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형상기억합금 평가A좋아요

형상기억합금의 정의 및 응용재료공학과 9841008 김 봉 현차 례형상기억합금의 정의 형상기억합금의 발견 형상기억합금의 특징 형상기억효과(SME) 형상기억합금의 종류와 성질 응용분야 전망 및 과제형상기억합금의 정의기억력이 있는 금속 일정한 조건에서 특정한 열처리를 통하여 만든 니켈과 티탄의 합금 상당히 극단적으로 변형된 후에도 자신의 원래의 모양을 기억하여, 그 모양으로 되돌아갈 수가 있으며 같은 일을 반복할 수 있다. 이와 같은 현상을 형상기억효과(SME)라 하며, 이와 같은 금속을 형상기억합금이라 부른다.형상기억합금의 발견형상기억합금은 1960년, 미국의 해군병기연구소에서 잠수함등의 구조재료로서 니켈-티탄 합금을 연구하던 중 발견 니켈과 티탄의 배합비를 여러 가지로 바꾸어서 시료의 굴곡시험을 하던 중, 특정 배합비의 시편만은 어느 사이엔가 원래의 모양으로 돌아가 있는 것을 발견 이 합금은 니켈의 Ni와 티탄의 Ti에, 발견한 해군병기연구소 ( Naval Ordnance Laboratory ) 의 머리글자 NOL을 붙여서 니티놀이라 이름 붙여져 상용화 되었으며 현재도 가장 뛰어난 형상기억합금으로서 여러 용도에 사용형상기억합금의 특징-회복력과 반복동작의 가능- 형상기억합금은 형상회복이 된 후에 다시 변형을 시켜도 열을 가하면 몇 번이라도 원래의 기억한 형상으로 회복형상기억효과(SME)형상기억효과 (Shape Memory Effect) 어떤 형상의 시료를 임계온도보다 고온에서 급냉하여 저온상(마르텐사이트)을 형성시킨 후, 이것을 변형한 다음 또다시 가열할 때, 그 임계온도를 넘으면 역변태가 일어나고 동시에 형상도 회복하는 현상형상기억효과에서 원자의 거동SME에 수반하는 원자의 움직임은 미끄럼이 아니라 상경계면이나 쌍정계면의 이동을 수반하는 원자의 층밀리기 운동에 의한다. 임계온도이상에서 본래의 상으로 돌아가며 변형 소실형상기억합금의 종류Ni-Ti계 형상기억합금 Cu-Zn-Al계 형상기억합금 Cu-Al-Ni계 형상기억합금Ni-Ti계 형상기억합금대표적인 형상기억합금이며 최초의 실용화 합금 고가임에도 불구하고 형상기억효과가 뛰어나 실용화 가능 Ni, Ti의 비율, 다른 원소 등의 미량 첨가에 따라 변태온도를 넓은 범위에 걸쳐서 제어 가능 니켈을 다량으로 포함하나 티탄과 거의 같은 화학적 성질 내식성이 양호하나 응력부식 균열의 우려가 있다.Cu-Zn-Al계 형상기억합금Ni-Ti에 비해서 열전도도가 크다. 즉 동일치수에서 주위의 온도변화에 대해 반응이 빠르다 - 구리계의 특징 비저항이 작아서 낮은 비저항이 요구되는 각종 전기, 전자부품과 같은 분야에 대한 응용에 적합 - Cu-Zn-Al 합금의 특징 인장강도, 내식성이 니티놀에 비해 많이 떨어지며 피로한도가 낮아서 피로로 인해 파괴가 쉽다. 각종 미량원소의 첨가에 의한 결정립의 미세화를 통해 특성이 개선되고 있어서 실용상의 문제는 없음Cu-Al-Ni계 형상기억합금가장 최근에 실용화가 이루어진 합금 Cu-Zn-Al합금에 비하여 뛰어난 고내식성과 고열안정성 형상 회복량은 Ni-Ti 합금 쪽이 더 뛰어나지만 최근에는 구리계 합금도 Ni-Ti합금 수준에 가깝게 개발형상기억합금의 응용분야치과재료 치열교정을 위한 치과 교정용 와이어에 초탄성 특성이 유효하다. 의치유지 장치에도 형상기억합금이 쓰인다. 정형외과 인플랜트 골절치료시 고정력의 증대와 지속적인 접합부의 압박에 사용형상기억합금의 응용분야아폴로 달착륙선에서 사용한 안테나는 최초의 실용적 형상기억 합금이다. 니티놀을 이용한 볼트와 너트 - 손동작이 어려운 우주에서 볼트를 끼우고 전기로 가열하면 길이가 늘어나 너트를 쉽게 끼울 수 있다.형상기억합금의 응용분야로봇에서의 이용 전기를 가하여 가열하면 수축, 냉각하면 늘어나는 특성을 이용하여 산업용 로봇의 관절부위(손목,어깨 등)에 사용한다.안경프레임 안경테에 사용하거나 렌즈의 아래쪽에 존재하는 홈에 형상기억합금선를 첨가해서 렌즈를 끌어올리는 데에 사용한다.전망 및 과제형상기억합금은 현재에도 여러 방면에서 응용되고 있으며 앞으로도 더욱 다양한 방법으로 사용될 것이다. 형상기억합금의 복합화, 즉 기능성의 복합화를 꾀하는 작업을 생각할 수 있다. 자성과의 복합기능이나 산화물과의 복합재료, 유전특성을 발휘하기 위한 복합재료, 고분자재료의 고무나 섬유재료와의 복합화 등의 구현은 더욱 다양하고 실질적인 활용을 가능하게 할 것이다.감사합니다{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2004.11.10| 16페이지| 1,000원| 조회(2,007)

형상기억합금, 합금, 형상기억

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무정전전원장치 ups와 밧데리 평가A+최고예요

제1부 UPS의 정의 및 분류1. ups란?전원을 관리하고 제어하며, 예기치 못한 정전으로부터 시스템 다운을 방지하고, 확산일로에 있는 서버환경의 구축과 관련하여 고가의 기기와 네트웍 장비 그리고 돈으로는 환산할 수 없는 귀중한 데이터 및 연구 결과들을 전기적인 문제로부터 완벽하게 보호하는, 무정전 비상전원 장치이다. 최근 UPS의 성능은 발전을 거듭하여 과거의 단순한 전원백업 기능용과는 달리 사용환경과 부하기기에 따라 각각 사용하는 기능성 맞춤식 UPS로 나아가고 있다. 이를테면 네트웍 구성 하에서 사용하는 지능형 네트웍 UPS, 19인치 표준 랙에서 사용하는 랙마운트형 UPS, 전압 변동이 심한 지역이나 일정한 전압을 필요로 하는 곳에서 사용하는 온라인 UPS, 이중 보호를 필요로 하는 곳에서 사용하는 병렬운전 UPS, 각종산업 현장에서 사용하는 산업용 UPS 등 이제 UPS는 비상전원을 필요로 하는 각종 기기의 파트너가 되고 있다.2. UPS 설치의 필요성1) 순간정전으로 인한 시스템 다운과 중요한 데이터 보호.2) 서지, 노이즈, 충격 전류 등의 유입에 따른 기기의 오작동 예방.3) 예기치 못한 정전으로 인한 비싼 장비 보호.3. 사용 분야 및 설치 후 기대 효과1) 사용 분야◇ 네트웍 분야(서버, 네트웍 장비, 웹서버, 랙서버)◇ FA 분야(공장 자동화, 반도체 라인, 제어 계측 검사장비)◇ CAD/CAM(건축,금형),지리정보◇ POS System(편의점,대형마트,백화점,주유소,각종싯점관리)◇ OA System(사무자동화, 학교, 병원, 행망)◇ DTP(신문/방송/전자출판, 유무선 방송장비,컴퓨그래픽)◇ 통신장비(유무선 기지국, 군통신 장비)◇ 금융 장비◇ 기타 각종 비상전원장비◇ 전산실내 각종 네트웍 장비오 기타장비의 전원보호.◇ 신문 및 출판사 전자조판 시스템 장비보호.◇ 방송국 방송장비, 송신소 기지국 전원보호 및 정전방지.◇ 은행, 증권회사 등의 금융시스템 장비보호 및 정전방지.◇ 등대나 무인기지국의 통신장비 전원보호.◇ 초.중.고등학교 성적 생각을 가지고 개발해야만 프로그램의 오동작의 회수를 줄일 수 있는 것이다. Control의 Printed Circuit Board(PCB)도 Multi PCB로 구성(4층 기판: 중간에 전원+ -를 삽입)하여야 Inverter 노이즈 등에 대하여 CPU장착된 회로에서는 좀더 안정적인 동작을 기대할 수 있기 때문에 반드시 사용하는 것이 좋다.{{{(2) Drive 회로Inverter의 IGBT를 직접적으로 구동하는 부분이 Drive Board이다. Control Board와 Main 반도체를 절연시키며 주위 노이즈가 드라이브회로에 영향을 미치지 않도록 부전위 인가,Short Current 검출 등으로 구성되어 있으며 일반적으로 국내에서 많이 사용하는 드라이브는 특정업체의 Hibrid 가 기준이 되어 단일전원으로(20V) 구성을 하여 제작되고 있다. 하지만 미쯔비시나 기타 다른 IGBT는 양전원(±15V)를 요구하는 것도 있지만 UPS의 Drive 구동에서는 보편화되지 않는 것으로 보인다. 일반적인(20V의 단일전원 사용회로) IGBT회로의 Power용량은 약 3W ∼5W면 충분하다. 그러나 국내의 Drive 회로 Power용량이 10W 이상 되는 것도 많으나 이것은 전원의 불필요한 손실이 되며, Main Power를 OFF 했을 경우에 Control Board의 전원보다 늦게(평활용 Capacitor의 과다한 용량 Chage 전압으로 인해) OFF되면 IGBT가 파손되는 경우도 있을 수가 있다.{IGBT Gate(Rg) 저항은 Switching 구동에 있어 중요한 변수 중에 하나다. 이 저항은 Maker측에서 제시하는 저항값을 기준으로 사용방법 및 상태에 따라 가장 최적 값을 정해야 한다. 저항이 크면 Switching Time이 길어지며 그에 따른 손실이 커진다. 저항이 작으면 Switching시 di/dt가 높아지므로 Surge 전압이 높아진다. 그러나 이 저항이 VCE(sat)(포화전압: Saturation Voltage)에 영향을 미치지는 않는다.(3) 스 단자는 분리되어 있다.16) 필터여기서 말하는 필터는 일반적인 의미의 필터로써 서지 보호, EMC 필터링, 전기적인 노이즈 필터링을 포함한다. 필터는 주파수 응답을 가지며, 모든 주파수를 동일한 양으로 감쇠하지는 않는다.17) 인버터모든 UPS 구성에는 인버터가 있다. 가격이 낮은 UPS의 인버터는 구형파 또는 계단파형의 출력을 제공하며, 보다 더 높은 전원을 제공하는 UPS의 인버터는 정현파형의 출력을 제공하고, 이 경우 인버터의 가격이 더 높다.18) 축전지상용전원의 정전시 또는 입력전원이 낮을때 UPS의 가동을 유지하기 위해, 축전지가 필요하다. 저용량의 UPS는 유지보수가 용이한 무보수 밀폐형납 축전지를 사용하고, 대형 UPS 시스템은 장수명 또는 ES형 축전지를 사용한다. 소형 UPS의 백업 시간은 통상 10분에서 15분 정도이다.19) 스위치온라인 UPS에서 자동 바이패스 회로의 일부로써 기계적 스위치나 Static스위치가 사용된다. 그리고 오프라인 UPS에서 전원 장애시 상용 전원으로부터 인버터 전원으로 전환하기 위해 기계적 스위치가 사용된다.20) 정류기진정한 온라인(true On-line) UPS인 복변환(double conversion) UPS에는 인버터와 정류기가 있다. 정류기는 변환의 한 단계(AC에서 DC로)이며, 인버터는 변환의 다른 단계(DC에서 AC로 다시)이다. 오프라인 스위칭 소자에 의해 단일 회로의 정류기 및 인버터 회로를 순방향 (상용전원 사용시) 또는 역방향 (전원장애 시-축전지모드)으로 변환시킨다.21) 출력출력단은 UPS로 주요 부하가 연결되거나 접속되는 곳이다. 국가 또는 국제규격 (IEC 320)인 단일 아우렛(single outlet)이나, 다중 아우렛(multiple outlet)이 사용될 수 있다. 보다 더 높은 전원 등급의 UPS에는 배선된 출력 단자(Terminal Block)가 사용된다.22) 제어대부분의 UPS 시스템은 자동으로 운용되며, 경보음 기능과 단순한 제어/상태 표시기능을 제공한다. 대형 U식 병렬운전 UPS의 장점(1) 병렬운전을 제공할 수 있는 기술로 인해 쉽고, 빠르고, 안전한 모듈 스와핑 (swapping)이 가능해졌다. UPS가 주요 부하를 지원하는 동안(핫-스왑 기능) 모듈들을 제거하고 설치할 수 있다. 이는 고장난 UPS 모듈을 교체하기 위해, 바이패스 모드(부하를 위험에 빠뜨리는 것)가 사용되지 않음을 의미한다.(2) 고유한 핫-스왑과 모듈식 설계로 인해 모듈의 제거와 교체에 1분이 채 걸리지 않는다. 그리고 모듈의 무게는 매우 가벼워서(정격에 따라 조금씩 다르지만 축전지를 포함하여 8kg에서 16kg 사이) 누구라도 쉽게 제거하고 교체할 수 있다. 교체용 모듈이 곁에 없더라도 UPS는 여전히 주요 부하를 보호한다. 예전의 경우, UPS가 고장나고 예비 부품을 기다리는 동안 누전이 되면 부하는 손상을 입었다.(3) 모듈이 고장나더라도 병렬운전 UPS는 미션을 계속 수행한다. 즉 무정전으로 전원을 계속 공급한다. 이것이 가능한 이유는 고장 허용형으로 설계되었기 때문이다. 최신 기술과 고장 허용 기술이 사용되었다는 것은 UPS가 모듈 문제를 신속히 확인하고 해결함으로써, UPS 출력이 이상 없음을 의미한다.5. 결론UPS고장이나 일상적인 유지보수 동안 바이패스에 의존하기 위해 주요부하를 상용전원 장애로부터 보호하여야 한다. 바이패스 상태로 있는 시간을 줄이면 부하고장을 야기하는 상용전원장애의 위험을 줄일 수 있다. Local 상용전원공급장치의 신뢰성이 얼마나 높은지에 상관없이 주요부하를 상용전원장애로부터 노출시키지 않는 것이 최상의 방법이다.바이패스의 사용을 피하기 위해 가장 좋은(가장 효과적인 비용으로) 솔루션은 모듈식 병렬운전 UPS를 사용하는 것이다. 왜냐하면 하나의 모듈이 고장일 경우 UPS가 주요부하를 계속 보호할 수 있기 때문이다. 교체용 모듈이 교환되고 있는 동안 주요부하는 UPS로부터 전원을 계속 공급받고 있기 때문에 안전하다. 모듈식 병렬운전 UPS의 MTTR은 매우 낮으며, 전문기술자가 아닌 일반사용자에 의해 안정적인 도움말(HELP)기능 내장더욱 강력해진 원격감시 & Network SoftwareDisplay Panel을 LCD Screen/ MIMIC표시부/상태표시부로 구분하여 UPS 운전정보 인식이 용이함◈ OptionStandard 기능 (Windows 3.1 / Windows 95 / Windows NT)UPS 상태 Monitoring (Color Graphic)측정된 UPS 계측상태 표기UPS ON/OFFHistory File 관리{◈ Dimension of U.P.S(입력:삼상 출력:삼상)2. UPS 선택 및 사용에서 주의할 점1) 교류전원을 무순단(끊어짐이 없는)으로 사용하고자 하는 경우- 전산시스템을 사용하고자 할 때 : 전산기기의 순간적인 정전이나 입력전원의 정전시에 자료를 보호하기 위함이다.- 공장자동화 시스템에 사용할 때 : 순간적인 정전에 막대한 손실을 입는 회사나 공장등2) 입력전원의 장해로 인해 직접적인 전원사용이 어려운 경우- 입전되는 전원자체가 불안정한 회사나 공장 : 낙뢰나 기타 전원에 불안정한 장비의 사용으로 전원환경이 열악한 상태- 주위에 노이즈 발생이 많은 장비를 사용하는 회사나 공장- 전력의 사용량이 많은 전기설비를 가동하다가 공장 휴식(점심시간, 저녁시간, 야간 등)으로 인해 전압이 갑자기 급상승하는 회사나 공장3) 교류전원에서 정확한 주파수를 사용하는 경우에 정전압정주파수(CVCF)장비를 사용한다.- 50HZ나 60HZ를 사용하여 제어나 시간을 필요로 하는 장비나 계측기가 있다.4) 교류입력이 없는 곳이나 상태에서 사용하고자 하는 경우- 이동하면서 교류전원을 사용하는 경우 : 이동 새마을 금고-차량을 이용하여 현금 입출금을 전산장비로 처리한다. 전산장비 전원공급용- 장시간(8시간 이상)동안 입력이 없는 상태에서 교류전원을 사용하는 경우: 은행등 장시간동안 전기가 입전이 되지 않은 상태에서도 비상전원을 필요로 하는 경우가 있다. (365일 코너 : 현금인출기)5) 대용량 1대 보다도 중용량 2대 이상을 권장하는 경우- 부득이한 경우.

공학/기술| 2004.11.10| 58페이지| 1,000원| 조회(4,505)

UPS, 밧데리, 무정전전원장치

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그리스로마신화

그리스 로마 신화재료공학과 9841008 김 봉 현목 차개요 그리스 로마 신화의 개념 그리스 로마 신화의 내용 그리스 로마 신화의 특징 그리스 로마 신화의 가치 결론개 요세계에는 매우 다양한 신화가 존재 우리에게 가장 친근한 그리스 로마 신화 언제나 우리에게 매력적인 주제그리스 로마 신화의 매력은?그리스 로마 신화의 가치신화란 무엇인가여러 현실적 존재인 우주, 인간, 동식물, 특정한 인간 행위, 자연 현상, 제도 등이 어떻게 출현하였는가에 대한 이야기그리스 로마 신화의 이해구성과 내용이 복잡하고 시대의 차가 크다. 지방이나 도시마다 전해 오는 내용이 다르다. 많은 신이 등장한다. 세계의 신화 가운데서 가장 내용이 풍부하고 문학적 가치도 크다.그리스 로마 신들의 계보그리스 로마 신들의 계보그리스 로마 신들의 계보제우스우주의 지배자로서 모든 자연의 변화를 주관 올림포스 산의 주신 번개와 아이기스(aegis 방패)를 사용 오만한 자와 자연의 법칙을 거스르는 자를 용서치 않음 천하의 난봉꾼헤라결혼과 출산, 가사의 여신 제우스의 누이이자 아내 소중한 가정의 평화를 깨는 자는 단호히 처벌포세이돈바다와 물의 신, 지진의 신 형제인 제우스를 도와 티탄족을 정벌한 후 바다를 지배 말을 창조하였고 경마의 수호신이기도 함 난폭하고 과격하며 쉽게 격분함데메테르농업의 여신으로 곡물의 성장을 주관하는 신 남동생 제우스 사이에 페르세포네라는 딸을 둠아테나지혜의 여신이자 전쟁과 평화의 여신 제우스의 머리에서 완전 무장 상태로 나옴 도시국가 아테네의 수호신아폴론태양의 신, 궁술과 예언, 음악의 신, 의술의 신 제우스의 다음가는 권력자 아름다운 외모로 많은 님프와 인간들의 사랑을 받음아르테미스달의 여신, 사냥의 여신, 출산의 수호신 사냥을 좋아하고 정결과 순결의 여신 순결하지만 그만큼 잔인함아프로디테사랑과 미의 여신 헤라와 대조적인 성격 아레스를 비롯한 많은 남신들과 정을 통함아레스전쟁과 살육의 신 평화를 수호하는 전쟁의 신 아테나와는 달리 유혈을 좋아하고 전쟁을 위한 전쟁을 함헤파이스토스대장간의 신 올림포스의 건축가이며 대장장이, 갑옷과 무기 제조자 제우스와 헤라 사이에서 태어났으며 날 때부터 절름발이였음 신들 중 가장 못생겼으나 아프로디테를 아내로 얻음헤르메스상업의 신이며 도둑과 나그네의 수호신 신들의 전령하데스죽은 자의 신이며 저승의 지배자 데메테르의 딸 페르세포네를 납치함에로스사랑의 신 황금 촉 화살을 맞으면 불타는 사랑을 납 촉 화살을 맞으면 차갑고 냉담한 마음을 갖게 됨그리스 로마 신화의 특징신화의 주인공들인 신들이 사지가 멀쩡한 인간의 형상을 하고 있다. 신들의 고유한 능력을 제외하면 인간과 다를 바가 없다. 선악의 개념이 미약하다.인간 중심 주의그리스 로마 신화의 가치시대를 초월한 인간 심리의 비밀을 내포 인간 생존의 가장 중요한 문제들을 푸는데 필요한 지식의 끊임없는 원천결론그리스 로마 신화는 허구임 그리스 로마 신화는 곧 인간 관찰에 대한 보고서 인간이 존재하는 한 끊임없이 재해석될 것이며 영원히 그 매력과 가치를 잃지 않을 것임감사합니다{nameOfApplication=Show}

사회과학| 2004.11.10| 25페이지| 1,500원| 조회(863)

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광섬유에 대하여

1. 서론광섬유 기술은 현대의 고속, 광대역을 요하는 서비스의 전개에 있어 필수적인 기반기술이다. 1966년 Kao와 Hockham이 실리카 유리를 이용한 광섬유를 처음 발표한 이래 광섬유를 이용한 기술과 산업은 급속한 발전을이루어왔으며 현재까지 광통신의 주요 기반기술로써 이용되고 있다. 해저 통신망을 비롯하여 LAN(Local Area Network)등에 응용되고 있으며, 국가차원의 FTTH(Fiber To The Home) 전개 등 향후 시장성은 다른 기술에 비해 매우 높다. 또한, 전력이나 철도 등의 사무용 통신, 공장이나 지능형 빌딩 내에서의 LAN이나 계측제어 시스템에 이르기까지 그 응용이 확대되고 있어 명실상부한 고도 정보사회의 기초기술로 급부상하였다.2. 본론1) 광섬유의 구조 및 원리굴절률이 서로 다른 두 매질 사이를 빛이 진행하게 되면 매질들의 경계면에서 굴절이 일어난다. 이때 빛의 입사각이 특정한 임계각에 도달하게 되면 굴절현상이 없어지고 완전히 반사하게 된다. 이를 전반사(total reflection)라고 하며 이 현상을 이용한 것이 바로 광섬유이다. 광섬유는 빛을 전송하는 내부의 코어와, 코어에서 빛의 전반사가 이루어지도록 굴절률을 달리한 클래딩으로 구성된다. 빛의 전반사와 관련하여 클래딩의 굴절률은 코어의 굴절률에 비해 1%정도 낮으며 굴절률이 1.47인 코어와 1.46인 클래딩이 일반적으로 사용이 된다. 오른쪽의 그림은 광섬유의 구조와 광섬유 내에서 빛의 진행방향을 보여주고 있다. 코어로 주입되는 빛이 전반사가 일어나는 임계각보다 큰 각도로 클래딩과의 접촉면으로 입사되면, 빛은 입사각과 같은 각도로 반사하여 진행하게 된다. 만약 입사각이 임계각보다 작게 되면, 클래딩과의 접촉면에서 빛은 급속히 감쇠하게 된다. 광섬유에서의 빛의 전파특성은 광섬유의 크기, 광섬유의 구성매질, 광섬유로 주입되는 빛의 특성에 의해 좌우되며, 광섬유의 분류는 이러한 3가지 요소간의 관계에 의해 이루어진다. 광섬유 내에서의 빛의 전파를 결정하는 주요 요인으로는 개구수, 전송손실, 분산 등이 있다.① 개구수 (NA: Numerical Aperature)개구수는 광섬유 내에서 전반사가 일어나는 임계각을 나타내는 매개변수이다. 즉, 광섬유에 빛이 입사했을 때 광섬유 내에서 전반사가 가능한 입사각보다 큰 각으로 입사해야 빛이 광섬유의 다른 끝으로 진행한다. 전반사가 가능한 입사각보다 작은 각으로 입사한 빛은 클래딩으로 굴절이 일어난다. 개구수는 코어의 굴절률이 n1, 클래딩의 굴절률이 n2 일 때 다음과 같이 주어지며 보통 통신용 광섬유의 경우 단일모드가 0.316정도, 다중모드인 경우 0.447~0.548정도이다. 광섬유 내로 입사되는 빛의 입사각이 클수록 코어 내에 집속 되는 에너지의 양이 커지므로 개구수가 클수록 유리하다.② 전송손실전송손실은 광섬유의 입사면에 입사된 빛이 다른 출력면으로 진행하는 경우 이 두 점간의 광전력의 감소를 나타낸다. 광섬유로 전파되는 빛은 재료 자체에 의한 산란, 흡수나 OH이온 등의 불순물에 의한 흡수, 기포나 마이크로 밴딩 등 구조적 불안정에 의해 전송 손실이 생기게 된다. 특히, 구조적 불안정에 의한 손실은 거의 제조 조건에 의해 결정되므로 제조시 주의하여야 한다. 현재의 통신용 광섬유의 전송손실은 거의 이론값에 접근한 상태이며, 단일모드 광섬유의 경우 1300nm파장에서 0.5dB/km, 1550nm에서 0.2dB/km 정도이다.③ 분산광펄스가 광섬유를 통해 전송될 때 각각의 광펄스는 폭이 증가되는 등 변형이 이루어지게 되어 펄스가 서로 겹치게 된다. 이런 현상은 수신기에서 검출되는 신호의 에러를 증가시킴으로써 광섬유의 정보전송용량을 제한하게 되며, 이런 현상을 분산이라고 한다. 분산은 전파모드의 변형이나 색의 변형으로 인해 발생한다. 모드분산은 복수의 전송모드가 존재하는 다중모드 광섬유에서 전파모드에 따라 전송경로가 달라, 도착시간에서 차가 발생하여 광펄스가 벌어지는 현상을 말한다. 색분산은 광섬유 재료인 유리의 굴절률이 진행하는 빛의 파장에 따라 달라짐으로써 발생하며, 이로 인해 도착시간에서 차가 발생하여 광펄스가 벌어지는 현상을 말한다.2) 광섬유의 특징① 광대역성광섬유는 종류에 따라 전송대역이 다르며 금속케이블에 비해 광대역폭을 지닌다. 따라서 광섬유는 멀티미디어 정보시대의 대량정보전달 매체로써 각광을 받고 있다.② 저손실광섬유는 금속케이블에 비해 전송손실이 매우 낮다. 저손실의 석영계 단일모드 광섬유를 사용하여 파장 1300nm로 50km 정도의 무중계 전송이 가능해지며, 따라서 장거리 회선에서는 대폭적인 경제화가 실현된다.③ 소형 및 경량동일 심수의 동축케이블과 광섬유케이블을 비교하면, 적은 심수에서 광섬유 케이블은 동축케이블에 비해 단면적에서 약 0.1, 중량에서 수 십분의 일이 된다. 심수가 많아짐에 따라서 이러한 경향은 더욱 심해진다. 광섬유 케이블은 지름이 가늘고 경량이기 때문에 케이블 부설 면적을 유용하게 활용할 수 있다. 예를 들어 기존 관로나 케이블 락의 빈 공간에 부설이 가능하여 관로나 락을 신설할 필요가 없으며, 무게가 가벼워서 케이블을 추가 부설할 경우에도 기존 전주에 부설할 수 있다.④ 무유도성광섬유는 유리로 만들기 때문에 전자유도를 받지 않는다. 따라서 광섬유 케이블을 송전선이나 고압 변압기 부근에 부설하여도 데이터 전송 오류가 발생하지 않아 항상 고품질의 통신이 가능하다. 또한 광섬유는 절연물이기 때문에 송수신간에 접지 전위차가 있어도 전송품질에는 영향을 주지 않는다. 이 때문에 금속케이블에서 접지 전위차에 대한 대책으로 사용하는 절연변압기가 광섬유 케이블에서는 필요가 없다. 접지 전위차의 영향을 받지 않는다는 특징은 다수 지점 간에서 통신을 하는 LAN에서 특히 중요하다.⑤ 안정성광섬유 케이블은 금속 케이블과 같이 단락에 의한 불꽃이 발생하지 않는다. 따라서 인화성이 높은 기름이나 화학물질을 다루는 장소에서 사용하여도 무방하다.3) 광섬유의 종류광섬유는 일반적으로 매질의 종류나 코어의 굴절률 및 전파되는 빛의 모드에 의해 분류된다. 사용 매질에 따라 코어와 클래딩을 석영계 유리나 실리카 유리로 제조한 유리섬유, 코어는 유리로 클래딩은 플라스틱으로 제조한 PCF(Plastic-Clad Silica Fiber)섬유, 코어와 클래딩을 플라스틱으로 제조한 플라스틱 섬유로 분류된다. 또한 코어의 굴절률과 전파되는 빛의 모드에 따라 SISMF(Step Index Single Mode Fiber), SIMMF(Step Index MultiMode Fiber)와 GIMMF(Graded Index MultiMode Fiber)로 분류된다.4) 광섬유에 대한 연구와 개발동향광섬유는 코어의 크기, 직경, 개구수, 전송손실, 분산, 강도 등과 이 외에도 다양한 파라미터들에 의해 그 특성이 결정된다. 광섬유의 개발은 결국 위의 특성들을 최적화하기 위한 방향으로 이루어져 왔다. 특히, 도펀트(dopant)를 주입한 석영계 광섬유는 자외선 영역에서의 고유한 투명성, 고강도, 뛰어난 안정성으로 인해 고속 광대역성을 지닌 광섬유로 이용되어 왔다. 석영계 광섬유에서는 SiO2보다 높은 굴절률을 갖기 위해 GeO2, P2O5 등이 도펀트로 사용되며, SiO2 보다 낮은 굴절률을 달성하기 위해 B2O3와 불소 등이 사용되고 있다.일반적으로 고성능 다중모드 광섬유는 GeO2-SiO2코어로 구성된다. 최근에는 코어와 접촉되는 클래딩 부분에 SiO2와 같은 굴절률을 지닌 불소-인 실리카 혼합물의 엷은 막을 침전시킨, 다중모드 광섬유에 대한 연구가 진행되고 있다.

공학/기술| 2004.11.10| 3페이지| 1,000원| 조회(673)

광섬유, 굴절률, 광펄스

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홍릉수목원을 다녀와서 평가A좋아요

우리나라 국토의 70%가 산지인 만큼 서울이라 하여 산을 찾는 것이 어려운 것은 아닙니다. 국민대 뒤쪽만 해도 훌륭한 경관을 지닌 북한산이 자리 잡고 있습니다. 그렇기에 등산을 그리 좋아하지 않음에도 불구하고 여러 번 산행의 기회도 가질 수 있었습니다. 그래서 이번 리포트 역시 ‘형제봉’ 정도의 간단한 산행으로 작성하고자 하였습니다. 그러나 이름조차 모르는 나무들을 보며, 그저 스쳐 지나는 정도의 느낌만을 적는 것 보다는, 조금이라도 더 지식을 쌓았으면 하는 마음이 들어 홍릉수목원에 가고자 계획하였습니다. 홍릉수목원은 일요일만 오후 5시까지 일반인에게 개방을 하므로 오후 2시쯤 수목원에 도착하였을 때에는 다소 조급한 마음이 들었습니다. 과연 3시간 정도의 시간으로 원하는 것을 얻을 수 있을지 의문이었기 때문입니다. 그러나 막상 수목원 정문에 다다르니 그런 고민은 바로 사라져버렸습니다. 겨우 그런 고민을 하고 있기엔 너무 멋진 길이 저를 맞아 주며 저의 마음을 빼앗았기 때문입니다.길 양편에는 모두 다른 종류들의 나무가 심겨져 있었으며 그 앞에는 이름과 학명 이 적힌 푯말이 박혀 있었습니다. 왼편 은 제1수목원, 오른편은 제2수목원으로 써 각기 다른 침엽수들이 자리 잡고 있 었습니다. 나무들마다 여름의 기운을 한 껏 머금고 기지개를 펴고 있는 듯 했습 니다. 단순히 직선 길을 걷는 것만으로 도 직원들의 수고와 정성이 느껴졌습니 다.길 중간쯤의 갈림길에 위치한 거대한 나무가 무척이나 인상적이었습니다. 어디 부터 가야할지 잠시 망설였지만 먼저 산 림과학관부터 가기로 하였습니다. 일요일 을 맞아 가족이나 연인끼리 놀러와 서로 담소를 나누거나 사진을 찍는 모습들이 많이 보였습니다. 이렇게 훌륭한 휴식처 가 일요일만 개방이 된다는 사실이 조금 은 아쉽게 느껴졌습니다.조금 걷자 산림연구원 건물이 나왔습니다. 수목원에 오기 전 홈페이지에서 보았던 건 물을 직접 보니 기분이 색달랐습니다. 건 물에 입구에 거대한 나무의 일부분을 잘라 내어 그 단면적을 전시해 놓은 것이 눈에 들어왔습니다. 특히 동남아 원산지의 ‘라 왕’이라는 나무는 얼마나 거대하던지 지나 는 사람들의 입을 다물지 못하게 하였습니 다. 그리고 입구를 지나 중앙 홀에 들어서 니 각종 나무의 단면적과 그 목재를 사용하여 책상과 걸상을 만들어 전시해 놓은 것을 발견할 수 있었습니다. 단순히 나무의 단면적만 보여주지 않고 실질적인 목제품을 만들어 놓아, 나무결과 감촉 등을 직접 비교해 볼 수 있어서 매우 참신한 아이디어라는 생각이 들었습니다. 또한 그 맞은편에는 소나무 집성재로 건축한 목조 건축물이 우뚝 솟아 있어 인상적이었습니다.잠시 둘러본 후, ‘산림과 인간’ 이라는 테마의 전시실로 들어섰습니다. 테마에 걸맞게 고대부터 현재까지 우리나라 임업의 역사를 시작으로, 다양한 측면에서 삼림과 인간의 관계를 조명해주고 있었습니다. 특히 세계 곳곳에서 수입되고 있는 목재의 현황과 모형 너와집이 가장 기억에 남습니다.다음으로 1층의 특별전시실로 이동하였습 니다. 그곳엔 건축용 목재, 합판, 구조용 집성제 등 우리들이 실제 생활에서 직접적 으로 보고 만지는 목재들이 다양하게 전시 되어 있었습니다. 간벌재를 이용한 집성판 제조 과정, 구조용 집성제의 여러 특징들에대한 설명 등이 준비되어 있었고, 숯과 목 초액을 이용한 다양한 상품이 흥미로웠습 니다. 실생활에서 모르고 넘어가는 것들에 도 얼마나 다양한 목재와 응용기술이 사용 되는지 깨달을 수 있었습니다.다음으로는 3층으로 올라가 기획전시실을 둘러보았습니다. 그곳에선 임업연구 성과물 전시회가 열리고 있었습니다. ‘DNA지문에 의한 밤나무 품종식별’, ‘인공종자배를 이용한 대량 복제’, ‘다래 우량 품종 육성’, ‘기능성 한지 벽지 개발’ 등 다양한 연구 목적과 그 성과를 살펴볼 수 있었습니다. 전문가가 아닌 일반인이 보아도 큰 무리 없이 이해할 수 있도록 설명과 표본이 잘 준비되어 있었습니다. 그중에서도 산림자원으로부터 무공해 생물농약을 개발하고자 하는 연구가 가장 인상적이었습니다. 기획전시실 관람을 통하여 산림과학이 얼마나 중요한지 조금은 알 것 같았습니다.다음으로 ‘목재와 생활’ 이라는 테마의 전시실을 갔습니다. 테마 제목에서부터 알 수 있듯이 인간의 실생활과 직접적으로 관련된 전시물들이 기다리고 있었습니다. 다양한 종이와 보드류, 전통악기와 목공예품 등을 볼 수 있었고 목재에 대한 기초지식을 쌓을 수 있는 장소도 마련되어 있었습니다. 특히 실제 크기와 동일한 전통 가옥이 눈길을 끌었습니다. 무엇보다 마지막 전시물로 ‘첨단 목질 복합소재 제조’를 준비함으로써, 미래를 대비하기 위한 지속적인 기술 개발의 의지를 보여주는 듯 했습니다.다음으로 ‘산림과 산업’이라는 테마의 전시 실로 이동하였습니다. 이곳은 말 그대로 임 업의 산업화를 그 주제로 하고 있었습니다. 먼저 ‘산림자원육성’이라는 제목으로 멋진 나무와 숲이 사진과 영상으로 준비되어 있 었습니다. 또한 여러 임산물을 통해 농가의 수입 증대를 꾀할 수 있는 방안을 다각도로 제시하고 있었습니다. 각종 약초나 산채, 표고와 송이 등에 대한 다양한 설명과 활용 방안이 설명되어 있었으며, 특히 대나무를 이용한 여러 가공품이 흥미로웠습니다. 이 곳 전시실을 살펴보며, 우수한 품질의 임산 물을 재배하고, 가공하기 위해 연구와 기술 지원을 하는 것이, 현재 어려운 경제 상황 에 허덕이는 농가를 위해 얼마나 중요한 일 인지 알 수 있었습니다.‘산림과 산업’ 전시실을 마지막으로 산림과학관을 나섰습니다. 조금 더 다양한 전시물과 전시실이 준비되어 있었으면 하는 아쉬움이 남긴 하였지만, 그 정도만으로도 산림과 목재에 대한 저의 무지를 일깨워 주기엔 충분하였습니다. 산림과학관을 나와 본격적으로 다양한 수목들을 만나보고자 발길을 재촉하였습니다. 산림과학관에서 시간가는 줄도 모르고 관람을 하여, 남은 시간이 그리 많지 않았기 때문입니다.길을 따라 걷다보니 제6수목원인 ‘초본원’에 도달하였습니다. 많은 사람들이 그늘의 시원함을 즐기고 있었고, 이곳저곳에서 카메라 셔터를 누르는 모습이 눈에 들어왔습니다. 이곳에서는 지금껏 들어보지도 못한 다양한 이름의 초본식물들이 저를 기다리고 있었습니다. 밀나물, 노젓가락나물, 터리풀, 꿩의 다리 등이 반겨주었고, 엉겅퀴의 아름다운 보랏빛 꽃이 눈길을 빼앗았습니다. ‘초본원’을 지나 좀 더 높은 지대로 올라가 보았습니다. ‘어정’이라는 조그만 우물을 지나 걸으니 다양한 나무들을 만날 수 있었습니다. 새로운 나무가 나올 때마다 어김없이 꽂혀 있는 이름표는 다시 한번 관리자의 수고와 배려를 생각하게 했습니다. 이곳에는 활엽수들이 살고 있었습니다. 거대한 느티나무가 제 눈을 하늘로 향하게 하였고, 사철 나무, 줄사철, 참빗살나무 등이 발걸음을 멈추게 하였습니다. 하늘을 찌를 듯 솟아오 른 나무들을 뒤로 한 채 나무계단을 올랐 습니다. 그리고 그 끝엔 ‘홍릉터’가 있었습 니다. 무자비한 일본 자객에게 시해를 당하 고 그 시신마저 소각된, 조선의 국모 명성 황후가 국장을 치른 후 묻혔던 곳입니다. 차후에 고종과 합장되어 지금은 그저 터만 남아 있지만, 우리의 아픈 역사가 느껴지는 듯 하여, 기분이 착잡해졌습니다. 좀 더 길 을 따라 올라가 보기로 했습니다.

자연과학| 2004.11.13| 5페이지| 1,000원| 조회(1,012)

수목원, 홍릉, 홍릉수목원

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