혼합·이산 비선형 최적화문제 해결을 위한 전역적 최적화 알고리즘이 개발되었으며 이 알고리즘은 확률적 최적화기법인 유전알고리즘을 사용한다. 유전알고리즘은 다양한 설계변수를 처리하는데 적합하다. 그러나 기존의 유전알고리즘이 특별히 잘 수행되지 않는 상황이 많이 존재하기 때문에 혼합화에 대한 다앙한 방법이 개발되어지고 있다. 따라서 이 논문은 유전알고리즘에서 최적해 주위에 대한 국고수수렴기법과 정밀 탐색법을 구체화시킨 새로운 혼합유전알고리즘(NHGA)을 개발했다. 사례연구에서는 혼합·이산 비선형 최적화문제를 해결하는데 있어서 NHGA가 상당한 능력을 제공하며 효율적이고 우수한 해를 제공할 수 있다는 것을 보여주고 있다.
최신 제어이론의 한 분야인 이산사건 동적시스템 (DEDS ; Discrete Event Dynamic System) 제어이론을 원전의 제한 계통에 적용하였다. 이산사건 이론을 원전의 제한 계통 제어 절차에 적용하면 보다 체계적이고 조직적으로 제한 계통을 위한 제어기를 구축할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 제한 계통 상태 및 운전원의 조치사항을 이산사건 시스템으로 모델링하여 제약조건에 맞는 수퍼바이저를 구성하고 이를 바탕으로 제한 계통 제어기를 구축하는 방법을 제시하였다.
이산사건 시스템을 기술하는데는 다양한 방법론들이 있으며 event의 관점에서 본다면, event loss 방법론과 event lossless방법론이 있다. event loss방법론의 경우 때때로 원치 않는 event loss가 발생하여 시스템을 deadlock의 상태로 이끌 수가 있으며, 이러한 것을 피하기 위해 본 논문은 event loss방식의 동기식방법론인 DEVS형식론으로 기술된 모델을 본 논문에서 제안하는 TSRG란 방법을 이용하여 event loss의 유무를 해석할 수 있는 기법을 소개하고자 한다. 소개된 해석 기법은 linear programming을 이용하여 해를 구할 수 있으며, DEVS형식론으로 기술된 이산사건 모델들간의 event loss의 유무를 해석함으로써 서로간의 통신 동기화의 가능성 분석을 가능하도록 한다.
최신 제어이론의 한 분야로 주목을 받고있는 이산사건시스템((Discrete Event System) 제어이론을 원자력발전소의 비상운전지원시스템 설계에 도입하였다. 이산사건이론을 비상운전절차에 적용하면 보다 체계적이고 조직적으로 비상운전지원시스템을 구축할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 발전소 운전상태 및 운전원의 조치사항을 이산사건시스템으로 모델링하여 제약조건에 맞는 수퍼바이저를 구성하고 이를 바탕으로 비상운전지원시스템을 구축하는 방법을 제시하였다.
UAV(Unmanned Air Vehicle) 시스템은 새로운 알고리즘과 소프트웨어 디자인에 바탕을 두고 빠르게 발전하고 있다. 그러나, 일반적으로 쓰이고 있는 전자공학적인 제어 시스템은 개발의 복잡성과 그에 따른 이용증대에 대한 문제점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 연속시간 시스템으로 표현되는 비행기 모델과 이의 효과적인 제어를 위해 이산사건 시스템으로 표현되는 조종사 모델간의 연동을 제안한다. 전자공학적 모델인 연속시스템은 자세한 표현력을 바탕으로 정량적이고 정확한 비행기 모델을 표현할 수 있으며 제어 모델인 이산사건 시스템은 각 사건과 시스템의 상태에 따른 정성적인 행동제어를 가능하게 한다. 본 연구는 한국항공대학교에서 개발한 이산사건 시뮬레이터인 DEJAVA(DEVS Java)와 연속시간시뮬레이터인 MATLAB 시뮬레이터 환경을 바탕으로, NASA에서 개발된 HL2O 비행시뮬레이터와 조종사 모델을 위한 지능제어시스템 개념을 사용하여 구현되었다.
산성비의 한 가지 원인으로 알려진 이산화황($SO_2$)을 포함한 대기 오염물질인 연도 기체의 배출 허용 기준이 엄격해지고 있다. 배연 탈황 기술의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 분리막 접촉기의 개발에 필요한 기초 설계 자료를 제공하고자 평판형 분리막 접촉기 실험 장치를 설계 및 설치하여 이산화황 투과 특성 평가를 수행하였다. 평판형 분리막 접촉기를 이용한 이산화황의 제거에 미치는 흡수제 농도와 공급 기체 내의 이산화황 농도의 영향, 공급 기체 유량 및 분리막 재질에 따른 영향을 확인하고자 하였다. 흡수제 농도가 증가할수록 이산화황 제거 효율이 증가하였으며, 이산화황 농도가 증가할수록 제거 효율이 감소하였다. 또한 공급 기체 유량이 증가할수록 제거 효율이 감소하였으며 분리막 재질은 제거 효율에 큰 영향을 끼치지 않음을 확인할 수 있었다.
전이금속 산화물의 전구체가 들어있는 합성모액을 수열 반응시켜 전이금속 산화물이 고정된 하이드로탈사이트를 제조하여 이들에 대한 이산화질소의 흡착 성질을 조사하였다. 전이금속 산화물의 분산도, 이산화질소의 흡착량 및 흡착상태를 XRD, SEM, XPS, 질소 흡착등온선, 중량식 흡착법, FT-IR, 승온탈착법으로 조사하였다. 전이금속 산화물은 주로 하이드로탈사이트의 표면에 분산 담지되었으며, 철과 니켈 산화물이 고정된 하이드로탈사이트에 이산화질소가 많이 흡장되었다. 철 산화물이 표면에 분산되어 담지되면 이산화질소의 흡장량이 많지만, 철 산화물이 지나치게 많이 담지되면 덩어리져서 표면의 염기점을 차폐하므로 이산화질소의 흡장량이 오히려 줄어들었다. 철 산화물의 고정량이 적절하면 하이드로탈사이트에서 이산화질소의 흡장세기는 약해지지만, 흡장량은 많아지고 수열 안정성이 증진되었다.
반도체의 최소 회로 선폭이 더욱 미세해지면서 포토레지스트 현상액으로 초임계 이산화 탄소를 응용하려는 연구가 진행되고 있다. 초임계 이산화 탄소는 환경친화적이며, 미세 화상 공정 단계에서 표면장력이 작아 패턴 붕괴를 막을 수 있고, 고분자에 대한 선택적 용해도가 큰 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 초임계 이산화 탄소 전용 포토레지스트의 기본 수지 합성을 위해 t-부틸 메타크릴레이트 (t-BMA)와 과불소화 데실 메타크릴레이트 (F17MA)를 단량체로 이용하여 다양한 몰비로 공중합하였고, 공중합체의 초임계 이산화 탄소에 대한 용해도를 분석하였다. 합성된 고분자와 광산 발생제를 섞어 제조한 포토레지스트는 노광을 통해 초임계 이산화 탄소에 대한 용해도가 감소되므로, 합성된 고분자의 초임계 이산화 탄소 전용 포토레지스트로서의 가능성을 확인하였다.
타이타늄 철석은 이산화 타이타늄 제조를 위해 사용되는 주요 광석 중 하나이다. 순도 99.9% 이상의 이산화 타이타늄 제조를 위해, 타이타늄 철석에 존재하는 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)과 같은 불순물로부터 타이타늄(IV)을 분리해야 한다. 본 논문에서는 타이타늄 철석으로부터 염산 침출 및 고순도 타이타늄(IV) 용액으로부터 가수분해를 통해 고순도 이산화 타이타늄 습식 제련 공정을 조사했다. 타이타늄(IV), 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)의 침출률에 대한 염산 농도, 광액농도 그리고 침출 시간에 따른 영향에 대해 조사했고 최적 침출 조건을 얻었다. 타이타늄(IV)을 가수분해하기 위한 중화제로 수산화암모늄 및 수산화나트륨 용액을 사용했다. 수산화 암모늄 용액으로 가수 분해된 침전물을 소성하여 아나타제상의 이산화 타이타늄을 얻었다. 타이타늄 철석으로부터 고순도 이산화 타이타늄 분말 제조를 위한 습식 제련 공정이 개발 가능하다.
항목 기반의 순차 패턴 마이닝 기법들을 시공간 데이타에 적용하기 위해서는 시공간 속성 값에 대한 적절한 이산화가 필수적이다. 본 논문에서는 입력 데이타의 시공간적 상판 정보를 유지함과 동시에 데이타 수를 축소시킴으로써 마이닝 프로세스의 효율성을 높이는 이산화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 선 단순화를 사용하여 궤적에 대한 근사치를 구함으로써 마이넘 단계에서 처리할 데이터 크기를 축소시킨다. 또한 단순화 된 궤적을 유사한 시공간적 특성을 가지는 논리적 그룹으로 군집화하여 데이터의 분포를 고려한 이산화를 수행한다. 실험을 통해 제안된 기법이 마이넝 프로세스의 효율성을 높일 뿐 아니라 보다 직관적이고 해석이 용이한 패턴을 도출하는 것을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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