본 고에서는 우리나라 기후조건, 온수사용 패턴 등을 고려한 일반적인 태양열 이용사례를 사용용도에 따라 태양열 온수와 태양열난반시스템으로 구분하여 소개하였다. 일반적인 태양열온수기와 개념, 구성요소 등을 살펴본 후 각 종류별 작동원리를 소개하였다. 시공방법에서는 가정용과 산업용으로 구분하여 배관구성도를 포함하야 소개하였고, 설치전 여건 파악과 제품운반부터 조립, 배관, 보온, 열매체주입, 설치후 조치까지외 모든 과정을 살펴보았다. 그리고, 태양열난방시스템의 문제점도 살펴보았다.
피동형 원자로에서 냉각수 펌프의 작동불능시나 계통내의 강제순환이 충분치 못할 경우, 냉각수와 분리된 비상저온 고농축의 붕산수를 노심에 피동으로 주입시키고 자연대류에 의한 잔열제거가 이루어져야 한다. PIUS형 원자로나 SPWR형 원자로에서는 Honeycomb구조의 Density Lock을 사용하여 Shutdown 및 잔열제거기능을 수행하며 정상운전시에는 Primary Coolant(고온, 저농축 붕산수)와 Pool Water(저온, 고농축 붕산수)를 분리하고 있다. Density Lock을 사용할 경우 기동운전이나 출력변경과 같은 비정상 운전시 Density Lock의 경계가 불안정하고 제어가 용이치 않으므로 Pool의 저온, 고농축 보론수가 Density Lock을 통하여 노심으로 유입될 수 있다. 따라서 불필요한 Pool Water의 유입을 방지하고 피동형 원자로의 설계개념을 만족시키며, 피동적으로 강제순환으로부터 자연순환으로의 경로를 열어줄 수 있는 Hydraulic Valve에 대한 이론적 해석을 수행하여 모델밸브의 주요변수와 제원을 결정하였다.
피동형 원자로에서 냉각수 펌프의 작동불능시나 계통 내의 강제 순환이 충분치 못할 경우, 냉각수와 분리된 비상저온 고농축의 붕산수를 노심에 피동으로 주입시키고 자연 대류에 의한 잔열 제거가 이루어져야 한다. PIUS형 원자로나 SPWR형 원자로에서는 Honeycomb구조의 Density Lock을 사용하여 Shutdown 및 잔열 제거 기능을 수행하며 정상운전시에는 Primary Coolant(고온, 저농축 붕산수)와 Pool Water(저온, 고농축 붕산수)를 분리하고 있다. Density Lock을 사용할 경우, 기동 운전이나 출력 변경과 같은 비정상 운전시 Density Lock을 통하여 노심으로 Pool Water가 유입될 수가 있다. 따라서 불필요한 Pool Water의 유입을 방지하고 피동형 원자로의 설계 개념을 만족시키며, 피동적으로 강제 순환으로부터 자연 순환으로의 경로를 열어 줄 수 있는 Hydrauric Valve에 대한 이론적 해석을 수행하여 실제 밸브를 제작하였다.
최근 소프트웨어의 수요가 증가함에 따라 수요를 충족시키기 위한 다양한 응용 소프트웨어 개발 방식 중 컴포넌트 기반 소프트웨어 개발(CBSD: Component-Based Software Development) 기술이 빠르게 발전하였고, 이에 실제 개발된 컴포넌트의 합성을 통한 커다란 응용 소프트웨어 개발이 활발히 진행되고 있다. 또한 컴포넌트들이 서로 정확하게 합성되고, 작동할 수 있는 방법으로 소프트웨어 아키텍쳐 기반의 합성 환경에 대한 연구들이 진행되고 많은 방법들이 제안되었다[1]. 이에 본 논문에서는 지금껏 제안된 아키텍쳐 모델들이 갖고 있는 소프트웨어 개발에 있어 전체적인 흐름파악의 어려움과 변경의 파급효과라는 문제점들을 해결 및 최소화 시킬 수 있는 방법으로 제안된 워크플로우라는 개념을 사용한 소프트웨어 아키텍쳐 모델에 대한 추가 연구와 더불어 아키텍쳐의 명세를 XML로 정의하므로, 명세 구문의 수정 및 확장이 용이하도록 하였다.
헬리콘 플라즈마는 자기장을 이용하여 높은 전자밀도를 가지게 하는 플라즈마 소스이다. 이러한 장점에도 불구하고, 전자석의 크기 때문에 설치가 어렵고, 전자석을 작동시키기 위해 추가 파워에 대한 추가 비용이 필요하며, 플라즈마의 균일도가 좋지 않아 공정에서는 많이 사용되지 못하였다. 이러한 난점은 UCLA의 Chen이 영구자석을 이용한 새로운 개념의 소스를 개발함으로써 풀릴 수 있다. 이 소스는 헬리콘 플라즈마의 높은 저항을 이용하여 여러 개의 헬리콘소스를 병렬로 연결이 가능하게끔 한다. 본 연구에서는 우선 Helic Code를 이용하여 밀도에 따른 헬리콘 플라즈마의 실저항을 계산해 보았다. 계산된 실저항값을 바탕으로, 한 개의 헬리콘 소스를 방전하여 헬리콘 플라즈마의 밀도와 전자온도 등 내부 파라미터 및 저항과 페이즈값 등 외부 파라미터들을 측정하여 계산된 결과와 비교해 보았다. 대면적화에 적합한 플라즈마 소스로써의 가능성을 알아보기 위해, 아르곤가스를 이용한 4개의 튜브로 병렬 방전을 시행해 보았다. Langmuir Probe를 이용하여 측정된 전자밀도를 통해 ICP에서 헬리콘 mode로의 전이 및 균일도를 측정하였다. 측정된 결과로부터, 입력된 파워가 플라즈마에 효과적으로 전달되기 위한 방법을 제시하고, 압력에 따른 헬리콘 mode의 전자밀도 경향성을 통해 어떤 범위에서 헬리콘 방전이 가능한지 알아보았다.
헬리콘 플라즈마는 자기장을 이용하여 높은 전자밀도를 가지게 하는 플라즈마 소스이다. 이러한 장점에도 불구하고, 전자석의 크기 때문에 설치가 어렵고, 전자석을 작동시키기 위해 추가 파워에 대한 비용이 필요하며, 플라즈마의 균일도가 좋지 않아 공정에서는 많이 사용되지 못하였다. 이러한 난점은 UCLA의 Chen이 영구자석을 이용한 새로운 개념의 소스를 개발함으로써 풀릴 수 있다. 이 소스는 헬리콘 플라즈마의 높은 저항을 이용하여 여러 개의 헬리콘 소스를 병렬로 연결이 가능하게끔 한다. 본 연구에서는 우선 Helic Code를 이용하여 floating metal end plate의 위치에 따른 플라즈마의 loading resistance를 계산한 후, 플라즈마의 internal 및 external parameter를 각각 single Langmuir probe와 VI-probe를 이용하여 측정하여 비교해 보았다. 헬리콘 플라즈마의 파장에 따른 보강간섭 조건을 맞췄을 경우, 헬리콘 모드로 전환이 낮은 파워에서 이루워지는 것을 external parameter를 통해 확인해 보았다.
한국의 차세대 원자로 (Korean Next Generation Reactor; KNGR)에 처음 적용되는 격납건물내에 설치된 재장전수조 (In-Containment Refueling Water Storage Tank; IRWST)는 기존 재장전수조의 기능외에 주입모드에서 재순환 모드를 전환생략, 일차계통으로 방출된 고온, 고압 냉각수의 응축 및 냉각 격납용기 방사능 오염방지, 원자로 동공층수 등 여러 가지 추가 기능을 가진 한층 진보된 설계개념이다. 발전소 천이사고 시 발생하는 Pipe Clearing, 응축진동 현상(Condensation Oscillations), Chugging 등의 열수력 현상들이 방출증기의 유동 및 가속도와 관련해 항력과 응력, 압력진동 등을 일으켜 IRWST 구조물에 영향을 미칠 수 있기 때문에 IRWST를 처음으로 시도하는 우리 나라로서는 이와 관련된 제반현상에 대한 심도 깊은 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 원자력 발전소 과도로 인한 가압기 안전밸브(Pressurizer Safety Valve) 또는 안전감압밸브(Safety Depressurization Valve) 작동시 IRWST로 방출되는 유체로 야기되는 하중 예측 모델을 기존의 BWR의 응축수조(suppression Pool)에서 일어나는 각종 현상을 토대로 이론적으로 체계적으로 유도하여 이를 비교, 분석하였다.
흠경각루(欽敬閣漏)는 1438년 장영실이 제작한 자동물시계로 천상의 모습을 재현한 천문시계의 역할을 갖추었다. 흠경각(欽敬閣)은 세종의 통치 철학을 세우는 중요한 공간이었다. 이곳에 설치한 흠경각루는 가산(假山) 외부에 빈풍사시의 풍경을 그려서 농사짓는 백성들의 어려움을 살필 수 있도록 하였고, 의기(倚器)를 설치하여 기울어진 그릇을 권력에 비유하여 조심하도록 하였다. 또한 12지신(支神)과 12명의 옥녀(玉女), 4신(청룡, 백호, 주작, 현무)과 4명의 옥녀, 그리고 종 북 징을 타격하여 시간을 알려주는 다양한 시보인형들과 태양운행을 살펴 볼 수 있는 종합적 연출이 가미된 당시의 첨단적 시계였다. 이러한 흠경각루의 작동은 가산 내부에 위치한 물시계와 수차에 의해서 발생된다. 물시계로부터 얻어지는 일정량의 물에 의해 수차가 회전하고, 천형장치를 활용해 회전속도를 제어할 수 있었다. 본 연구에서는 흠경각루의 동력발생과정을 유기적으로 살펴 볼 수 있도록 개념 설계를 실시하였다. 또한 3D 모델링과 기초설계도를 작도하여 실험에 활용할 수 있는 수차제어시스템 모형을 제작하였다.
저에너지 소모를 위한 대책으로 장치설비의 고효율화를 이루어 나가고 있으나, 고온 고압 등의 극한환경 하의 공정이 증가하면서 상기의 조건 하에서도 안정적으로 작동 가능한 다공질 세라믹스를 이용한 촉매기술 또는 포집 분리기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 본 고에서는 다공성 세라믹 소재가 특별히 유효하게 대응 가능한 대기오염과 관련하여 오염원 물질 및 오염의 실태를 살펴보고, 각종 다공성 세라믹스의 제조방법과 이에 따른 소재특성을 소개하고 시장의 현황과 전망을 정리하였다. 또한 다공성 세라믹 소재의 가장 대표적인 활용 형태인 하니컴 구조체의 제조방법 및 특성에 대하여 기술하고, 다공성 세라믹 소재의 실제 활용과 관련해서는 오염물질을 입자상물질과 가스상물질로 대별하여 대표적인 사용처와 소재를 수록하였으며, 차세대 신개념 필터로 연구 중인 반응소결 질화규소에 대해 언급하였다.
복잡한 응용 프로그램을 빠르게 개발하고 이의 유지보수가 용이하도록 하기 위해 재사용 가능한 컴포넌트 기반의 소프트웨언 개발(CBD: Component-Based Development)개념이 확산되고 있고, 이와 관련 되어 컴포넌트 재사용성을 높이기 위한 EJB, COM, CCM 등과 같은 컴포넌트 모델과 이의 개발 및 이미 개발된 컴포넌트를 재사용하고자 하는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 컴포넌트를 기반으로 시스템을 효과적으로 구성하기 위해서는 컴포넌트들이 서로 정확하게 결합하여 작동할 수 있는 아키텍쳐를 기반으로 컴포넌트의 조림 작업이 이루어져야 한다. 잘 정의된 아키텍쳐가 존재하면, 시스템이 상위수준에서 어떻게 구성되어 있고, 어떠한 기능을 수행하는지의 방향을 제시해 주므로 조립하는 시스템이 제공하는 서비스를 추상화하여 표현할 수 있다. 본 논문은 제 삼자에 의해 개발된 컴포넌트들의 조림을 통한 시스템 개발을 지원하기 위하여 아키텍쳐 기반의 시스템 설계 방법을 제안하고 이를 지원하는 도구인 COBALT(Component-Based Application DeveLopment Tool) 조립도구의 아키텍쳐 모델러를 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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