• Title/Summary/Keyword: Reliability cost

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Optimization of aircraft fuel consumption and reduction of pollutant emissions: Environmental impact assessment

  • Khardi, Salah
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제1권3호
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    • pp.311-330
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    • 2014
  • Environmental impact of aircraft emissions can be addressed in two ways. Air quality impact occurs during landings and takeoffs while in-flight impact during climbs and cruises influences climate change, ozone and UV-radiation. The aim of this paper is to investigate airports related local emissions and fuel consumption (FC). It gives flight path optimization model linked to a dispersion model as well as numerical methods. Operational factors are considered and the cost function integrates objectives taking into account FC and induced pollutant concentrations. We have compared pollutants emitted and their reduction during LTO cycles, optimized flight path and with analysis by Dopelheuer. Pollutants appearing from incomplete and complete combustion processes have been discussed. Because of calculation difficulties, no assessment has been made for the soot, $H_2O$ and $PM_{2.5}$. In addition, because of the low reliability of models quantifying pollutant emissions of the APU, an empirical evaluation has been done. This is based on Benson's fuel flow method. A new model, giving FC and predicting the in-flight emissions, has been developed. It fits with the Boeing FC model. We confirm that FC can be reduced by 3% for takeoffs and 27% for landings. This contributes to analyze the intelligent fuel gauge computing the in-flight fuel flow. Further research is needed to define the role of $NO_x$ which is emitted during the combustion process derived from the ambient air, not the fuel. Models are needed for analyzing the effects of fleet composition and engine combinations on emission factors and fuel flow assessment.

수중 센서 네트워크를 위한 채널 특성기반의 협력 통신 기법 (Cooperative Communication Scheme Based on channel Characteristic for Underwater Sensor Networks)

  • 지용주;최학희;이혜민;김동성
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.21-28
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    • 2016
  • 본 논문은 수중 음파 센서 네트워크의 패킷 전송률을 높이고 에너지 소모량을 줄이기 위한 협력 전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 노드에서 가상 안테나 배열이라고 부르는 분산 안테나들이 같은 패킷들을 전송하고, 수신노드에서는 수신된 패킷들을 결합하여 패킷 손실률을 낮춘다. 따라서 높은 전송 손실, 전파 지연 및 주위 잡음과 같은 수중 채널의 고유 특성을 고려한 채널 특성 기반의 협력 전송 기법은 중계노드들을 통한 높은 다이버시티 이득을 제공하여 수중 음파 센서 네트워크의 신뢰성을 향상시킨다. 또한 송신노드에서 채널 상태, 거리 비용, 각 노드 당 남은 에너지를 고려하여 이웃노드들 중에서 목적지와 중계노드를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과는 OPNET Moduler를 통해 제안된 방법의 평균 에너지 소비, 패킷 전달 비율, 응답 시간 측면에서 비-협력 기법 및 SPF(Shortest Path First) 기법보다 향상된 성능을 보여준다.

다구치 방법과 근사최적설계를 이용한 자동차 연료탱크의 연료 넘침 방지 시스템 설계 (Design of Automotive Fuel Tank for Preventing Liquid Carry Over Using Taguchi Method and Approximate Optimization)

  • 박규병;이용빈;조인근;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권8호
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    • pp.1059-1067
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    • 2013
  • 자동차 연료탱크는 크게 본체와 본체에 조립되는 부품들로 구성되어 있다. 본체에는 차량 주행시에 연료탱크에서 발생되는 증발가스를 배출하고, 연료가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 여러 밸브들이 조립되어 있다. 하지만 이러한 밸브들은 연료 넘침에 주된 원인으로 알려져 있음에도 불구하고 현재 증발가스의 배출과 기구적인 위치만 고려하여 설계되고 있다. 따라서 본 연구에서는 밸브들의 기존기능을 유지하면서 연료 넘침을 최소화 시키기 위해 근사최적설계를 적용하였고, 다구치 방법을 통해 실제 실험에서 근사최적설계의 유용성을 보였다. 결과적으로 최적화된 밸브 위치를 통해 개발기간과 비용을 절감하였고, 연료 넘침 최소화를 통해 자동차의 신뢰성을 향상시켰다.

비선형 정적 해석법을 이용한 사장교의 지진해석 (Seismic Analysis of Cable-Stayed Bridges using Nonlinear Static Procedures)

  • 신동규;곽효경
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.59-69
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    • 2011
  • 성능기반 내진 설계방법의 설계철학을 가지고 있는 비선형 정적 해석법(NSPs)은 최근 구조물의 지진해석방법으로서 그 사용성을 인정받고 있다. 비선형 정적 해석법을 통한 지진해석은 기존의 비선형 시간 이력법에 비해서 방법이 간단하며, 직관적으로 구조물의 지진해석을 수행할 수 있는 등의 장점으로 빌딩구조물의 지진해석법으로 널리 사용되고 있다. 하지만, 기본 진동모드에 의해서 구조물의 거동이 지배되지 않는 구조물의 경우에는 그 사용성에 대한 연구가 매우 제한적이다. 이를 개선하기 위한 고차모드의 기여분을 반영할 수 있는 비선형 정적 해석법으로 모드별 비탄성 정적해석법(Modal Pushover Analysis; MPA)이 제시되었고, 또한 이를 개선한 개선된 모드별 비탄성 정적해석법(Improved Modal Pushover Analysis; IMPA) 역시 소개되었다. 본 논문에서는 기존에 소개된 네가지 비선형 정적 해석법을 이용하여 국내에 설계/시공된 두 사장교의 지진해석 가능성을 알아보며, 각 방법의 장/단점을 분석 하여 비선형 정적 해석법의 응용가능성에 대해서 알아보았다.

PBL 수행절차와 ILS 개발절차의 수명주기별 프로세스 모델링 및 상호 연계성의 개선에 관한 연구 (On Modeling the PBL Process and the ILS Development from a Life Cycle View with Resultant Enhanced Interrelationship)

  • 주현준;이재천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4418-4425
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    • 2012
  • 현재의 국내 군수 환경은 운용단계에 있는 무기체계에 대해 PBL 개념의 적용이 확대되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 전수명주기에 걸쳐 PBL 적용 프로세스와 ILS 요소 개발을 모델링 해 봄으로써 PBL 적용 프로세스의 개선안을 도출하려고 한다. 특히 개발초기 단계부터 PBL 적용 프로세스를 모델링 해 봄으로써 개선을 도모하였다. 또한, ILS 개발 시점부터 PBL 개념이 반영되도록 ILS 요소 개발과의 상관관계를 설정함으로써 운용단계에 있는 체계가 아닌 개발단계부터 ILS 개발절차에 PBL을 고려하는 개선방안을 제공한다. 기존에 국내에서 적용 중인 PBL 개념이 ILS의 보급체계와의 연계성에만 국한된 개념이라면 이를 확장해서 개발체계 전체의 가용도, 신뢰도, 군수지원 비용 등을 고려한 개선된 PBL 적용이 가능하다.

웹기반 인성교육 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Web-Based Humanity Education System)

  • 최수경;전우천
    • 정보교육학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.163-178
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    • 2002
  • 오늘날 정보사회와 지식기반 사회의 도래라는 사회적인 변화와 함께, 지식을 생산하고 사용하는데 필요한 다양한 능력과 정보 및 과학기술소양을 향상시키는 교육에 대한 새로운 요구가 증대되고 있다. 이러한 교육으로서의 웹기반 교육 (WBI: Web-Based Instruction)은 학교 교육에 좀 더 나은 학습효과, 신속제공성, 시공을 초월한 편의성, 저비용 등의 가능성을 제시하고 있다. 그러나 WBI는 지금까지의 면대면 교육에 비해 비용, 시간, 학습의 효율 면에서는 우수하지만 인간 됨됨이를 가르치는 인성교육을 위해서는 문제점을 안고 있다. 본 연구는 웹의 장점을 최대한 살리면서 인성교육이 가능하도록 웹기반 학습 시스템을 설계하고 구현하였다. 기존의 웹기반 인성교육 시스템 한계를 극복하기 위한 본 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, 교사-학생의 상호작용을 강화하여 학습효과를 높인다. 둘째, 기존 연구에서의 단순 자료 제시 및 안내에서 탈피하여, 인성요소를 개별적으로 지도하지 않고 통합적으로 지도한다. 셋째, 학부모를 참여하도록 유도함으로써 가정과의 연계지도를 가능하도록 한다.

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클라우드 서비스 평가 프로그램과 ISO/IEC 27001:2013의 비교 연구 (A Comparison Study between Cloud Service Assessment Programs and ISO/IEC 27001:2013)

  • 최주영;최은정;김명주
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권1호
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    • pp.405-414
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    • 2014
  • IT 자원의 동적 확장과 비용절감이라는 클라우드 서비스의 장점은 IT 사용자의 관심이다. 그러나 클라우드 서비스의 신뢰성은 클라우드 서비스를 적극적으로 사용하는데 걸림돌이 되고 있다. 기존 클라우드 서비스의 평가 프로그램은 ISO/IEC 27001:2005을 참고하여 정보보호 평가 항목을 도출하고 클라우드 서비스 특징을 추가하는 방법으로 연구가 이루어지고 있다. 본 논문은 최근 발표된 ISO/IEC 27001:2013의 추가와 삭제 그리고 변경된 통제영역 및 통제 항목을 살펴본다. ISO/IEC 27001:2013의 통제 항목과 클라우드 서비스 평가 프로그램인 CSA CCM v.3, FedRAMP의 통제 항목을 비교 분석하여 정보보호관리체계에서 클라우드 서비스와 관련된 평가 항목을 제시한다. 도출한 통제 항목은 클라우드 서비스 기반의 정보보호관리체계를 운영하는 기업의 보안 정책에 참고 지표가 될 것이다.

공개키 방식의 LR-WPAN 보안 알고리즘 (Public Key based LR-WPAN Security Algorithm)

  • 김진철;오영환
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권11호
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    • pp.54-67
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    • 2006
  • 센서 노드의 저전력 저가격을 지향하는 Low Rate WPAN (Wireless Personal Area Network)은 유비쿼터스 환경을 실현하는 중요한 기술이다. LR WPAN의 표준화를 담당하고 있는 IEEE 802.15.4와 ZigBee Alliance에서는 대칭키 방식의 키 설정 및 관리 프로토콜인 SKKE(Symmetric -Key Key Establishment)를 권고하고 있으나, 키의 생성과 교환에서 전자서명과 같은 인증과정이나 보안 알고리즘의 부재로 보안에 취약성이 있다. 본 논문에서는 위에서 서술한 LR WPAN의 보안적인 문제점들을 해결하기 위하여 공개키 지반의 키 교환 및 보안 알고리즘을 제안하였다. 또한 통신 신뢰성 및 보안에 대한 취약성을 가지는 전력선 통신 기반의 원격검침시스템의 단점을 보완할 수 있는 IEEE 802.15.4 WPAN 기반의 원격검침 모델을 제시하고, 원격검침 프로파일에 제안한 보안 알고리즘을 적용함으로써 보안성을 향상시키도록 하였다.

슈퍼 칩 구현을 위한 헤테로집적화 기술 (Ultimate Heterogeneous Integration Technology for Super-Chip)

  • 이강욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 삼차원 집적화기술의 현황과 과제 및 향후에 요구되어질 새로운 삼차원 집적화기술의 필요성에 대해 논의를 하였다. Super-chip 기술이라 불리우는 자기조직화 웨이퍼집적화 기술 및 삼차원 헤테로집적화 기술에 대해 소개를 하였다. 액체의 표면장력을 이용하여지지 기반위에 다수의 KGD를 일괄 실장하는 새로운 집적화 기술을 적용하여, KGD만으로 구성된 자기조직화 웨이퍼를 다층으로 적층함으로써 크기가 다른 칩들을 적층하는 것에 성공을 하였다. 또한 삼차원 헤테로집적화 기술을 이용하여 CMOS LSI, MEMS 센서들의 전기소자들과 PD, VC-SEL등의 광학소자 및 micro-fluidic 등의 이종소자들을 삼차원으로 집적하여 시스템화하는데 성공하였다. 이러한 기술은 향후 TSV의 실용화 및 궁극의 3-D IC인 super-chip을 구현하는데 필요한 핵심기술이다.

수학적 모델과 폭발사고 모델링을 통한 산화에틸렌 공정의 설비 배치 최적화에 관한 연구 (Study for the Plant Layout Optimization for the Ethylene Oxide Process based on Mathematical and Explosion Modeling)

  • 차상훈;이창준
    • 한국안전학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • In most plant layout optimization researches, MILP(Mixed Integer Linear Programming) problems, in which the objective function includes the costs of pipelines connecting process equipment and cost associated with safety issues, have been employed. Based on these MILP problems, various optimization solvers have been applied to investigate the optimal solutions. To consider safety issues on the objective function of MILP problems together, the accurate information about the impact and the frequency of potential accidents in a plant should be required to evaluate the safety issues. However, it is really impossible to obtain accurate information about potential accidents and this limitation may reduce the reliability of a plant layout problem. Moreover, in real industries such as plant engineering companies, the plant layout is previously fixed and the considerations of various safety instruments and systems have been performed to guarantee the plant safety. To reflect these situations, the two step optimization problems have been designed in this study. The first MILP model aims to minimize the costs of pipelines and the land size as complying sufficient spaces for the maintenance and safety. After the plant layout is determined by the first MILP model, the optimal locations of blast walls have been investigated to maximize the mitigation impacts of blast walls. The particle swarm optimization technique, which is one of the representative sampling approaches, is employed throughout the consideration of the characteristics of MILP models in this study. The ethylene oxide plant is tested to verify the efficacy of the proposed model.