밀한 펄스 제어가 가능해 작은 금형에도 정밀한 용접이 가능하도록 되어 있다. 또한 특별한 기계 조작이 필요없어 초보자도 바로 숙련된 용접 경험자처럼 좋은 용접 품질을 만들어낼 수 있다. 예스레이저 TEL 02-2107-7177, FAX 02-2107-7377
무선설비기사 (2009년 2월 기출문제) 디지털 전자회로 문제 1) 미분 회로에 삼각파를 입력했을 때 나타나는 출력 파형은? ㉮ 정현파 ㉯ 톱니파 ㉰ 삼각파 ㉱ 구형파 [해설] 미분 회로에 삼각파를 입력했을 때 나타나는 출력 파형은 구 형파이고 적분 회로에 구형파를 입력했을 때 나타나는 출력 파형은 삼각파이다. 문제 2) 다음 중 push-pull 전력 증폭기에서 출력 신호의 왜곡이 작아지는 주된 이유는? ㉮ 기수차 고조파가 상쇄되기 때문이다 ㉯ 우수차 고조파가 상쇄되기 때문이다 ㉰ 기수차 및 우수차 고조파가 상쇄되기 때문이다 ㉱ 직류 성분이 없어지기 때문이다 [해설] push-pull 전력 증폭기에서 찌그러짐이 작아지는 이유는 TR 2개를 역상으로 접속하므로 우수차 고조파가 상쇄되기 때문이다. 고조파는 기본파의 정수배이며 찌그러짐을 포함한다. 문제 3) ㉮ 2.5 ㉯ 3.5 ㉰ 5.4 ㉱ 10.5 [해설] 문제 4) 다음 중 연산 증폭기를 사용한 회로의 출력 파형으로 적합한 것은? [해설] 슈미트 트리거 회로 슈미트 트리거 회로는 구형파 발생 회로이다. 문제 5) ㉮ -2 ㉯ -4 ㉰ 3 ㉱ 5 [해설] 문제 6) 다음 중 차동 증폭기의 설계 조건에 해당되
디스플레이 등 10대 주력산업 수출 4.2% 증가 2013년 대한민국의 산업 경제를 점쳐 본다 2013년 10대 주력산업은 세계 경제 부진 완화에 힘입어 2012년보다 회복되는 모습을 보일 전망이다. 특히 일반기계와 반도체가 생산과 수출에서 상대적으로 호조를 나타내며 10대 주력산업의 회복을 견인할 것으로 기대된다. 반도체는 프리미엄 메모리 및 시스템 반도체 생산 체제 구축과 수요산업인 스마트폰 등의 모바일 기기와 스마트TV 수요 지속 확대가 호조 요인으로 작용한다는 분석이다. 2013년 일반기계, 반도체 등 10대 주력산업은 1강(일반기계), 2중(반도체, 디스플레이)이 수출을 견인하면서 2012년의 감소세에서 4.2% 증가로 전환될 전망이다. 산업연구원(KIET)이 최근 발표한 2013년 경제전망 보고서에 따르면, 2012년의 경우 수출이 26% 급감했던 조선과 14% 감소했던 정보통신기기가 각각 4.8%, 4.9% 증가로 돌아서면서 수출 증가 전환에 기여할 것으로 기대된다. 조선은 해양 플랜트 수출 증가 및 연기물량 인도가 힘을 쏟을 것으로 보이며, 정보통신기기는 스마트폰 해외 생산 안정화, 중국 등 세계 LTE 서비스 확대, 윈도8 출시 효과, 국내
통합형 프로세스 자동화 시스템 통한 담수화 장비 운영 최적화 일본 기업인 Toray Industries(이하 Toray)는 1926년에 설립된 제조업체로서 섬유, 직물, 플라스틱, 화학품, 탄소섬유 복합재료, IT 및 생명 과학 분야에서 환경과 엔지니어링 제품의 판매와 공정에 주력하는 기업이다. Toray의 환경 및 엔지니어링 사업부는 수처리 애플리케이션에서 사용하는 다양한 제품을 생산하고 있으며, 1967년부터 생산하고 있는 역삼투(RO)와 나노필터(NF) 멤브레인으로 특히 유명하다. 또한, 멤브레인 바이오리액터(MBR)와 함께, 초미세 여과(UF)와 정밀 여과(MF) 멤브레인도 생산하고 있다. Toray는 멤브레인 사업부에서 축적한 멤브레인 기술을 효과적으로 활용하는 수처리 시스템의 공급업체이기도 하다. Toray의 수처리 시스템 전문가는 식수 용도로 바닷물의 염분을 제거하는 새로운 유형의 여과 시스템을 적용한 최첨단 기계를 시험 가동 중이라고 밝혔다. RO 멤브레인은 바닷물의 담수화, 기수 담수화 및 중수도용으로 특별히 고안된 제품이다. 이러한 여과 방법으로 고농축된 용질 용액에 압력을 가하여 용액의 큰 분자와 이온을 제거하게 되면, 한 쪽에는 고농축의
중국 재생에너지 시장 동향 발전설비 용량 풍력 1위 태양광 6위 2011년 중국 풍력발전 설비 용량은 세계 2위인 미국을 1,581만kW 웃돌며 세계 풍력발전 설비 용량의 26.3%를 차지했으며, 태양광발전 누계 설비 용량은 295만kW로 세계 6위를 기록했다. 중국 정부의 풍력발전 제12차 5개년 계획에 따르면, 2015년 풍력발전 설비 용량은 1억kW, 연간 발전량은 1,900억kWh가 되어 총 발전량에서 차지하는 비율은 3%를 넘어설 전망이다. 또한 2012년 9월에 공표한 ‘태양에너지 발전 제12차 5개년 계획’에서는 2015년 중국 태양광발전 설비 누계 용량을 2,100만kW 이상으로 하고 연간 발전량을 250억kWh로 하는 목표를 세웠다. 풍력발전 설비 급속 확대 2050년 전력 수요 17% 충당 2011년 말 중국 계통 연계 재생에너지 발전설비 용량은 5,409만kW로 2010년 대비 47.4% 증가했다. 그중에서 풍력발전 설비 용량이 4,623만kW로 재생에너지 발전설비 용량 전체의 85.5%를 차지했다. 한편, 2011년 말 중국 전체 발전설비 용량은 약 10억6,000만kW이며, 재생에너지 발전설비 용량은 그 5.1%를 차지한다. 풍력발전
LDO 잡음을 상세히 검토한다 통신 채널이 복잡해지고 신뢰성이 증가함에 따라 이동통신 시스템에 대한 요구와 기대가 끊이지 않고 있다. 이러한 통신시스템은 고성능, 고속 클로킹, 데이터 컨버터 디바이스에 크게 의존한다. 이 디바이스의 성능은 시스템 전원 레일의 품질에 좌우되며, 클록이나 컨버터 IC는 오염된 전원 공급장치의 전력을 받을 경우 최고 성능을 달성할 수 없다. 여기서는 기본 LDO 토폴로지를 검토하여 잡음의 주요 원인을 알아낸 후, 그 입력 잡음을 최소화하는 방법에 대해 알아본다. Masashi Nogawa Texas Instruments Incorporated 전원 공급장치의 품질을 나타내는 주요 파라미터는 잡음 출력인데, 이것은 보통 RMS 잡음 측정이나 스펙트럼 잡음 밀도에서 언급된다. 최저 RMS 잡음이나 최고 스펙트럼 특성의 경우, LDO(Low-Dropout Voltage Regulator)와 같은 리니어 전압 레귤레이터가 스위칭 레귤레이터보다 항상 유리하다. 이것은 잡음이 극히 중요한 애플리케이션에 전원 공급장치를 선택하도록 만든다. LDO 토폴로지의 기본 단순한 리니어 전압 레귤레이터는 기본 제어 루프로 이루어져 있는데, 여기서는 일정
조직의 역할과 임무 및 시스템 적용 시스템 소유자와 사용자 조직의 역할, 임무 및 목표는 시스템과 임무능력과 성능 요구사항에 대한 결정적인 역할을 형성한다. 각각의 역할, 임무 및 목적은 해당 조직의 임무영역과 무엇이 같고, 무엇이 다른지를 나타내는 참조모델로 벤치마킹하도록 사용된다. 사용자는 문제, 쟁점사항, 또는 목적으로 이해하면서 이를 해결 및 달성하려고 시도할 경우, 왜 이 시스템이 있어야 하는지 그리고 시스템 보유 조직 내에 무슨 목적으로 사용하려고 하는지를 아는 것이 가장 중요하다. 협력기관, 주식보유자, 일반 대중과 같은 상위 대상 시스템은 생존, 이익 및 투자이익(ROI)과 같은 장단기적인 이득이 시장 필요성을 충족시키는 조직을 형성함으로써 도출된다. 우리의 논의 초점은 조직의 역할, 임무 및 목적으로 나타낸 시스템 요구사항을 정의하는 조직관계를 폐쇄 루프 시스템으로 다룬다. 기술 내용은 기술적 수용에 초점을 맞추어 시스템 능력과 성능 요구사항이 어떻게 조직에서 부여된 운용 환경적 문제점과 솔루션 영역을 통해 도출된다. 1. 주요용어 정의 ⊙패러다임 : 현 상태에 영향을 가져다줄 새로운 발명과 아이디어를 적용하기 위하여 기존의 생각이나 고려사항
카오스 제어 93회 기계공학에서의 비선형 특성 Ⅶ. 이번 글에서부터는 이동 컨테이너에서의 측면 출렁거림 운동에 관하여 몇 회에 걸쳐 Franklin T. Dodge[1]이 발표한 “The New Dynamic behavior of liquids in moving containers”(이동 컨테이너에서 액체의 새로운 동적 거동)를 중심으로 설명한다. 소개 액체로 부분적으로 채워진 탱크가 발진할 때 액체 표면 위에 형성된 측면 액체 출렁거림은 정지파(standing wave)를 의미한다. 그림 1은 이와 같은 파형의 개략적인 모습을 보여준다. 정지파는 탱크의 한쪽 측면 위로 이동하고 또 다른 측면 아래로 이동한다. 즉 반파는 아래로 이동하고 다른 반파는 위로 이동한다. 이러한 파형 운동은 탱크의 형태, 실험실에서의 중력의 가속 또는 추력 아래의 미사일에 대하여 탱크의 축 가속에 의존하는 자연 주파수를 가진다. 1. 출렁거림의 등가 기계적 모델들 측면 출렁거림의 주요 동적 효과는 탱크에 상대적인 질량의 액체 중심의 수평 발진이다. 이 효과는 등가 기계적 모델에 의해 매우 동일하게 표현될 수 있다. 그림 2는 이와 같은 모델의 2개의 버전을 보여준다. 왼쪽 모델에서
국가기술자격시험문제 - 전자기기기능사 (2008년 7월 기출문제) 문제1. RC 결합 저주파 증폭 회로의 이득이 고주파수에서 감소되는이유로가장적합한것은? ㉮ 부성 저항이 생기기 때문에 ㉯ 출력 회로의 병렬 커패시턴스 때문에 ㉰ 출력 결합 커패시턴스의 영향 때문에 ㉱ 입력 결합 커패시턴스의 영향 때문에 해설 고역 주파수대 : 주파수가 높은 영역에서 증폭이 저하하기 시작하는 주파수 이상을 말한다. *이 대역에서 CC와 CE의 리액턴스는 무시할 수 있으나, 분포 용량의 영향을 고려하여야 한다. 문제2. 다음 회로에서 저항 R은 각각 8[kΩ]이고, 전압 E는 120[V]이다. AB 단자에 나타나는 전압은 몇[V]인가? ㉮ 30 ㉯ 60 ㉰ 90 ㉱ 120 해설 회로를 고쳐 그리면 *R2와 R3의 저항값은 같으므로 똑같이 60[V]씩 전압이 분배된다. 문제3. 다음중저주파발진기로가장적합한것은? ㉮ CR 발진기 ㉯ 콜피츠 발진기 ㉰ 수정 발진기 ㉱ 하틀리 발진기 해설 CR 발진기 : 코일(L)을 쓰지 않고 콘덴서(C)와 저항(R)만으로 구성된 발진기로서, 동조 회로를 포함하고 있지 않으므로 일그러짐을 작게 하기 위해 A급으로 동작시켜야 하
국가기술자격시험문제 - 무선설비기사 (2009년 1회 기출문제) 전자계산기 일반 및 무선 설비 기준 문제81. 다음 자바 언어 대한 설명중 틀린것은? ㉮ 본산 환경을 지원하는 차세대 객체 지향 언어이다 ㉯ 다중 스레드(thread)를 지원하는 언어이다 ㉰ 프로그램밍 언어이다 ㉱ 메모리를 겹쳐 쓰기(overwrite) 할 수 있다 해설 자바(Java) 언어의 특징 1) 숫자나 논리값을 제외한 거의 모든 것이 객체로 구성되어 있다. 2) 간단하다. 3) 높은 신뢰성(reliability)을 갖는다. 4) 아키텍처 중립적(Architecture-neutral)이고 이식성 (portable)이 높다. 5) 높은 수행 성능(high-performance)을 제공한다. 6) 인터프리터(interpreter) 방식이다. 7) 다중 스레드(multi-thread)를 지원한다. 문제82. 다음 중 10진수 12를 그레이 코드(gray code)로 변환한 것으로 옳은 것은? ㉮ 1110 ㉯ 1010 ㉰ 1011 ㉱ 1111 해설 10진수 12는 2진수로 1100이다. 2진수 → 그레이 코드 1 1 0 0 ↓ ↴ ↴ ↴
전자기기 내비게이션의 미래 스마트폰이 추가적인 기능과 생산성을 지속적으로 제공함에 따라, 소비자들에게는 이러한 기능과 장점을 지원하기 위한 고급 내비게이션 툴의 수요가 중요해졌다. 휴대 전화의 유저 인터페이스 탐색에 사용되는 간단한 버튼 설정은 이제 더 이상 이메일, 인터넷 브라우징 등과 같은 기능을 적절하게 지원하지 않게 되었다. Mike McCauley Cypress Semiconductor Corp. 비즈니스 전문가가 스마트폰에서 문서를 편집하고 검토하기 위해서는 텍스트 편집에 대한 정확한 포인터 컨트롤이 필요하다. 소비자는 이제 그들의 모바일 기기에서 고급 인터넷 브라우징, 멀티미디어 지원 및 게임 기능을 요구하고 있으며 이 모든 것은 게임 경험을 개선하거나 인터넷 브라우징을 쉽게 하기 위한 세부적인 컨트롤 기능을 필요로 한다. 유저 인터페이스는 고객이 스마트폰 구입을 결정할 때 고려하는 중요한 요소이다. 원래의 내비게이션 인터페이스는 컴퓨터 마우스처럼 작동하면서 정교한 터치 인터페이스, 전체 키보드 또는 내비게이션 피스(Navigation Piece)로 대체되었다. 보다 정확하고 진화된 인터페이스에 대한 수요는, 주요 스
전압, 전류 제어 루프 결합으로 LED 드라이버, 고용량 배터리/슈퍼커패시터 차저, MPPT 태양열 애플리케이션 간소화 Xin(Shin) Qi Linear Technology Corporation LED 조명이나 고용량 배터리/슈퍼커패시터 차저 등에 정전류/정전압(CC-CV) 애플리케이션이 많이 사용됨에 따라, 갈수록 복잡해지는 전류 제어 루프와 전압 제어 루프간 상호 작용은 전원장치 디자이너에게 까다로운 과제로 되고 있다. CC-CV 애플리케이션에 적합하도록 설계된 스위치 모드 컨버터는 특히 전원장치의 전력이 제한적이거나 또는 전력을 다수의 경쟁적인 부하들로 할당해야 하는 경우 확실한 이점을 제공한다. 예를 들어 슈퍼커패시터를 전력이 제한적인 전원장치를 이용하여 최소한의 시간으로 충전해야 한다고 했을 때, 일정한 입력 전력을 유지하기 위해서는 출력(커패시터) 전압이 상승하는 데 따라서 충전 전류를 제어하여 낮춰야 한다. 리니어 테크놀로지(Linear Technology)의 LT3796은 하나의 전류 레귤레이션 루프와 2개의 전압 레귤레이션 루프를 매끄럽게 결합하여 외부 N-채널 전력 스위치를 제어함으로써 전력 제한 문제나 정전류
펄스 부하 애플리케이션을 위한 간단한 태양전지판 MPPT 태양전지판 구동 애플리케이션에서의 펄스 전원은 전력 제한적인 공급장치에서 지원이 어려운 경우가 많다. 이와 관련, 여기서는 펄스 부하 시스템에서 사용되는 효율적인 MPPT 솔루션에 대해 살펴본다. Chris Glaser Texas Instruments Incorporated 대부분의 태양전지판 구동 애플리케이션은 펄스 전원만 있으면 구동 가능하다. 데이터 수집이나 측정 샘플링 주파수를 위한 시스템을 켜고 관리나 기타 작업을 수행하며, 처리된 데이터나 측정된 데이터를 전송하고 슬립 모드로 되돌아가기만 하면 된다. 대부분의 경우, 무선 데이터 전송이 출력 전원의 가장 큰 부분을 차지한다. 이와 같이 요구되는 펄스 전원은 시스템 그 자체를 위한 것이든 데이터 전송을 위한 것이든 태양전지판처럼 전력 제한적인 공급장치에서 지원하기 어려운 경우가 많다. 그러나 태양전지판의 MPP(Maximum Power Point, 최대 전원 지점)에서 운용하고, 이 전지판에서 지능적으로 전원을 뽑아냄에 따라 에너지를 펄스 부하 구동에 성공적으로 이용할 수 있다. 여기서는 이러한 펄스 부하 시스템에서 사용하는, 간
바이폴라 스테퍼 모터에 가속/감속 프로파일 적용 바이폴라 스테퍼 모터를 가속/감속하는 것은 이를 활용한 모든 애플리케이션 설계 시 가장 중요한 부분이다. 파워 스테이지 컨트롤이 최근 10년 동안 크게 간소화됐지만, 가속 및 감소 프로파일의 적용이 여전히 해당 애플리케이션의 프로세스 영역에 포함되고 있는 것을 통해 이러한 사실을 확인할 수 있다. 모터를 적절히 가속 및 감속할 수 있을 경우 설계자는 애플리케이션 사양에 맞춰 효율적인 운용을 실현할 수 있다. Jose I. Quinones 텍사스 인스트루먼트 서론 DC 모터에서는 전압(펄스폭 모듈레이션을 사용할 경우 듀티사이클)을 끌어올려 모터의 샤프트(Shaft)가 특정 속도에 도달하는 속도를 조절할 수 있다. 그러나 스테퍼 모터에서는 전압이 모터 속도에 아무런 영향을 주지 못한다. 그 이유는 스테퍼 모터의 경우 전압 변화가 와인딩에 흐르는 전류 충전 속도를 변화시켜 스테퍼가 최대 속도에 도달하도록 이끄는 것은 맞지만, 결국 와인딩 통과 전류가 변환되는 속도나 방향을 바꾸는 속도가 모터 속도에 결정적인 영향을 미치기 때문이다. 그렇다면 가속 컨트롤 프로파일이 필요치 않는 스테퍼를 가정해 보기로 하자. 이를 통해