이 논문은 무선 센서 네트워크에서 최소 파워 구성 방법을 이용하여 에너지를 효율적으로 사용하면서 네트워크의 수명을 늘리고 지연(delay)을 줄이는 방안을 제시한다. 지금까지 에너지를 효율적으로 사용하기 위해 topology control, power-aware routing, sleep management 방법을 각각 독립적으로 연구되었는데 최소파워 구성은 위의 3가지 방법을 통합 최적화하여 에너지 효율적 사용 문제에 접근한다. 이러한 최소파워 구성 방법을 이용하여 선택적 웨이트 컨트롤(Selective weight control) 알고리즘을 제안하여 네트워크 전체 수명을 연장시키고 지연을 줄일 수 있다. 이 알고리즘은 각 노드가 주기적으로 잔류에너지를 인접노드들과 공유하여 에너지 랭크(rank)값을 유지한 상태에서 최소 에너지 경로를 사용하면서 에너지가 주위 노드들보다 작아질 때는 에너지가 많은 노드가 경로에 포함이 되도록 하여 특정 노드가 에너지 고갈되지 않고 네트워크내의 각 노드가 고르게 에너지를 소모하게 한다.
본 연구에서는 정유공정의 한 부부인 demethanizer의 core exchanger 주위 열교환기들에 대해 핀치설계법(pinch desgin method)을 이용하여 새로운 열교환망 합성을 수행하였다. 이로부터 초기에 설정했던 최소접근온도차가 총비용, 즉, 장치비와 에너지 비용에 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서는 이 총비용의 목표값이 최소가 되는 최적 최소접근온도차가 존재하고, 이로부터 열교환망 합성이 수행되어져야 최적의 열교환망 합성이 이루어져야 한다는 결론을 얻었다.
최소발화에너지의 압력의존성을 고찰하기 위해 열발화이론, 열전달개념, 이상기체법칙, 그리고 반응속도론에 의해 시도하였다. 최소발화에너지와 압력의 상관관계식을 문헌자료의 다중회귀분석을 통하여 수식화하였다. 이 방법에 적용한 물질은 대표적인 탄화수소인 프로판과 노말펜탄이었다. 제시된 방법론에서 압력변화에 따른 예측된 최소발화에너지는 아주 작은 평균오차에서 문헌값과 일치하고 있다. 따라서 제시된 방법론은 탄화수소의 최소발화 에너지를 예측하는 일반적인 방법으로 제시하고 있다.
무선 네트워크에서 최소 에너지 브로드캐스트 문제는 네트워크에 배치된 모든 노드가 브로드캐스팅과정에서 데이터 전송에 사용되는 에너지를 최소화하는 문제이다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 최소 에너지 브로드캐스트 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 메타휴리스틱 기법인 타부서치 알고리즘을 제안한다. 보다 효과적인 해 검색을 위해 제안된 알고리즘은 새로운 이웃해 생성방식과 복구함수를 적용한다. 제안된 알고리즘의 성능평가는 배치된 모든 노드로의 브로드캐스팅 시 전송 에너지와 알고리즘 실행시간 관점에서 기존의 알고리즘과 비교를 하였으며, 실험 결과에서 제안된 알고리즘이 최소 에너지 브로드캐스트 문제에 효과적으로 적용됨을 보여준다.
가연성 물질의 최소점화에너지(Minimum Ignition Energy; MIE)를 아는 것은 화학공정 등의 안전성 평가에 중요한 것이다. 현재 MIE의 측정에는 주로 용량성 불꽃방전이 이용되고 있다. 용량이 큰 커패시터를 이용한 방전에서는 MIE가 크게 되는 경향이 있고, MIE가 회로정수에 의존한다는 것이 실험적으로 알려져 있다. 이 현상은 방전회로의 시정수와 점화를 위한 에너지의 수송시간과의 관계에 의해 이론적으로 설명하는 것이 가능하게 되었다.(중략)
최소자연발화온도는 가연성물질이 주위의 열에 의해 스스로 발화하는 최저온도이다. 최소자연발화온도는 유기혼합물중 가연성 액체혼합물의 안전한 취급을 위해서 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 ASTM E659 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 n-hexanol+p-xylene 계의 최소자연발화온도를 측정하였다. 2성분계를 구성하는 순수물질인 n-hexanol과 p-xylene의 최소자연발화온도는 각 각 $275^{\circ}C$, $557^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 측정된 n-hexanol+p-xylene 계의 최소자연발화온도는 제시된 식에 의한 예측값과 적은 평균절대오차에서 일치하였다.
공력면의 전개 거동을 지배하는 미분방정식을 적분 형태를 바꾸어 전개 가능한 조건을 유도하여 전개에 필요한 힌지 토크를 추산할 수 있는 방정식을 얻었다. 방정식의 해는 주어진 전개 조건과 공력 조건에 대해 전개가 가능하기 위하여 전개 장치에 저장되어야 할 최소의 전개 에너지이며 방정식을 풀기위하여 공력과 중력, 마찰력 등 공력면에 작용하는 모멘트의 적분을 계산하여야 한다. 공력 롤 감쇠와 마찰력과 같은 비가역적 현상에 대한 적분을 수행하기 위하여 몇가지 가정과 모델링이 필요하였으며 특히 공력 롤 감쇠의 적분을 위하여 전개 각속도를 전개각만의 함수로 표현되도록 모델링하였고 이는 전개 과정에서 나타날 수 있는 최대 각속도와 형태를 가정함으로써 가능하였다. 방정식 풀이와 전개 각속도의 모델을 위하여 전개 에너지를 대표하는 이상 전개 각속도를 정의하였으며 최소의 전개 에너지를 구하는 방정식은 이상 전개 각속도에 대한 이차 방정식으로 표현된다. 제안된 추산법을 검증하기 위하여 여러 가지 전개 조건과 공력 조건에 대하여 최소 전개에너지를 추산하고 기 개발된 전개 거동 모사 프로그램을 이용하여 여러 형태의 전개 토크 형태에 대하여 추산 결과의 타당성을 비교 검토하였다.
일반적으로 가연성 분진의 최소착화에너지(Minimum Ignition Energy; MIE)를 측정하는 방법에는 Hartmann식(이하 재래식이라 칭한다)이 주로 이용되고 있다. 그러나, 재래식은 상당히 정확하게 측정할 수 있으나 착화 후 용기류의 청소, 실험장치의 조작성 등 실험에 어려움이 있으며, 또한, 압축공기계통의 필요 등으로 제조 가격이 상당히 고가이다. 따라서, 일본에서는 이러한 재래식의 단점을 보완하면서도 기존의 재래식보다 신뢰성이 크게 뒤떨어지지 않은 장치를 개발하고자, 신 개념의 진동형 분진 최소 착화 에너지 측정장치를 개발중에 있다. (중략)
화학과 석유화학 산업의 많은 공정에서는 가연성가스가 공정 가스로 사용되거나 발생될 수도 있다. 최근 석유화학단지에서 화재 및 폭발이 빈번하게 발생되고 있으므로 이에 대한 재해를 예방하기 위해서는 공정 조건에서의 이들 가연성가스의 연소특성을 알 필요가 있다. 연소특성들로는 폭발한계, 인화점, 최소자연발화점, 최소산소농도, 최소발화에너지, 연소열 등을 들 수 있다.(중략)
본 논문에서는 마이크로그리드(Micro grid, MG)의 설계에서 필요로 되는 에너지저장장치(Energy storage system, ESS)의 최소설비용량을 산정할 수 있는 확률론적 방법론을 제시하였다. ESS기술은 아직까지 경제성 측면에서 매우 높은 설비비용이 필요로 되기 때문에 적정 설비규모를 산정하는 것과 MG의 안정적인 운영을 위해서 최소 설비용량에 대한 가이드라인의 제시가 필요로 된다. 본 논문에서 제시한 방법론은 Non-dispatchable 발전원 출력의 간헐성과 모든 발전기의 고장정지확률을 고려하여 MG가 자체적인 에너지 Self balancing을 유지할 수 있는 ESS의 최소설비용량을 산정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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