골프 샷 임팩트 속력 분석 시 적정 차단 주파수에 관한 논의

김용운,손지훈 한국골프학회 2017 골프연구 Vol.11 No.4

[Purpose] In 3D motion analysis of golf performance using an optical capture device, filtering is fundamental part of the data processing, and it is necessary to carefully set an optimal cut-off frequency to calculate the club head’s speed accurately. [Method] To determine the appropriate cut-off frequency in golf shots being done at high speeds compared to general human movements, four university athletes shot for target distances of 30m, 50m, 70m and 90m with their wedge irons to generate different club head's speeds. The cut-off frequency corresponding to the cumulative power of 90%, 95%, 99% and 99.5% was calculated by the power spectral analysis with the raw coordinate data, and the speeds of the club head were calculated again by applying the relative cut-off frequency values. [Results] It might be recommended to calculate the speed after filtering by applying the cut-off frequency corresponding to 95 ~ 99% cumulative power in order to reflect the fast-moving characteristic of the club head properly. The tendency was to underestimate the veridical speed when applying a relatively low cut-off frequency. [Conclusion] It is necessary to properly apply the cut-off frequency in data filtering to properly reflect the characteristics of the original signal, and it would be recommended to use power spectral analysis. [목적] 광학식 캡처 장비를 활용한 골프 임팩트에 관한 3차원 영상 분석 시, 필터링은 자료 처리 과정의 일부이며, 이때 클럽헤드의 속력을 제대로 산출하기 위해 적절한 차단 주파수 설정이 필요하다. [방법] 이를 확인하기 위해 대학 선수 4명에게 본인의 웨지 아이언으로 30m, 50m, 70m, 90m 거리를 목표로 샷을 하게 하여 각각의 다른 클럽헤드 속력을 만들어 내었다. 이후, 획득한 좌표 자료로 파워 스펙트럼 분석을 하여 90%, 95%, 99%, 99.5%의 누적 파워에 해당하는 차단 주파수를 산출하였고, 산출된 차단 주파수 값을 적용하여 클럽헤드의 속력을 재차 산출하였다. [결과] 연구 결과, 클럽헤드의 빠른 움직임 특성을 제대로 반영하기 위해서는 95~99% 누적 파워에 해당하는 차단 주파수를 적용하여 필터링을 한 후, 속력을 산출하는 것을 권장하는데, 이는 낮은 차단 주파수 설정 시 원래 속력을 과소 추정하는 경향이 나타났기 때문이다. [결론] 추후 모션 캡처 시스템을 활용한 골프 영상 분석 연구 시, 적절한 차단 주파수를 설정하여 원신호의 특성을 제대로 반영해야 할 것이며, 이때 파워 스펙트럼 분석을 활용하는 것을 권장한다.

광대역 신호의 주파수 영역 간섭 패턴을 이용한 해저면 음속 추정 연구

이성욱,한주영,김남수,나정열,박정수 한국음향학회 2003 韓國音響學會誌 Vol.22 No.7

음원과 수신기 사이의 거리가 고정된 상태에서 측정한 광대역 천이 신호의 스펙트럼에 나타나는 간섭 패턴으로부터 모드차단 주파수를 인식하고 이로부터 해저면 음속을 추정하기 위해 수치 모의 및 실험 결과 분석을 통해 고찰하였다. Pekeris 도파관 환경에 대한 수치 모의 결과는 주파수 변화에 따른 전달 손실 및 간섭 패턴 변화가 모드 차단 주파수와 밀접한 관련이 있으며 간섭 패턴의 변화로부터 모드 차단 주파수를 인식하는 것이 가능할 수 있음을 보여주었다. 수치 모의를 통해 고찰한 개념을 해상 실험을 통해 획득한 신호에 적용하여 모드 차단 주파수를 인식하고 해저면 음속을 추정하였다. 추정된 음속을 모델 입력 인자로 이용하여 예측한 전달 손실은 손실 수준 린 간섭 패턴에서 실험 결과 분석을 통해 산출한 것과 매우 유사한 결과를 나타내었다. Results of the numerical simulation and experimental data analysis for identification of mode cutoff frequency and estimation of sound speed of seabed from the spectrum of acoustic signal received at fixed source-receiver range are presented. Model simulations for Pekeris waveguide show that the frequency-dependent propagation loss and interference pattern are closely related to mode cutoff frequencies and it could be possible to the identify them from the changes of interference pattern. The concept considered at numerical simulations is applied to signals acquired at sea test. Cutoff frequency and sound speed of seabed are estimated from the interference pattern of measured signal. Propagation loss predicted using the estimated sound speed of seabed as model input parameter shows similar estimation result compared to propagation loss derived from measured data.

Y형 구조물을 통해 구현된 접힌 Ridge 도파관 및 접힌 Ridge 도파관의 트랜지션

윤태순(Tae-Soon Yun) 한국전자통신학회 2024 한국전자통신학회 논문지 Vol.19 No.1

본 논문에서는 기존의 접힌 도파관의 내부 구조물을 Y형으로 대체하여 도파관의 차단주파수를 낮춘 접힌 Ridge 도파관(FRWG)을 제안하였다. 제안된 FRWG는 역 Ridge 도파관으로 등가될 수 있는데, 측면의 높이를 줄였을 때 측면의 길이가 증가하여 동일한 크기의 도파관에 비해 차단주파수를 절반 이하로 줄일 수 있다. 논문에서는 길이 40mm, 높이 20mm의 도파관에 폭 2mm의 Y형 구조물을 넣어 1.996GHz의 차단주파수를 갖는 FRWG를 설계하였다. 또한, 제안된 도파관을 활용하기 위한 SMA 커넥터와의 트랜지션이 설계되었다. 트랜지션은 커넥터의 신호선과의 커패시턴스를 최적화하여 2.064 ~ 3.050GHz 대역에서 VSWR 2:1 이하의 특성을 나타내었다. 제안된 FRWG는 도파관 구조를 이용한 다양한 소자의 소형화에 응용할 수 있다. In this paper, in order to realize lower cut-off frequency of the waveguide, the folded Ridge waveguide (FRWG) is suggested by alternating T-shape structure in the conventional folded waveguide with Y-shape structure. Suggested FRWG can be equivalent by the reverse Ridge waveguide. As the height of side of the FRWG is lower, the width of side is increased. Therefore, the cut-off frequency of the FRWG can be decreased more than half compared with conventional waveguide. The FRWG is designed with the length, height, and width of Y-shape structure of 40mm, 20mm, and 2mm, respectively. Designed FRWG has the cut-off frequency of the 1.996GHz. Also, the transition between the FRWG and SMA connector is designed. The transition is optimized by the capacitance of the signal line of the connector. Its result shows the VSWR under 2:1 in the band of 2.064 ~ 3.050 GHz. Suggested FRWG can be applied with miniaturization of various waveguide devices.

가스 배관의 차단 주파수에 따른 음파전달특성 연구

김민수(Kim, Min-Soo),이상권(Lee, Sang-Kwon),장상엽(Jang, Sang-Yup),고재필(Koh, Jae-Pil) 한국소음진동공학회 2008 한국소음진동공학회 논문집 Vol.18 No.7

High-Pressure gas Pipeline which is buried in underground has the Possibility that will be exposed to unexpected dangerous impact of construction equipment. To protect from this kind of danger, the real-time health monitoring system of the high-pressure gas pipeline is necessary. First of all, to make the real-time health monitoring system clearly, the acoustic wave propagation characteristics which are made from various construction equipment impacts must be identified. In link of technical development that prevents the damage of high-pressure gas pipeline, this paper gives FEM(finite element method) and BEM(boundary element method) solutions to identify the acoustic wave propagation characteristic of the various impact input signals which consist of Direc delta function and convolution signal of 45 Hz square signal and random signal.

곡선형 음향 블랙홀의 곡률 차단 주파수에 관한 이론적 연구

이재연(Jae Yeon Lee),전원주(Wonju Jeon) 대한기계학회 2018 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2018 No.12

고항복전압 MHEMT 전력소자 설계

손명식,Son, Myung-Sik 한국진공학회 2013 Applied Science and Convergence Technology Vol.22 No.6

본 논문은 InP 식각정지층을 갖는 MHEMT 소자의 항복전압을 증가시키기 위한 시뮬레이션 설계 논문이다. MHEMT 소자의 게이트 리세스 구조 및 채널 구조를 변경하여 시뮬레이션을 수행하였고 비교 분석하였다. MHEMT 소자의 드레인 측만을 완전히 제거한 비대칭 게이트 리세스 구조인 경우 $I_{dss}$ 전류가 90 mA에서 60 mA로 줄어들지만 항복 전압은 2 V에서 4 V로 증가함을 확인하였다. 이는 $Si_3N_4$ 보호층과 InAlAs 장벽층 사이의 계면에서 형성되는 전자-포획 음의 고정전하로 인해 채널층에서의 전자 공핍이 심화되어 나타나는 현상으로 이는 채널층의 전류를 감소시켜 충돌이온화를 적게 형성시켜 항복전압을 증가시킨다. 또한, 동일한 구조의 비대칭 게이트 리세스 구조에서 채널층을 InGaAs/InP 복합 채널로 바꾸어 설계한 구조에서는 항복전압이 5 V로 증가하였다. 이는 높은 드레인 전압에서 InP 층의 적은 충돌이온화와 이동도로 인해 전류가 더 감소했기 때문이다. This paper is for the simulation design to enhance the breakdown voltage of MHEMTs with an InP-etchstop layer. Gate-recess and channel structures has been simulated and analyzed for the breakdown of the MHEMT devices. The fully removed recess structure at the drain side of MHEMT shows that the breakdown voltage enhances from 2 V to almost 4 V as the saturation current at gate voltage of 0 V is reduced from 90 mA to 60 mA at drain voltage of 2 V. This is because the electron-captured negatively fixed charges at the drain-side interface between the InAlAs barrier and the $Si_3N_4$ passivation layers deplete the InGaAs channel layer more and thus decreases the electron current passing the channel layer and thus the impact ionization in the channel become smaller. In addition, the replaced InGaAs/InP composite channel with the same thickness in the same asymmetrically recessed structure increases the breakdown voltage to 5 V due to the smaller impact ionization and mobility of the InP layer at high drain voltage.

100 nm T-gate의 InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT 소자 제작 및 특성에 관한 연구

김형상,신동훈,김순구,김형배,임현식,김현정,Kim, H.S.,Shin, D.H.,Kim, S.K.,Kim, H.B.,Im, Hyun-Sik,Kim, H.J. 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.6

본 논문에서는 100 nm 게이트 길이를 갖는 InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT(metamorphic high electron mobility transistors)m의 DC와 RF 특성을 분석 하였다. 이중 노광 방법으로 ZEP520/P(MMA-MAA)/PMMA 3층 구조의 레지스터와 게이트 길이 100 nm인 게이트를 제작하였다. 게이트의 단위 폭이 $70\;{\mu}m$인 2개의 게이트와 길이가 100 nm로 제작된 MHEMT를 DC 및 RF특성을 조사하였다. 최대 드레인 전류 밀도는 465 mA/mm, 상호전달 컨덕턴스는 844 mS/mm이, RF 측정으로부터 전류 이득 차단 주파수는 192 GHz와 최대 진동주파수 310 GHz인 특성을 보였다. We present the DC and RF characteristics of 100 nm gate length InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). We fabricated the T-gate with 100 nm foot print by using a positive resist ZEP520/P (MMA-MAA)/PMMA trilayer by double exposure method. The fabricated 100 nm MHEMT with a $70\;{\mu}m$ unit gate width and two fingers were characterized through do and rf measurements. The maximum drain current density of 465 mA/mm and extrinsic transconductance $(g_m)$ of 844 mS/mm were obtained with our devices. From rf measurements, we obtained the current gain cut-off frequency $(f_T)$ of 192 GHz, and maximum oscillation frequency $(f_{max})$ 310 GHz.

MHEMT 소자의 DC/RF 특성에 대한 시뮬레이션 연구

손명식,Son, Myung-Sik 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.5

GaAs나 InP 기반의 high electron mobility transistor (HEMT) 소자들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) HEMTs (MHEMTs)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 MHEMT의 DC/RF 소신호 특성을 예측하기 위하여 InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자들의 DC/RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-게이트 MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후, MHEMT 소자들에 대해 DC 특성 및 RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하고 실험 데이터와 비교 분석하였다. 또한, 게이트 리세스 구조에 따른 MHEMT 소자들의 DC/RF 특성을 시뮬레이션하고 비교 분석하였다. GaAs-based metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs) and InP-based high electron mobility transistors (HEMTs) have good microwave and millimeter-wave frequency performance with lower minimum noise figure. MHEMTs have some advantages, especially for cost, compared with InP-based ones. In this paper, InAlAs/InxGa1-xAs/GaAs MHEMTs are simulated for DC/RF small-signal analysis. The hydrodynamic simulation parameters are calibrated to a fabricated 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-gate MHEMT device having the modulation-doped $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ heterostructure on the GaAs substrate, and the simulations for RF small-signal characteristics are performed, compared with the measured data, and analyzed for the devices. In addition, the simulations for the DC/RF characteristics of the MHEMTs with different gate-recess structures are performed, compared and analyzed.

100 ㎚ T-gate의 InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT 소자 제작 및 특성에 관한 연구

김형상(H. S. Kim),신동훈(D. H. Shin),김순구(S. K. Kim),김형배(H. B. Kim),임현식(Hyunsik Im),김현정(H. J. Kim) 한국진공학회(ASCT) 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.6

본 논문에서는 100 ㎚ 게이트 길이를 갖는 InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT(metamorphic high electron mobility transistors)m의 DC와 RF 특성을 분석 하였다. 이중 노광 방법으로 ZEP520/P(MMA-MAA)/ PMMA 3층 구조의 레지스터와 게이트 길이 100 ㎚인 T-게이트를 제작하였다. 게이트의 단위 폭이 70 m인 2개의 게이트와 길이가 100 ㎚로 제작된 MHEMT를 DC 및 RF특성을 조사하였다. 최대 드레인 전류 밀도는 465 ㎃/㎜, 상호전달 컨덕턴스는 844 mS/㎜이, RF 측정으로부터 전류 이득 차단 주파수는 192 ㎓와 최대 진동주파수 310 ㎓인 특성을 보였다. We present the DC and RF characteristics of 100 ㎚ gate length InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). We fabricated the T-gate with 100 ㎚ foot print by using a positive resist ZEP520/P(MMA-MAA)/PMMA trilayer by double exposure method. The fabricated 100 ㎚ MHEMT with a 70 ㎛ unit gate width and two fingers were characterized through dc and rf measurements. The maximum drain current density of 465 ㎃/㎜ and extrinsic transconductance (gm) of 844 mS/㎜ were obtained with our devices. From rf measurements, we obtained the current gain cut-off frequency (fT) of 192 ㎓, and maximum oscillation frequency (fmax) 310 ㎓.

FBS기법을 이용한 전기차 압축기 마운트 구조변경에 따른 진동응답 예측

서세훈(Sehoon Seo),백승환(Seunghwan Baek),강기원(Kiweon Kang),황원주(Wonjoo Hwang),김흥섭(Heungseob Kim) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2022 No.11