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태양광 발전 시스템 사례 분석

사례 1BIPV 건자재 일체형 태양광시스템 - 창호업계개 요인류가 불을 이용할 줄 알면서부터 문명이 발전하기 시작했고 현대사회에서는 의식주에서부터 전자, 통신, 인터넷, 취미생활 등 어느 한 가지도 에너지를 이용하지 않고서는 아무것도 할 수 없는 시대에 살고 있다. 하지만 세계에너지소비 증가율 3%를 가정할 때 석유, 원자력 등을 포함한 1차 에너지의 가채 년 수는 향후 50년에 불과할 정도로 에너지 고갈 문제가 심각하다.또한 지구 생존과 관련되어 기후변화협약 등 국가 간 온실가스 분담금문제로까지 확대된 환경보존 문제의 가세로 세계 각국은 지난 30여 년 간 보다 근본적인 해결책 차원에서 각종 대체에너지 자원 개발에 많은 연구와 노력을 기울여왔다.분 석BIPV시스템 연구개발 활발 건축업계에서도 이와 관련한 연구가 지속적으로 이루어졌으며 특히 창호업계와 관련하여 업계선두기업을 중심으로 태양광을 이용하는 기술연구가 진행되어 왔었다.태양광발전(PV:Photovoltaic)은 특별한 유지관리, 공해 및 재료의 부식 없이 간단하게 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 기술로 다양한 응용분야가 있지만, 그 중에서도 특히 PV를 건축물의 외피 마감재료로 대체하는 건물 통합형 또는 건물 일체화 PV (BIPV, Building Integrated PV)에 대한 기술개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 실질적으로 올해초 개최된 독일의 세계적인 창호관련 전시회 BAU2007에서 가장 많은 관심을 불러일으킨 분야가 태양열에너지를 건축공법에 적용하는 분야였다.이미 태양을 에너지원으로 활용하고자 하는 선진국을 비롯한 각 국가들의 노력은 지속되어 왔다. 선진국에서는 보급 프로그램과 병행해 기술개발을 종합적으로 추진하고 있으며, 보급활성화를 위한 인증시험 및 평가 및 신뢰성 향상 등에 지속적인 연구를 진행하고 있다.우리나라도 태양광산업 자립화 기반 마련을 위해 핵심소재 국산화를 추진하고 있으며 2007년 태양열산업 관련 지원예산이 102억원으로 늘어나고 수요처 확대방안이 마련되는 등시장확대에 가속도가 붙을 전망이다. 서울시도 대체 에너지시설 도입 시 용적률 인센티브를 부여를 검토하는 등 태양열 에너지 도입에 나서고 있다.건물의 외피를 구성하는 요소로 통합된 PV시스템은 전력생산이라는 본래의 기능에, 건물의 외피재료로써의 새로운 기능을 추가함으로써 PV 시스템의 설치에 드는 비용을 절감하는 이중 효과를 기대할 수 있다.또한 기존의 독립형 PV시스템과 같이 설치공간을 위한 별도의 부지확보가 필요 없기 때문에 더욱 경제성 측면에서 유리한 기술이다.PV모듈을 건축에 일체화하여 적용할 수 있는 건물 구성 요소는 커튼월, 천창, 차양, PV지붕 타일, 투명 PV창호 등 매우 다양하며, 그 특성에 따라 자연채광이나 차양에도 이용 가능하여 건물의 전체적인 에너지성능 및 쾌적성을 향상시킬 수 있다.특히 2005년 발코니 확장 법안이 통과함에 따라 많은 공동주택과 아파트 입주자들이 발코니를 없애고 실내를 확장하고 있다. 이는 Buffer Zone을 없애고 실내를 외부 환경에 더욱 노출시키며 화재 위험은 차치하더라도 고층건물들은 외피 경량화로 인해 단열성능이 떨어져 냉난방부하를 증가시킬 뿐 아니라 특히 겨울철에는 결로현상과 cold draft등으로 의해서 재실자들 에게 불쾌감을 준다.공동주택의 경우 창호의 성능향상 이외에 특별한 대책이 없는 실정이며 이와 같은 외주부(Perimeter Zone)환경 개선을 위해서는 설비적 시스템의 설치가 필요하다는게 전문가들의 공통된 의견이지만 이는 화석에너지를 더 많이 소비하는 방법으로써 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 더욱 증가시킨다.이와 같은 이유를 개선하기 위해 건축자재업계에서 최근 연구가 활발히 진행되고 있는 분야가 바로 BIPV시스템 분야이다.동 향국내 2012년까지 10만호 공급을 목표로 하고 있다.2004년 세계 태양전지 생산현황을 살펴보면 현재의 태양전지생산 추세는 경정질 실리콘 태양전지가 90%이상 차지하고 그 중에서도 다결정 태양전지가 절반 이상인 관계로 PV모듈도 다결정 모듈이 많으며 국내에서는 거의 부라고해도 과언이 아닌 실정이다.이러한 내용은 곧 BIPV모듈의 재질과 색감이 건물외관 디자인을 결정 짓는 중요 요소로써 큰 영향을 줄 것임을 시사한다. 다결정전지의 특성은 높은 효율과 단결정전지에 비해 생 산 공정의 간편화로 비교적 경제적이라는 장점외에도 청색의 반짝이는 표면은 사람들의 호기심 자극과 호감을 가지게 하는 매력을 발휘하는 것이다.세계 PV모듈 생산의 90%이상은 일본과 독일, 미국이 차지하고 있으며 그외 소비역시 3개국 중심구도로 이루어져 전체시장을 석권하고 있는 실정이다. 이는 이 3개국이 오래전부터 정부주도로 대규모 주택용 태양광발전 시스템적용에 눈을 돌리고 과감한 투자와 기술개발의 결과로 보여진다.한편 1990년대 초반 독일을 중심으로 일어나기 시작한 BIPV상용화 및 보급계획을 통해 BIPV기반기술이 확립되는 계기가 되었으며, 구체적으로 1995~1997년 사이에 OECD 선진14개국이 이 분야에 투자한 액수가 3,400억원에 달했고 1992년부터 10년간의 세계 BIPV 년 평균 성장률이 24.3%를 나타냈다. 이러한 과정에서 현재까지 상품화된 BIPV모듈이 50여개에 이르고 2010년의 세계 BIPV시장은 700MW에 달할 것으로 예상하고 있다.국내에서도 이러한 추세에 상응한 조치로 2012년까지의 주택보급사업 로드맵을 수립하여 2004년 310호를 시작으로 2005년 800호 보급을 이루었고 2010년에 3만호, 2011년 6만호, 2012년 10만호 보급을 목표로 설정, 추진하고 있다. 또한 이와 관련하여 ‘발전차액 지원제도’나 ‘공공건물 설치의무화’ 등과 같은 각종 정책과 지운 사업을 활성화 시키고 주택공사가 추진중인 집단주거시설의 100만호 임대아파트건설 사업에 우선 보급한다는 방침이다.?일본 30%, 독일 39%, 유럽8%, 미국 9%, 기타 14%출처:http://www.solarbuzz.com사례 2솔라시티! 신·재생에너지산업의 메카 도약① 광 주개 요빛고을 광주가 환경친화적인 태양에너지도시(Solar City) 건설을 해 신·재생에너지 보급과 관련 인프라 확충 등을 적극 추진한 결과 신·재생에너지산업의 ‘메카’로 발전하고 있다.이와 관련하여 광주시는 산업자원부주최(에너지관리공단주관) 『2007 대한민국 에너지대전』의 부대행사로 오는 10월 2일 서울 COEX에서 열리는 ‘제1회 신·재생에너지 대상’ 시상식에서 영예의 대통령표창을 수상하게 되었다.이번 대상 수상은 총 73개 기관 및 개인이 응모하여 예비심사와 본심사 등 치열한 경쟁을 거쳐 선정된 것으로 2002년부터 중점 추진해온 Solar City Gwangju 건설 프로젝트가 중앙정부와 전문기관으로부터 높은 평가를 받은 것으로 분석된다.내 용 및 특 징광주시는 환경친화적인 태양에너지도시 건설을 위해 2002년부터 2011년까지 10년간 1천939억원(국비 707, 시비 243, 민자 989)을 투입하는 내용의 기본계획을 수립(’01)하고,지금까지 1천37억원(국비 304, 시비 80, 민자 653)을 투입하여 신·재생에너지 보급 및 관련 인프라 구축사업을 추진해 왔다.Ⅰ. 전국 최초의 ‘태양에너지도시조례’ 제정(’04.7)과 ‘태양에너지도시 광주 선언’을 통해지속 가능한 에너지 절약형 선진도시 건설을 대내외에 천명한데 이어, 태양에너지 이용시스템의 실증연구를 위해 조선대內 1만6천여㎡의 부지에 태양에너지 실증연구단지와에너지 자급자족형 그린 빌리지 111세대를 조성했다.Ⅱ. 市청사 주차장(100㎾) 등 90개소에 2천200㎾ 규모의 태양광 발전시설을 설치하고 서구문화센터 등 6천여개소에 태양열 급탕시설을 보급하였으며, 상무소각장의 소각여열(44Gcal/h) 이용 집단에너지사업 운영과 운정동 매립장의 매립가스 발전시설(3㎿),조선대 병원의 연료전지발전시설(250㎾) 등 신재생에너지보급을 적극 추진하였다.Ⅲ. 에너지이용 고 효율화를 위해 시영아파트에 소형 열병합 발전시설(200㎾)을 도입하였으며, 수완-하남2 택지지구 3만 8천세대에 열과 전기를 공급하는 집단에너지사업도 추진 중 이다.Ⅳ. 차세대 성장 동력으로 급부상하고 있는신에너지산업 육성을 위해 신에너지산업 육성종합계획을 수립(’05)하고, 관련 기업의 창업 및 기술개발을 체계적으로 지원하기 위해한국 생산 기술 연구원 광주 연구 센터에 'Solar City Center'를 설치·운영하고 있다.Ⅴ. 자치단체국제환경협의회(ICLEI)와 지속가능한 도시를 위한 ‘20%클럽’ 가입, 2004 아-태국제태양에너지학술대회 개최, 한·중·일 CO2 다이어트선언, 하늘·바람·땅 국제 에너지전 개최 등 국제협력사업에도 힘을 쏟고 있다.Ⅵ. 신·재생에너지에 대한 시민들의 이해를 돕기 위해 조선대 내에 태양에너지 교육홍보관(110억원)을 건립하는 한편, 광주과학기술원에는 에너지관리공단 지역에너지센터(87억원)를 건립할 계획이다.결 과Ⅰ. 광주시는 산업자원부가 시·도를 대상으로 매년 실시하는 에너지절약 및 이용효율화분야 평가에서 2005년과 2006년 2회 연속 최우수기관으로 선정되었다.Ⅱ. 지역 내 전체 에너지 사용량의 0.69%를 신·재생에너지로 공급하는 등 광주시의 태양에너지 도시 건설사례가 전국적으로 알려지면서 타 지역 언론의 취재 요청과 NGO 회원,자치단체 공무원 등의 시설견학을 위한 방문이 잇따르고 있다.Ⅲ. 광주시 집계에 의하면, 2004년부터 19회에 걸쳐 방송사의 집중취재가 이루어진 것을비롯하여 총 64회 3,550명이 태양에너지도시 건설사업을 공식 견학하는 등 신·재생에너지 관련시설이 도시 이미지 제고와 외지 관광객 유치에도 크게 기여하고 있다.이와 관련, 최현주 광주시 경제산업국장은 “‘빛고을’이란 이름 그대로 광주는 전국 최고의 직달일사량을 가진 태양에너지 이용의 최적지”라고 하면서 “고유가시대와 온실가스 감축을 위한 기후변화협약 발효 등 국제에너지환경 변화에 능동적으로 대응할 수 있도록 한국전력공사 이전과 연계하여 신에너지산업을 적극 육성해 나가겠다”고 밝혔다.② 대 구개 요대구시는 세계 육상 경기 대회장 태양광 발전 시설과 태양광 주택 보급 지원 사업, 시민햇빛발전소 건립 등 솔라시티 사업을 추진하고 있다.내 용 및 특

공학/기술| 2008.12.13| 7페이지| 1,000원| 조회(560)

재생에너지, 대구, 광주, 솔라시티, 태양에너지도시

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태양전지 이슈 - 대한민국 차세대 태양전지로써의 박막형 태양전지의 성장성

제목 : 태양전지의 이슈주제 : 대한민국 차세대 태양전지로써의 박막형 태양전지의 성장성1. 태양전지의 대략적인 개요 및 사용 점유율a) 태양전지의 분류b) 종류별 태양 전지의 특징① 결정질 실리콘 태양전지(Crystalline Silicon Cells)실리콘 태양전지는 크게 단결정(single crystal) 형태와 다결정 (polycrystalline) 형태의 재료로 나뉘며 기본적으로 p-n 동종접합 (homojunction)으로서 태양전지에 사용된다.단결정은 순도가 높고 결정결함 밀도가 낮은 고품위의 재료로서 당연히 높은 효율을 달성할 수 있으나 고가이고, 다결정 재료는 상대적으로 저급한 재료를 저렴한 공정으로 처리하여 상용화가 가능한 정도의 효율의 전지를 낮은 비용으로 생산하려는 의도로 사용된다.단결정 실리콘을 사용한 전지는 집광장치 를 사용하지 않은 경우의 기록이 약 24%정도이며 집광장치를 사용한 전지는 28%이상의 효율이 발표되었다. 다결정 실리콘 전지는 약 18% 효율이 발표되었는데, 효율의 도달 한계치는 단결정이 35%, 다결정이 19%정 도인 것으로 예측된 바 있다.② 비정질 실리콘 태양전지(Amorphous Silicon Cells)비정질 실리콘 태양전지(a-Si) 는 가장 상업적으로 성공한 최초의 박막 형태의 태양전지이다. 그러나 이 태양전지는 아직은 1980년대부터 예 상되어왔던 만큼의 효율은 현재 보이지 않고 있다. 그 이유는 빛을 받을 때 a-Si이 상당히 intrinsic degradation 되기 때문이다. 빛을 쪼 여줄 때 발생하는 intrinsic degradation은 약 20%정도로 제한될 수 있다. 따라서 재료의 가공기술과 디바이스 디자인을 얼마나 발전시키는가가 a-Si의 효율을 안정화 시키는 관건이 된다.다중접합 (multijunction)을 이용하는 디바이스(복합셀 내에서 더욱더 얇은 흡수층을 가능케 한다.) 와 빛을 잡아두는 방식은 안정된 효율의 태양전지를 제작하게 할 수 있다. 현재 이런 방법으로 비정질 실리콘 태양전지의 효율은 약 12%이상 그리고 모듈(module, 1평방 피트) 로서는 10% 이상의 고효율을 기록하고 있다.③ CuInSe2태양전지(CIS Cells)다결정 박막 CuInSe2전지는 p-n이종접합 구조를 기본으로 하며 약 1eV의 밴드갭을 가지고 있고 보통 0.5V이하의 open-circuit voltage(Voc)를 나타낸다. 몰리브덴(Mo) 으로 코팅된 유리기판 위에 p-type 반도체인 CIS층을 증착하고 그 위에 n-type CdS를 주로 화학적 용액성장법 (chemical bath deposition, CBD 또는 "Dip-Coating") 으로 입히고 투명전극 층인 ZnO를 스퍼터링법으로 증착한 후 금속전극을 입힌다. 이미 4ft2 모듈(module)에서 11%의 효율이 기록된 바 있으며 실험실에서는 17%를 상회하는 효율이 재현성 있게 기록되고 있다. CIS층은 진공증착 또는 금속막을 증착한 후 selenization공정을 거치는 2단계 방법 등으로 만들어진다. CIS의 밴드갭이 작은 편이므로 다른 종류의 전지보다 Jsc가 크고 Voc가 낮다. 최근의 경향은 Voc를 증가 시키기 위하여 Ga등의 원소를 합금시켜(e.g. CuIn1-xGaxSe2) 물성 및 전지효율에 대한 영향을 조사하는 것이다.④ GaAs 태양전지태양전지 재료 중에서 가장 높은 효율을 달성하였고 현재 우주용으로 상용화에 성공하여 흑자를 기록하고 있는 재료이다. GaAs는 최적의 밴드갭(1.45eV) 및 높은 광 흡수계수와 가장 높은 이론 효율치(39%) 등의 장점과 In,Al등과 쉽게 합금을 형성하여(InGaAs, AlGaAs) 밴드갭을 조절할 수 있다는 특성을 지녔다. 현재 단일 접합으로 28.7% (200 sun concentrator) 이 기록이며 GaAs/GaSb 중첩전지로는 34.2% (100 sun concentrator) 가 기록이다. 단점은 재료의 가격이 매우 높아(Ga의 희소성) 상업적으로 실용화하기에 어렵고 As의 유해성이 지적되고 있다.⑤ CdTe 태양전지CdTe는 밴드갭이 1.45eV로서 이론적으로 이상적인 값을 갖고 있으며 전기적 및 광학적 특성이 태양전지재료로서 적합한 것으로 알려져 있으나 무엇보다도 중요한 성질은 물질의 합성이 쉽다는 점이다.현재까 지 다양한 방법, 즉 근접승화법(Closed-Spaced Sublimation, CSS), 진 공증착법, 전착법, screen printing, spray pyrolysis, metallorganic chemical vapor deposition(MOCVD) 등의 방법이 사용되어 10%이상의 효율이 입증되었다. CdTe층의 합성방법에 상관없이 화학양론비에 맞는 막을 형성하고 CdCl2 용제를 표면에 입힌 후 400oC 정도에서 열처리하면 대략 10%의 효율을 쉽게 얻을 수 있다고 알려져 있다. CdTe물성에 관한 일반적인 사항은 Zanio에 의해 정리된 바 있다. CdTe전지 기술은 소위 "superstrate" 구조가 제안되고 마지막으로 화학적 용액 성장법으로 CdS를 입히는 공정이 제안되었을 때 각각 전지의 효율이 획기적으로 증가되었다.c) 결정질 실리콘 대비 박막 태양전지 점유율d) 시사점 : - 사용되어지는 태양전지 중 현재 실리콘 태양전지의 점유율 가장 높다.2. 태양전지 원료 중 가장 많이 사용되는 폴리실리콘의 문제점a) 폴리 실리콘의 가격폴리 실리콘의 가격이 지속적으로 상승하고 있다. 2003년 킬로그램(㎏)당 30달러였으나 올해는 250달러로 폭등했다. 5년도 안 되는 기간동안 10배 이상 오른 것이다. 분석가들은 오는 2010년까지 전 세계의 폴리실리콘 총 수요량은 8만 5000톤 정도인데 총 공급량은 5만 8800톤으로 총 수요의 약 30%인 2만6200톤이 부족할 것으로 보고 있다.# 2008년 10월 폴리실리콘 가격 및 웨이퍼 가격b) 폴리 실리콘의 수급반도체 및 태양전지 업계가 원재료 폴리실리콘의 극심한 부족현상으로 몸살을 앓고 있다. 전 세계적인 에너지 확보 노력의 일환으로 태양 전지산업이 극성장하면서 이를 위한 실리콘 수요가 급증세를 보이고 있기 때문이다. 유럽을 비롯한 세계 각국 정부들이 보조금과 인센티브등을 지원하면서 태양전지 산업이 확대됐지만 솔라패널의 원료인 폴리실리콘 생산 시설은 수요를 따라가지 못하고 있다. 더구나 이제까지 폴리실리콘은 주로 반도체 웨이퍼 재료용이었지만 최근 태양전지 분야용으로 30%가량 소비되며 점점 비중이 늘어나고 있는 상황에서 폴리 실리콘의 수요가 더 확대 될 것으로 보여 장기적으로 수급에 큰 차질이 생길 것으로 예상된다.c) 폴리실리콘의 시장구조세계 시장은 햄록(), 바커(), REC, Tokuyama, MEMC, 미쯔비시, 수미토모 등 7개 주요선도 기업에 의해 과점 시장을 형성하고 있다. 그러나 2005년도 말 신규기업 점유율이0.4%에서 2년만에 18.9%로 확대 되었다. 여기서 중국 기업들이 가장 대표적인 신규진입기업들이며, 한국 및 유럽의 기업들도 적극적으로 시장에 진입하고 있다.이러한 증가의 원인은 크게 3가지이다.첫째, 태양전지용 폴리실리콘의 수요가 급속한 증가, 둘째, 시장수급 불균형심화에 따른 제품 가격 급등, 셋째, 기술진입 장벽의 상대적 약화이다.d) 시사점이와 같이 폴리실리콘의 가격, 수급문제, 시장구조의 한계성 때문에 장기적인 측면에서 폴리실리콘 태양전지가 아닌 새로운 박막 태양전지로 눈을 돌려야 할 때 이다.3. 박막 태양 전지의 전망a) 제조비용 측면에서 실리콘웨이퍼 태양전지보다 우수① 박막전지의 제조비용은 Watt당 $2 내인 반면, 실리콘 태양전지는 Watt당 $3에가까운 수준이다.② 박막 태양전지는 실리콘 사용량이 거의 없거나 다른 화합물을 이용하기 때문에

공학/기술| 2008.12.13| 8페이지| 1,500원| 조회(692)

성장성, 폴리실리콘, 태양전지 미래, 폴리실리콘가격

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임나일본부설의 흐름

임나일본부설의 흐름1945년 이전① 일선동조론일선동조론은 한국고대사에 대한 연구를 통해 조선과 일본은 같은 민족이라는 결론을 이끌어 내어 조선에 대한 일본의 식민지지배를 합리화한 이론이다. 이 이론은 도쿄제국대학 교수들에 의해 저술되고 이후 일본사 교육의 중요한 저본(底本)이 된 〈국사안 國史眼〉(1901)에서 고대의 한일관계가 동조론의 입장에서 서술됨으로써 나타나기 시작했다. 이후 1910년 일제가 조선을 강점한 것을 합리화하는 사론으로서 강조되었다.조선 강점 직후에 일본역사지리학회 기관지인 〈역사지리〉는 당시 일본의 역사학자 대부분을 동원해 임시증간호로서 '조선호'를 발간했는데 그들이 쓴 글은 모두 일본의 조선합병에 대한 동조론을 근거로 예찬했다. 그 집필자의 하나인 기다 사다기치(喜田貞吉)는 〈일본민족이란 어떤 것인가?〉·〈한국민족이란 어떤 것인가?〉·〈한국병합과 역사〉 등의 글을 발표해 이 논문들 속에서 일선동조론에 대하여 언급했다. 그리고 서울의 동원사(同源社)에서 발행하는 〈동원 同源〉이라는 잡지 제3호에(1919년 12월호) 〈일선양민족동원론의 경개 日鮮兩民族同源論の梗槪〉라는 제목으로 앞의 논문들을 종합하여 발표했다. 기다 사다기치는 다시 이글을 증보하여 자신이 주필로 있는 잡지 〈민족과 역사〉 제6권 1호에 〈일선양민족동원론 日鮮兩民族同源論〉이라는 논문을 발표했다. 기다 시다기치는 이상의 논문에서 고문헌에 대한 연구를 통해 유물·언어·신화·풍습 등 다방면에서 조선과 일본의 양 민족이 동원(同源)·동종(同種)이라고 주장했다. 그리고 이러한 동원동조론(同源同祖論)은 임나 문제를 비롯한 일본의 남조선경영설에 뒷받침되어, 태고 이래 일본이 조선을 지배했다는 침략적 우월성을 근거하고 있었다. 조선과 일본이 같은 조상으로부터 피를 나눈 근친관계에 있고 태고 이래 조선이 일본의 지배하에 있어서 조선에 대한 일본의 가부장적 지배가 가능한 것이라면, 조선은 이제 일본에 대해 외국·외민족은 될 수 없으므로 일본에 흡수되지 않으면 안 된다며 일제의 조선 강점을 합리한 비판적 연구를 선행시켰다.『일본서기』에 보이는 임나(가야) 관련사료 중에 '일본'이 주체로 묘사되어 있는 기사들 가운데에는 백제를 주체로 바꾸어 놓아 보면 사리에 맞게 되는 것들이 적지 않다고 전제하였다. 4세기 말 경에 왜가 '가라칠국(加羅七國)'을 점령하였다는 기술에서 보이는 역사적 사실이란 백제의 가야제국 정복이라고 해석하였으며, 6세기 중엽에 보이는 '임나일본부'란 다름 아닌 '임나백제부'와 같은 것이었으며, '임나백제부'는 백제가 군사적 목적으로 가야지역에 설치하였던 군사령부와 같은 성격으로 해석하였다.다만 이러한 해석에서 백제의 가야제국에 대한 군사적 행동이 이해될지는 모르겠으나, 백제의 군사행동에 보이는 왜병의 활동이라든지, '임나일본부'의 관련기사에서 보이는 왜계통의 인명은 어떻게 해석해야 좋을까 하는 의문이 남게 된다. 이러한 왜병의 존재와 왜계통의 인명에 대하여 대안을 제시하여야 좋을까 하는 의문이 남게 된다. 이러한 왜병의 존재와 왜계통의 인명에 대하여 대안을 제시하였던 것이 김현구(金鉉球)의 연구였다. 김현구는 백제군과 같이 움직이는 왜병의 성격을 용병과 같은 성격으로 보고, 이러한 용병은 백제가 왜에 선진문물을 전수하였던 반대급부이며, 왜계통의 인명은 일찍이 일본열도에서 백제에 이주하여 백제왕의 신하 노릇을 하고 있었던 왜계통의 백제인이라고 규정지었다.⑤ 외교사절설(外交使節說)이상의 연구들은 '임나일본부'의 실체에 대해서 각기 다른 해석을 전개하고 있으면서도, '임나일본부'를 왜의 통치기관이나 백제의 군정기관과 같은 관청이나 기관의 성격으로 이해했던 점에서 일치하고 있다. 그러나 『일본서기』에 보이는 '임나일본부'의 관련사료에 의하는 한 통치나 군사적 구실을 찾아볼 만한 기술은 전혀 없다. 이러한 점에 주목하면서 주고나적 시각의 연구를 지양하면서, 『일본서기』에 보이는 '임나일본부'에 관련되는 사료에 대한 비비판적 연구를 바탕으로 보다 객관적인 실체규명의 연구가 제시되기에 이르렀다. 즉 '부(府)'의 원형이 '미코토모치'임을 확인하고(泰和)로 읽혀지지지만, 중국의 연호에 보이지 않으므로, 음이 서로 통하는 태화(太和)가 태화(泰和)로 새겨진 것으로 보는 것이 옳다고 주장하였다. 즉 칠지도에 새겨진 '태화사년(泰和四年)'은 중국 동진(東晋)의 연호인 '태화사년(太和四年)'이며, 곧 369년에 해당한다는 것이다. 여기에 백제와 왜왕을 새롭게 판독하였던 성과를 더해 신공 52년(372)에 백제가 왜에 칠지도(七枝刀)와 칠자경(七子鏡)을 바쳤다는 내용과 연관시켜 해석할 수 있다고 하였다. 물론 칠지도 명문(369년)과 (372년)의 사이에 연대의 차이는 있지만, 전자가 백제에서 칠지도가 만들어진 해를 나타낸다면, 후자는 칠지도가 왜에 전해진 연대를 보여준다고 해석할 수도 있고, 그렇지 않으면 의 기년에 문제가 있는 것은 주지의 사실이므로 서로 모순되는 것은 없다고 주장하였다.결국 백제가 칠지도를 왜왕에게 바친 이유도 가 전하는 것과 같이 해석하였다. 는 신공 49년(369)에 왜(倭)가 가야(加羅七國)를 정복하여 백제에 주었는데, 신공 52년(372)에 백제는 이에 감사하는 뜻으로 칠지도(七枝刀, 七支刀)를 왜에 바쳤다고 이해하였다. 이러한 해석은 전에 없었던 정밀한 판독작업에 뒷받침되어 근년까지 일본학계의 통설적 지위를 차지하게 되었고, 백제가 왜에 칠지도를 바쳤다는 '헌상설(獻上說)'의 전형을 이루게 되었다.물론 현재 일본의 모든 연구자가 이러한 해석에 추종하는 것은 아니다. 칠지도명문이 백제와 왜 사이의 상하관계를 보여 주는 것이 아니라, 백제와 왜가 초기적 외교관계를 가지게 된 것을 보여 주는 기념비로 보아야 한다는 '대등설(對等說)'이 제시되기도 하였고, 칠지도를 보낸 직접적인 주체가 '백제 왕세자'로 보이고 있음에 주목하여 백제 개로왕 14년(468)에 왕세자였던 문주왕이 국정을 전담하는 상좌평에 취임한 기념으로 제작하여 왜에 증여한 것으로 해석하는 '증여설(贈與說)'이 제시되고 있다.한편 북한과 남한에서도 칠지도 명문의 연구가 진행되었다. 일본의 연구가 명문의 판독에 치중하였던 경칠지도가 강(鋼)을 재료로 하였음이 밝혀졌다. 수 없는 담금질과 망치질로 강철(鋼鐵)의 칠지도를 만들었다는 뜻이다.生百兵 이 구절은 칠지도의 효험을 나타낸 것으로, 좋은 재료와 많은 정성으로 만들었기 때문에, 백병(百兵)을 물리칠 수 있다는 뜻이다. 백병(百兵)은 모든 무기 또는 많은 군사를 의미하지만, 액(厄)을 쫓는다는 주술적인 뜻도 담고 있다.宜供供侯王 위와 같이 만들었고 위와 같은 효험을 가지고 있으니, 후왕(侯王)에게 주기에 적합하다는 뜻이다. 그렇다면 후왕은 누구이며, 그 위치는 어떠한가? 뒷면의 명문에 의해 후왕이 칠지도를 받는 왜왕임은 분명하지만, 칠지도를 주는 백제에 대해 어떤 위치였던가에 의견이 엇갈리고 있다. 백제가 천자(天子)와 같은 입장에서 왜를 제후(諸侯)와 같이 표현했다고 보는 입장과 금문에 쓰이는 상투적인 길상구(吉祥句)로서 상하관계는 무의미하다고 보는 입장이 있다. 공공(供供)은 일반적으로 제공한다는 뜻으로 이해되지만, 그렇다고 한다면 같은 두 자를 중복해 쓸 필요는 없다. 여기에서 다른 금석문에 공공(供供)이 공공(恭恭)과 같이 쓰였던 예에 주목하여 '순순한' 또는 '예의 바른'의 뜻으로 해석하는 것이 좋을 듯하다. 따라서 최초의 교섭제의에 '순순히 따르는' 왜왕에게 칠지도의 효험이 있을 것이라는 백제의 의지가 담겨 있었던 것으로 해석함이 옳을 것이다.(祥?) 이 구절에서는 맨 끝자만이 작(作)과 비슷하게 읽혀져 왔을 뿐이다. 따라서 이 구절에 칠지도를 만든 사람의 이름이 쓰여 있었을 것으로 보는 것이 일반적이었다. 그러나 뒷면의 명문에서는 백제의 왕세자가 만들었음이 분명하기 때문에 제작자의 이름을 두번씩 썼다고 생각하는 것은 비합리적이다. 물론 백제 왕세자는 책임자였고 실제 제작하였던 기술자의 이름이 씌여졌다고 생각할 수도 있겠으나, 기술자에 불과한 공인(工人)의 이름이 주관자였던 왕세자 앞에 쓰여졌다고는 생각하기 어렵다. 다른 금석문의 용례에 따라 '영구히 크게 길하리라(永年大吉祥)'와 같은 상투적인 길상구(吉祥句)의 내용심으로한 한국고대사의 발전과정을 해명하였다기 보다는 辛卯年記事를 비롯한 고대 한일관계의 연구가 주류를 이루어 왔다고 하여도 좋을 것이다. 그 이유는 무엇일까?陵碑의 연구사가 신묘년기사의 연구와 궤를 같이하게 된 주된 이유는 參謀本部를 중심으로 한 日本帝國主義官學이 초기의 탁본 과정에서 변조 또는 오독된 자료를 토대로 신묘년기사를 왜곡 해석하여 이른바 '任那日本府'라는 고대 일본의 한반도 진출설의 가장 중요한 근거로 삼고, 나아가 일제의 한국침략을 정당화하는 征韓論으로 발전하였기 때문이다.酒勾景信에 의해 반입된 '雙鉤加墨本'을 처음으로 해독한 일본 참모본부의 촉탁 요코이(橫井忠直)는 '신묘년기사'를 ぢ百殘新羅舊是屬民由來朝貢而倭以辛卯年來渡海破百殘0 0 新羅以爲臣民っ으로 석독하고({會餘錄}5집,1989), 이를 바탕으로을 바탕으로 那可通世등 어용학자들의 '백제와 新羅는 예로부터 屬民이어서 朝貢을 해왔는데 倭가 辛卯年부터 바다를 건너와 百濟, 加羅, 新羅를 정복하여 臣民으로 삼았다.'는 요지의 해석이 오랫동안 정설로 인정되어 {일본서기}의 신공황후의 삼한정벌론과 결합되어 任那日本府說의 가장 중요한 논거가 되었으며,전후에도 1970년대에 이르기까지는 이러한 견해가 수정되지 않은채 계속 주장되었다.당시 동아시아의 역사적 상황과는 모순된 견해가 일본학계의 통설로 인정된 이유는 幕末에서 明治維新기에 등장한 征韓論과 밀접한 연관을 갖는다.정한론은 국학자들의 존황사상을 이념적 축으로 하고 다른 한편으로는 서구열강의 외압에 따른 위기와 손실을 조선침략으로 만회해야 한다는 代償論에서 비롯된 것인 데, 존황사상의 근거가 바로 일본서기의 건국신화에 나타난 삼한정벌, 임나경영등이었기 때문이다. {日本書紀}의 기사는 허구적 기록으로 사료적 가치가 떨어졌기에 이를 보완할 필요가 절실하던 차제에 마침 능비가 발견되자, 이러한 목적을 위해 일본학계는 능비연구에 필요이상의 관심을 기울였던 것이다. 곧 근대 일본관학에 있어 능비의 변조와 왜곡은 그것이 단순한 고대 한일관계사의 문제여서가 아니

인문/어학| 2008.12.13| 22페이지| 2,500원| 조회(169)

일본, 고구려, 광개토대왕비, 칠지도, 일선동조론

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신디사이져(Synthesizer)역사 및 원리 알고리즘

1. 신디사이저의 역사계속되는 전기 기술의 발전은 음악의 발전에도 꽤 큰 영향을 끼쳤으며 그 노력은 이미 오래 전부터 계속되어 왔다.1920년에는 소련의 물리학자 레온 텔레만이 발명한 ‘텔레만’이 1928년에는 프랑스의 모리스 마르토소가 발명한 ‘옹드 마르토소’등이 신디사이저의 기원이라고 할 수 있다.1930년대 초에 나온 전자 오르간은 오늘날 신디사이저의 탄생을 예고한 초기적 악기라 할 수 있다. 이 당시에는 처음으로 각 키마다 다른 음향 발생기를 세트시키는 방법을 찾아 내었고 연주할 때에는 서로 다른 음향 주파수가 증폭회로로 전달되는 획기적이면서 파격적인 악기가 제작되었는데 그것이 바로 우리가 잘 알고 있는 ‘Harmond organ'이라는 것이다. 이 하몬드 오르간의 인기는 대단하였으며 음악계에 미친 영향은 과히 파격적이어서, 현재까지도 유일하게 블루스나 재즈음악에서 꾸준히 연주되어지는 악기이기도 하다.1948년에는 중요한 실험이 피에르 스에퍼와 피에르 헨리라는 두 명의 프랑스 작곡가에 의해서 시도되었는데, 이들의 실험 내용은 테이프 레코더를 이용하여 수많은 자연음을 녹음해 놓고 그 테이프상에서 어떤 특정 음색을 추출하고 그 추출음을 다시 합성하는 것이었다. 이 두 사람은 몇 년 동안의 시도와 연구 끝에 1955년 물의 소리를 그대로 작곡한 ‘Dripsody'라는 곡을 통하여 실험결과를 발표하였다. 이를 전자음악사에서는 ’Musique Concrete'로 표현되어 있다.1950년대 초에는 새로운 유형의 전자 음악 스튜디오가 유럽지방을 선두로 선을 보이기 시작하였다. 이 스튜디오들은 오늘날과 같이 음의 샘플링 작업이 아닌 테이프 레코더를 이용하여 음을 만들고 합성하는 파형 생성기와 그것을 다시 믹싱할 수 있는 등의 기술 장비를 갖추고 있었다. 얼마 후 이런 장비들을 동시에 제어할 수 있는 시스템이 1955년 RCA 연구소에 의해 개발되었는데 이 시스템은 많은 스튜디오 장비들을 하나의 단위로 묶어내는 기능을 가졌으며, 천공카드를 이용하여 연주 할 수 있었다.컴퓨터와 함께 전자 악기에 있어서도 제품의 소형화, 가격의 저렴화를 가져오게 되었다는 것이다.결국 1965년 전압제어 발전기(VCO : Voltage Controlled Oscillator)가 발명되면서부터 건반으로 음색 출력을 직접 컨트롤 할 수 있게 되는 획기적인 신디사이저의 혁신을 가져오게 된 것이다.로버트 무그라는 사람이 이 새로운 방식을 도입한 신디사이저의 개척자인데 그의 연구 끝에 만들어진 ‘무그 신디사이저’의 출현은 충격적이었고 이 악기의 보급은 하몬드 오르간에 버금갈 정도로 음악계에 커다른 변화를 주었다.그 후, 디지털 공학의 발전과 함께 1971년 말에는 VLSI(초고밀도 직접회로) 기술을 이용한 4004로 불리는 4비트 마이크로프로세서가 INTEL사에 의해서 처음 발표되었다. 이 마이크로프로세서가 전자악기에 응용이 되면서부터 하나의 건반악기를 완벽하게 프로그램화하게 되었고, 뿐만 아니라 1970년대 후반부터는 아날로그 방식의 악기들이 디지털 방식으로 전환되는 일대 혁신이 일어나게 되었다.어떤 음색의 파형에 대응되는 전압을 지속적으로 일정하게 발생시켜 소리를 만들어 내는 Analog 방식에 비하여 그 음색 파형을 일률적인 시간차로 샘플링하여 그것을 전압 변환이 가능한 수치 정보로 변화시키는 방식을 Digital 방식이라고 보통 말한다면 그만큼 Digital 방식은 정보의 전달과 전송에 있어서 큰 편리함을 갖고 있기 때문에 수치 데이터라는 점에서 가능한 한 데이터 편집을 다양하게 할 수 있었다.이러한 디지털과 마이크로프로세서의 접목으로 신디사이저의 음색이 점차 다양해져 갈 수 있었고, 그 다양한 음색을 효과적으로 이용할 수 있는 DigitalSequencing의 필요성이 대두되어 마침내 1976년 Roland사에서 MC-4 Micro Composer 라는 시퀀서가 최초로 제작되었다.그러나 당시의 전자악기 메이커들은 제각기 특성있는 전압 제어 방식을 채택하여 악기를 제작하였기 때문에 자사의 악기 내에서만 호환이 가능하고 다른 회사의 악기하고는 같이해결하기 위하여 세계 여러 나라의 악기 제조사들이 모여서 많은 협의를 한 결과 마침내 1983년 미국 산호세에서 MIDI(Musical Instrument Digital Interface)라는 악기간의 세계범용 Communication Language가 탄생되었다.2. The Algorithm of Synthesizer신디사이저의 구조는 크게 아날로그 신디사이저와 디지털 신디사이저로 구분되어진다. 하지만 신디사이저의 기초구조는 모두 같은 원리에서 출발되어지고, 단지 음원의 필터링(Filtering)이나 엔벨로프를 먹이는 방식같은 합성 방법이나 용어들에서 약간의 차이가 있을 뿐 모두 같은 원리에서 출발되어 지고 있으므로 가장 기본구조인 아날로그 방식에 중심을 두고 설명하겠다.모든 신디사이저는 다음의 구조로 이루어져 있다.각 부분에 대해서 설명하면① VCO (Voltage Controlled Oscillator)오실레이터에서 발진되어질 파형을 전압의 변화량으로 제어하는 시스템으로서 전압 변화의 매체는 여러 가지가 있을 수 있는데 대표적으로 키보드를 들 수 있다.발진되어지는 파형의 종류는 정현파, 톱니파, 사각파, 펄스파 등이 있다.a. 정형파(Sine Wave)어떠한 배음도 가지지 않는 전형적인 사인파는 아주 건조한 소리이다. 병에 바람을 불어 넣을 때 나는 소리와 비슷한 이 소리는 모든 소리의 근원이며 신디사이저의 음 합성에 있어서도 모든 소리의 출발점이 되는 가장 근본적인 파형이다.b. 톱니파(Sawtooth Wave)소리에는 많은 배음이 포함되어 있다. 물리학적으로 톱니파의 주기함수는 정현급수에 의한 사인파들의 집합으로 표현할 수 있다. 감산합성의 경우 오실레이터가 만들어낸 이와 같은 톱니파를 필터로 걸러내는 조절을 하여 음색을 결정하기 때문에 최종적인 배음구성은 원 파형의 틀을 기본적으로 유지한다. 즉 기본파형이 지닌 음색상의 특징은 합성 후에도 반영된다는 의미이다. 이처럼 사인파의 2차합성에 의해 얻어지는 톱니파는 과거 아날로그 신디사이저의 중요한 음색자된다. 스펙트럼을 살펴보면 톱니파보다 배음이 적다. 사각파는 파형의 상하 펄스폭이 같다. 그런데 그 폭을 달리하면 배음구성이 완전히 다른 펄스파가 생성된다. 이러한 펄스파는 폭의 차이에 따라 20%, 30%로 기록하고 사각파는 이론적으로 50%의 펄스파이다.② VCF (Voltage Controlled Filter)변조의 절정을 다루는 시스템으로서 VCO에서 출력된 Source Wave를 여러 가지 다양한 음색으로 변조하기 위한 요소이며 신디사이저에서 가장 중요시되는 부분이다. 필터란, 말그대로 원하는 주파수를 걸러내어 새로운 주파수를 출력시키는 요소로 이것의 종류와 기능이 얼마나 많은가에 따라서 신디사이저의 전체적인 능력을 나타내는 평가요소라 해도 과언이 아니다.초기 아날로그 신디사이저의 무게나 크기가 거대해질 수밖에 없었던 가장 직접적인 이유는 바로 이 Filter Circuit영역이 차지하는 공간이 크기 때문이었다. 그러나 기술이 발달로 아날로그 필터들이 디지털 필터로 대치되면서 신디사이저의 크기는 현저하게 작아지고 또 가벼워 졌다.필터의 종류는 Lowpass Filter, Highpass Filter, Bandpass Filter, Bandreject Filter(Notch Filter), Allpass Filter 등이 있다.a. HPF (HighPass Filter)One Pole High Pass Filter의 예로 하이패스 필터의 기준점 이상의 소리는 통과시키고 그 이하의 소리는 차단한다. Low Cut Filter라고도 한다. 이때 기준점이 되는 곳을 Cut Off Frequency라고 하는데 컷오프주파수는 하이 패스나 로 패스필터일 경우 패스 밴드 내에서 소리의 소기가 3dB보다 낮은 점이 된다.b. LPF (Low Pass Filter)One Pole High Pass Filter의 예로 로패스 필터의 기준점 이하의 소리는 통과시키고 그 이상의 소리는 차단한다. High Cut Filter라고도 한다.c. BPF (Band Pass Filt 종류이긴 하지만 제어 할 수 있는 밴드폭이 밴드 리젝트 필터(BRF)에 비해서 극단적으로 좁다는 것이 특징이다.③ VCA(Voltage Controlled Amplifier)음색의 세기를 전압의 변화로 제어하는 시스템으로서 변조의 가장 기본이 되는 방법이며 음의 색깔 즉, 주파수를 제어하는 것이 아니고 다만 진폭을 제어하는 것에 유의해야 한다. 보통 앰프라고 하는 것이 바로 이 Amplifier인데 오실레이터에서 얻어진 적은 신호를 스피커와 같은 출력 측에 보내기 위해 큰 신호로 변환 시키는 장치를 말한다. 즉 입력측에서 얻어진 신호의 전압 또는 전력등을 확대하여 출력 측에 큰 에너지의 변화로 출력하는 장치이다.3. MODULATION(변조)VCO, VCF, VCA의 가장 기본적인 세 단계를 거치면서 신디사이져에서는 소리가 만들어지지만, 변조를 위한 가장 중요한 2가지 기능이 추가 되어야 한다. 바로 LFO 와 GE 이다.① LFO (Low Frequency Oscillator)a. 기능과 역할저주파 발생기(LFO)에서는 사람의 가청 주파수 20Hz 이하의 주파수를 발생시키기 때문에 우리들이 직접 감각할 수는 없는 주파수 이지만 음색의 흐름이나 음색의 성격, 여운 등을 결정하는 중요한 부분이다. 밑의 그림 같이 6가지의 기본 주파수를 연속적으로 발생시켜 합성된 음색 주파수를 싣고 운반하는 일종의 반송파의 역할을 하는 것이다.참고. 반송파란?예를 들어서, 라디오 방송의 경우 음성신호를 그대로 전파로 보내는 것이 아니라, 방송국에 의해 정해진 일정한 진폭과 일정한 주파수의 고주파전류를 사용하여 이것을 음성신호로써 변화시키고(변조), 송신 안테나에 가해서 방송전파를 얻고 있는데, 이 고주파전류를 반송파라고 한다.라디오 ·텔레비전뿐만 아니라, 무선통신은 모두 반송파를 사용하는 반송통신방식으로 되어 있다. 반송파의 주파수는 전달해야 할 신호의 최고 주파수의 10배 이상인 것을 사용해야 하며, 통신의 종류에 따라 정해진 주파수 정밀도의 범위에서 안정되어야 한다고 규정되한다.

공학/기술| 2008.12.12| 9페이지| 2,000원| 조회(1,827)

주파수, 변조, 전자음악, 정현파, 전자악기

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1. 제 목: 중첩 정리, 테브난 정리, 노튼 정리, 밀만 정리2. 목 적(1) 중첩 정리를 실험적으로 증명한다.(2) 직류회로의 테브난 등가정전압원과 테브난 등가저항의 값을 결정한다.(3) 직류회로의 노튼 등가정전류원과 노튼 등가저항의 값을 결정한다.(4) 밀만의 정리를 실험적으로 증명한다.3. 심험 내용(1) 관련 이론중첩 정리이 원리가 적용되는 회로를 선형(linear) 회로라 한다. 이 원리는 2개이상의 전원을 포함한 회로에서 어떤 점의 전위 또는 전류는, 각 전원이단독을 존재 한다고 했을 경우, 그 점의 전위 또는 전류의 합과 같다는 것이다.{테브난 정리그림 1에서처럼, 두 단자를 가진 임의의 회로망을 하나의 등가전원과 하나의 등가 저항이 직렬연결된 회로로 바꾸어 놓을 수 있다는 것이 Thevenin 정리이다.{그림 1. 임의의 회로망과 그 Thevenin 등가회로이 때 등가전원 Vth와 등가저항 Rth의 값은 등가회로를 생각하면 쉽게 구할 수 있다. 실험적으로, Vth는 두 단자 사이를 개방시킨 상태에서의 두 단자 사이의 전압인open-circuit voltage (Voc)를 재서 구할 수 있다. 회로망의 내부 회로가 알려져 있을 경우에는, 역시 두 단자 사이가 개방된 상태에서의 두 단자 사이의 전압을 계산하여 구할 수 있다.예로서 그림 2(a)의 회로의 Thevenin 등가 전원을 구해보자. 두 단자 a, b 사이를개방하면 R3에는 전류가 흐르지 않으므로, 그림 2(c)에서와 같이 Vth는 공급전원 V에 의한 전류가 R1과 R2를 통해 흐를 때 R2에 걸린 전압과 같다. 즉,{V_th ~=~ V`` R_2 over {R_1 ``+``R_2}``(1)이다.{그림 2. Thevenin 등가 회로 구하기. (a) 주어진 회로망, (b)와 (c) 등가 전원의 값 구하기, (d)와 (e) 등가 저항 구하기, (f) Thevenin 등가 회로.Thevenin 등가저항 Rth는 여러 가지 방법으로 구할 수 있다. 첫 번째 방법으로는open-circuit voltage (Voc)를 short-circuit current (Isc)로 나누어 구할 수 있다.Voc는 위에서 설명한 바와 같고, 그림 1(b)의 회로에서는 Vth가 된다. Isc는 두 단자사이를 단락시킨 상태에서 두 단자 사이를 흐르는 전류를 재는 것으로 그림 1(b)의회로에서는 Ohm의 법칙에 의해 Vth/Rth가 된다. 따라서 Voc를 Isc로 나누면,{{V_oc} over {I_sc} ~=~ V_th over {V_th `/ R_ th} ~=~ R_th ``(2)가 되어, Rth를 얻게 된다.두 번째 방법으로는, 회로망 내의 모든 전원을 단락시키고 두 단자를 개방한 상태에서의 두 단자 사이의 저항을 측정하거나 계산하여 구할 수 있다. 예를 들어 그림2의 경우, (d)가 전원을 단락시킨 회로이고, 이를 (e)와 같이 바꿔 그릴 수 있으므로, Rth는{R_th ~=~ R_3 ``+`` R_1 // R_2 ~=~ R_3 ``+``{R_1 R_2} over {R_1 ``+`` R_2}``(3)가 된다.세 번째 방법으로는 그림 2(f)와 같이 두 단자 사이에 가변저항을 부하저항으로 연결한 후, 가변저항 값을 바꿔가면서 두 단자 사이의 전압을 측정하다가, 두 단자사이의 전압이 0.5 Voc가 될 때의 가변저항의 저항값을 측정하면 Rth와 같아지게된다. 왜냐하면, 가변저항 RL 양단의 단자간 전압 Vter는{V_ter ~=~ V_th`` R_L over {R_th + R_L }``(4)이고, RL = Rth 일 때, Vter = 0.5 x Vth 이기 때문이다.노튼 정리그림 3에서처럼, 두 단자를 가진 임의의 회로망을 하나의 등가전류원과 하나의 등가저항이 병렬연결된 회로로 바꾸어 놓을 수 있다는 것이 Norton 정리이다.{그림 3. 임의의 회로망과 그 Norton 등가회로Thevenin 등가회로의 경우와 마찬가지로, Norton 등가회로에서도 등가전류원 IN와등가저항 RN의 값은 등가회로를 생각하면 쉽게 구할 수 있다. 실험적으로, IN는 두단자 사이를 단락시킨 상태에서의 두 단자 사이의 전류인 Isc를 재서 구할 수 있다.회로망의 내부 회로가 알려져 있을 경우에는, 역시 두 단자 사이가 단락된 상태에서의 두 단자 사이의 전류를 계산하여 구할 수 있다.예를 들어 그림 4(a)의 회로의 경우, Isc는 (b)와 같이 두 단자 사이를 단락시켰을때 두 단자 사이의 전류이고, 이를 (c)와 같이 변형하여 그리면 R3를 통해 흐르는전류이다. 전지를 통해 흐르는 총 전류는 V/[R1+(R2//R3)]이고, 이 전류가 R2와 R3를 통해 나누어 흐르므로{I_N ~=~ V over {R_1 + (R_2 // R_3 )} `` R_2 over {R_2 +R_3} ~=~ {V` R_2} over { R_1 (R_2 +R_3 ) + R_2 `R_3} ``가 된다.{그림 4. Norton 등가 회로 구하기. (a) 주어진 회로망, (b)와 (c) 등가 전류원의 값 구하기Norton 등가회로에서의 등가저항 RN의 값은 Thevenin 등가회로의 등가저항 Rth의 값과 같고, 따라서 Rth와 같은 방법으로 구할 수 있다.Norton 등가회로에서의 등가저항 RN의 값이 Thevenin 등가회로의 등가저항 Rth의 값과 같다는 것은 다음과 같이 알 수 있다. Norton 등가회로도 두 단자 회로망의 하나이므로, 그 Thevenin 등가회로를 구할 수 있다. 그림 3(b)의 Norton 등가회로의 두 단자를 개방하면 IN이 모두 RN을 통해 흐르게 되므로, open-circuitvoltage, 즉 Vth의 값은{V_th ~=~ I_N `` R_N ``(5)이다. 또한 Norton 회로의 두 단자를 단락시키면 IN이 모두 두 단자 사이로 흐르게 되므로 short-circuit current는 IN이다. 그러므로 Rth의 값을 Voc/Isc로 구하면{R_th ~=~ {I_N R_N} over I_N ~=~ R_N ``(6)이 된다. 즉, Thevenin 등가회로와 Norton 등가회로의 등가저항 값은 같고, Vth와 IN의 관계는 Ohm의 법칙과 유사한 형태의 식 (5)로 주어진다.밀만 정리{회로가 두개의 공통선(예를 들면, 전원선과 접지선)을 갖는다고 하면, 밀만의 정리(Millman's Theorem)는 두 선 사이의 전압을 구하는데 사용될 수 있다. 회로에단지 하나의 전압원 만이 있는 경우에는, 일반적인 방법을 사용하는 것이 가장좋다. 그러나 다수개의 병렬가지에 전압원이 포함되어 있는 경우에는, 일반적인방법으로는 시간이 많이 걸리고 복잡하게 된다. 밀만의 정리는 이런 경우에 효과적인 해결 방법을 제공한다. 이 정리를 다음과 같은 회로 시스템에 대하여 적용하여 부하와 접지선 사이의 전압을 구하면 아래와 같다.{{{이 관계식은 결국 병렬 가지에 유입되는 전류와 유출되는 전류의 합이 같다는키르히호프의 전류 방정식을 다음과 같이 적용하여 얻은 것이다.{이 정리를 앞의 그림4.1 의 두 전압원에 의해 구동되는 회로 시스템에 적용하여가운데 가지에 흐르는 전류 I3 를 구하면 다음과 같다.{4. 시뮬레이션(1) 회로 4-11 {V_{ S1 }만 연결한 경우{2 {V_{ S2 }만 연결한 경우{3 {V_{ S1 }, {V_{ S2 }를 모두 연결한 경우{1번 결과 2번 결과{I1[mA]133.33V1[V]6.7I266367V23.3I366367V36.663I4-133.33V4-6.663I5-66.67V5-3.333+ {I1[mA]100V1[V]5I20V20I3100V310I4-100V4-5I50V50� {I1[mA]-33.33V1[V]-1.667I2-66.67V2-3.333I333.33V33.334I433.33V41.667I566.67V53.3333번결과(2) 회로 4-21 시뮬레이션한 전위차{2 계산되어진 전위차테브난 등가 전압원 V = {( { 20 } over { 3` } -{{ 10 } over { 6 } ) TIMES (3 PVER 6)`=`10[V]테브난 등가 저항 R = ({3 PVER 6)+3(R3) = 5[ ]Rth 의 걸리는 전압은 10 {{ 5 } over { 5+5 }= 5Vth = 5[V](3) 회로 4-31 시물레이션한 전류값{2 노튼 등가회로에 의해 구한 전류값전류원 I = {{ 20V } over { 10 Omega }- {{ 10V } over { 20 Omega }= 0.5 [A]R1, R2 의 합성저항 : {[ { 1 } over { 10` } `+` { 1 } over { 20 } ]^{ `^{ -1 } } `=`.6.67[ Omega ]Ith = 1.5 {{ 6.67 } over { 30+6.67 } `=`0.2728Ith = 272.8[mA](4) 회로 4-41 시물레이션한 전위차와 전류값{2 밀만의 정리에 의한 전위차, 전류값V{`_{ XG }= {{ { 20 } over { 10 } + { 0 } over { 20 } - { 10 } over { 20 } } over { { 1 } over { 10 } + { 1 } over { 20 } + { 1 } over { 20 } }= 7.5 V{

공학/기술| 2003.06.29| 10페이지| 1,000원| 조회(1,668)

중첩정리, 테브난정리, 등가, 노튼정리, 밀만정리

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