기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.
최근 다수의 외부 장치를 제어하는 운전원 모듈에서는 빈번하게 변하는 신호를 자동적으로 관리하는 시스템을 이용하고 있다. 이러한 모듈들은 높은 신뢰성과 실시간 처리를 필요로 한다. 데이터 들은 매우 용량이 크며, 짧은 보고 주기, 비동기적인 보고 시간을 가진다. 시스템에 가장 일반적으로 사용되는 질의는 최신의 값을 검색하는 현재질의, 과거 특정시점의 값을 검색하는 스냅샷 질의, 과거부터 현재까지의 값들을 검색하는 이력 질의 등이 있다. 이 논문에서는 QNX 운영체제에서 파일 구조화된 데이터베이스를 이용하여 위와 같은 신호들을 효율적으로 관리하는 기법을 제안하고자한다. 장치들 간의 데이터 통신은 Profibus-FMS 프로토콜을 이용하며, 모니터 주기를 자유롭게 설정하거나 데이터를 저장하기 위해 파일 데이터베이스를 이용한다. 파일 데이터베이스는 QNX COM의 적은 저장장치, 낮은 계산 능력을 감안하여 델타버젼과 주기적 백업 등의 방법을 도입한다.
본 연구는 황금추출물인 baicalein의 피부알레르기 예방 효과를 알아본 연구로서 baicalein을 투여할 농도에 따라 0 mg/kg(대조군), 50 mg/kg(저용량군), 100 mg/kg(고용량군) 3개의 그룹으로 나누고, ear swelling을 측정하는 1군과 IgE 농도와 histamine 농도의 측정 및 조직병리학적 관찰을 위한 2군으로 나눠 실험을 하였다. Baicalein을 8일에 걸쳐 8회 경구투여를 실시한 후 접촉성 피부알레르기 유발 물질인 PCL을 귀에 감작시켜 알레르기를 유발시키고, 1군에서 ear swelling 변화를 확인하고 2군에서는 1군의 ear swelling의 결과에서 귀의 두께가 최고치를 이루는 시간대에 부검을 실시하여 적출한 조직으로는 HE염색과 TB염색을 실시하여 병변의 유무와 비만세포를 확인하였다. 채취한 혈청으로는 IgE 농도와 histamine 농도를 측정하였다. Ear swelling의 경우 0 mg/kg 농도의 baicalein을 투여한 대조군에 비해 50 mg/kg, 100 mg/kg 농도의 baicalein을 투여한 저용량군과 고용량군 그룹의 귀의 두께 증가폭이 낮게 나타났고, 저용량군보다 고용량군에서 그 증가폭이 낮게 나타났다. IgE 농도와 histamine 농도 측정결과에서도 0 mg/kg 농도의 baicalein을 투여한 대조군에 비해 50 mg/kg, 100 mg/kg 농도의 baicalein을 투여한 저용량군과 고용량군에서 낮은 수치가 나왔다. 조직병리학적 검사결과에서는 육안적으로 모든 그룹의 간과 신장에서는 별다른 병변은 관찰되지 않았고, HE염색을 한 귀 조직에서는 대조군에서 고용량군에 비해 귀의 두께가 두껍게 관찰되었고, TB염색을 한 귀 조직에서는 대조군에 비해 고용량군에서 적은 수의 비만세포들이 관찰되었다. 즉, ear swelling, IgE 농도, histamine 농도 및 조직병리학적 결과를 종합해봤을 때 황금추출물인 baicalein이 접촉성 피부알레르기 예방효과가 있다고 판단되어지고, 향후 baicalein은 항알레르기 치료제로 사용되는 생약제의 주요 성분으로 유용할 것이라 사료된다.
최근 Web 서비스, MP3, 동영상 재생, 무선통신 등 다양한 기능을 제공하는 스마트폰, 테블릿 PC와 같이 베터리로 동작하는 디지털 컨버젼스 기기들의 사용량이 증가되었고, 이러한 이동형 임베디드 기기들은 베터리 용량에 따라 사용시간이 제한된다. 그렇기 때문에 기기들의 평가항목 중 전력소모라는 성능지표가 대두되고 있으며, 소비전력을 낮추기 위한 저전력 기법이 전 세계적으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 이동형 임베디드 기기에 사용 가능한 cnu_RTOS에 DPM(Dynamic Power Management)과 S3C2450에서 제공하는 DPM(Device Power Management)을 이용한 저전력 기능을 구현하여, 소비전력 감소율을 측정하였다.
다양한 응용목적을 위한 진공시스템 설계와 운영은 진공에 대한 기초지식과 이해가 요구되며, 설계제작 및 운영은 많은 시간과 비용이 요구된다. 따라서 응용 진공시스템 제작 이전에 구성에 따른 시스템 진공특성을 예측하는 것이 중요하며 목적에 부합한 장비들을 선택하여 최소비용으로 시스템 활용효율성을 극대화할 수 있도록 해야 한다. 진공시스템의 최적화 설계를 위해서는 펌프의 조합 이외에도 진공 챔버의 부피, 도관의 구조(직경, 길이), 진공재료의 기체방출 등 여러 요소들을 고려해야 한다. 하지만, 본 연구에서는 진공시스템의 최적화 설계를 위한 기초연구로 도관의 구조 즉 conductance 변화에 따라서 수식을 통한 이론적 접근과 실험에 근거한 실험적 접근에서의 배기속도 및 진공펌프의 특성을 비교 분석 하였다. 배기속도가 $600m^3$/h 용량의 펌프를 사용하여 한국표준과학연구원 측정 절차서에 따라 수행하였다. 진공용기 내 압력은 측정 불확도가 적은 CDG (최대 압력범위가 1000, 100, 10, 1, 0.1 mbar)를 사용하여 압력측정 정확도를 높였다. 또한, 펌프의 소비전력, 소음, 진동, 배기구 압력 등의 변화 등을 측정하여 진공펌프의 상태 변화를 실시간 관찰 하였다.
최근에 무선통신망을 이용한 데이터 서비스가 폭넓게 제공되면서, 이동체(MS:mobile station)에 대한 위치정보나 교통상황 둥의 부가 정보 서비스가 제공되고 있다. 이와 같이 이동체가 자동차와 같은 운행수단일 때 사용자가 디스플레이 되는 문자정보를 확인하게 되면 운전의 안정성이 저하되어 실용적이지 못하다. 이를 위해서 문자를 음성으로 전환하여 주는 문자-음성변환기(text to speech : TTS)가 필요하다. 본 논문은 car navigation용 '한국어 무제한 어휘 음성합성기' 를 저가의 DSP chip(ADSP-2185)과 저용량의 4M bits ROM을 사용하여 low-cost system으로 하드웨어를 구성하였다. 본 연구에서 개발된 실시간 한국어 음성 합성기는 저가의 통신 단말기로서 사용 될 수 있으나, 반음절 연결부분의 연결이 불완전한 경우가 많았다. 그러나 종성이 없는 음절에 대해서는 명료도가 비교적 우수하였다.
한글 문서를 인식하기 위하여 문서 영상에서 문자와 그림을 분리 추출하기 위한 방법에 대하여 논하였다. 분리 추출 방법으로는 실시간으로 입력되는 영상 데이타로부터 문자와 그림 의 경계 위치를 알아내는 방법을 사용하였다. 한글, 영문, 한자, 기호 등의 문자와 그림이 혼합된 A4 크기의 문서 영상을 300 DPI의 해상도로 입력받아 실험하였다. 단 한번의 주사만으로 모든 문자와 그림이 정보 gm름의 순서에 따라 분리 추출되었다. 실험 결과 본 방법은 최소한의 시간과 최소한의 기억 용량으로 완벽한 분리 추출이 가능함을 보였다.
스마트그리드가 출현함에 따라 향후 배전계통에 태양광, 풍력, 연료전지, 전력저장장치, 전기자동차(V2G) 등의 분산전원의 연계는 급속도록 증가할 것이며 더불어 배전계통은 더욱 더 복잡하게 될 것이다. 이로 인해 발생하는 가장 큰 문제는 계통의 전압변동 문제이다. 복잡한 전압변동 문제를 해결하지 못하면 스마트그리드 계통의 전력품질과 안정도에 악영향을 끼칠 것이다. 스마트그리드 계통 하에서 분산전원의 위치는 변전소 근처 전원단부터 부하 말단까지 전원사업자의 필요에 따라 설치하게 될 것으로 지금까지의 전압변동, 조류계산 등의 모델링 방법으로는 해결하지 못하는 문제가 발생하게 될 것이다. 이 논문에서는 분산전원 배전계통 연계 용량 확대를 위해 실 선로의 실시간 전압 측정값을 이용한 분산전원 연계 스마트그리드 계통의 통합 전압관리안정화 방법에 대해 제안하고자 한다.
Total Transfer Capability (TTC) should be pre-determined in order to estimate Available Transfer Capability (ATC). Typically, TTC is determined by considering three categories; voltage, stability and thermal limits. Among these, thermal limits are treated mainly in this paper on the evaluation of TTC due to the relatively short transmission line length of Korea Electric Power Corporation (KEPCO) system. This paper presents a new approach to evaluate the TTC using the Dynamic Line Rating (DLR) for the thermal limit. Since the approach includes not only traditional electrical constraints but also real-time environmental constraints, this paper obtains more cost-effective and exact results. A case study using KEPCO system confirms that the proposed method is useful for real-time operation and the planning of the electricity market.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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