• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.113-121
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• 2016

고분자 전해질 연료전지는 운전온도에 따라 효율과 출력이 변화하기 때문에 $65^{\circ}C{\sim}75^{\circ}C$정도의 적정 운전온도를 유지하기 위한 냉각시스템을 필요로 한다. 따라서 PEMFC 운전온도를 유지하기 위한 냉각시스템 및 이를 위한 제어로직을 적용할 필요가 있다. HILS는 이러한 냉각시스템 제어로직을 검증하고 연구하기 위한 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 냉각수 제어 알고리즘 연구를 위해 HILS 시스템을 구성하였다. HILS 시스템 모델은 PEMFC, 열교환기 및 온도와 관련한 외부환경 모델로 구성되며, HILS 시스템의 하드웨어는 삼방밸브, 펌프, 열교환기로 이루어진다. 이러한 HILS를 활용하여 냉각시스템 제어 효율 향상을 위한 제어우선순위 및 제어 대상온도 설정에 대한 연구를 수행하였다. 1차 냉각회로의 삼방밸브를 우선제어대상으로 설정하고, 2차 냉각회로의 온도제어성능 보정을 위해 2차 냉각회로 삼방밸브의 개도율 하한값을 PEMFC 출력과 2차 냉각회로 냉각수 온도의 함수로 작성하여 온도제어성능을 보상할 수 있도록 하였다. 그 결과 안정적인 PEMFC 온도 제어성능을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.103-103
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• 2000

강한 결정 방향 의존성과 낮은 항정계를 갖는 Bi4Ti3O12 강유전체 박막은 NDRO형 비휘발성 강유전체 메모리 분야에서 매우 유망한 재료이다. 이를 위해서는 실리콘 기판과의 계면조절과 실리콘 기판성에서 고품질의 강유전성 박막을 성장시키는 기술이 필수적이다. MOCVD에 의한 Bi4Ti3O12 의 증착에서는 Bi 성분의 강한 휘발 특성과 낮은 반응성으로 인하여 조성과 두께 등의 조절이 매우 어렵다. 따라서 화학기상증착의 기구를 이해하고 제어하는 기술이 양질의 박막을 얻는데 필수적이다. 본 연구에서는 유기금속 원료 TPB, TIP 과 산소를 이용하여 실리콘 기판위에 Bi4Ti3O12 강유전체 박막을 증착할 때, 증착 변수의 변화에 따른 박막의 증착 거동과 구조적, 전기적 특성을 연계하여 분석하였다. 특히 기판부착력이 낮고 휘발성이 강한 Bi의 특성으로 인한 문제를 개선하기 위하여 TIP원료를 주기적으로 공급, 중단을 반복하는 펄스주입법을 고안하여 그 효과를 살펴보았다. 실리콘 기판위에서 TiO2의 증착속도는 실험온도 영역에서 온도에 따라 변화하지 않는 전형적인 물질 전달에 의해 지배되는 양상을 나타내었다. 반면 Bi2O3 경우에는 50$0^{\circ}C$ 이상에서 급격하게 증착속도가 감소하는 특이한 경향을 나타내었으며 이는 Bi2O3의 높은 휘발성 때문일 것이다. Bi4Ti3O12 박막은 온도증가에 따라 증착속도가 증가한 후 $600^{\circ}C$ 이상에서 포화되는 경향을 보였다. 이로부터 실리콘 기판위에서의 Bi4Ti3O12 박막의 증착 모델을 제시하였다. Bi2O3에 비해 상대적으로 표면 부착력이 월등히 큰 TiO2가 우선적으로 실리콘 펴면에 형성된 후 TPB 유기금속 원료가 이 TiO2와 반응하는 과정으로 Bi4Ti3O12 박막이 증착된다. $600^{\circ}C$이상에서는 증착 변수들을 바꾸어도 물성이 변하지 않는 자기조절기능이 있음을 알 수 있었는데 이는 고온에서의 Bi2O3의 강한 휘발성 때문일 것이다. 실리콘 기판에서 층상 페로브스카이트 상은 58$0^{\circ}C$ 이상에서 형성되며, 매우 좁은 온도 변화에도 결정구조, 박막현상 및 성분이 크게 바뀌는 온도에 민감한 증착거동이 관찰되었다. 증착 모델에서 예견되는 Bi의 불리함을 개선하기 위해 펄스주입법을 실시한 경우 Bi의 성분량이 증가되었고 결정성이 향상되었다. 이로부터 펄스주입법이 박막내에 부족하기 쉬운 Bi를 보충하여 박막의 특성을 개선함을 확인하였다. Bi4Ti3O12 박막의 증착온도에 따른 누설전류 특성 측정 결과 증착온도가 감소할수록 누설전류가 감소함을 알 수 있었고 펄스주입법이 연속주입법보다 더 낮은 누설전류를 보임을 알았다. 펄스주입법의 경우 -2.5V 인가 시의 누설전류는 7.4$\times$10-8A/cm2에서 1.3$\times$10+7A/cm2의 매우 우수한 값을 가졌다. 연속 주입법에 의해 증착된 박막은 C-V 측정 결과 강유전성 이력이 나타나지 않았으나, $600^{\circ}C$ 이상에서 펄스주입법에 의해 증착된 박박은 강유전성 이력을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권9호
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• pp.849-854
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• 2003

80-373 K의 온도범위에서 La$_{2.1}$ Sr$_{1.9}$ Mn$_3$O$_{10}$ 의 열기전력의 온도의존성을 조사하였다. 저온강자성영역에서 열기전력(S)의 온도의존성은 광범위한 온도영역에서 S＝S$_{0}$ ＋S$_{1.5}$ T$^{1.5}$ ＋S$_4$T$^4$로 표현할 수 있었다. 강자성 전이온도 이하에서 열기전력의 완만한 피크 및 복잡한 온도의존성은 편력성 강자성체에서 예상되는 electron-magnon 산란으로 이해할 수 있으며, 고온에서의 열기전력은 Mott의 small polaron hopping 모델로 설명 가능하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.301-309
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• 2008

본 연구에서는 레졸수지 합성에서 부가반응 실험변수인 F/P 몰비, 촉매 wt% 및 반응온도가 페놀치환체에 미치는 영향을 2단 실험계획법을 사용하여 실험하고 실험 결과를 삼원변량분석법(ANOVA, SPSS)을 사용하여 해석하였다. 페놀치환체는 반응시간 300분에서 F/P 몰비가 높을수록, 반응온도가 낮을수록, 촉매량이 적을수록 증가하는 경향을 보였고 ortho 지향성이 있음을 확인하였다. 레졸형 페놀수지의 합성에서 페놀계 치환체의 해리반응과 메틸렌글리콜 형태의 포름알데하이드의 분율을 고려하는 Zavitsas류의 속도론 모델을 단순화시킨 기초반응 모델을 제시하고 Zavitsas류의 속도론 모델과 비교하였다. 기초반응 모델은 평균적으로 2.79%의 오차를 보였으며 Zavitsas류 모델의 오차인 3.27%와 비슷한 값을 보이는 것을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제시한 기초반응 모델은 레졸합성의 부가반응 속도론 연구에 적용 가능하다고 판단된다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.72-79
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• 2014

본 연구에서는 갈탄에 폐촉매(I, II, III) 및 $K_2CO_3$를 이용한 $CO_2$ 가스화의 반응속도상수 및 활성화 에너지를 조사하였다. 가스화 실험은 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%의 촉매를 물리적으로 혼합한 갈탄을 열중량분석(Thermogravity analysis, TGA)을 이용하여 가스화 온도 $800^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, $900^{\circ}C$ 범위에서 수행하였다. 실험 데이터를 세 가지 반응속도 모델(volumetric reaction model, VRM; shrinking core model, SCM; modified volumetric reaction model, MVRM)에 적용한 결과 MVRM이 가장 적합하였다. 가스화 속도는 온도가 높아짐에 따라 증가하는 것으로 관찰되었으며, 모든 실험 온도에서 폐촉매를 이용한 가스화 반응의 활성화 에너지는 촉매를 혼합하지 않은 갈탄 보다 낮게 나타났다. 특히, 폐촉매 III 10 wt%의 경우 활성화 에너지가 92.37 kJ/mol로 가장 낮게 얻어졌다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.22-27
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• 2008

4H-SiC의 전자와 정공의 이온화계수 $\alpha$와 $\beta$로부터 유효이온화계수 $\gamma$를 추출함으로써 4H-SiC 쇼트키 다이오드의 항복전압과 온-저항을 위한 해석적 모델을 유도하였다. 해석적 모델로부터 구한 항복전압을 실험 결과와 비교하였고, 도핑 농도 함수의 온-저항도 이미 발표된 결과와 비교하였다. 항복전압은 $10^{15}{\sim}10^{18}\;cm^{-3}$의 도핑 농도 범위에서 실험 결과와 10% 이내의 오차로 잘 일치하였다. 온-저항을 위한 해석적 결과는 $3{\times}10^{15}{\sim}2{\times}10^{16}\;cm^{-3}$의 범위에서 실험 결과와 매우 잘 일치하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.219-228
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• 2010

텀블형 드럼 건조기의 적외선 건조 과정동안의 온도 및 수분량의 변화를 예측할 수 있는 2 차원 수학적 모델을 개발하였다. 본 모델에서는 건조대상 물질의 액체 수분의 이동과 건조공기의 유동 및 열전달을 고려하였다. 유체의 유동과 열전달 현상, 그리고 복사열전달은 유한체적법을 이용하여 해석하였다. 텀블 건조기의 2 차원 모델을 모사하기 위한 지배방정식을 소개한 후 적외선 히터, 히터의 온도, 그리고 가열 패턴에 따른 수치해석을 수행하였고, 적외선 히터를 도입함으로써 건조시간을 감소시킬 수 있음을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권10A호
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• pp.1579-1587
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• 1999

게이트 길이가 $0.2\mu\textrm{m}$인 P-HEMT에 대하여 드레인 바이어스 전류의 변화 및 게이트 폭에 대해 스케일링이 가능한 잡음모델을 제안하였다. 본 논문에서는 S-파라미터를 정확히 예측하기 위하여 $\tau$를 제외한 intrinsic 파라미터는 offset를 도입하여 정규화 한 후 스케일링을 하였다. 드레인 포화전류에 대한 드레인 전류의 비율과 게이트 폭을 변수로 하는 소신호 모델 파라미터의 맞춤함수를 구하였다. 또한, 잡음 파라미터를 정확히 예측하기 위하여 진성저항 잡음 온도 $\textrm{T}_{g}$, 게이트 단 전류 잡음원 등가잡음 컨덕턴스 $\textrm{G}_{ni}$, 드레인 단 전류와 게이트 폭에 거의 관계없으며 이의 평균값은 주변온도와 유사한 값으로 $\textrm{G}_{ni}$는 회로 특성에 영향을 미치지 않을 정도로 작은 값으로 추출되었다. 그러므로, $\textrm{G}_{no}$만을 잡음 모델정수로 하는 잡음모델과 $\textrm{T}_{g}$, $\textrm{G}_{ni}$, $\textrm{G}_{no}$를 잡음 모델정수로 하는 잡음모델을 측정값과 비교하여 본 결과 Gno만을 갖는 잡음모델도 측정된 잡음 파라미터와 잘 일치하였다. 따라서, 모델 정수추출이 간단한 $\textrm{G}_{no}$만을 갖는 잡음모델은 게이트 폭과 바이어스 전류에 대해 스케일링이 가능한 실용적인 잡음모델임을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권6호
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• pp.778-785
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• 2017

본 연구는 시중 유통되고 있는 새싹채소 재배용 적콜라비 종자에서 분리한 E. coli strain RC-4-D의 생장예측모델을 개발하기 위해 수행되었다. 각 온도조건(10, 15, 20, 25, $30^{\circ}C$) 별로 적콜라비 중 E. coli strain RC-4-D 밀도 변화를 조사하였고 Baranyi model을 1차 생장예측모델로 이용하였고 각 온도별로 최대생장률(${\mu}max$)과 $10^{\circ}C$를 제외한 유도기(LPD) 값을 도출하였다. E. coli strain RC-4-D의 최대생장률에 대한 2차 생장예측모델로써 suboptimal Ratkowsky square-root, suboptimal Huang square-root, suboptimal Arrhenius-type 세 종류의 모델을 비교하였다. 모델 적합성 검정 결과, suboptimal Huang square-root 모델이 정확도가 가장 높고 suboptimal Ratkowsky square-root 모델이 편차가 가장 적은 것으로 나타났다. 종합적으로, RMSE가 0.100, $A_f$가 1.255, $B_f$가 0.999인 suboptimal Ratkowsky square-root 모델이 온도의 영향을 설명하는 가장 적합한 2차 생장예측 모델인 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 모델은 적콜라비 새싹채소 생산에 있어서 E. coli의 생장을 예측하고 미생물 위해성평가를 수행하는데 활용될 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.209-218
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• 2021

ORV의 열교환 효율 향상 및 운전 최적화를 위한, first principle 기반 모델링 연구들이 수행되어왔지만, ORV의 열 전달 계수는 시간, 위치에 따라 불규칙한 시스템으로, 복잡한 모델링 과정을 거친다. 본 연구는 복잡한 시스템에 대한 데이터 기반 모델링의 실효성을 확인하고자, LNG 재기화 공정의 실제 운전데이터를 이용해, ORV의 해수 유량, 해수온도, LNG 유량 변화에 따른 토출 NG 온도 및 토출 해수 온도의 동적 변화 예측이 가능한, FNN, LSTM 및 AutoML 기반 모델링을 진행하였다. 예측 정확도는 MSE 기준 LSTM > AutoML > FNN 순으로 좋은 성능을 보였다. 기계학습 모델의 자동설계 방법인 AutoML의 성능은 개발된 FNN보다 뛰어났으며, 모델 개발 전체소요시간은 복잡한 모델인 LSTM 대비 1/15로 크게 차이를 보여 AutoML의 활용 가능성을 보였다. LSTM과 AutoML을 이용한 토출 NG 및 토출 해수 온도의 예측은 0.5 K 미만의 오차를 보였다. 예측모델을 활용해, 겨울철 ORV를 이용해 처리 가능한 LNG 기화량의 실시간 최적화를 수행하여, 기존 대비 최대 23.5%의 LNG를 추가 처리 가능함을 확인하였고, 개발된 동적 예측모델 기반의 ORV 최적 운전 가이드라인을 제시하였다.