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[전자공학]RFID의 기술 개발 동향

1.RFID의 정의RFID(Radio Frequency IDentification)는 제품에 붙이는 테그에 생산, 유통, 보관, 소비의 전과정에 대한 정보르 담고 자체 안테나를 갖추고 있으며, 리더(Reader)로 하여금 이정보를읽고, 인공위성이나 이동통신망과 연계하여 정보시스템과 통합아여 사용되는 활동, 또는 칩을 말한다. 국내외 보고를 종합할 때, RFID에 관환 명확한 정의나 개념이 관련기관이 Ubiquitous computing/network를 어떻게 파악하는가 따라 크게 두 가지 상이한 측면에서 접근하고 있는 양상을 보이고 있으며 명확한 정의가 내려져 있지는 않은 상황이다.주로 유통 군사면에서 RFID를 도입하고 있는 미국에서는 최첨단 컴퓨터와 소프트웨어 기술력을 토대로 BT(Bioligical Technology)와 NT(Nano Technology)의 응용을 통해 IT를 새로운 차원으로 발전시켜 유비쿼터스 세상을 구현한다는 계획을 세우고 있으며, 따아서 RFID를 Smart dust라는 개념에서 자율적인 센싱과 통신 플랫폼 능력을 갖춘, 보이지 않는 컴퓨팅 시스템이라는 측면에서 접하고 있다.2.구성요소RFID의 시스템은 [그림 1]과 같이 크게 안테나가 포함된 Reader기, 무선자원을 송/수신할 수 있는 안테나, 정보를 저장하고 프로토콜로 데이터를 교환하는 Tag, 서버 및 네트워크등으로 구성된다. 각 부분의 기능으로는 리더기(reader)는 RFID Tag에 읽기와 쓰기가 가능하도록 하는 장치이고, 안테나는 정의된 주파수와 프로토콜로 Tag에 저장된 데이터를 교환하도록 구성되는 장치이며, Tag는 데이터를 저장하는 RFID의 핵심기능을 담당한다.{ RFID 시스템 구성요소3.연구개발 동향RFID의 개발은 앞서 RFID의 정의부분에서도 언급한 바와 같이 유비쿼터스 컴퓨팅의 기반기술의 하나인 센싱 기술로서 파악, 연구되고 있다. 따라서, RFID의 기술 개발 동향을 이해하기 위해서는 각국의 유비쿼터스 기술개발 동향을 이해하는 것이 선행되어야 한다. 앞에해하기 위해서는 각국의 유비쿼터스 기술개발 동향을 이해하는 것이 선행되어야 한다. 앞서서술한 바와 같이 유비쿼터스 기술개발 동향은 크게 미국, EU의 입장과 일본의 입장 두가지로 나뉘어 진다. 그런 측면에서, RFID의 기술개발 흐름 또한 모든 사물을 객체로 인식하고 사물의 내부에 RFID칩을 삽입함으로써 사람이 사물을 이용함에 있어 편의성을 극대화 하고 비용을 절약하고자 하는 측면에서 주로 RFID칩의 ‘내재성’을 강조하는 미국, EU의 연구개발의 흐름과 모든 사물의 내부에 초소형 RFID칩을 삽입하여 사람과 사물, 사물과 사물간 네트워크를 구성한다는 주로 ‘네트워크성’에 역점을 둔 일본의 입장, 크게 두 가지 기술개발의 흐름으로 나누어진다.4.표준화 동향현재 RFID 기술 표준화는 ISO(국제 표준화 기구)와 IEC(국제 전기표준 회의)의 합동기술위원회(JTC1: Joint Technical Committee1)안의 SC1의 WG4에서 추진되고 있고 세부적으로는 SG31/Wg4내에 다시 4개의 하위 부서가 있어 분야별로 표준화가 진행되고 있다.시스템간 프로토콜 표준화는 SG1, RFID태그의 유일식별을 위한 번호부여 방법 표준화는SG2, RFID 시스템의 핵심인 주파수 대역별 Air interface의 표준화는 SG3에서 각각 진행되고 있다.가. 주파수 표준화주파수의 경우 현재 5개 주파수 대역을 중심으로 총 14종의 표준안이 논의되고 있는데, 현재, 미국, 유럽 등 대부분의 국가에서 135KHz이하, 13.56MHz, 433MHz, 2.45MHz 대역에서RFID를 사용하고 있으며, 향후 860~930MHz대역이 전세계적 표준화에 적합한 주파수 대역으로 수렴될 전망이다. 미국은 902~928MHz대역을 RFID대역으로 사용 중이며, 유럽의경우 865~868MHz대역을 RFID 주파수로 추가 허용할 것을 검토하고 있다. 우리나라와 일본의 경우 860~930MHz대역을 이동통신용으로 사용하고 있어 일본의 경우 950~956MHz대역을 RFID용으로 할당하고 2.45MHz대역은 유비쿼터스 기반으로 활용할 예정이다. 우리나라의 경우에는 기존 시티폰에 할당하였던 910~914MHz대역을 RFID용으로 할당하는 방안을 검토중에 있다.나. 무선바코드 체계유럽과 미국의 바코드 통합관리기구인 EAN?UCC는 860~930MHz대역 ISO 표준 기반무선 바코드체계(GTAG; Global TAG)의 정립을 위해 태그에 저장되는 바코드 데이터 포맷의 표준화를 추진하고 있는데 MIT Auto ID센터의 ‘EPC’를 유력한 대안으로 파악하고있다.일본의 경우 유비쿼터스 ID센터에서 사물이나 소프트웨어, 서비스 등에도 ID를 부여할 수 있는 코드체계로 ‘유비쿼터스 ID’를 일본 독자의 산업표준으로 제안하고 있다. 유비쿼터스 ID는 보안성을 중요시하며, 메모리나 CPU의 존재여부와 무관하게 적용 가능하고 기존의 RFID에서부터 스마트 카드등의 모든 초소형 칩까지 적용가능하게 설계되었다. 필요시 인터넷과 연동되며, 자체내에서 처리가 가능한 경우에는 자체에서 처리를 완료한다는 특징을 MIT EPC와의 차별화 전략으로 내세우고 있다.다. 기 타Air Interface의 경우 433MHz방식이 컨테이너 실등에 적용이 검토되고 있으며, 서로 다른주파수 대역을 이용하는 태그를 판독하기 위한 리더기 표준화 또한 추진되고 있다.{5.시장 전망RFID시장은 세계시장의 경우 2005년 30억불 규모에서 2010년에는 100억불 규모로, 국내시장은 2003년 660억원 규모에서 2007년 3,180억원 규모로 성장할 것으로 예측된다. 이는

공학/기술| 2006.05.28| 4페이지| 1,000원| 조회(495)

RFID, 유비쿼터스, RFID칩, 유비쿼터스 기술개발

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[기계]펠톤 충동 터빈의 성능 측정실험

3.펠톤 충동 터빈의 성능 측정실험(1) 개요 : 원판의 주위에 다수의 버킷(bucket)을 배열하고 노즐(nozle)로부터 물이 분출되면 물의 모든 에너지는 속도에너지로 바뀌고 그것이 버킷에 부딪혀 수차를 회전시키는 기계장치를 펠톤수차라 하며, 고낙차 즉, 물의 운동에너지가 크고 유량이 비교적 적은 곳에 사용되는 충동형 수차이다.(2) 실험목적 : 이번 실험의 목적은 노즐에서 임의의 다양한 속도로 물을 분사시킬 때 분사속도가 펠톤수차의 작동 특성에 미치는 영향을 알아본다.(3) 실험이론 :충동수차의 일종으로 펠턴수차를 개량한 형태임... 펠톤 수차는 표주박형대의 런너가 달려 있지만,, 이런너는 바가지 형태의 런러로서 약간의 반동수차(케이싱이 완전밀폐되었을 경우)의 역활도 하며, 펠톤과 또다른 구조적 특징은 바가지가 더빈의 무게중심측 아래까지 내려가 있다는것이 다름. 국내에는 충동계열의 발전소는 거의 없으며,, 유일하게 유역변경식형태를 띠고 있는 강릉수력발전소가(유효낙차 대락 600미터 정도) 충동수차를 사용하고 있음.터어빈은 높은 수두를 보유하는 유체에서 에너지를 얻는다.터어빈에는 반동형과 충동형의 두 형식이 있으며, 충동형 터어빈은 노즐에서 놓은 수두를 고속 제트로 바꾸고 버킷에 충돌함으로서 유체에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 장치이다버킷은 일반적으로 타원형으로 분할된 모양으로 되어있다.펠턴터빈에 대한 성능곡선은 펌프에 대한 방법과 동일하게 구할수 있으며 동력, 효율, 토크 그리고 노즐에서의 유출유량의 원리적 변화에 따른 수두를 취급 하는 것이 일반적이다. Mechanical Power = Toque × angular velocity = T?w[watt]T = force × radius [N?m]w = 2∏ × rpm/60[rad/s] water power = pw = rQH[watt]※ r : 물의비중량 [N/m2]Q : 유량 [m3/s]H : 수두 [m]효율 = Mechanical Power / water power × 100[%](4) 실험방법 :①실험장치를 Hydraulic bench에 설치하고 노즐의 입구측 파이프와 bench의 유량공급부분을 연결한다.②띠로된 브레이크가 축에 일정한 마찰력이 걸릴때까지 인장기를 들어올리고 벤치의 유량조절밸브를 완전히 개방한다.③스위치를 켜고 터어빈을 회전시킨다④터어빈축의 회전수가 최대로 될 때, 보조 조절밸브(spear control valve)를 맞추어 고정시킨다.⑤터어빈 상부의 밴드브레이크(bend brake)를 조절하여 w1의 값을 5.0N에 맞춘다.⑥이때의 축의 회전수(rpm), 브레이크에서의 마찰력(w2-w1), 터빈(turbine) 입구측의 압력수두(mH2O) 그리고 계량수조에서의 시간에 따른 체적의 변화량(Q)을 기록한다.⑦w2의 값을 14네서10까지 1의 간격으로 ①의 과정을 반복 실험한다.⑧각 회전수에서의 토오크(torque), 효율(efficiency) 그리고 축동력(mechanical power)을 구한다.⑨횡축에 축의 회전속도(rpm)를 기준으로 잡고 이에 따른 축동력, 토오크, 효율에 대한 그래프를 그린다.

공학/기술| 2005.10.25| 5페이지| 1,000원| 조회(2,245)

펠톤수차, 펠톤 충동 터빈, 충동수차, 충동형 수차

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[유체기계]원심펌프의 성능측정

2. 원심펌프의 성능측정(1) 개요 : 기계적 에너지를 유체에 전달하는 장치인 펌프의 효율을 측정함으로써 펌프에 대한 구조 및 원리를 이해하고, 펌프의 운전 특성을 파악하고자 한다.(2) 실험목적 : 일정한 회전속도로 작동하는 원심펌프를 운전하여 수두, 유량, 회전수,동력, 및 효율 등의 관계를 알아보고 펌프의 운전 특성을 알아보는데 목적이 있다.(3) 실험이론 : 회전하는 임펠러(impeller:날개차)의 바깥쪽에 스파이럴형의 통로가 있는 펌프로, 공업 분야에 가장 많이 사용되고 있다. 중심부에 들어간 물이 회전하는 임펠러를 지나 압력이 높아져서 바깥둘레로 유출하고 스파이럴형의 통로를 지나 펌프 출구에 도달한다. 임펠러를 나온 물이 안내깃 사이를 지나 케이싱으로 나가는 터빈펌프와 안내깃을 가지지 않는 벌류트펌프의 2종류가 있는데, 전자는 고양정에 적합하다. 특히 양정이 클 때에는 제1단의 안내깃을 나온 물을 2단째의 입구로 이끄는 다단식을 사용한다. 배수용 ·상하수도용 ·광산용·화학공업용 등 산업체에서 사용하고 있는 펌프 중 가장 많이 사용되고 있다. 원심펌프의 깃을 개량하여 마모나 부식에 대하여 특히 강하게 한 것은 이수(泥水) ·오수(汚水) ·펄프혼액 ·자갈 ·석탄 등에 적합하다. 물고기 등을 물과 함께 운반할 때도 사용된다.펌프의 양정 또는 총수두(H)는 단위 무게의 유체가 펌프를 지나는 동안에 얻는 에너지로 정의되고, 비중량이 r유량이 Q인 유체가 펌프의 유로를 지나는 동안에 얻는 에너지 Pw (수동력)은 다음과 같이 정의한다.water power = pw = rQH[watt]※ r : 물의비중량 [N/m2]Q: 유량 [m3/s]H: 수두 [m]Total Head(H) = Discharge pressure(mH2O) - Inlet pressure(mH2O)input power =pi =volt*amps [watt]펌프효율 : 출력/입력=수동력/축동력=water power / input power(4) 실험방법 :①호스로 Hydraulic bench의 하단에 있는 저수조의 유량공급부와 펌프를 연결시킨다②저수조 탱크의 드레인밸브(Drain valve)를 완전히 개방시킨다음 펌프의 전원을 연결하고 한다.③펌프를 최대 회전수 구동하고 유량조절밸브를 완전히 개방시켜 펌프내의 공기를 제거한 다.④펌프의 회전수를 2200rpm 으로 맞추고 방출부의 방출유량조절밸브를 조금씩 닫아 압력게 이지에서의 압력수두값이 최고가 될 때까지 조절한다.⑤펌프의 흡입 및 토출 압력게이지(Pressure gauge)와 계측기메터의 값들을 기록하고 계량 탱크에서의 체적변화량을 측정하여 유량을 계산한다.⑥Pressure Head mH2O의 값을 2, 2.4, 2.8, 3.2, 3.6 일때도 위의 ④-⑤의 과정을 반복 수 행한다.⑦상기의 과정이 모두 끝나면 유량(Q)에 대한 총수두(H), Input power(Pi),효율의 그래프 를 그린다.(5) 실험데이터 :RPM.Suction Head mH2OPressureHeadmH2OGaugeCorrectionHeadTotalHeadmH2OVol.[liter]Time[s]Q[m3/s]WaterPower[Watt]Amps.[A]Volts[V]Inputpower[Watt]Efficiency(η)[%]

공학/기술| 2005.10.25| 4페이지| 1,000원| 조회(1,447)

펌프, 원심펌프, 펌프효율, 성능 측정, Total Head

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[유체관련]벤츄리,오리피스 유량특성실험

1. 3가지 형태의 유량계의 특성실험(1) 실험목적 : 벤츄리미터와 판오리피스의 동작원리를 이해하고 펌프의 효율을 구할수 있 다.(2) 실험이론 :유체(流體)의 유속(流速)을 측정하는 데 사용되는 관.관의 단면적이 급격히 줄어들었다가 중앙부에서 최소단면적이 되고,다시 관의 단면적이 완만하게 확대되는 구조이다. G.B.벤투리(1746~1822)가 고안하였다.고압의 액체를 분출시킬 때 분출 단면적을 작게 하면 압력에너지가 속도에너지로 바뀌는 것을 이용한 것이다. 일반 가정에 있는 분무기, 가압식 석유풍로의 석유 출구 등에 사용되며, 자동차의 기화기(氣化器) 등에도 사용된다. 또 수차(水車)·증기터빈 등에서는 물 또는 증기를 노즐로부터 분출시켜 날개차를 고속으로 회전시켜 속도에너지를 기계적인 에너지로 전환시킨다. 끝이 가느다란 노즐을 끝조림(수축)노즐이라 하고, 도중에서 한 번 가늘어지고 그 끝이 넓어진 것을 발산(확대)노즐 또는 드라발노즐이라고 한다. 유로면적을 좁혔다가 넓히면 초음속의 분류(噴流)를 얻을 수 있다.유량의 조절 ·측정 등에 사용되며, 가공하기 쉬워 보통 원형으로 만든다.지름 D인 유관(流管) 도중에 관의 지름 d(D＞d)의 오리피스를 삽입하면,그 직후에서 유속이 변화하여 압력이 떨어진다(베르누이의 정리).오리피스의 바로 앞과 직후에서의 유체의 압력차를 검출함으로써유량을 구할 수 있다. 또, 그것을 모니터로 하여 유량을 조절할 수도 있다.기화기의 연료유(燃料油) 도입부분을 비롯하여 공기 ·증기 ·기름 ·가스 등의 유량제한에 쓰인다.기체의 공급원과 배기펌프 사이의 관에 오리피스를 덧대면, 그 사이에 적당한 압력기울기를 형성시킬 수 있다.(3) 실험방법 :① 유량계의 특성을 알아 볼수 있는 실험 기구를 작동시킨다.② Rotameter을 12로 하고 Manometer Reading의 1번, 2번, 6번, 7번의 눈금값을 읽는다.③ 배수구를 막고 물의 부피가 일정한량이 될 때 까지 시간을 측정한다.(저희 조는 3L가 될 때까지의 시작을 측정하였습니다.)④ Rotameter을 11, 10, 9, 8로 바꾸어 가며 위의 과정을 반복하여 측정한 값을 테이블에 기록 한다.(4)실험데이터실험횟수Manometer readingVariableareameter[ℓ/min]Volume[ℓ]Time[s]Flow rateQ[ℓ/s]123456781395340???305270?12316.740.182390340???305275?11317.980.173385345???307283?10319.980.154380345???307286?9321.290.145376350???309291?8324.220.12(5)계산결과Variable area meter[m3/s]Flow rate (Q)

공학/기술| 2005.10.25| 3페이지| 1,000원| 조회(1,059)

벤츄리, 오리피스, 유량계, Flow rate

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