연료전지의 상용화 시점에 이르러 내구성에 대한 기술 확보가 점점 더 부각되고 있다. 현재 연료전지의 내구성을 감소시키는 1차적인 요인은 핵심부품인 촉매, 전해질막, MEA(Membrane & Electrode Assembly) 등에 의한 것이며 2차적인 요인은 운전 시스템 및 환경 등에 의해 결정되어진다. 특히, 연료전지자동차는 이동용, 가정용, 발전용에 비하여 부하변동이 극심한 조건에서 운전되기 때문에 연료전지 시스템의 내구성 확보에 많은 제어기술이 요구된다. 본 연구에서는 연료전지자동차 운전조건(Driving mode)을 부하변동 기준에 의한 고전류, 중전류, 저전류의 3가지 모드로 분류하였다. 각각의 운전조건에서 일정 cycle마다 성능곡선을 측정하여 10만 cycle 이상의 반복운전을 수행하였으며 측정된 성능곡선을 empirical equation에 적용하여 시간에 따른 overvoltage 인자에 대한 분석을 하였다. 운전시간이 증가함에 따라 고전류 모드의 경우 activation overvoltage 인자 중 current density loss가 증가하여 OCV가 급격히 감소하였으나 내구성은 저전류 모드에 비하여 높게 나타났다. 저전류 모드의 경우 고전류 모드와 상반된 결과를 보였으며 성능감소요인은 activation 및 ohmic overvoltage의 점차적인 증가에 의한 것으로 분석되었다.
This paper proposes an automatic tracking control algorithm for efficiency improvement of photovoltaic generation. Increasing the power of PV systems should improve the efficiency of solar cells or the power condition system. The normal alignment of the PV module always have to run perpendicular to the sun's rays. The solar tracking system, able to improve the efficiency of the PV system, was initiated by applying that to the PV power plant. The tracking system of conventional PV power plant has been studied with regard to the tracking accuracy of the solar cells. Power generation efficiency were increased by aligning the cells for maximum exposure to the sun's rays. Using a perpendicular position facilitated optimum condition. However, there is a problem about the reliability of tracking systems unable to not track the sun correctly during environmental variations. Therefore, a novel control algorithm needs to improve the generation efficiency of the PV systems and reduce the loss of generation. This control algorithm is the proposed automatic tracking algorithm in this paper. Automatic tracking control is combined the sensor and program method for robust control in environment changing condition. This tracking system includes the insolation, rain sensor and anemometer for climate environment changing. Proposed algorithm in this paper, is compared to performance of conventional tracking control algorithm in variative insolation condition. And prove the validity of proposed algorithm through the experimental data.
컴퓨터 하드웨어의 빠른 개발 주기에 맞춰 저 가격, 고 효율성, 높은 신뢰성, 호환성 등의 장점을 가진 PC가 현대의 컴퓨터 흐름을 주도하게 되었다. 이에, 산업분야 전반에 걸친 컴퓨터 증가는 많은 발전과 변화를 가져왔다. 특히, 자동화 시스템분야에서 그 효과가 두드러졌는데 이는 고 가격, 긴 개발기간 등을 필요로 했던 과거와 달리 저 가격, 짧은 개발기간, 다양한 개발환경 등을 이룰 수 있었다. 또한, 생산량 증가에만 의존하던 과거의 자동화 시스템은 현대에 이르러 시스템의 최적화, 효율의 극대화, 시스템의 안정성, 운용의 편리성, 호환성 등의 개념들이 도입되고 있다. 특히, 시스템의 생산성을 높이려는 노력도 많이 이루어지고 개발되었는데, 이를 위해서 시스템의 효율성은 그 기준이 되는 필수적인 요소가 되었다. 자동화 시스템에서 효율성을 평가하는 기법은 여러 가지가 있다. 그중 생산성과 직접 관계되는 효율 데이터는 UPEH(Unit per hour)를 들 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 효율성에 관련하여 그 기준이 되는 생산 데이터에 대한 시스템 효율성을 자동으로 산출하며, 이를 사용자에게 제공함으로써 보다 정량화되고 객관적인 평가 자료가 되도록 하였다. 본 논문이 적용된 자동화 시스템은 제어부 시스템과 GUI 시스템으로 나뉘어지는데 효율 데이터의 산출 및 관리는 GUI 시스템에서 담당하였다. 또한, 이를 위하여 Windows 98 운영체제를 사용하였다.
컴퓨터 하드웨어의 빠른 개발 주기에 맞춰 저 가격, 고 효율성, 높은 신뢰성, 호환성 등의 장점을 가진 PC가 현대의 컴퓨터 흐름을 주도하게 되었다. 이에, 산업분야 전반에 걸친 컴퓨터 적용이 증가는 많은 발전과 변화를 가져왔다. 특히, 자동화 시스템분야에서 그 효과가 두드러졌는데 이는 고 가격, 긴 개발기간 등을 필요로 했던 과거와 달리 저 가격, 짧은 개발기간, 다양한 개발환경 등을 이룰 수 있었다. 또한, 생산량 증가에만 의존하던 과거의 자동화 시스템은 현대에 이르러 시스템의 최적화, 효율의 극대화, 시스템의 안정성, 운용의 편리성, 호환성 등의 개념들이 도입되고 있다. 특히, 시스템의 생산성을 높이려는 노력도 많이 이루어지고 개발되었는데, 이를 위해서 시스템의 효율성은 그 기준이 되는 필수적인 요소가 되었다. 자동화 시스템에서 효율성을 평가하는 기법을 여러 가지가 있다. 그중 생산성과 직접 관계되는 효율 데이터는 UPEH(Unit per hour)를 들 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 효율성에 관련하여 그 기준이 되는 생산 데이터에 대한 시스템 효율성을 자동으로 산출하며, 이를 사용자에게 제공함으로써 보다 정량화 되고 객관적인 평가 자료가 되도록 하였다. 본 논문이 적용된 자동화 시스템은 제어부 시스템과 GUI 시스템으로 나뉘어지는데 효율 데이터의 산출 및 관리는 GUI 시스템에서 담당하였다. 또한, 이를 위하여 Windows 98 운영체제를 사용하였다.
다련장로켓은 기습적 대량화력의 집중, 기동성, 사거리의 손쉬운 증대가능성의 장점을 가지고 있어 제2차 세계대전에서 처음 등장한 이후 대부분의 국가에서 야전 포병의 기본 무기체계로서 발전되어 왔다. 전세계 40개국 이상에서 사용하고 있는 다련장로켓은 유도방법, 탑재차량, 전자자동제어 분야의 발달로 점차 대구경화하여 사거리가 증대되고 있으며 탄두의 위력도 증대 다양화되고 있다. 현재까지 개발된 다련장로켓 중에서 가장 우수한 무기체계중의 하나로 알려진 MLRS는 미국을 비롯한 세계 13개국에서 채택하고 있으며 우리나라에서도 장비도입을 진행 중에 있다.현재 구룡을 생산하고있는 (주)한화에서는 이 MLRS가 차기 주력제품이 될것으로 판단하여 미제 사거리연장형(ER-MLRS)와 유사한 한국형 대구경 다련장로켓을 거룡이라고 명명하고 '93년부터 기초연구를 진행해 왓다. '94년 7월 첫 지상연소시험을 수행한 이후 현재까지 8기의 지상연소시험을 마쳤고, 지난 9월에는 비행용로켓 2발을 제작 비행 시험을 실시한 바 있다.본 논문에서는 미제 MLRS의 구성,제원,특성을 추진기관 중심으로 알아보고,자체 연구개발중에 있는 거룡 로켓의 추진기관 개발 현황을 지상연소시험을 중심으로 간단히 요약하고 미제와 성능을 비교해 보았다.향후 지속적으로 추진기관의 성능 개량을 추진할 계획으로 있으나 현재까지의 진행결과로 볼 때 추진기관의 개발은 문제가 없고, 대구경 다련장로켓탄 전체도 국내기술로 충분히 개발이 가능한것으로 판단된다.
발전 및 산업설비에 사용되는 많은 압력용기는 저합금강을 사용하여 제작되고 있다. 압력용기의 내면은 부식이 미치는 영향을 최소화하기 위하여 오스테나이트계 스테인리스강으로 덧살용접을 하고 있으나, 용접층간의 계면에서 발생하고 있는 박리균열은 압력용기의 신뢰성에 중요한 변수가 되고 있다. 본 연구에서는 DSP를 사용하여 오버레이 용접부를 고속으로 검사할 수 있는 C-scan 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 신호 처리부 (오실로스코프, 펄서/리시버, 디지타이저, DSP), 스캐너, 프로그램 및 위치 제어부로 구성되어 있다. 개발된 시스템을 사용하여 실제 오버레이 용접부에 대한 초음파검사를 실시한 결과 고속으로 신뢰성 높은 검사결과를 얻을 수 있었다.
최근 IoT 기술의 발전에 따라, 사용자는 외부에서 스마트폰을 통해 가정 내 기기 및 환경을 관리할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 가정 내 다양한 상태 정보를 이용하여 최적의 환기 서비스를 제공하고, 최적의 내부 공기 환경을 지원하는 아두이노 기반 가정 내 공기 관리 및 경보 시스템을 제안한다. 본 시스템을 통해 사용자는 외부에서 편리하게 가정 내 공기 환경정보를 얻을 수 있고 자동 제어가 가능하며, 향후 다양한 가정 내/외부 환경정보 및 상태정보를 활용하는 고도화된 지능형 홈 서비스 연구에 도움이 될 것으로 기대한다.
에너지 소비 증가와 환경문제의 이슈화로 전력 산업의 고도화 및 에너지 고효율화에 대한 관심이 집중되고 있다. 이러한 요구에 따라 지능형 전력시스템과 같은 전력 IT 산업이 새로운 신 성장 동력산업으로 주목받고 있으며, IT 기반의 선진화된 고효율 전력 산업이 저탄소 녹색 성장으로 대표되는 국가 경쟁력 강화의 핵심 요소로 자리 잡고 있다. 지능형 전력시스템은 발전에서부터 송전 및 변전, 그리고 배전/수용가 시스템에 이르기까지 전력의 생산에서부터 소비에 이르는 과정에 자동제어, 센서, 통신망 등의 정보기술을 적용하여 효율적 전력관리를 수행한다. 본 연구에서는 유인 또는 무인변전소의 수배전반에 적용할 수 있는 실시간 전력감시(전류,전압,전력,역률,주파수), 환경감시(배수장수위, 국부적 위험지역의 온도등), 상태감시(진공차단기, 기중차단기의 이상 상태, 배수장 모터 작동상태 등) 등 통합관리 기능을 갖는 다기능 원격 관리시스템을 구현하였으며, 구현된 시스템의 평가를 통해 실제 현장적용 가능성을 평가하였다.
본 논문에서는 고조파로 전압과 전류가 왜곡된 상황에서 정확하게 기본파의 역률을 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 역률 계측 방법에서는 전압과 전류를 DQ회전좌표계로 변환한 후 유효전력과 무효전력을 계산하여 역률값을 구하게 된다. 기존의 역률 계측방법과 제안한 방법을 수식적으로 비교하여 제시하고, 제안한 방법은 전압과 전류 모두 고조파 왜곡된 상황에서도 기본파의 역률을 정확하게 계측할 수 있는 것을 MATLAB을 이용한 모의실험에서 확인한다. 제안한 역률 계측방법을 자동역률제어장치에 적용할 경우 고조파 왜곡 환경에서 역률 보상 성능을 최대화 할 수 있다. 그 결과 수용가에서는 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.
국내 내륙 전체 배전계통은 "22.9kV-Y 중성선 다중접지방식"으로 일원화하여 운영 중에 있으나 도서 섬지역은 자체 내연력 발전 설비를 갖추고 380V-Y로 발전하여 $6.6kV-{\Delta}$로 승압 후 전력을 공급하고 있다. 현재 한전은 설비용량 200kW이상 38개 도서에서 비접지 계통으로 운영 중에 있다. KEPCO와 KDN은 비접지계통($6.6kV-{\Delta}$)으로 운영중인 도서 중 전북지사 부안지점 관내 위도에 시범운영을 통해서 실선로에서 비접지 1선 지락 고장 검출여부 검증을 시행하였다. 시범운영에는 배전자동화 시스템 주장치 1식, mFRTU 12대를 개폐기와 같이 설치하였는데, mFRTU에는 독창적이고 상용화 가능한 "비접지 지락고장검출 알고리즘" 개발하여 탑재하였으며 1선 지락고장을 발생시켜 mFRTU가 고장선로와 고장지점을 정확하게 검출하는지 여부를 검증하였다. 이번에 비접지계통 실선로에서 지락고장을 완벽하게 검출한 가장 큰 의의는 국내 및 해외 최초로 비접지 지락고장검출을 성공하였다는 것입니다. 본 논문에서는 비접지로 운영중인 도서지역에 배전자동화시스템 기반으로 지락고장검출하는 기능을 상용화하여 운영중인 시스템에 대한 내용이다. 이번에 구축한 배전자동화시스템은 비접지계통에 알맞도록 개발된 자동화용 개폐기와mFRTU에 지락고장검출 알고리즘을 기능 구현하였다. 선로에 1선지락 고장발생시 mFRTU가 고장선로, 고장구간 및 고장상 등을 판단하고 상위 주장치에 전송한다. 주장치는 고장정보를 HMI 단선도에 고장지점을 표시하여 종합적으로 감시제어 할 수 있는 시스템이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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