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문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 현재 국방규격으로 표준화 된 것은 아니나 국방과학연구소에서 개발하여 (보고서 번호:ATRC-513-92468 , 1992년 12월) 국방부에 생산, 납품되는 케이블 하네스의 차폐효과 시험의 기준 시험 방법으로 널리 활용하고 있는 "케이블 하네스의 차폐효과시험방법'의 유효성을 검토하고 측정결과값에 대한 불확도를 추정함으로서 동 시험방법의 적절성을 평가하고자 한다.
가설 설정
- 2)분석방법 : 일원배치법에 의한 분산분석 실시뢰도로 일자별 시험시스템의 재현성에 차이가 없다.
제안 방법
- 이러한 유효화 방법 중 "다른 방법으로 획득한 결과의 비교" 및 시험방법의 기술적인 타당당성은 국방과학연구소의 보고서에서 (보고서 번호:ATRC-513-92468 , 1992년 12 월) 확인되었으므로 본 논문에서는 비교시험을 이용한 정밀도 분석을 실시하고 측정결과에 영향을 미치는 요인을 분석하여 측정불확도를 평가하였다.
- 기준시료(CX-723K-RM)의 보관방법 등에 따른 변질성 유무를 확인하기 위해 반복시험조건〔7〕에 의거 동일 시험자가 동일시료(CX-723K-RM)를 2번에 거쳐 각각 10회의 반복시험을 실시하였다.
- 확인하였다. 따라서 Y사에서 제작한 피시험용 케이블(CX-723K-RM)을 기준시료로 하여 정밀도 검토를 위한 시험을 실시하였다.
- 27dB로서 시험방법의 유효성을 입증하였다. 또한 케이블 하네스의 EMI 차폐 효과시험 방법에 의한 불확도 추정모듈을 Y시험소를 기준으로 제시하였다.
- 시험 방법의 정밀도를 구하기 위해 3개 이상의 시험소가 참여한 공동실험을 수행하여야 하나 시험소의 부재로 인해 기준시료를 설정하여 시험자간 공동비교시험을 실시하였으며, 분석 . 시험의 허용차 통칙 (KS A 0004)에 의거 시험방법의 측정정밀도(반복, 재현)를 산출〔7〕하였다.
- 시험방법의 정밀도 분석을 위해 국방과학연구소와 Y 사가 시험소간 비교시험을 시행하였다.(시험가능 공인시험소가 국방과학연구소와 #사밖에 없음.
- 시험자간 비교시험은 기준시료 (CX-723K-RM)에 대하여 Y사의 EMC시험센터 시험원 3명이 공동비교시험을 10 회씩 반복 실시하였으며 시험결과 DATA는 표7과 같다.
- 시험환경변화(습도 ; 50±30%)에 따른 측정값의 변화(둔감도; Ruggedness)를 분석하기 위하여 동일시료 (CX- 723K-RM)에 대하여 동일시험자가 습도(20%, 30%. 50%, 70%. 80%)를 변화하여 각각 10회씩 반복시험을 실시하였다.
- 시험환경의 변화(측정환경온도 : 23±1(TC)에 따른 차폐시험 측정값의 변화(둔감도; Ruggedness)의 정도를 파악하기 위해 기준시료(CX-723K- RM)에 대하여 시험자가 측정환경 온도를 변화(5회:하면서 매 10회 반복 시험을 실시하였다.
데이터처리
- 비교시험에 의한 정밀도 분석은 다음 6단계를 거쳐 실시되었으며, 각각 시험한 결과를 Excel 데이터분석 프로그램에 의한 t-검정 및 분산분석의 통계적인 방법을 이용분석 평가하고 분석 . 시험의 허용차 통칙(KS A 0004) 에 의거 정밀도를 산출하였다.
- 정밀도의 추정은 분산분석표로부터 다음 공식에 의거실 간 분산성분 s2 J, 실내표준편차(반복정밀도) s RW , 실간표준편차(재현정밀도) S R 을 구한다.
이론/모형
- 실시는 분석 . 시험의 허용차 통칙〔7〕에 위배되지 않도록 하였으며, 시험환경(항온항습기 설치. 온도: 23℃. 습도: 50% 기준), 시험방법 및 측정절차는 "케이블하네스의 EMI 차폐효과시험방법 (ATRC-513 -92468)" 에 의거 사내규격화 한 Y사의 "케이블하네스의 EMI 차폐 효과 측정(연합 EMC-513-92468)"방법〔8)에 의거 수행하였다.
- “케이블-하네스의 EMI 차폐효과시험방법의 측정 시스템을 이용하여 케이블하네스의 EMI 차폐효과를 측정. 2) 시험방법 : Y사의 "케이블하네스의 EMI 차폐 효과 측정 시험방법"
- 비교시험방법은 이 시험의 개발자인 국방과학연구소를 기준시험소로 하고 Y사를 참여시험소로 하여 동일시료 (CX-723K-RM)에 대하여 시험소별 10회 반복 시험을 실시하는 측정비교법〔9〕을 적용하였다. 시험결과 Data는 표6 와 같으며, 비교시험분석방법의 하나인 En값 검정 및 일원배치법에 의한 분산분석을 실시한 결과 95% 신뢰도로 기준시험소와 차이가 없고 En값 또한 En(0.
- 분석 . 시험의 허용차 통칙 (KS A 0004)에 의거 시험방법의 측정정밀도(반복, 재현)를 산출〔7〕하였다.
- 평가하고 분석 . 시험의 허용차 통칙(KS A 0004) 에 의거 정밀도를 산출하였다.
-
1. 측정불확도 추정방법 및 절차
차폐효과시험의 측정 불확도(Uncertainty) 보고 및 추정은 ISO 에서 발간한 GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) [ 10] 및 기술표준원 지침(측정결과의 불확도 산정 및 표현을 위한 지침)〔11〕에 의거 추정하였으며 그 절차 및 방법을 요약하면 다음과 같다.
성능/효과
- 시험결과는 표4 와 같으며 Data 분석은 "일원배치법" 에 의한 분산분석을 실시한 결과 95% 신뢰도로 측정값의 차이가 없음이 확인됨에 따라 온도변화에 따른 시험결과값의 둔감도는 구분되지 않으며 시험온도환경 범위에서는 온도변화에 영향이 없음이 검증되었다.
- 시험결과는 표5 와 같으며 Data 분석은 "일원배치법' 에 의한 분산분석을 실시한 결과 95% 신뢰도로 측정값의 차이가 없음이 확인됨에 따라 습도변화에 따른 시험결과값의 둔감도는 구분되지 않으며, 습도 환경 범위에서는 습도 변화에 영향이 없음이 검증되었다.
- 따라서 이러한 사실을 기초로 이 시험방법의 측정정밀도를 산출하기 위해 시험자간 비교시험을 실시하여 95%신뢰도로 시험자간 측정결과에 차이가 없었으며. 반복정밀도 1.
- 측정비교법〔9〕을 적용하였다. 시험결과 Data는 표6 와 같으며, 비교시험분석방법의 하나인 En값 검정 및 일원배치법에 의한 분산분석을 실시한 결과 95% 신뢰도로 기준시험소와 차이가 없고 En값 또한 En(0.025) < 1 로서 만족하였다.
- 시험결과는 표2 와 같으며 측정 Data의 분석은 # 검정(등분산가정)에 의한 평균치 차의 검정'을 Excel 데이터분석 프로그램에 의거 실시한 결과 기간변화에 따른 기준시료의 안정성은 이상이 없음을 확인하였다.(여기서는 시험측정 결과에 대한 Raw Data는 생략하고 결과값 만을 제시하고 분석하였다.
- 시험방법의 유효성검토를 위해 우선 시료의 장기 안정성시험을 실시하고 여기서 입증된 시료를 중심으로 반복재현에 의한 측정시스템의 안정성을 검토하였으며, 시험환경(온도, 습도)의 변화에 대한 측정결과값의 변화(둔감도)를 검토한 결과 모두 95%신뢰도로 이상이 없는 것으로 나타났다.
- 시험시스템 및 측정방법의 안정성을 검토하기 위해 동일 시료에 대하여 동일시험자가 시험일자를 변경(5회)하면서 매 시험시 10회의 반복시험을 실시하여 일원 배치법에 의한 분산분석을 실시한 결과는 표3 과 같으며 95% 신뢰도로 시험시스템의 반복재현에 의한 안정성은 이상이 없음을 확인하였다.
- 유효성 검토를 위한 비교시험은 시험대상 시료가 표준물질이거나 안정성이 확보된 균질한 물질이어야 하나 현재 인증받은 피시험용케이블이 없으며, “케이블 하네스의 차폐 효과 시험'은 비파괴 시험방법으로서 1개의 기준시료 (피시험용케이블)를 설정하였으므로 시료간 균질성 유무는 불필요하며, 단일시료의 안정성 유무만 확인하였다. 따라서 Y사에서 제작한 피시험용 케이블(CX-723K-RM)을 기준시료로 하여 정밀도 검토를 위한 시험을 실시하였다.
- 이 시험방법을 적용하는 시험소간 차이유무를 파악하기 위해 비교시험(측정비교법)에 의한 숙련도 평가를 실시한 결과 Y시험소는 기준시험소와 차이가 없음이 확인되었다. 따라서 이러한 사실을 기초로 이 시험방법의 측정정밀도를 산출하기 위해 시험자간 비교시험을 실시하여 95%신뢰도로 시험자간 측정결과에 차이가 없었으며.
- 23dB. 재현정밀도 1.27dB로서 시험방법의 유효성을 입증하였다. 또한 케이블 하네스의 EMI 차폐 효과시험 방법에 의한 불확도 추정모듈을 Y시험소를 기준으로 제시하였다.
후속연구
- 논의 . 검토되고 있으며, 향후 시험규격의 개발 및 비표준화된 시험방법에 의한 공인시험기관(KOLAS) 인정을 위해서는 필수요건으로서 더욱 합리적인 기법의 개발을 위한 많은 연구가 기대된다.
- 따라서 본 논문에서 사례로 제시한 방법이 다른 분야에서도 적용되어 각종 비표준화된 시험방법의 유효성 확인 방법으로 이용되길 바라며, 측정불확도 산출에 있어서는 향후 불확도 요소로서 시험치구에 따른 불확도인자의영향을 고려하여 검토하여야 할 것으로 사려된다.
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