본고에서는 화력발전설비의 제어계통 성능향상을 위한 외국의 노력을 문헌을 중심으로 정성적으로 소개하고 원자력등 다른 프로세스 제어도 거의 동일한 엔지니어링 과정을 거침을 부언한다. 제어계통 향상은 hardware 및 man-machine interface의 개선등 다방면의 노력이 필요하나 여기서는 제어계통의 개념, 구조 및 설계방법에 국한하기로 한다.
저장장치 전용 네트워크의 발전으로 인해 효율적인 저장장치 시스템의 요구가 증가하고 있으며, 대규모 웹 시스템의 멀티미디어 데이터의 빠른 확산으로 인해 컴퓨팅 중심의 저장장치에서 데이터 중심적인 저장장치 시스템으로 패러다임이 변하고 있다. 또한 사용자 제공 컨텐츠와 같은 웹 2.0의 수요 증가와 함께 멀티미디어 데이터 서비스의 요구와 네트워크 기반 시스템의 발전으로 인해 인터넷 기반 응용 시스템들이 요구하는 데이터의 종류가 다양해지면서 대용량의 데이터 처리 요구를 수용할 수 있는 클러스터 파일 시스템의 요구가 급증하고 있다. 본 논문은 클러스터 파일 시스템의 기본 구조와 각 구성요소의 설계 내용을 기술하고, 클러스터 파일 시스템의 독립적 지역 파일 시스템 및 기존 분산 파일 시스템에 대한 성능평가를 보인다. 본 성능 평가를 위해 각 파일 시스템 상에 상용 데이터베이스 시스템을 설치하고 표준 DBMS 벤치마크 테스트를 수행하여 데이터 집중적인 저장장치 접근에 대한 성능평가를 보인다.
본 연구의 목적은 국내 강구조 성능기반설계를 위한 접합부의 내진성능평가치를 제안하는 것에 있다. 최근 성능설계에 대한 기초연구가 국내, 외에서 증가하고 있으며, 본 연구에서는 외국의 성능설계기법을 조사, 분석하여 강구조 건축물의 성능한계분류를 제안하였다. 제안된 성능한계분류에 따라 강구조에 적합한 공학량으로서 내진성능규정치를 제시할 필요가 있다. 그 첫 번째 단계로 강구조 실대형 실험을 통한 접합부의 실험결과를 중심으로 기초자료를 조사하여 작성하였다. 모멘트 골조 접합부의 실험 데이터에서 얻은 모멘트-회전각 관계를 이용하여 항복하중 이하에 존재할 것으로 판단되는 기능한계와 손상한계는 층간변형각으로 구분하였다. 또한 항복하중과 최대하중 사이에 존재할 것으로 판단되는 복구한계와 안전한계는 소성율과 누적소성변형배율을 조사하여 구분하였다.
이 연구의 목적은 Bayesian 통계법을 통하여 얻어진 만족도 곡선을 활용하여 체계적으로 콘크리트 재료성능을 평가하고 배합설계를 하는 것이다. 단일변수 만족도 곡선은 콘크리트 성능기준을 만족할 확률을 콘크리트 재료변수 함수로서 나타낸다. 여러 개의 만족도 곡선을 결합해 하나의 만족도 곡선으로 나타내기 위하여 Importance Factor와 Goodness value라는 신규개념을 도입하여 서로 다른 재료변수들이 콘크리트성능에 미치는 영향을 정량화하고 서로 다른 재료변수들을 공통된 하나의 변수로 통합하는 것을 가능하도록 하였다. 또한 PBMD 과정에 의한 설계예제를 제시함으로써 목표지향적 콘크리트배합설계의 한 방법을 제시하고 그 유효성에 대해 증명하였다. 마지막으로, 실제 구조물에 대한 적용 가능성을 확인하기 위해 PBMD과정에 의한 콘크리트의 기대성능 결과값과 ACI 기준에 의한 결과값을 비교하였다.
퍼지모델은 주로 경험적 방법에 의해 추출되기 때문에 보다 구체적이고 체계적인 방법에 의한 동정 및 최적화 될 필요성이 요구된다. 일반적으로, 정보 granules는 근접성, 유사성 또는 기능성 등에 인하여 서로 결합되는 요소(특히, 수치 데이터)의 실체이다. 본 논문에서는 비선형 시스템의 퍼지모델을 위해 정보 granules에 의한 퍼지 관계 기반 퍼지 추론 시스템을 최적 설계한다. 제안된 퍼지 모델은 정보 데이터의 특성을 살리기 위해 HCtl 클러스터링 방법에 의한 중심값을 이용하여 모든 입력변수가 상호 관계한 전반부/후반부 구조 및 파라미터 동정을 시행한다. 두 가지 형태의 퍼지 추론 방법은 간략 추론과 선형추론에 의해 수행되고 삼각형 멤버쉽 함수를 사용한다. 구축된 정보 granule 기반 퍼지 모델은 유전자 알고리즘을 이용하여 전반부 파라미터를 최적으로 동정한다. 그리고 학습 및 테스트 데이터의 성능 결과의 상호균형을 얻기 위한 하중값을 가진 성능지수를 사용하여 근사화와 예측성능의 향상을 꾀하며, 기존 문헌과의 성능비교를 통해 제안된 퍼지 모델을 평가한다.
현재 국제적인 콘크리트설계기준의 동향은 한계상태의 개념을 기본으로 하여 구조물에 요구되는 성능을 중심으로 새로이 한계상태를 정의하려는 노력이 진행되고 있다. 이를 위해서는 구조물의 요구성능을 정의하고 성능수준에 대한 만족도를 측정하는 등의 과제를 해결해야 하는 문제가 놓여있다. 성능을 만족하는 정도를 나타낼 수 있는 지수로는 현재 신뢰도지수가 가장 주목받고 있다. 이 논문에서는 PSC beam을 대상으로 단면력저항계수 및 재료저항계수 체계로 설계를 시행한 후, 여러가지의 서로 다른 저항계수 세트에 대한 신뢰도지수를 각각 구하여 값을 비교하였다. 향후 주어진 목표신뢰도 수준에 부합하는 저항계수 조합을 산정하는 기초 자료로 사용할 수 있다.
CFD 연구를 초고속선 선형개발에 활용한다면 선체주위의 유동장 계산결과로부터 압력 및 속도, 자유표면 파고분포 등 초고속선의 설계 및 기본계획 단계에서 필요한 저항 및 추진성능 자료를 얻을 수 있다. 이러한 기능을 더욱 개선 발전시키면 선형개발에 더 많은 적용이 예상된다. 또한 항주 시간에 따른 초고속선의 운동특성을 고려할 수 있게 된다면 앞으로 항주자세제어 및 내항성능과 승선감의 추정도 CFD 연구를 통해서 가능하리라 믿는다. 이제 국내 조선소를 중심으로, 21세기에 도래할 것으로 예측되는 고속 해상수송 수단에 대한 수요에 대응하고 조선기술의 우위확보를 위해 고부가가치, 고성능이 요구되는 초고속선 기술개발에 연구를 집중해야겠다.
본 논문은 자율운항 및 무인 기능이 요구되는 새로운 선박 안전 패러다임에 대응하여 선박중심 직접통신이라는 용어 정의 및 중요성을 제시하고, 고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 MX-S2X 통신 개념을 정의한다. 초고속 통신 기술의 해상 적용 시 극복해야 하는 해상 다중경로 페이딩을 고려한 MX-S2X 물리계층에 대한 설계 내용과 모의시험을 통한 검증 결과를 제시한다. 설계한 MX-S2X 통신의 물리계층은 충분한 세기의 신호가 수신됨에도 다중경로 페이딩의 영향에 따른 Error-floor 발생 극복을 목표로 설계하였다. 이를 입증하기 위하여 실제 해상 통신환경에 대한 채널 모델을 적용하여 물리계층에 대한 성능분석을 수행하였다. MX-S2X 물리계층의 성능 분석 결과 VDE 물리계층에서 관측되었던 BER Error-floor가 극복되고 AWGN 채널 대비 SNR 2dB 열화 범위 내에서 동작하는 것으로 확인되었다. 이는 근거리 해상통신 환경인 근거리 선박중심 직접통신에 적합한 성능을 보이며 추후 자율운항선박, 무인선 및 군집 선박 등의 직접통신에 활용 가능할 것으로 기대한다.
구조물 내진설계에 대한 개념이 사양중심설계에서 성능기반설계로 변화하고 있다. 구조물 목표성능을 직접 부여하여 설계하는 성능기반설계를 위해서는 구조물 실제 거동을 정확히 예측하기 위한 비탄성 구조해석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 KBC2009 기준으로 설계한 5층 철근콘크리트 모멘트-저항골조 시스템 구조물을 대상으로 푸쉬오버해석을 수행하여 내진성능을 평가한 후 직접공사비를 산출하여 경제성을 분석하였다. 분석 결과 보통 및 중간모멘트골조는 요구성능설계기준을 만족하며 직접공사비 또한 유사한 것으로 평가되었다. 하지만, 강 기둥-약 보 기준이 적용되는 특수모멘트골조는 요구성능설계기준을 만족하나 다른 골조시스템 보다 비경제적인 것으로 평가되었다. 따라서 IBC2012에서는 내진설계범주 D 중간모멘트골조 적용을 제한하고 있지만 5층 철근콘크리트 모멘트-저항골조 구조물의 경우, 특수모멘트골조 보다 보통 및 중간모멘트골조로 설계하는 것이 합리적이라고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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