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검증용 위성 열모델을 이용한 위성 방열판 최적설계

  • 김희경;최성임
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.174.2-174.2
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    • 2012
  • 위성의 방열판 설계 과정은 수치해석을 위해 위성을 모델링한 열모델에서 분할 격자인 노드를 기준으로 방열판 위치와 형상, 크기를 조절하면서 한계 온도조건을 만족할 때까지 설계 엔지니어의 판단에 의존하여 열해석을 반복하는 것이 보편적인 방식이다. 대부분 방열판 면적을 줄이기 위한 추가적인 노력을 하지 않기 때문에 필요 이상의 과도한 방열판 설계를 하는 경우가 많은 것이 사실이다. 이러한 방열판 설계에서 최소한의 방열판 면적을 사용하여 한계 온도를 만족하도록 설계를 최적화 한다면 무엇보다 전체 위성 열설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 바탕이 될 수 있을 것이다. 위성의 방열판 설계는 방열판 영역 내에서 동일한 면적을 가지더라도 위치나 형상에 따라 그 효과가 상당히 차이가 날 수 있기 때문에 실제 방열판 설계에서는 이러한 점을 고려하는 것이 필수적이다. 먼저 위성은 열해석에 알맞는 격자 크기로 분할된 노드로 이루어진 열모델로 모델링되어 개발된다. 방열판이 설계되는 방열판 영역 역시 격자 모양의 노드로 분할되기 때문에 열해석을 이용하여 방열판 설계를 한다면 노드 크기를 기준으로 노드 분할 형태에 따라 설계를 한다. 그래서 위성 열모델에서 방열판 영역의 각 노드가 방열판 노드 여부에 따라 모자이크와 같은 분포의 방열판 설계를 하게 되므로 방열판 노드 분포의 최적화가 방열판 최적 설계를 의미하게 된다. 본 연구에서는 방열판 설계 최적화를 위해 일반적인 위성 프로그램의 열제어 개발에서 사용하는 위성 열모델과 열해석 프로그램을 최적화 기법과 동일한 언어로 다시 개발해야 하는 부담 없이 그대로 최적화 기법과 연동할 수 있도록 하는 방법을 제안하고, 실제 소형의 검증용 위성 열모델을 개발하여 여러 가지 해석 조건에 따른 방열판 최적 설계 결과를 비교하고 검토함으로써 이러한 접근 방식을 검증해보고자 하였다.

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PVT 모듈 성능 평가를 위한 기초 연구 (The Fundamental Researches to Evaluate PVT Module Performance)

  • 김필규
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • 본 연구는 신규로 구축 된 장비의 정확성과 PVT 제품의 KS 기준의 방향성을 살펴보았다. 먼저 신규로 구축된 Indoor solar thermal simulator의 경우, 인공광의 빔 균일도와 분광 특성을 기존의 규격 조건을 충족되도록 설계했으며, 실제 시험을 통해 B 등급임을 확인하였다. Indoor solar thermal simulator 장비의 정확도는 상용 태양광 모듈 및 기존 상용 장비로 측정 후, 최대 전력값을 비교했으며 오차 값은 약 0.4%로 정확도가 높음을 확인하였다. PVT 제품의 효율은 기존의 태양광 모듈 KS 기준과 태양열 집열기 KS 기준을 준용하여 측정하면 될 것으로 보이며, PVT 제품의 구조적 특징인 열매체 냉각에 의한 추가 전기 효율 방법 개발은 필요해 보이며, 본 연구에서는 태양광 모듈 케이블의 단락 유무에 따른 효율 상승 차이를 살펴보았고 추가 전기 효율 측정 방법으로 가능성을 제시하였다. 다양한 PVT 모듈의 유형에 따라 특히, PVT 모듈 전면에 유리 커버 유무에 따라 출력 감소가 발생되고 추가 공정에 의해 전기 출력 특성이 달라지는 값을 고려하여 PVT 제품의 전기 효율 측정 시험은 인증을 받은 제품을 이용하여 제작을 했어도 반드시 재시험이 필요하다고 판단되며, 시험방법이 수립되어야한다. 마지막으로 PVT 제품의 내구성 평가를 경우, 기존의 태양광 모듈 및 집열기의 내구성 시험의 모든항목을 KS 인증 시험 항목에 포함 시켜야 된다고 판단되며, 제품의 특성에 따라 시험의 재배열을 추가 연구가 필요해 보이며, 집열기 부분의 내구성을 고려하여 합부 기준을 추가적으로 고려해야 한다고 판단된다.

순이익의 영구부분과 일시부분에 대한 투자자의 인식: 미국자료를 사용한 결과

  • 배길수
    • 재무관리연구
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    • 제15권2호
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    • pp.135-161
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    • 1998
  • 본 논문은 Beveridge와 Nelson의 시계열분리 기법을 사용해 순이익을 영구부분과 일시부분으로 분리하여 널리 알려진 순이익 발표 후 주가의 표류가 투자자들이 순이익의 일시부분을 불완전하게 고려하는 데서 온다는 Rendleman, Jones, 및 Latane(1987)(RJL)와 Bernard와 Thomas(BT)의 주장에 대한 추가적인 증거를 제시하고 있다. 특히 주식시장에 대한 전통적인 관점은 투자자들이 순이익의 일시부분도 완전하게 고려한다고 보는 반면 RJL와 BT는 투자자들이 순이익의 일시부분을 전혀 고려하지 않는다고 보고 있다. 그러나 본 논문에서는 투자자들이 순이익의 일시부분에 어느 정도의 비중을 부여할 가능성이 있다는 포괄적인 관점을 검증하고 또 투자자들이 규모가 작은 기업의 일시부분에 대해 규모가 큰 기업의 경우보다 더 작은 비중을 부여한다는 가설을 추가로 검증하고 있다. 본 논문의 결과는 예상과 대체로 일치하고 있다. 본 논문의 결과는 미국 주식시장에서 널리 알려진 변칙현상인 순이익 발표 후 지속적인 주가의 변동에 대한 우리의 이해를 증진시키며, 아울러 본 논문에서 사용하고 있는 순이익의 시계열분리를 통한 분석은 우리나라 주식시장 자료에도 적용될 수 있다고 전망된다.

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수문 시계열 예측을 위한 LSTM의 다지점 통합 학습 방안 평가 (Evaluation of multi-basin integrated learning method of LSTM for hydrological time series prediction)

  • 최정현;원정은;정하은;김상단
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.366-366
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    • 2022
  • 유역의 하천유량과 같은 수문 시계열을 모의 또는 예측하기 위한 수문 모델링에서 최근 기계 학습 방법을 활용한 연구가 활발하게 적용되고 있는 추세이다. 이러한 데이터 기반 모델링 접근법은 입출력 자료에서 관찰된 패턴을 학습하며, 특히, 장단기기억(Long Short-Term Memory, LSTM) 네트워크는 많은 연구에서 수문 시계열 예측에 대한 적용성이 검증되었으나, 장기간의 고품질 관측자료를 활용할 때 더 나은 예측성능을 보인다. 그러나 우리나라의 경우 장기간 관측된 고품질의 하천유량 자료를 확보하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 LSTM 네트워크의 학습 시 가용한 모든 유역의 자료를 통합하여 학습시켰을 때 하천유량 예측성능을 개선할 수 있는지 판단해보고자 하였다. 이를 위해, 우리나라 13개 댐 유역을 대상으로 대상 유역의 자료만을 학습한 모델의 예측성능과 모든 유역의 자료를 학습한 모델의 예측성능을 비교해 보았다. 학습은 2001년부터 2010년까지 기상자료(강우, 최저·최고·평균기온, 상대습도, 이슬점, 풍속, 잠재증발산)를 이용하였으며, 2011년부터 2020년에 대해 테스트 되었다. 다지점 통합학습을 통해 테스트 기간에 대해 예측된 각 유역의 일 하천유량의 KGE 중앙값이 0.74로 단일지점 학습을 통해 예측된 KGE(0.72)보다 다소 개선된 결과를 보여주었다. 다지점 통합학습이 하천유량 예측에 큰 개선을 달성하지는 못하였으며, 추가적인 가용 자료 확보와 LSTM 구성의 개선을 통해 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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다중벽 탄소나노튜브 나노유체를 사용한 소형 히트파이프의 열특성 (Thermal Characteristics of Miniature Heat Pipes Using MWNT(Multi Walled Carbon Nanotube) Nanofluids)

  • 하효준;황교식;장석필
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.632-635
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중벽 탄소 나노튜브를 작동유체로 사용하는 전자장치 냉각용 소형 히트파이프의 열적성능을 실험적으로 확인 하였다. 실험의 결과들을 바탕으로 다중벽 탄소 나노튜브 나노유체를 작동유체로 사용하는 히트파이프의 열저항은 동일한 충진량을 가지는 물을 작동유체로 사용한 히트파이프와 비교하여 나노유체의 부피비가 0.5%일때, 최대 18.6% 감소한다. 다중벽 탄소 나노튜브 나노유체의 열저항은 동일한 입열량에서 나노유체의 부피비가 증가 할수록 감소하는 것을 알 수 있다. 이를 통하여 다중벽 탄소 나노튜브 나노유체 히트파이프의 열저항은 나노유체의 부피비에 변화에 따라서 변한다는 것을 확인 할 수 있으며, 추가적으로 증발부에서 유체의 기화로 인한 나노입자의 증착에 의하여 열전달 표면적의 증가 또한 열저항의 감소 원인으로 예측가능 하다.

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제 2주제 역학적 현상과 열.수리.화학적 현상과의 상호작용 (Coupling mechanical phenomena with thermal, hydraulic and chemical phenomena)

  • Detournay, E.;Van Sint Ian, M.
    • 터널과지하공간
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    • 제9권4호
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    • pp.282-283
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    • 1999
  • 핵폐기물 지하처분, 지열개발, 지하 환경의 안전과 제어 등과 관련된 문제에 있어서 암석 및 암반의 역학적 거동 외에 열·수리·화학적 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 이미 전세계적으로 국가별로 혹은 공동연구를 통하여 열·수리·역학적 상호작용에 관하여 많은 연구가 진행되었으며 최근 화학적 상호작용에 대한 문제가 추가적으로 제기되고 있다. 특히 장기간의 지하 환경의 안정성에 미치는 중요한 요소로 크립현상과 열·수리 화학적 상호작용 연구에 대한 필요성이 제기된 바 있다. 이 중 열·역학적 상호작용에 대해서는 현장문제에 적용 가능한 만은 연구결과가 제시된 바 있으나 기타 상호작용에 대해서는 다양한시험방법과모델링으로 인하여 아직가지 통일된 의견이 제시된 바 없다. 제 2주제에는 총 92편의 논문이 접수되었으며, 이 논문들의 내용, 성격, 해석방법 등을 간략히 정리하였다.

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인공 문법을 사용한 암묵 학습: EPAM IV를 사용한 모사 (Implicit Learning with Artificial Grammar : Simulations using EPAM IV)

  • 정혜선
    • 인지과학
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    • 제14권1호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • 본 연구에서는 EPAM(Elementary Perceiver and Memorizer) Ⅳ를 사용하여 인공 문법이 사용된 암묵적 학습에서의 인간 수행을 모사하였다. 암묵 학습(implicit learning) 과제에서 참가자들은 인공 문법(rtificial grammar)을 사용해 만들어진 '문법적' 문자열과 무선적으로 만들어진 '비문법적' 문자열을 학습하였는데, 이 때 비문법적 문자열보다 문법적 문자열의 학습이 더 우수하였다. 또한 참가자들은 이전에 본 적이 없었던 새로운 문자열에 대해서도 그 문법성을 판단할 수 있었다. 단순 기억 시스템인 EPAM Ⅳ에 항목 내 군집화(within-item chunking) 기능을 추가하여 암묵 학습 과제에서의 인간수행을 모사한 결과, EPAM Ⅳ 또한 무선적인 문자열보다 문법적인 문자열을 보다 잘 학습하였고, 비문법적 문자열과 문법적 문자열을 구별할 수 있었다. 이러한 결과는 인공 문법을 사용한 암묵 학습 과제에서의 수행이 규칙 추상화보다는 군집화(chunking)에 근거한 재인 기억을 바탕으로 이루어짐을 시사한다.

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열 우회 구조를 적용한 GaN 레이저 다이오드 패키지의 열특성 분석 (Thermal Characteristics of a Heat Sink with Bypass Structure for GaN-based Laser Diode)

  • 지병관;이승걸;박세근;오범환
    • 한국광학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.218-222
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    • 2016
  • 레이저 다이오드 TO 패키지 내부의 주요 부분과 히트싱크 구조의 열전달 특성을 전산모사를 통해 분석하고, 개선구조의 효율적 적용방안을 제안하였다. 열 병목 현상을 개선하기 위해, 레이저 다이오드 상부에 열 우회를 도모할 수 있는 방열구조물을 설치하는 것을 제안하였고, 열저항 단순모델 기대치와 비교하여 그 우회 효율 개선 정도를 더욱 향상시키는 적용 범위를 파악하였다. 열 병목을 감안하여 방열 도움 구조물을 적절히 추가함에 따라, 통상적인 기대 수준보다 더욱 향상된 열 우회 효율을 얻을 수 있었음을 보고한다.

EXCEL을 이용한 통계교육용 통계소프트웨어의 개발

  • 성병찬;송대건;조신섭
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국데이터정보과학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.79-82
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    • 2004
  • 본 발표에서는 1998년 서울대학교 통계학과에서 개발한 KESS(Korean Educational Statistical System; http://stats.snu.ac.kr/time)의 추가로 개발된 내용을 소개하기로 한다 (조신섭 외, 1999). 추가로 개발된 모듈(module)들은 통계교육에서 필요로 하는 분석법들 중에서 회귀분석, 시계열분석과 연관된 내용들이다. 기존의 여러 가지 통계패키지와 비교해 보아 효율적인 통계교육을 위한 필수적인 옵션 및 분석 결과를 제공하도록 하였다.

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한국의 지열자료 GIS 공간 D/B 구축과 지열류량 분포 (GIS spatial D/B formation of geothermal data and Distribution of Heat Flow of Korea)

  • 김형찬;이영민;박정민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.459-460
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    • 2006
  • 현재 남한의 지열류량 측정값으로는 총 363개 지점의 자료가 측정 및 수집되어 있다. 이것은 Mizutani et at. (1970), 장정진 외(1970), 그리고 서정희(1976) 등의 자료, 총 35개의 자료도 추가된 것이다. 1989년 이후부터 측정된 지열류량 자료는 217개 자료이며(임정웅 외, 1989; 임정웅 외, 1996; Lim and Kim, 1997; 염병우 외, 1997), 모두 직접 측정한 것이나, 1989년 이후 보고된 지열류량 자료에 약간의 오류가 있어 이번 연구에서 수정 보완하였다. 또한 과거의 자료 35개 자료는 이미 지열류량 측정치가 논문화 되어 있는 것으로 암석시료는 없다 1989년 이후 2004년까지 자료 217개 2005년도 추가 자료 111개의 지열류량 자료는 암석시료도 있으며, 측정기기가 서로 달라 오차가 있을 수 있어 서로 보정을 해야 할 필요가 있어 시추공 주변 암석을 새로 수집해서 신장비로 다시 측정 보정하였다. 지열류량 D/B 구축은 각 자료의 일련번호, 고유번호 (Sn.), 위경도 좌표 (longitude, lattitude), 암석의 열전도도(thermal conductivity), 지온경사 (thermal gradient), 지열류량 (heat flow)등으로 구성되어 있다. 지열류량 자료 공간 데이터베이스는 점 속성을 가지며 자료형태는 각종 소프트웨어와 호환성이 좋은 shape 파일 형태로 작성하였다. 또만 최근 천부 토양 및 암석 열물성을 이용한 냉난방시스템 즉, Heat Pump System 설계를 위하여 반드시 들어가야 하는 요소인 열확산율, 공극율, 밀도, 비열 등 열물성 특성을 추가하여 GIS 공간 D/B구축하였다. 대륙붕 자료 4개 자료를 제외하고 359개의 지열류량 자료를 이용하여 한반도 남부, 즉 남한의 지열류량 분포도를 작성 분석해 본 결과(그림 1), 우리나라의 지열류량 이상대는 아산만 주변, 보령, 유성, 진안, 울진, 포항, 부산 지역과 포천, 속초, 충주, 수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.

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