손실 매질에 위치한 도체의 입력임피던스 수치계산

안창환,Ahn, Chang-Hwan 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.49 No.11

This paper presents the numerical calculation for input impedance of a conductor located in the loss media by using the program with MATLAB. The input impedances of the conductor were numerically calculated with the moment of method. To increase an accuracy of results, the Galerkin's method which both the basic function and the weight function are the triangle function was applied. And by applying the modified image method, image sources of the conductor located in air were considered. According to the comparison between the current distributions at the conductor which were calculated with the MATLAB program and the NEC program, the reliability of the self-made program with MATLAB was obtained. In case of the conductor located in soil, which length are 1 m and 2 m, the input impedance were simulated as a function of both a conductivity and a frequency. Finally, input impedances and phases of the conductor located in soil were measured, and those results were compared with simulated results which calculated under the same conditions. 본 논문은 대표적인 손실 매질인 대지에 위치한 도체의 입력임피던스를 MATLAB을 이용한 자체 프로그램을 활용하여 계산하고, 그 결과를 나타내었다. 도체의 입력임피던스는 안테나 이론의 전자계 모델에서 유도된 포클링턴방정식에 모멘트법이 적용되어 계산되었다. 결과의 정확도를 높이기 위해서 기저함수와 가중함수가 삼각함수인 켈러킨법을 적용하였다. 대지에 위치한 도체의 영상분은 수정된 영상법을 적용하여 고려하였다. 도체의 전류분포에 대한 자체 제작한 프로그램 결과와 NEC 프로그램의 결과를 비교하여 프로그램의 신뢰성을 확인하였다. 대지에 위치한 도체의 길이가 1 m, 2 m인 경우에 도전율에 따른 임피던스를 주파수에 따라 시뮬레이션 하였다. 실제 대지에 설치된 도체의 입력임피던스와 위상을 측정하고 동일한 조건에서의 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

지표면에 인접한 공동탐지를 위한 고정밀 중력탐사 연구

이영철(Lee Young Cheol),박우식(Park Woo Sik),홍순헌(Hong Soon Heon),최현(Choi Hyun),안창환(Ahn Chang Hwan),이중호(Lee Joong Ho) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6

도심지에서 발생하고 있는 땅꺼짐은 자연적인 현상보다는 인공적인 현상에 가깝다. 발생 원인으로는 자연적 지반변화에 의하여 발생하기보다 지하시설물의 노후화나 굴착공사시 발생한 지중 공동현상에 따른 상부 지반의 지지력이 약화되어 지반이 침하하는 현상이 특징이다. 본 연구에서는 수십 μGal의 중력이상을 발생하는 공동 발생 상황을 가정하여, 1 ton 부피의 PE 물탱크를 연구지역에 매설하였다. GPR탐사와 중력탐사를 물탱크 매설 전·후로 수행하여 각각의 결과를 비교 검토하여 고정밀 중력탐사를 이용한 지하공동탐사 적용성 가능성을 검증하고자 하였다. A road collapse occurring in urban areas is more close to an artificial cause than a natural cause. The road collapse is characterized by the phenomenon that weakening of ground support force affected by sinkhole caused by the aging of underground facilities or excavation work rather than the natural ground changes. Therefor in this study, we buried 1-ton volume of PE water tank in the study area assuming a sinkhole generating dozens μGal GPR survey and gravity survey were conducted before and after burying the water tank than each survey result was analyzed. With these results, we attempt to verify the applicatbility of sinkhole detection using microgravity survey.

정보통신기기의 적합한 임펄스 내전압 선정을 위한 접지전극의 과도전위상승 산정 기법

안창환(Chang Hwan Ahn) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.4

본 논문은 뇌격전류가 접지전극에 인가되었을 때 발생하는 과도전위상승의 산정기법을 제안하였다. 안테나 이론과 모멘트법을 이용하여 포클링턴방정식의 해를 구하였다. 시간영역의 표준뇌격전류파형은 퓨리에변환을 통하여 주파수영역에서 임피던스와 계산하고, 역퓨리에변환을 통하여 시간영역에서의 과도전위상승을 계산하는 방법을 제안하였다. 30 m 수평접지전극 대상으로 3가지 표준뇌격전류파형에 대하여 뇌격전류의 인가위치와 토양의 대지저항률에 따라 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 뇌격전류 파형과 대지저항률에 따라 과도전위상승이 달라짐을 확인하였고, 이를 통해 정보통신기기 및 전기기기의 적합한 임펄스내전압 선정의 기초자료로 활용될 수 있다. This paper suggested the way to calculate the transient potential rise when the lightning current is injected to a ground electrode. The antenna theory and the moment method are used to solve the Pocklington’s equation. First, the standard lightning current waveform in time domain is changed by Fourier Transform(FT) and the lightning current and the impedance in frequency domain multiply each other. Second the transient potential rise in frequency domain is changed to it in time domain by Inverse Fourier Transform(IFT). The simulation is performed in condition that 3 type strand lightning current waveforms, 30 m horizontal ground electrode, injecting location and resistivity. In result, the transient potential rise is changed according to the lightning current waveform and resistivity. And it would be utilized for selecting the impulse withstand voltage of communication facilities.

토양의 유전율 특성을 고려한 정보통신설비용 수평접지전극의 임피던스 계산

안창환(Chang-Hwan Ahn) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.10

정보통신설비용 접지전극의 임피던스는 접지전극이 매설되어 있는 토양의 전기적 특성과 밀접한 관계가 있다. 특히 인가된 전계의 주파수에 따른 토양의 유전율과 도전율 특성이 접지전극의 임피던스에 직접적으로 영향을 준다. 접지전극의 임피던스를 계산할 수 있는 상용프로그램은 유전율과 도전율을 수정하여 시뮬레이션하는 것이 불가능하기 때문에 전자계 이론을 적용한 프로그램을 MATLAB으로 구현하였다. 토양의 유전율은 유전완화 모델인 디바이(Debye)식을 적용하였으며, 도전율은 실험에서 얻어진 수식을 다른 논문에서 인용하였다. 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인하기 위해서 실험계를 구성하여 접지전극의 임피던스를 측정하고, 시뮬레이션 결과와 서로 비교하였다. 그 결과, 토양의 유전율과 도전율 특성을 고려한 본 논문 결과가 고려하지 않은 상용프로그램(NEC) 결과 보다 측정값과 더욱 잘 일치하는 것을 확인하였다. An impedance of ground electrode for information and communication facilities has a significant relationship with the electrical characteristics of soil where the ground electrode is buried. Especially, the impedance of ground electrode is directly affected by the characteristics of permittivity and conductivity in soil as a function of a frequency of an applied electric field. The program based on the electromagnetic field model was developed in MATLAB. Because both permittivity and conductivity can not be modified in commercial programs. The permittivity of soil was applied with the Debye equation which is a model of dielectric relaxation. And the empirical equation of the conductivity in soil was quoted in other paper. In order to confirm the reliability of proposed program, the impedance measurement of ground electrode was carried out, which were compared with the results of simulation in commercial program. In result, it was confirmed that the impedance and phase different simulated by appling the characteristics of permittivity and conductivity in soil are in good agreement with the measured values than results of NEC.

다양한 노이즈 대역이 제거된 전력설비 고장진단용 RF 필터뱅크 설계

안창환(Chang-Hwan Ahn) 대한전자공학회 2016 대한전자공학회 학술대회 Vol.2016 No.6

차단용량 상승시 폭발에너지 감소특성이 구비된 고성능 퓨즈링크 구현

안창환(Chang-Hwan Ahn),조성철(Sung-Chul Cho) 한국조명·전기설비학회 2016 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.11

Embedded Processor를 이용한 서지방호장치의 잔존수명 검출 방법

안창환(Chang-Hwan Ahn),이영준(Young-jun Lee),김상훈(Sang-Hoon Kim) 한국조명·전기설비학회 2021 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

지적불부합지 민원 유형에 관한 연구

안창환(Ahn Chang Hwan),김영종(Young-Jong Kim),최현(Hyun Choi) 대한공간정보학회 2014 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2014 No.11

직류 서보 전동기 센서리스 속도제어를 위한 뉴로-퍼지 관측기 설계

安昌煥(Chang-Hwan Ahn) 대한전기학회 2007 전기학회논문지 P Vol.56 No.3

This paper deals with speed-sensorless control of DC servo motor using Neuro- Fuzzy Observer. DC servo motor has very low rotor inertia and excellent response characteristic and it is very useful to control torque and speed. It is easy to detect the voltage and current and resolver or encoder is used to measure a rotor speed. But it has a limit as a driving speed to detect speed precisely. So it is problem to improve the performance of the driving system. To solve this problem, it is studied to detect a speed of DC servo motor without sensor. In particular, study on the method to estimate the speed using the observer is performed a lot. In this paper, the gain of the observer is properly set up using the Neuro-Fuzzy control and Neuro-Fuzzy Observer that have a superior transient characteristic and is easy to implement compared the existing method is designed. It calculates the differentiation of the rotor current directly using the rotor current measured in the DC servo motor and estimates the speed of the rotor using the differentiation. Proposed speed sensorless control method is performed using the estimated speed. Also, it is proved feasibility of the proposed observer from the comparison tested a case with a speed sensor and a case without a speed sensor which used a highly efficient drive and 200[w] DC servo motor starting system.

퍼지동조 속도관측기를 이용한 직류서보전동기의 저속운전 특성 개선

安昌煥(Chang-Hwan Ahn) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 P Vol.57 No.3

This paper deals with speed control of DC servo motor using a Fuzzy tuning observer. Speed sensor detect a speed of rotor continuously. But it have a limit as a driving speed to detect speed precisely. So it is problem to improve the performance of the driving system. To solve the problem, it is studied to detect a speed of DC motor without sensor. In particular, study on the method to estimate the speed using the observer is performed a lot. In this parer, the gain of the observer is properly set up using the fuzzy observer. The fuzzy observer has a superior transient characteristic and is easy to implement compared the existing method is designed. It estimate the derivative of the armature current directly using the armature current measured in the DC motor. It estimate the speed of the rotor using the differentiation. It is proposed speed sensorless control method using the estimated speed. Optimal gain of Luenberger observer is set up using the fuzzy observer and adapted speed control of DC servo motor low speed operation. It is proved excellence and feasibility of the presented observer from the comparison tested a case with a speed sensor and a case without a sneed sensor which used a highly efficient drive and 200W DC servo motor starting system.