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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
본 기술이전 내용은 당 부서에서 개발한 터보-프롭 항공기의 성능예측 프로그램, 성능 비행시험 기법 및 자료처리, 비행교범에 필요한 성능도표작성 프로그램에 관한 것이다. 성능예측 프로그램은 개발 항공기의 엔진 자료 와 풍동시험 또는 비행시험을 통하여 추출된 공력자료를 직접적으로 이용하여, 비행고도, 대기온도, 비행속도 각각에 대해 상승률, 항속거리, 선회반경 등 세부성능을 추정할 수 있다. 부수적으로 계산에 사용된 추진기관 자료 및 공력자료를 비행상태에 따라 추출할 수 있으며, 이를 통해 비행에 필요한 엔진출력, 연료소모율과 받음각, 비행경로각, 트림(trim)을 위한 승강타(elevator)의 변위각 등을 구할 수 있다. 터보-프롭 항공기 성능예측 프로그램은 포트란(Fortran)으로 작성되었으며, 크게 추진기관 자료처리 루틴, 공력특성 자료처리 루틴, 성능방정식(비선형 연립방정식)을 풀기 위한 루틴으로 구성된다. 성능 비행시험 기술은 개발된 항공기의 성능을 비행시험을 통해 확인하기 위한 일련의 시험기법과 결과의 표준화(Standardization) 기술이며, 터보-프롭 항공기의 성능을 인증받기 위한 시험기법 및 분석절차를 포함한다. 성능도표는 비행교범(Flight Manual)에 수록될 항공기의 성능, 즉 실속속도, 최대순항속도, 최대상승율, 항속거리, 항속시간, 선회반경 등을 모든 운용 비행 조건에서 조종사가 별도의 계산과정 없이 한눈에 알 수 있도록 도표화한 것을 말한다. 성능도표 작성에는 전 비행영역에 걸친 성능추출결과를 필요로 하며, 이는 성능예측 프로그램에 비행시험 결과를 반영하여 재구성한 결과를 사용한다. 성능도표작성 프로그램은 포트란(Fortran)을 사용하였으며, 그래픽은 전산기종(Hardware) 및 운영체계(OS) 무관한 프린터 페이지 기술 언어인 포스트스크립트(Postscript)를 직접 기술하는 방식을 사용하였다. 따라서 문서를 만들기 위한 고해상도의 출력물 작성이 가능하다.항공기의 성능예측을 위해서는 추진기관 자료와 공력특성 자료가 필요하며, 또한 이 자료들을 이용하여 성능방정식을 풀어야 한다. 따라서 성능예측 프로그램에는 추진기관자료 처리루틴과 공력자료 처리루틴을 포함하며 주어진 비행조건에 대해 성능방정식을 풀기 위한 루틴으로 구성된다. 추진기관 자료처리 루틴 프로펠러 구동 방식의 항공기인 경우, 프로펠러를 구동하기 위한 엔진과 추력을 발생하는 프로펠러의 성능이 추진기관자료가 된다. 엔진은 주어진 고도, 대기온도, 출력설정, 비행속도에 대해 엔진출력(마력) 과 연료소모율을 제공하며, 프로펠러는 엔진상태와 비행상태에 따라 추력자료를 제공한다. 추진기관 자료처리 루틴에서는 이러한 자료들을 주어진 조건에서 신속하게 추출하기 위하여 보간법을 사용하여 재구성되며, 그 결과는 성능방정식 처리루틴에 제공된다. 공력자료 처리루틴 항공기의 공력자료는 추진기관자료와 더불어 항공기의 성능을 좌우하는 중요한 자료이다. 공력자료는 풍동시험 또는 비행시험을 통해 정확한 자료 획득이 가능하다. 공력자료 처리루틴은 풍동시험 또는 비행시험 자료를 이용한 공력 데이터베이스로 구성되며, 세부적인 성능해석을 위해 다양한 조건에서 공력 자료를 신속하게 제공한다. 성능방정식 처리루틴 아음속 항공기의 성능은 주어진 조건(엔진출력설정, 비행고도, 대기온도, 항공기 외형과 중량 등)에서 비행속도와 비행경로를 구함으로써 결정된다. 즉 항공기의 받음각(AOA, Angle of Attack), 비행경로각(FPA, Flight Path Angle), 트림(trim)을 위한 승강타(elevator) 변위각을 구하면 된다. 성능방정식 처리루틴은 이 세가지의 미지수를 구하고, 그 결과를 이용하여 항공기의 성능을 추출한다.
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- 국방과학연구소
- 등록일
- 2003-09-08
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
본 기술이전 내용은 당 부서에서 수행한 터보프롭 항공기의 추진계통 시스템종합기술로서 엔진 공기흡입구 설계/시험절차, 배기덕트 설계/시험절차, 추진계통의 시험평가기법 및 장착성능해석기법에 관한 것이다. 추진계통의 구성은 선정된 엔진의 종류와 장착위치 등에 따라서 구조 및 형상에 있어서 큰 차이가 있다. 본 기술이전에 적용된 엔진은 Pratt & Whitney사의 PT6 터보프롭 엔진으로서 엔진공기흡입구가 엔진 후방에 위치하고 있어서 흡입구의 형태와 배기덕트의 형태가 일반적인 항공기용 제트엔진과 상이한 특징을 가지고 있다. 한 개의 엔진이 전방동체 내에 장착되어 있으며, 추진계통의 전체적인 구성은 그림[1]과 같다. 엔진 공기흡입구의 형태는 그림[1]에서 알 수 있듯이 빙결조건하에서 엔진의 안전운전을 보장하고 FOD (Foreign Object Demage)를 최소화할 수 있는 관성분리기능을 보유하고 있으며 심한 기동조건하에서도 엔진의 안정성을 확보할 수 있는 Plenum Chamber를 가진 Chin형상으로 이에 대한 설계/시험평가 기술이 전수될 예정이다. 배기덕트는 엔진 전방좌우로 배출되는 배기가스를 항력을 최소화하면서 추진력을 최대하는 것을 설계목표로 하고 있으며 기준 배기덕트와 설계배기덕트의 성능차이가 장착특성으로 반영되므로 이에 대한 설계 및 시험평가절차가 기술전수내용에 포함된다. 추진계통의 시험평가기법은 항공기 및 엔진의 요구조건과 규정(FAR/MIL)의 요구조건을 충족하는지를 검증하는 시험과 추진계통의 장착성능해석을 위한 손실계수의 측정을 위한 시험으로 구분된다. 본 기술이전에는 요구조건정의, 시험기법, 시험절차, 시험평가분석 및 장착성능분석 등을 포함한다.1) 공기흡입구 설계/시험평가 절차 추진계통의 장착성능을 계산하기 위해서는 엔진 공기흡입구의 성능특성자료를 필요로 하며, 흡입구의 성능특성은 엔진의 종류, 장착위치, 흡입구 각 부위의 형상에 따라서 많은 차이를 나타낸다. 따라서 본 기술이전에서는 터보프롭 항공기용 추진기관으로 많이 사용되고 있는 PT6 엔진에 적합한 공기흡입구 덕트의 설계기법 및 성능특성 시험평가기법에 대한 내용이 포함된다. 공기흡입구의 설계에는 흡입구 Lip의 내부 및 외부 형상설계, 덕트 형상설계, 및 흡입구 덕트의 일부분을 이용한 관성분리장치의 설계 등이 포함된다. 흡입구의 시험평가에는 흡입구의 압력회복특성을 평가하기 위한 비행시험 평가 및 관성분리장치의 요구조건 만족여부를 입증하기 위한 시험평가내용 포함된다. 2) 배기덕트의 설계/시험평가 절차 터보프롭항공기에서 배기덕트가 추진계통의 장착성능특성에 영향을 미치는 설계인자는 배기덕트의 압력손실과 배기덕트에서 발생되는 추력이며, 배기덕트에 의한 항력은 항공기의 항력에 영향을 미친다. PT6용 엔진에서는 비 장착 엔진성능특성에 기 반영된 압력손실과 실재 적용된 배기덕트의 압력손실과의 차이가 장착성능특성 해석의 입력자료로 사용되며, 배기덕트의 압력손실은 배기덕트의 유효 단면적으로 표시된다. 그러므로 본 기술이전에는 배기덕트의 유효면적 산출절차 및 성능시험평가가 포함된다.
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- 국방과학연구소
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- 2003-09-08
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
반잠수 쌍동선(SWATH : Small Waterplane Area Twin Hull Ship)은 지주부의 좁은 수선면적으로 인해 나쁜 해상상태에서도 일반선박보다 월등한 안정성 및 항해성능을 가지고 있으며, 넓은 갑판면적과 낮은 수중방사 소음수준을 가진 특수선형의 선박으로서 군용선 뿐만 아니라 여객선 및 해양조사선등과 같은 민용선박으로도 적합하여 수요창출이 유망한 선박임.본 선박의 핵심 설계기술인 선형설계, 선체구조설계, 운동제어시스템 설계, 체계종합 및 시험평가 기술자료를 보유하고 있음.본 기술의 활용분야는 군용함정으로 반잠수 쌍동함을 실용개발할 수 있는 핵심 설계기술과 반잠수 쌍동선형 민용선박(여객선, 해양조사선등)의 실용개발 및 본 설계기술을 토대로 하는 미래형 복합선형 개발이다.반잠수 쌍동선(SWATH : Small Waterplane Area Twin Hull Ship)은 지주부의 좁은 수선면적으로 인해 나쁜 해상상태에서도 일반선박보다 월등한 안정성 및 항해성능을 가지고 있으며, 넓은 갑판면적과 낮은 수중방사 소음수준을 가진 특수선형의 선박으로서 군용선 뿐만 아니라 여객선 및 해양조사선등과 같은 민용선박으로도 적합하여 수요창출이 유망한 선박임.본 선박의 핵심 설계기술인 선형설계, 선체구조설계, 운동제어시스템 설계, 체계종합 및 시험평가 기술자료를 보유하고 있음.본 기술의 활용분야는 군용함정으로 반잠수 쌍동함을 실용개발할 수 있는 핵심 설계기술과 반잠수 쌍동선형 민용선박(여객선, 해양조사선등)의 실용개발 및 본 설계기술을 토대로 하는 미래형 복합선형 개발이다.
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- 국방과학연구소
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- 2003-09-08
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교육관, 시민 천문대 등에서 연구 교육용으로 그 수요가 점차 증가하고 있는 30 - 60cm 급 천체망원경 시스템 제작에 관한 기술로서 광학계, 가대 그리고 제어 전자부 및 관측 프로그램을 포함하는 시스템 설계와 제작 설치 기술을 포함한다. 망원경 제어는 PC를 통한 자동 제어이며, 인터넷을 통한 원격 제어도 가능하다. 망원경 이외에 돔, 기상 측정 장치 등을 종합적으로 제어할 수 있다. 관측 프로그램은 GUI 환경으로 작동하며 사용자가 쉽게 사용할 수 있다. 외국 프로그램에 비하여 성능이 떨어지지 않으며, 한글화 되어있다는 것이 큰 장점 중의 하나이다. o 광학계 : Ritchey Chretien 망원경 설계, 경통 및 배플 설계 o 마운트 : 포크식 마운트, 마찰식 구동으로 백래시 제거 o 제어 전자부 : 망원경 (적경, 적위축 및 부경 등) 및 돔 제어.PC 와 시리얼 통신 o 제어 및 관측 프로그램 - 포인팅, 트레킹 정밀도 향상을 위한 마운트 모델 - 태양계 천체 위치 계산 프로그램 내장 - 사용자 천체 카타로그 지원 - 포인팅 정밀도 1 arcminute 이내 - 포크식, 독일식 마운트 제어 가능 - Internet을 통한 원격 제어 가능망원경 제어의 핵심 부품인 STEP4 보드는 범용 스태핑 모터 제어 기능을 가지고 있으며 특허 등록 이 완료되었다. (발명의 명칭 스테핑 모터를 이용한 망원경 제어 시스템” 등록 번호 : 0352361) STEP4 보드는 개발 완료된 이후 지금까지 많은 시스템에 적용되어 사용되어 성능의 안정성이 충분히 입증되었다. STEP4 보드의 사양 및 특징은 다음과 같다.STEP4 보드 사양 ㅇ CPU : 인텔사의 80C196KC 마이크로 프로세서 ㅇRAM : 총 32 k byte × 8 bit address 영역 8 k byte × 8 bit 비휘발성 RAM기능 내장 Real Time Clock 기능 내장 ㅇROM : 총 32 k byte × 8 bit address 영역 ㅇ통신 : RS-232/422 지원 (422 통신시, PC 1대에 최대 16 세트 연결 가능) ㅇ스탭 모터 제어 : 동시 4 축 제어 가능 (각 축 32 bit 펄스 카운터) ㅇ펄스 발생기 : 82C54 (Intel Programmable Timer/Counter) ㅇ인코더 입력 : 5 채널 (각 채널 32 bit 카운터) ㅇ디지털 입력 포트 : 8 bit 입력 포트 3 개 ㅇ디지털 출력 포트 : 8 bit 출력 포트 3 개 ㅇPWM 출력 : 8 bit 3 채널 ㅇADC : 8 채널, 분해능 8/10 bit 선택 가능
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- 한국천문연구원
- 등록일
- 2004-02-16
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
ARGO 프로그램은 전지구 기후/해양 관측 시스템 (GOOS), 기후 변동 및 예측실험 (CLIVAR), 전지구 해양자료동화 실험 (GODAE) 사업과 연계하여 수평 300 km 간격으로 수심 2,000 m 까지의 수온, 염분 및 해류의 체계적인 관측 수행하고 있다. 여기서 생산된 실시간으로 자료의 품질을 검사.관리하는 프로그램.프로그램에서 생산하는 자료는 품질관리된 자료(개별 프로파일), 통합된(누적) 프로파일, 궤적 파일, meta-data 파일, 기술정보 파일이 생산된다.컴퓨터 언어 C로 구성되었으며, 프로그램의 기능은 플로트에서 생산되는 32진수 자료를 실시간으로 이메일을 통해 수집하여 자료를 분리 및 아스키형식의 자료로 변환하여 국제 Argo자료관리회의에서 결정된 규칙에 따라 품질검사를 거치는 과정과 검사 후 전세계기상통신망(GTS)과 인터넷자료배분형식(NetCDF)형식으로 자료를 생산하여 지정된 자료센터와 통신망으로 자료를 배분하는 기능을 가지고 있다. 여러가지 검사과정은 Platform Identification test, 육상위치 시험, 이동속력시험, 지역범위 시험, 압력증가 시험, 특이값 시험, Top and bottom spike 시험, 밀도구배 시험, 숫자누락 시험, 고착값 시험, 수온, 염분, 압력구배 시험, 밀도역전 시험 등이 포함되어 있다.
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- 기상청기상연구소
- 등록일
- 2004-05-17
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
최신의 항공기 엔진은 거의 예외 없이 작동유체의 최대 온도가 연소기 라이너나 터빈 재질의 용융점보다 수백도 높다. 따라서, 압축기에서 나온 비교적 저온의 유체를 이용한 냉각이 요구되며, 고속의 제트 유동 및 벽면으로 흐르는 유동을 이용하게 되는데, 이러한 유동은 매우 복잡한 구조를 갖고 있어, 이 유동을 이용한 냉각 시스템의 유체역학적인 특성에 대하여는 아직 규명하지 못한 부분이 많으며, 특히 이러한 유동의 열 성능에 대한 해석적인 예측은 매우 어려운 부분이다. 현재 엔진회사들은 경험적인 결과에 의존해 엔진을 설계하고 있는 실정으로 연소기의 라이너나 터빈 블래이드의 효과적인 설계와 다른 고온부에 대한 응용면에서 이 현상을 규명하는 것은 매우 중요하다. 본 기술의 핵심인 와류형 냉각기법은 두 개의 입구에서 들어오는 소월유동이 하나의 벽면에서의 난류강도를 증가시킨다. 난류강도의 증가는 벽면에서의 뉴셀수를 증가시켜 벽면에서의 열전달특성을 강화시킨다. 이러한, 제트유동 및 벽면을 흐르는 유동의 벽냉각법을 이해함으로서 보다 효과적인 냉각구조의 설계 및 기타 고온부에 대한 냉각설계에 응용될 수 있다.(1) 저온/소량의 유체를 이용하여 엔진 부품의 고온부를 효과적으로 냉각할 수 있다. 엔진의 구조상 공간적인 제약이 매우 큰 부분에 응용될 수 있다. (2) 기존의 충돌형 냉각법보다 와류형 냉각법을 이용함으로서 그 효율을 증가시켰다. (3) 와류를 이용한 Film 냉각은 이외의 기타 고온부에 응용될 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
터보 기기의 고속화, 소형화, 비출력 향상에 대한 요구로 로터의 회전 속도도 계속적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 기술적 경향으로 인하여 기존 베어링의 사용이 제한되며, 초고속에서도 로터를 지지할 수 있는 베어링 기술이 요구된다. 상기한 배경에 의해서 선진국에서는 1970년대부터 공기 포일 베어링을 개발 및 적용하여왔으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 미비하였다. 이에 본 과제에서는 공기 포일 베어링에 대한 자체 제작 및 설계 기술을 확보함은 물론, 기존 공기 포일 베어링의 단점을 보완한 새로운 형태의 공기 포일 베어링을 개발하였다. 개발된 베어링은 실제로 제작하여 하중지지능력, 강성, 감쇠, 초임계속도운전 및 내구성에 대한 실험을 통하여 성능을 입증하였다. 이 베어링은 75kW급 고속 모터로 구동되는 공기 이단 압축기에 적용하여, 기존의 포일 베어링보다 안정성 및 신뢰성면에서 월등함을 실제 터보 시스템에서 입증하였다. 또한 공력에서의 불안정한 서지에 대한 전체 시스템 안정화 측면에서의 연구로 고감쇠 베어링(VEFB)에 대한 적용 연구로 향후 시스템의 불안정성 해결에 돌파구를 제시하였다.(1) 기존 포일 베어링에 비하여 안정성이 월등히 우수하다. - 초임계속도운전실험과 이단 압축기에서 기존 포일 베어링이 불안정한 영역에서도 자체 기술로 제작된 포일 베어링은 안정성을 유지하였다. (2) 제작이 용이하다. - 기존 범프 포일 베어링과 동일한 수준의 제작성을 유지하였다. (3) 별도의 윤활 시스템이 필요하지 않고, 유지 비용이 필요없다. - 오일 베어링이나 볼 베어링에 비해, 별도의 윤활 시스템이 필요하지 않다. 외부 별도 장치가 필요없이 작동하는 동압 베어링이기 때문에 유지 비용이 들지 않는다. (4) 운전 속도에 제한이 없다. - 베어링의 불안정 개시 속도에 제한이 없다. (5) 단위 중량당 에너지 효율이 높다. - 고속, 소형화가 가능하며, 마찰 손실이 거의 없다.
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- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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일반기술
우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
특허 1 - 본 발명은 오폐수 처리과정에서 발생되는 슬러지, 호수 바닥에 축적되어 있는 오니 또는 하천이나 항만에 축적되는 점토 퇴적물 등 수중 환경에 영향을 미치는 퇴적물의 두께 측정을 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 한 개의 초음파 음향센서를 사용하여 슬러지층의 표층에서 반사될 수 있는 고주파신호와 이 슬러지층을 통과하여 바닥층에서 반사될 수 있는 저주파신호의 이중주파수신호를 동시에 발생시킨다. 반사신호는 동일한 음향센서 또는 별도의 수신용 음향센서로 수신하고 증폭하여, 디지털변환을 한 다음 디지털 신호처리로 그 층의 두께를 측정한다. 특허 2 - 본 발명은, 고강도 플라스틱재료를 사용하지 아니하고, 상용되는 폴리우레탄으로 압전세라믹을 몰딩하지만, 진동부의 양측에 걸리는 수압이 서로 평형을 이루게 함으로써, 심해의 수압에 견딜 수 있는 수중음향 트랜스듀서를 제작할 수 있는 기술이다. 본 고안에 따르면 압력에 의한 진동자의 변위나 변형이 발생하지 않으므로 고신뢰도의 심해용 음향트랜스듀서의 경제적인 제작이 가능하다. 특허 3 - 본 발명은 주변 환경의 영향을 받지 않는 차동형 구조의 염분 센서를 제작하는 기술에 관한 것으로 센서의 한 부분은 표준해수를, 다른 부분은 측정대상 해수를 차동형 브릿지 형태로 구성한 것이다. 기존 방식의 염분측정법은 전기전도도(C), 수온(T), 수압(D) 등을 측정하여 이들과 염분과의 관계식으로 계산하는 간접적인 측정법이다. 기존방법으로 정확한 염분을 측정하려면 보정을 자주하여야하는 불편함이 따르고, 측정값의 절대적인 정확도를 알기 어렵다. 또한 측정장치인 CTD가 비싼 단점이 있다.(1) 1개의 저가형 센서로 이중주파수를 발생하고, 복잡한 주파수 분리회로 없이, 신호를 디지털로 처리함으로서 장치가 간단하고 저가로 제작할 수 있다. 소형이며 소비전력이 적어서 일반 밧데리로 장기간의 모니터링이 가능하다. (2) 본 트랜스듀서는 진동자 후면에 물 출입층이 있어서 진동자의 전후면에 걸리는 압력이 동일하여 변위의 발생에 따르는 변형이 없다. 진동자의 후면으로 발사된 음향은 반사면에서 반사되고, 이 반사파는 진동자의 전면으로 발사되는 직진파와 동일 위상으로 합성되며, 트랜스듀서가 몸체와 분리되기 때문에 위상의 조정이 가능한 구조를 이루고 있다. (3) 본 염분 센서는 동일한 조건에서 측정해수와 표준해수의 전기전도도 차이를 비교하는 차동형이므로, 센서 자체로 주변 환경의 영향이 자동적으로 제거되는 구조를 하고 있으며 경제적인 제작이 가능하다. 표준해수와의 직접적인 비교에 의한 염분이 출력되므로 매우 정확하다.
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- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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일반기술
우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
본 기술은 오폐수 처리과정에서 발생되는 슬러지, 호수 바닥에 축적되어 있는 오니 또는 하천이나 항만에 축적되는 점토 퇴적물 등 수중 환경에 영향을 미치는 퇴적물의 두께 측정을 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 한 개의 초음파 음향센서를 사용하여 슬러지층의 표층에서 반사될 수 있는 고주파신호와 이 슬러지층을 통과하여 바닥층에서 반사될 수 있는 저주파신호의 이중주파수신호를 동시에 발생시킨다. 반사신호는 동일한 음향센서 또는 별도의 수신용 음향센서로 수신하고 증폭하여, 디지털변환을 한 다음 디지털 신호처리로 그 층의 두께를 측정한다.1개의 저가형 센서로 이중주파수를 발생하고, 복잡한 주파수 분리회로 없이, 신호를 디지털로 처리함으로서 장치가 간단하고 저가로 제작할 수 있다. 소형이며 소비전력이 적어서 일반 밧데리로 장기간의 모니터링이 가능하다.
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- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
위성용 광학카메라 및 합성개구레이더 등 각 종 탑재체가 생산하는 초고속 데이터의 실시간 압축 (JPEG 알고리즘 일종) 상기 초고속 데이터의 실시간 비화 (IDEA 알고리즘)10-bit, 20 MHz 입력 데이터 (200 Mbps) 실시간 압축 (JPEG 알고리즘) 160 Mbps 데이터 실시간 비화 (IDEA 알고리즘) FPGA를 사용 압축기 및 비화기 구현 (FPGA 설계시 우주환경 설계 조건 반영) 모듈화 설계로 다수의 입력 데이터 채널을 사용한 처리 능력 증대 가능
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- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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우주·항공·천문·해양 > 기타 우주ㆍ항공·천문·해양
o 40GHz 대역 RF MEMS switch 공정 및 제작 - RF MEMS 소자 개발을 위하여 수치해석과 RF simulation을 통하여 switch의 설계변수를 결정하고, MEMS 공정기술을 이용하여 스위치를 제작할 수 있는 방법을 연구한 후 세부 설계를 진행하였다. 다수의 테스트를 통해 switch의 각 제작공정을 수립하였고 40GHz 대역의 시제품을 제작하여 구동테스트를 마쳤다.1. Membrane MEMS switch의 설계, 제작 및 문제점 - Submillimeter-wave 대역에서 동작하는 membrane MEMS switch 개발을 위하여 수치해석과 RF 특성 해석을 통하여 switch의 설계 변수를 정했다. MEMS 공정기술로 구현이 가능한 세부설계를 진행하였고 시제품을 제작하였다. 그러나 1차년도 membrane MEMS switch의 제작 결과 stiction현상과 열 변형 현상 등의 공정상 치명적인 문제가 발생하였다. 2. CPW type MEMS switch의 설계 및 제작 - Membrane MEMS switch 제작과정에서 드러난 문제점으로 인하여 더 이상 공정을 진행하는 것이 힘들 것으로 판단하여 Switch의 크기가 membrane type에 비하여 작고 membrane 제작이 필요가 없는 CPW type의 MEMS switch로 설계를 변경하였다. 수치해석과 RF 특성 해석을 통하여 설계 변수를 정하였고, 40GHz 대역에서 동작가능한 시제품을 제작하였다. 3. 통신시스템에서의 CPW type MEMS switch의 특성 검증 MEMS 소자의 재료, 기계적인 구동특성을 검증하고 소자의 RF 통신시스템에서의 적응능력을 평가하여 부적합시 설계변경 및 재공정을 수행하였다.
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- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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파랑과 조류가 공존하는 해안 또는 하구에서의 지형변화 수치모형 실험기법에 있어서 연직방향의 확산계수 및 부유사농도 분포에 관한 기존 이론이 특수한 경우에만 활용가능한, 일반성이 부족한 결과들이었으나 본 기술에서는 이에 관한 진도있는 연구를 수행하였으며, 본 기술 결과를 이용하여 정밀성이 높은 연직확산계수를 구하는 것이 가능하게 되었다. 연직방향 2차원 흐름 및 부유사 이동수치모형은 새로운 시도로서 해저면 형상의 생성·소멸을 이해하는데 큰 역활을 하였다. 본 수치모형은 향후 파랑흐름 공존시, 3차원 모래결 존재시, 해저상에 임의의 형상의 구조물 건설시에 활용도가 높을것으로 예상된다. 진행파와 반사파에 대한 파랑분포, 퇴직물 이동, 지형변화 예측이 가능한 수치모형 시스템은 해안개발사업 시 활용도가 매우 높은 것으로 기대된다.(1) 최첨단 형장관측 장비를 활용하여 현장관측을 수행하였으며, 다각도의 방향으로 수치모형실험을 수행하여 관측자료를 공간적·시간적으로 재현하였음. (2) 수년간의 하구지형변화 관련 정보와 타 하구에서의 지식을 동원하여 본 대상 하구의 중·장기 변형에 관하여 개념적으로 설명할 수 있게 되었음. (3) 수치모형 중에서 주요 항목(조석, 파랑, 퇴적물, 지형변화)은 현장관측자료와 상호 비교하였음.
- 보유기관
- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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Extended Kalman Filter (EKF)는 비선형 모델에 프랜트 섭동이나 센서 잡음이 포함된 확률적인 시스템에서 최적으로 상태 변수를 추정하는 방법이며 미지의 입력 변수나 파라미터 등을 추정하고자 할 때는 이를 상태 변수로 변환하여 추정하는 방법이다. 본 기술에서는 SNUUV I의 6자유도 운동방정식을 구성하는 유체동역학적 계수를 추정하는 것에 EKF를 적용하였다. Input으로는 Elevator Angle과 Thruster Torque가 기록되고 Output으로는 Strapdown IMU를 사용하여 가속도 및 각속도를 계측하여 EKF에 적용시킨다.(1) 유체동역학 계수를 추정함에 있어 모델이 아닌 실물을 사용할 수 있다 (2) Hull, Control Surface, Thrustser 등의 상호작용을 고려한 유체동역학 계수를 추정할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술기획평가원
- 등록일
- 2004-11-24
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고해상도 인공위성 또는 항공영상에서 사용자의 초기 입력 좌표를 바탕으로 adaptive least square correlation을 기반으로 한 template matching 연산을 반복적으로 적용하여 도로의 중앙선을 추출하는 기술이다.사용자의 간단한 입력을 바탕으로 template 정합을 수행하여 고해상도 인공위성 또는 항공영상에서 도로가 추출되는 방식으로, “Snake"를 이용하여 추출하던 기존의 방법들보다 연산이 간단하고 constraints에 유연하다는 특징이 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술원
- 등록일
- 2004-12-10
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미생물 자동 염색장치에 관한 것으로, 그 목적은 미생물을 자동으로 염색하여, 염색작업 시간을 단축하고, 검사환경을 청결하게 하며, 검사의 정확도를 향상시킬 수 있는 미생물 자동 염색장치를 제공하는 것이다.본 발명은 미생물 자동염색장치에 있어서; 상기 미생물 자동염색장치는 몸체 상부내에 챔버가 형성되고, 상기 챔버와 연결되어 배수관이 형성되며, 상기 챔버 상부에 위치하도록 몸체에 상부덮개가 설치되는 지지부재와; 상기 챔버내에 설치되고 미생물이 도말된 유리판 다수개가 장/탈착되는 회전판과; 상기 회전판과 연결축에 의해 연결되고 지지부재의 몸체에 설치되는 작동모터와; 상기 회전판의 하부 일측에 자석이 설치되고, 이를 감지하는 자석센서가 지지부재의 챔버 일측에 각각 설치되는 감지부재와; 상기 챔버와 연통되도록 지지부재 상부에 설치된 상부덮개에 설치되고 내부에 열풍기를 구비하는 가열부재와; 상기 지지부재 일측에 연결 설치되고 회전판에 장착된 유리판으로 염색액을 분무하는 분사부재를 포함하여 구성되어, 유리판에 도말된 미생물을 자동으로 고정, 염색, 탈수, 건조하는 미생물 자동 염색장치를 제공함에 있다.본 발명은 유리판 위에 도말된 미생물을 자동으로 고정/염색하도록 되어 있어, 짙은 염색 결과를 얻을 수 있으며, 염색시간을 단축하고, 검사의 정확도, 검사공정의 숙련도에 따른 변화감소 및 미숙련자 검사수행이 가능하다.또한, 염색공정시 발생되는 세균에 의한 2차 감염을 방지할 수 있으며, 검사환경이 청결하게 되고, 검사하기 위한 공간을 감소시킬 수 있다.또한, 유리판 끝단에 염색액을 분무하여 전체로 퍼지도록 되어 있으므로, 분무되는 염색액으로 인해 고정된 세균이 떨어져 나가는 현상을 방지하였다.또한, 다수개의 배수구멍과 출구홀 및 배수홀에 의해 염색액이 빠지도록 되어 있어, 회전부재에 의한 탈수작업이 용이하고, 유리판 간의 세균 이동을 방지할 수 있는 등 많은 효과가 있다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2005-03-07
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우주기반 SAR(Synthetic Aperture Radar)의 기존디자인에서 안테나는 분명한 레이더 이미지를 포착할 수 있도록 커야 했다. 기존 SAR 프로세싱 알고리즘을 사용해서도 안테나 사이즈를 우주선에서 필요한 만큼 줄일 수는 있지만, 주사폭(주어진 시간에 생성될 수 있는 매핑 데이터의 양을 결정하는 swath width)이나 이미지 품질이 손상되게 된다. 본 기술은 새롭게 개발된 합성개구레이더(SAR)로서 짝수 전송 펄스에서 발생된 레이더 회신(radar return)과 홀수 전송 펄스에서 발생된 레이더 회신을 구분할 수 있어, 그 결과 시스템 사이즈를 줄이고 해상도도 크게 개선시키는 기술이다.기존 SAR의 안테나 개구 부분 제약 문제를 해결하기 위해, 이번에 개발된 SAR은 안테나와 관계없는 방식으로 고도에 따라 이미지가 모호해 지는 현상을 억제한다. 또한 레이더가 작동 중 펄스 간 교차적으로 스위치 될 swept-frequency pulse의 패러미터도 제공한다. 지연 전송과 실시간 시스템 양쪽에 다 적용 가능하다. (1) 가장 단순화된 구성으로, 주파수대(frequency sweep)에는 고역 주파수대와 저역 주파수대가 있다.(2) 현 기술로 짝수(even-numbered) 전송 펄스로부터 발생한 레이더 리턴과 홀수(odd-numbered) 전송 펄스로부터 발생한 레이더 리턴을 구분할 수 있는 합성 개구면 레이더를 만들 수 있다.
- 등록일
- 2005-04-21
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방파제는 항만과 어항을 건설함에있어 없어서는 안될 구조물이다. 방파제의 역활은 항만의 바깥쪽에서 밀려오는 파도를 막아서 항내의 선박이나 시설물들을 보호키 위하여 설치하는 구조물인데 현 공법으로 시공되어 있는 방파제 들은 돌로 둑을 쌓아 놓은 형태인지라 방파제 내,외측의 해수유통이 되지 않는다. 그런고로 항만내의 수질은 황폐화 되어가고 방파제가 생기고 나서의 항내 해양 생태계는 파괴되고 만다.이 점에 착안하여 해수소통과 해양생물들의 왕래가 자유로우면서 파도를 효율적으로 막을수있는 본 공법을 발명하였습니다.본 공법은 평행한 직사각형의 윗판과 아랫판에 직교하는 다수개의 원형기둥을 세우고 윗판의 위에 물림턱과 아랫판의 아래쪽에 물림홈이 있는 모양의 다수개의 블록을 철근과 콘크리트로 제작한후 그 블록들을 상하 좌우 전후가 각각 종횡이 엇갈리게 쌓아올려 최상단의 블록들 위에는 콘크리트를 타설하여 모든 블록들이 물림홈과 물림턱으로 물림의 연속이고 최 상층의 콘크리트가 그 블록들을 일체형으로 잡아주어 이 공법으로 축조된 방파제는 단단한 방파제이고 블록 중간의 기둥들을 지그재그로 설치 함으로서 그 기둥들 사이로 해양 생물의 통행이 자유롭고 해수소통 또한 자유롭고 기둥들이 파제제 역활을 하여 파도를 소멸시킨다.
- 등록일
- 2005-09-05
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1980년대 국제적인 우주데이터 표준을 제정하기 위해 만들어진 CCSDS (Consultive Committee of Space Data Systems)는 현재 30개가 넘은 권고를 만들어 우주기술의 표준화를 꾀하고 있다. 전 세계적으로 29개의 우주관련 기관과 모든 우주여행관련 기관이 CCSDS의 멤버로 참여하고 있으며, 대부분의 위성데이터들이 이 표준에 따라 설계되고 구현되기 때문에 이에 대한 이해와 구현기술은 필수적이라 할 수 있다.2006년 발사될 아리랑 위성 2호, 2008년 발사될 통신해양기상위성, 아리랑 위성 3호, 아리랑 위성 5호 등의 국내 위성에 CCSDS 권고와 관련된 기술이 사용될 예정이다. 또한 CCSDS 전문 위원회는 국제적 우주데이터 표준뿐만 아니라 CEOS (Committee for Earth Observing Systems), 미국방성(US Department of Defense : DoD)의 표준에도 관여하고 있으므로 해외 기술의존도가 높은 위성관련업체는 반드시 관련기술을 파악하고 동향을 주시하는 것이 필요하다 할 수 있다.
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2005-11-23
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본 기술은 항공기 내부 인터페이스를 이용한 시스템 integration에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 각 종 계기 및 항공기 상태 그리고 장비들간의 정보제공을 위한 다기능 모니터에 관한 것이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 레이다, 항공 계기판 등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술은 국산화의 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.본 기술은 항공기 인터페이스, 제어, 그래픽 및 항공용 부품제작으로 그 구성이 이루어지는 바 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 항공기 인터페이스는 현재 통용 및 규정되고 있는 인터페이스 기술을 이용하여 사용자가 요구하는 장비들간의 통신을 위해 상호 연결을 위한 기술이 필요하다. - 둘째, 이러한 상호 연결시 장비의 상태 확인은 물론 제어까지도 제공하여 복잡한 비행기 안의 계기를 통합하는 기술을 필요로 한다. 따라서, 연결되는 장비의 특성 및 요구성능까지도 만족하도록 구성되도록 하는 기술을 필요로 한다. - 셋째, 이러한 장비의 구현은 물론 실제 항공기 탑재 시험 및 환경시험을 통하여 적용성 검토를 위한 시험도 필요하게 되며, 각 장비의 요구수준에 따른 제품 level 화도 가격과 연관이 있기 때문에 환경시험 기술을 필요로 한다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 레이다 및 항공기 각종 계기등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 기존의 MFD는 주문자 생산 방식인데 비하여, 통용되는 인터페이스를 적용하기 때문에 기존의 장비들간에도 연결가능하여 시스템 통합적인 의미를 갖는다. - 둘째, 현재 대부분의 MFD는 큰 장비의 부가장비로써 수입되고 있으며, 하나의 독립적인 장비로 제공함으로써 가격면에서 장점을 갖을 수 있다. - 셋째, 수입장비의 대체품으로 판매가능 하다.
- 보유기관
- 한국항공우주연구원
- 등록일
- 2005-11-23
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개시된 원환보강 원추통의 최종강도 설계 방법은 ; [IMAGE 1] 을 기본식으로 설정하는 단계와, 기본식의 원환보강재 간의 국부탄성좌굴 강도저하계수[IMAGE 2] 과 전체탄성좌굴 강도저하계수 [IMAGE 3] 를 각각 [IMAGE 4] 와 [IMAGE 5] 로 치환하는 단계 및 기본식의 각 변수들에 해당 수치를 대입하여 붕괴강도 [IMAGE 6] 를 산출하는 단계를 포함한다. 이와 같은 방식의 원환보강 원추통의 최종강도 설계방법은 세가지의 붕괴모드와 이들의 상호간섭을 모두 고려하기 때문에 수압을 받는 원환 보강 원추통의 보다 정확한 최종강도를 추정할 수 있다.본 발명에서는 세 가지의 붕괴 모드와 이들의 상호간섭을 모두 고려할 수 있는 설계식을 개발하였다. 개발된 설계식의 기본꼴로는 항복과 탄성좌굴의 상호간섭을 2차결합 형태로 반영하고, 탄성좌굴 사이의 상호간섭은 1차 결합으로 고려할 수 있는 Merchant- Rankine의 일반공식 사용하였다. 이 공식은 이미 조합하중을 받는 여러 구조 부재의 설계식에 사용된 바 있다 (Cho & Frieze 1988, Cho & Lee 1998, Cho 2000). 이 식에 포함되어 있는 강도저하계수(knock- down factor)는 관련 실험결과를 사용하여 유도하였다. 그리고 원환보강원추통의 강도 추정을 위하여 변수들이 수정되었다. 이 과정에서 사용된 실험자료의 수는 총 4 개다. 실험결과와 개발된 설계식을 사용한 추정붕괴 압력의 비 (Xm)의 평균은 1.005 이고 COV는 4.7%이다.
- 보유기관
- 울산대학교
- 등록일
- 2006-06-12
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