• 제목/요약/키워드: 최적제어문제

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수소 제조용 치밀질 세라믹 멤브레인 제조기술 개발

  • Hwang, Gwang-Taek
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.51-59
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    • 2005
  • 수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

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THERMAL SIMULATION OF PWM INVERTER (PWM 인버터의 열해석)

  • Kang H.Y.;RYU J.S.;LEE S.W.;KIM Y.G.;SONG J.G.;SHIN Y.J.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.35-38
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    • 2005
  • 인버터는 전기적으로 DC(직류)를 AC(교류)로 변환하는 역 변환 장치이며, 상용전원(AC 22V/440V)으로부터 공급된 전력을 입력받아 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로써 전동기의 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 장치이다. 본 논문에서는 550kW급 IGBT, DIODE의 발열에 의한 인버터 내부의 열 및 온도분포를 ICEPAK 상용코드를 통하여 수치적 해석을 수행하였다. 인버터의 발열은 캐패시터의 수명과 소자들의 오작동 등 많은 열적 문제를 가지고 있으며 Heat-sink, Fan, Duck등을 통하여 전도와 대류가 이루어지는 시스템이다. 인버터은 많은 파라미터들에 의해 온도가 결정되기 때문에 실험을 통한 해석은 제한적 일수 밖에 없다. 따라서 수치해석을 통하여 빠른 시간에 효율적인 열 설계를 할 수 있으며, 인버터의 크기는 최종적으로 Heat-sink의 형상에 따라 달라지므로 이를 최적화 하고 소형화 하는 작업이 필요하다. 인버터의 복잡한 내부구조상 하단부(발열원, Heat-sink, Fan등)만 수치해석을 수행하였을 때와 Full Model과는 $15^{\circ}C$ 온도 차이를 보였다. 최종적으로 인버터의 최적 열 설계를 위하여 Frame위치 변경, Heat-Sink 형상변화등 많은 수치해석을 통하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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Spacecraft Radiator Design Optimization Approach of Combining Optimization Algorithm with Thermal Analysis (최적화알고리즘과 열해석을 통합한 위성방열판 설계의 최적화 방법에 관한 연구)

  • Kim, Hui-Kyung
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.24-29
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    • 2013
  • A spacecraft radiator is a thermal control method to eject internally dissipated heat into the space generated from operation of unit boxes. The efficiency of thermal design may be improved by optimizing radiator design. In this paper, the optimization approach method of node-based radiator design was suggested which is to combine numerical thermal analysis with optimization algorithm. This method has meaning that it can be used practically to implement the spacecraft radiator design regardless of thermal analysis and optimization algorithm software and maintain the same basic concept of an ordinary radiator design approach based on node division of a thermal model. The overall analysis framework with thermal analysis and optimization algorithm would be presented.

Analysis of Security Weakness and Countermeasure in PLC-based Homenetwork (PLC 홈네트워크의 보안 취약성 및 대응방안 분석)

  • Ju Seong-Ho;Lim Yong-Hun;Park Byung-Seok;Kim Tae-Wan;Kim Young-Hyun;Choi Moon-Seok;Lee Beom-Seok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.478-480
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    • 2006
  • 고속 PLC 기술의 실현으로 인한 외부 엑세스망과의 연동이 가능해지고, 댁내에서 저속/고속 PLC 기술의 활용으로 생활기기의 제어와 멀티미디어 서비스의 공급이 원활하게 이루어 질 경우 다양한 흠 네트워크 서비스를 제공할 수 있게 된다. 하지만 이러한 PLC 기술 기반의 다양한 서비스들이 PLC 엑세스망 및 홈네트워크를 통해 제공될 경우, 다양한 보안 취약성을 포함하게 된다. 따라서 현재 흠 네트워크에서 제기되고 있는 보안 취약성뿐만 아니라 PLC 기술을 적용할 경우 발생가능한 모든 보안적 문제점을 살펴볼 필요가 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위해 제안되고 있는 보안 서비스 모델을 PLC 기반의 흠 네트워크 보안과 연관하여 최적의 보안시스템을 개발할 필요가 있다. 본 논문에서는 PLC망에서의 보안 취약성을 분석하고 이에 따른 대응방안을 분석하여 PLC기반의 홈네트워크 보급이 활성화될 수 있도록 한다.

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A Study of High-Power Dissipation Parts Modeling for Spacecraft PCB Thermal Analysis (위성 PCB 열해석을 위한 고 전력소산 소자의 모델링 연구)

  • 이미현;장영근;김동운
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제34권6호
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    • pp.42-50
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    • 2006
  • This paper addresses the optimized thermal modeling methodology for spacecraft board level thermal analysis. A direct thermal modeling of external and internal structure of active parts which have high power dissipation is newly proposed, based on conventional plate modeling for Printed Circuit Board(PCB). The parts thermal modeling results were compared with other generic methodologies and verified by thermal vacuum test. This parts thermal modeling was directly applied to thermal analysis of CS(Communication Subsystem) board of HAUSAT-2 small satellite. As a result, it was confirmed that the parts thermal modeling can complement other conventional modeling methodologies. A parts thermal modeling is very effective for thermal control design, since the existing thermal problems can be solved at the parts level in advance.

Development of an Integrated Measurement and Analysis System for DTV Field Test (DTV 필드테스트를 위한 통합 측정 및 분석 시스템 개발)

  • Kim Young-Min;Suh Young-Woo;Kwon Tae-Hoon;Mok Ha-kyun
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.253-257
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    • 2004
  • 디지털 TV 방송이 본격적으로 보급됨에 따라 2004 년 후반부터 각 방송사들은 디지털 방송네트워크의 설계를 위해 본격적인 전계강도 실측을 실시하고 있다. DTV 신호 측정에는, 가장 기준이 되는 전계강도 측정기를 비롯하여 DTV 복조기(demodulator), 각종 셋톱박스, 위성항법장치(GPS)를 이용한 지형정보시스템(GIS) 등 많은 장비가 필요하고 측정항목도 다양하여, 한 지역을 측정하는데 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 측정자의 숙련도에 따라 측정결과의 정확도와 신뢰도가 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 다양한 계측장비와 운용장비의 제어를 체계적으로 관리하고 측정절차를 일반화하며 측정결과 데이터를 데이터베이스화하여 측정결과를 용이하게 파악할 수 있는 통합 측정 시스템을 제안한다. 또한, 본 시스템은 측정 뿐 아니라 지형정보시스템과 전계강도 예측시스템을 도입하여 측정지점 주변의 수신환경 분석 및 최적 수신위치의 검색정보 등을 제공하며, 다량의 측정결과에 대한 다양한 분석이 가능하여 커버리지 분석 및 송신 네트워크의 설계 등에 활용될 수 있다.

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A Review on the DACS Design from the Perspective of Flight Performance Requirements (비행성능 요구 관점에서 DACS 형상 설계에 관한 고찰)

  • Park, Iksoo;Jin, Jungkun;Ha, Dongsung;Lim, Seongtaek
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.358-363
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    • 2017
  • The high intercept probability depends on optimization of the system, which consists of target detection, tracking system, missile system and so on. To reduce the complexity of global optimization of the system performance, simplification of the relative dependances of each sub-system is done and design parameters for DACS configuration are identified. The conceptual design process is addressed based on the requirement of the design parameters and new methodology is suggested for higher performance.

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A Study to Develop a Multiple Container Transportation System (대용량 컨테이너 이송장치 기술개발 전략 연구)

  • Oh, Suk-Mun;Lee, Inmook
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제15권2호
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    • pp.638-645
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    • 2014
  • This paper presents results of a study for development and application of container massive transportation system. The system is aimed to improve competing power of Korean container ports. This paper selects Double stack Multi-Trailer System (DMTS) under consideration of pros-con analysis between three systems alternatives as well as operation process of existing Korean container terminal companies. An analysis of turning radius is undertaken for applying the system. Key elementary technologies was derived by patent analysis. DMTS has no problems in utilization to existing Korean container ports. Further, the system is expected to highly potential to improve operational efficiency in the container ports thanks to its high unit transportation capacity.

Research of a detector for the active alignment of 64channel optical fiber using Hadamard algorithm (하다마드 복원 알고리즘을 적용한 64채널 광섬유 능동정렬용 검출기 연구)

  • Cho, Nam-Won;Kwak, Ki-Suk;Yoon, Tae-Sung;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.472-475
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    • 2003
  • 현재 광 정렬 시스템에 채용하고 있는 다채널 광 파워미터는 측정 채널의 수가 증가하는 상황이다. 그러나 기존 시스템 제어를 통한 각 채널의 정밀한 정렬은 다 채널 광 파워미터 기술에 적합하지 않은 방식이다. 그러므로 본 논문에서는 기존 방식을 채택한 광 정렬 방식을 개선하기 위해 하다마스 변환 복원 알고리즘을 이용한 광 능동 정렬 검출 방법을 제안한다. 다채널 광학 정렬 시스템에서 가장 중요한 문제는 채널의 증가에 따라 채널별 정렬의 정밀도가 떨어진다. 기존 정렬 시스템에서 채용하고 있는 다채널 광 파워미터의 기술 수준은 약 4채널까지 동시 측정이 가능하였다. 이 방법은 채널 양쪽에 검출기를 설치하여 광량의 최대 지점을 최적 정렬 위치로 결정한다. 그러나 시스템 채널이 증가할 수록 안쪽에 위치한 광소자를 정렬을 무시하기 때문에 정확한 정렬에 적합하지 않다. 그리고 고속, 대용량의 데이터 처리요구에 맞추기 위한 64채널 광소자 생산을 위해서는 16개의 4채널 광 파워미터를 사용하는 방법이 있으나 이는 신뢰할 만한 수준의 측정치를 제공하지 못한다. 따라서 새로운 개념을 적용한 다채널 동시측정을 위한 광소자 측정 기술 및 광 파워미터의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 하다마드 변환 복원 알고리즘을 이용한 광 능동 정렬 검출 시스템은 이러한 요구를 충족시킬 수 있다. 그러므로 본 논문은 하다마드 변환 복원 알고리즘을 이용한 광 능동 정렬 검출 시스템이 기존의 시스템보다 우수한 알고리즘과 성능을 가지고 있음을 실험을 통해 입증한다.

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Stiffness Design Method of Steel Structures using Resizing Techniques (재분배기법을 이용한 강구조물의 강성설계법)

  • Ahn, Sun A;Park, Hyo Seon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.63-72
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    • 1998
  • The stiffness design method is presented as a drift control model of steel structures and applied to design of space trusses subjected to stress and displacement constraints. The stiffness design method is developed by integrating the resizing techniques for an effective drift control algorithm with the strength design process according to the commonly used design specifications such as allowable stress design. In the resizing technique the amount of material to be modified depends on the member displacement participation factors and is determined by an optimization technique. Using the stiffness design method, a structural design model for steel structures is proposed and applied to two verifying examples. As demonstrated in the examples, the displacement of the structures can be effectively controlled without expensive computational cost.

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