• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.335-343
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• 2019

최근 선박의 배기가스 규제가 강화되면서 연료소비량을 저감하기 위한 많은 방안들이 검토되고 있다. 그중에서도 선박으로부터 수집한 데이터를 활용하여 연료소모량을 예측하는 기계학습 모델을 개발하고자 하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 하지만 많은 연구들이 학습모델의 주요 변수 선정이나 수집데이터의 처리 방법에 대한 고려가 미흡하였으며, 무분별한 데이터의 활용은 변수 간의 다중공선성 문제를 야기할 수도 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 주성분 분석을 이용하여 선박의 연료소비를 예측하는 방법을 제시하였다. 13K TEU 컨테이너 선박의 운항데이터에 주성분 분석을 수행하였으며, 추출한 주성분으로 회귀분석을 수행하여 연료소비 예측모델을 구현하였다. 평가용 데이터에 대한 모델의 설명력은 82.99%이었으며, 이러한 예측모델은 항해 계획 수립 시 운항자의 의사결정을 지원하고 항해 중 에너지 효율적인 운항상태 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.573-580
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• 2020

최근 석유를 대체할 수송 에너지원으로 수소에 대한 관심이 커지고 있다. 수소의 장점을 극대화하기 위해서는 수소 충전소가 많이 보급되어야 한다. 본 논문은 수소 충전소를 보다 가깝게 이용 할 수 있는 최적 위치 선정 방법론을 제안하였다. 기존 에너지의 공급처인 주유소와 천연가스 충전소의 위치를 우선 참고하고, 인구, 등록 차량 수 등의 데이터를 추가 반영하여 수소자동차의 예상 충전 수요를 계산하였다. 기계 학습(machine learning) 기법 중 하나인 k-중심자 군집화(k-medoids Clustering)를 이용하여 예상 수요에 대응하는 최적 수소 충전소 위치를 계산하였다. 제안된 방법의 우수성은 서울의 사례를 통해 수치적으로 설명하였다. 본 방법론과 같은 데이터 기반 방법은 향후 수소의 보급 속도를 높여 환경친화적인 경제 체계를 구축하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.443-450
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• 2008

고유가 대응방안으로 저등급 석탄의 효과적인 활용기술에 대해 고찰하였다. 현재 산업체에서 사용하는 석탄 중에 갈탄과 아역청탄이 저등급 석탄에 속하며 매장량이 풍부하고 세계적으로 고르게 분포되어 있지만 높은 수분 함량과 자연발화 가능성으로 인해 활용이 많이 되지 않고 있다. 본 논문에서는 저등급 석탄으로부터 화학적 정제기술을 이용하여 초청정석탄을 제조하는 기술에 대하여 고찰하였다. 회분 제거기술인 UCC 공정과 가연성분 추출기술인 Hyper Coal 공정을 비교하였다. 회분 제거기술인 UCC(Ultra Clean Coal) 공정은 Hyper Coal 공정에 비해 단순하다는 장점이 있지만 생성물의 회분 농도가 0.1% 이상으로 높다. 가연성분 추출 기술인 Hyper Coal 공정은 용매추출과 이온제거공정 등 구성은 복잡하지만 회분이 200ppm 이하로 생성된다. 초청정석탄은 오일과 동일 등급의 초 청정연료로써 산업용 석유를 대체하고 장기적으로는 IGCC와 IGFC, 그리고 차세대 고도연소기술의 연료로 활용될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권6호
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• pp.9-16
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• 2011

무선 센서네트워크 기술의 발달과 센서네트워크 응용서비스의 성장에 따라, 다양한 이종 복합 센서로부터 획득 되는 센서 데이터의 융합 및 신호처리 알고리즘에 대한 연구 필요성이 증가하고 있다. 특히 복잡한 신호처리 알고리즘 수행의 필요성이 증가함에 따라 신호처리 전용 프로세서의 적용 및 데이터처리에 대한 연구가 증가하고 있다. 그러나 전용프로세서를 사용하는 경우 배터리로 동작하는 센서네트워크의 특성상 운용시간이 제약된다. 본 연구는 신호처리 전용 프로세서를 사용하는 센서네트워크 응용에서 전력 소모로 인한 운용시간 제약의 문제를 극복하기 위해, 운용 중 전원 제어가 가능한 하이브리드 센서모듈 아키텍처 및 이벤트 발생에 따른 웨이크업/슬립 기반 데이터처리 프레임워크를 제시하고, 실제 제안 된 센서노드 플랫폼을 구현하고, 성능을 제시 한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권5호
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• pp.8-17
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• 2016

While greenhouses have been utilized as a sustainable alternative to traditional soil farming, they are often powered by diesel boilers that necessitate vast amounts of non-renewable energy and emit toxic fumes. Thus, geothermal heat pumps have been proposed as a more energy-efficient substitution for diesel boilers. Currently, most horticultural facilities in the United States use shallow geothermal systems, and are often equipped with horizontal underground heat exchangers as well as heat pump equipment. These shallow geothermal systems require a large drilling site and heat pump to function, which results in high maintenance costs. The heat pump itself consumes a large amount of power, which degrades system performance. Conversely, high temperatures can be attained within a single borehole in deep geothermal vertical closing systems without using a heat pump. This setup can dramatically reduce the power consumption and improve system performance. In this study, we have modeled a circulation simulator after the circulation systems in deep geothermal facilities to analyze a 2000-meter borehole in Naju-Sanpo-myeon. The simulator is operated by manipulating various putative parameters affecting system performance to analyze the system's coefficient of performance.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.111-118
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• 2005

사무소용 빌딩과 같은 전력다소비 건물에서는 전력의 효율적 이용에 의한 에너지절감을 위해서 설계 단계부터 합리적인 전기설비 설계가 요청되고 있다. 본 연구에서는 사무소용 빌딩을 중심으로 부하종류별 전력소비특성을 조사 분석하였고, 전기설계사무소의 설계단계에서 적용하는 수용률값을 조사하였다. 조사된 자료의 전체 특징과 중심적인 경향을 알아보기 위해서 평균값, 표준편차, 최대값, 최소값, 중앙값 등의 특징파라메터를 분석하였고, 회귀분석을 통한 선형적인 방법과 비선형적인 방법으로 그 경향을 확인하였다. 그 결과 합성 수용률/부등률 평균값은 $46.4[\%]$로 나타나 전력용변압기는 용량에 있어서 많은 여유를 가지고 있는 것으로 나타났다. 이를 토대로 변전설비 용량의 합리적인 설계를 위하여 부하종별 수용률 기준(안)을 제시하였고, 변전설비용량 산정에 필요한 자료를 데이터 베이스화하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권11호
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• pp.2010-2018
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• 2017

Mixotrophic microalgal growth gives a great premise for wastewater treatment based on photoautotrophic nutrient utilization and heterotrophic organic removal while producing renewable biomass. There remains a need for a control strategy to enrich them in a photobioreactor. This study performed a series of batch experiments using a mixotroph, Chlorella sorokiniana, to characterize optimal guidelines of mixotrophic growth based on a statistical design of the experiment. Using a central composite design, this study evaluated how temperature and light irradiance are associated with $CO_2$ capture and organic carbon respiration through biomass production and ammonia removal kinetics. By conducting regressions on the experimental data, response surfaces were created to suggest proper ranges of temperature and light irradiance that mixotrophs can beneficially use as two types of energy sources. The results identified that efficient mixotrophic metabolism of Chlorella sorokiniana for organics and inorganics occurs at the temperature of $30-40^{\circ}C$ and diurnal light condition of $150-200{\mu}mol\;E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$. The optimal specific growth rate and ammonia removal rate were recorded as 0.51/d and 0.56/h on average, respectively, and the confirmation test verified that the organic removal rate was $105mg\;COD{\cdot}l^{-1}{\cdot}d^{-1}$. These results support the development of a viable option for sustainable treatment and effluent quality management of problematic livestock wastewater.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1483-1490
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• 2011

전동기 일체형 유압액추에이터(EHA)는 전기모터와 직결되어 구동되는 유압펌프를 이용하여 유압 피스톤의 변위나 속도를 제어할 수 있도록 모듈화된 유압기기로 효율이 높고 독립된 동력원을 갖는 장점으로 인하여 항공기의 전자구동시스템에 적용되어 왔다. 최근에는 다양한 형태의 유압시스템이 적용되고 있는 건설중장비 분야에서 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 EHA의 활용범위가 확대될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 편로드 유압실린더를 갖는 EHA가 적용된 유압시스템을 대상으로 펌프작동에 따른 유압실린더의 기동 및 정지특성을 고찰하기 위하여 EHA 내부 유압회로의 기능을 파악하고 동특성 모델을 유도하였으며 파일럿작동 체크밸브의 크래킹압력을 분석하여 개방 및 폐쇄특성을 예측하였으며 시뮬레이션을 통하여 분석된 결과를 검증하였다.

• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.28-37
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• 1993

기술업무의 효율적인 수행과 신뢰성을 확보하기 위하여 우리회사에서는 전산프로그램을 개발하거나 도입하여 설계 및 분석능력의 배양을 통한 조속한 기술자립과 보유 전산프로그램의 활용 극대화로 경제성 증진을 도모하고 있다. 이런 점에서 발전소 운전상황의 변화로 야기되는 중장기 과도현상을 효율적이며 보다 쉽게 수행하기 위해 미국의 EPRI에서 개발한 전산프로그램 MMS를 도입하였다. 본고에서는 MMS를 이용하여 영광 3, 4호 계통과 기기설계값 및 제어개념을 반영한 1,000 MWe 급 원전의 동적성능 분석용 표준모델을 작성하고, 응용기법과 절차를 확립하기 위해 최대 보증정격 운전중 10% 계단 부하 감발운전모드를 사례연구로 수행하여 해석사례와 분석의견을 수록하였다. 작성된 표준모델에는 증기발생기를 포함한 2차측 전체계통의 주요기기와 제어계통이 반영되어 있으므로 계통구성이나 발전출력이 다른 발전소라 하더라도 개발된 모델에 부분적인 수정 및 보완으로 손쉽게 동적성능 분석을 수행할 수 있으리라 판단된다.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.233-242
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• 2001

본 연구에서는 최근 대도시 대기오염물질 감소 차원에서 추진되고 있는 천연가스 자동차의 보급 확대가 LNG 저장탱크 및 부하패턴에 미치는 영향을 계량 모형을 통해서 분석하였다. 또한 이를 바탕으로 천연가스 자동차 보급이 천연가스 수요관리의 역할을 수행할 수 있는지의 여부에 대해서도 검증하였다. 모형분석 결과, 수송용 천연가스는 지속적으로 증가하여 2014년에는 총 수요의 7.84%를 점유할 것으로 전망되었으며, LNG 저장탱크 또한 천연가스 차량을 도입하지 않았을 경우와 비교하여 10만 ㎘/급 기준으로 2014년에는 1.3기의 감소효과가 있는 것으로 나타났다. 도시가스용 월별 TDR은 2014년에 0.4, 전체 월별 TDR은 0.15정도 개선될 것으로 전망되었다. 이러한 결과는 천연가스 자동차 보급이 환경개선 뿐만 아니라 천연가스 저장설비 절감 효과도 있음을 증명한 것이다. 따라서, 천연가스 자동차 보급 확대는 천연가스 수요관리 방안으로서 역할을 충분히 수행할 수 있음이 검증되었으며, 저장설비 최적화를 위한 수요관리의 일환으로서 고려될 수 있다. 그러나, 본 연구에서 구성한 수송용 천연가스 수요전망 모형은 시장기능을 반영한 수요전망 모형이라기 보다는 정부의 천연가스 차량 보급 추진계획을 토대로 이를 수정한 모형임을 밝힌다.