자동차용 리튬이온전지(lithium-ion batteries)의 성능향상 및 효과적인 셀 설계를 위한 준 2 차원 (pseudo-2-dimension) 해석 모델을 개발하였다. 전지 내부에 리튬, 리튬이온, 전자의 거동 및 계면에서 전해질과 활물질의 리튬이온 농도와 전기적 포텐셜 차이에 의한 전기화학 반응량 등을 계산할 수 있는 $Newman^{(1,2)}$ 모델을 기반에 변수 추정을 위한 최적화 기능을 추가하였다. 이 전기화학모델을 이용해 설계 변수, 재료의 물성 값 등의 의한 충/방전 특성을 계산할 수 있으며, 위치와 시간에 따른 전위, 농도, 생성전류량 등을 알 수 있다. 역으로 최적화 기능을 이용하여 실험에서 얻은 충/방전 곡선과 계산 값의 오차를 최소화하는 방법으로 측정이 어려운 물성값 추정이 가능하며 이를 이용하여 셀 성능 열화에 영향을 주는 변수 및 열화도를 예측할 수 있다. SB 리모티브에서 측정된 열화 과정의 방전 곡선들을 이용하여 최적화 해석을 수행하여 전지의 반복수명열화가 음극 및 양극활물질의 반응면적 및 전해질에 확산계수의 열화에 의한 것임을 알 수 있었다.
본 연구에서는 미이용 바이오매스인 3급 목재펠렛 및 커피박을 이용하여 바이오카본을 생산하고 이를 통하여 저분자 극성 휘발성 유기화합물인 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 성능 실험을 수행하였다. 바이오카본 생산 실험은 이산화탄소를 활성화제로 사용하여 고정층 반응기에서 수행하였다. 활성화 실험 시 반응온도 900 ℃ 및 이산화탄소 1 L min-1으로 반응조건을 고정하여 진행하였다. 활성화 실험 결과 1급 목재펠렛으로부터 생산한 바이오카본의 BET 비표면적이 약 788 m2 g-1으로 가장 높음을 알 수 있었고 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 약 544 m2 g-1으로 가장 낮게 나타났다. 본 실험을 통해 생산된 바이오카본은 대부분 마이크로 기공을 가진 것으로 나타났다. 바이오매스 원료 내 회분의 함량이 낮을수록 바이오카본의 비표면적이 높아지는 것으로 나타났다. 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 실험 결과 1급 및 3급 목재펠렛으로 부터 생산한 바이오카본에 비해 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 더욱 우수한 흡착 성능을 보여주었다. 추가적으로 상용 첨착 활성탄과 커피박으로부터 생산한 바이오카본의 비교 실험을 진행하였다. 포름알데하이드 제거 성능은 상용 첨착 활성탄이 우수한 반면 아세트알데하이드 제거에는 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 우수한 것으로 나타났다.
처분공 내에 위치한 완충재는 사용후핵연료로부터 발산된 고온의 붕괴열과 지하수에 노출되며, 이와 같은 가열-수화를 포함한 처분환경 하의 완충재의 열-수리-역학-화학적 상호작용은 완충재의 장기적 성능과 건전성에 핵심적으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 처분환경 조건에서 완충재의 가열-수화 특성 및 지하수 지화학 조건을 고려한 벤토나이트의 열-수리-역학-화학적(Thermal-Hydraulic-Mechanical-Chemical, 이하 THMC) 복합거동 특성 규명을 위한 실험실 규모의 Lab.THMC 실험시스템을 개발하였다. 본 실험시스템은 스페인 CIEMAT의 열-수리-역학 복합거동 실험장치를 토대로 개발되었으며, 화학적 특성을 달리한 지하수 주입 조건에서 벤토나이트 완충재의 가열-수화 특성을 파악하고 응력 변화를 계측함으로써 열-수리-화학적 변화에 따른 역학적 성능 변화 특성을 규명하는 것을 목표로 한다. 본 기술논문에서는 개발된 Lab.THMC 실험시스템의 설계 및 구성을 간략하게 소개하고, 장치 검토 및 주요 변수설정을 위해 수행된 예비실험 결과와 차후 연구계획에 대해 정리하였다.
정부는 급격히 성장하고 있는 공간정보시장의 중요성을 인식하고 상용화가 가능한 기술개발을 위해 2006년부터 2012년까지 대형 국가R&D사업인 지능형국토정보기술혁신사업을 추진하고 있다. 이에 따라, 본 사업은 실제 현장에 바로 적용될 수 있는 검증된 연구 성과물을 도출하기 위해 성과물의 현장적용, 통합, 전시를 위한 테스트베드 구축이 계획되어 있다. 이 중 가장 먼저 해결해야 하는 것이 바로 합리적인 입지 선정이다. 본 논문에서는 지능형국토정보기술 테스트베드와 같이 공간정보기술 실험을 위한 테스트베드 구축과정에서 최적의 입지선정 방안을 도출하는데 목적을 두었다. 연구결과는 국내외 테스트베드 구축사례를 알아보고, 테스트베드에 적용되는 성과물의 특성 분석을 통해 입지선정을 위한 방안을 도출하였다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권4호
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pp.534-543
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2008
To use the Global Positioning System (GPS) carrier phase measurement for precise positioning, the integer ambiguities at the early stage of most algorithms must be determined. Furthermore, if a precise positioning is to be applied to real time navigation, fast determination and validation methods for integer ambiguity are essential. In this paper, the Wald test that simultaneously determines and validates integer ambiguities is used with assistance of the Inertial Navigation System (INS) to improve its performance. As the Wald test proceeds, it assigns a higher probability to the candidate that is considered to be true at each time step. The INS information is added during the Wald test process. Large performance improvements were achieved in convergence time as well as in requiring fewer observable GPS satellites. To test the performance improvement of the Wald test with the INS information, experimental tests were conducted using a ground vehicle. The vehicle moved in a prescribed trajectory and observed seven GPS satellites. To verify the effect of the INS information on the Wald test, the convergence times were compared with cases that considered the INS information and cases that did not consider the INS information. The results show that the benefits of using the INS were emphasized as fewer GPS satellites were observable. The performance improvement obtained by the proposed algorithm was shown through the fast convergence to the true hypothesis when using the INS measurements.
Tuak is a traditional alcoholic beverage, one of the most widely known in the North Sumateran region of Indonesia. It is produced by a spontaneous fermentation process through the application of one or more several kinds of wood bark or root, called raru (Xylocorpus wood bark or a variety of forest mangosteen), into the sap water of sugar palm (Arenga pinnata) for 2−3 days. In this research, yeast that are potentially useful for ethanol production was isolated from Tuak and identified. Based on analysis of D1/D2 domain sequence of LSU (large subunit) rRNA genes, those isolated yeast strains, HT4, HT5, and HT10 were identified as Candida tropicalis. Fermentation test of these C. tropicalis isolates displayed an ability to produce 6.55% (v/v) and 4.58% ethanol at 30℃ and 42℃, respectively. These results indicated C. tropicalis isolates more rapidly utilize glucose and obtain higher levels of the production of ethanol at the higher temperature of 42℃ than S. cerevisiae, a common yeast used for bioethanol fermentation.
This article describes a methodology based on experiments and 1D modeling work related to the exhaust system analysis of a small two-stroke engine. The primary goal of this work was to understand how the design criteria of a compact exhaust system influenced the exhaust port pressure, since its evolution controls not only engine performance but also exhaust emissions. On the experimental side, a fully instrumented 50cc two-stroke engine was used to check the behavior of three different exhaust systems. A problem related to instantaneous pressure measurements in unsteady, hot flow was detected and solved during the study. To build the 1D model of the three exhaust systems, experimental information on the steady flow and the impulse test rigs was obtained under controlled conditions in specific facilities. Accurate comparisons between measured and calculated exhaust port instantaneous pressures were obtained from the following different exhaust system configurations: a straight duct, a tapered pipe and the three compact exhaust systems. The last step in the method used this model to analyze the pressure waves inside the exhaust system and detect the influence of the geometric parameters. The results should lead to improvements in the design process of complex compact exhaust systems in two-stroke engines.
In order to introduce to engineers the suitable calculation techniques of TBM advance rate (ad.) and ultimately promote to understand the designing process, this study was carried out. We analyzed the 17 bored data of TBM which applied to the roadway and water supply tunnels in Korea. From this analysis, it was able to how that the average utilization is 30.83% md the correlation equation of Ad and TBM´s diameter (D) is Ad(m/month) = 506.05ㆍ $e^{-0.1162}$$\times$D than the correlation coefficient ($R^2$) is 0.76. In the object of the W tunnel of Seoul-Busan highspeed railway, the Ad of TBM 5.0mø was analyzed by the variety of empirical models and upper correlation equation. Average Ad of the empirical models was calculated to be larger than one of the upper equations. But considering only the results of 3.0~5.0mø TBM in the 17 bored data, the average Ad by the models belongs to the similar range of bored data. Therefore, when the reliability and representative of parameters are decreased, a reliability test should be carried out through the comparison a variety of empirical models with the upper correlation equation.
In the dentistry field, an ultrasonic surgery unit is widely used in bone cutting and scaling to reduce operation time and minimize hemorrhage. The purpose of this study was to evaluate bone cutting and the effect of a specimen's temperature on the two-type ultrasonic surgery unit using a handpiece moving system(HMS). A HMS, which can cut the bone, was developed to perform the experimental procedure with precision of motion control. Bone specimens were prepared from a combination of epoxy-hardener and cortical bone of bovine leg. Through the bone-cutting experiment, the cutting depth was evaluated by not only scanning electron microscopy, but also Vernier calipers. Also, the temperature distribution was measured by a thermo-graphic camera. This study may be applied methodically in various experimental evaluations on a performance test by a HMS.
In order to manufacture large rod preforms of 2014 Al alloy with a good mechanical property by spray forming method, it was spray-formed at a droplet temperature of $715^{\circ}C$, a droplet flight distance of 400mm, and a spraying angle of $35^{\circ}$. The rod preforms were extruded at $397^{\circ}C$ with the die temperature of $420^{\circ}C$ under the hot extrusion ratio 21:1 and T6 heat treatment was performed. The 2014 Al alloys cast by hot top process were also extruded and heat-treated at the same condition as a reference material. Microstructural observation and tensile test were carried out to investigate the effects of extrusion on microstructure and mechanical property of spray-formed Al alloy. Spray-formed Al alloys had many porosities due to inappropriate process conditions such as long droplet flight distance and low droplet temperature but have fine equiaxed grain. These porosities were reduced with decreasing in grain size by hot extrusion. Ultimate tensile strength and yield strength of spray formed-extruded 2014 Al alloy were inferior to those of the normal cast-extruded 2014 Al alloy, but elongations were superior. The control of porosity was important to get spray formed preform with a good mechanical property.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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