• Title/Summary/Keyword: Small-scale simulator

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$CO_2$ 재순환형 산소연소 가열시스템개발에 관한 실험적 연구 (A Preliminary Experimental Study on the Development of Oxy-Fuel Combustion Heating System with $CO_2$ Recycle)

  • 이은경;고창복;장병록;한형기;노동순;정유석
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.69-74
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    • 2006
  • An Experimental study was conducted on $CO_2$ recycle combustion heating system using pure oxygen instead of conventional air as an oxidant, which is thereby producing a flue gas of mostly $CO_2$ and water vapor($H_2O$) and resulting in higher $CO_2$ concentration. The advantages of the system are not only the ability to control high temperatures characteristic of oxygen combustion with recycling $CO_2$. but also the possibility to reduce NOx emission in the flue gas. A small scale industrial reheating furnace simulator and specially designed variable flame burner were used to characterize the $CO_2$ recycle oxy-fuel combustion, such as the variations of furnace pressure, temperature and composition in the flue gas during recycle. It was found that $CO_2$ concentration in the flue gas was about 80% without $CO_2$ recycle, but increased to $90{\sim}95%$ with $CO_2$ recycle. The furnace temperature and pressure was decreased due to recycle and the NOx emission was also reduced to maintain under 100ppm.

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Simulation of Heat Health Alert System Using Meteorological Data Observed by Automatic Weather Systems in Seoul, Korea

  • Kim, Ji-Young;Kim, Jung-Ok;Park, Seung-Yong;Yu, Ki-Yun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.134-137
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    • 2007
  • In this paper the heat health alert system, which is operated this year by way of showing an example, is a simulator linked to the Geographic Information System (GIS), and it uses meteorological data that are observed at Automatic Weather Systems (AWSs) in Seoul, Korea. Simulation results show that it is possible to use meteorological data observed by AWSs when the Korea Meteorological Administration (KMA) has issued alerting the public to the threat of heat waves, and to connect meteorological data to spatial data when the KMA offers local forecasts and weather-related information. However, most AWSs that were installed to manage urban disasters do not measure humidity, so general humidity is used in all districts. Therefore, to issue heat wave warnings about different localities on a small scale, we will study how to complement this problem and to examine the accuracy of data observed at AWS in the future.

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IEC 61850 프로토콜의 배전자동화시스템에 사용을 위한 배전시뮬레이터 개발과 시뮬레이션 결과에 관한 연구 (A study on the development of distribution simulator and simulation results for use in distribution automation system of IEC 61850 protocol)

  • 김재동;오재곤
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.95-102
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    • 2022
  • 신재생에너지 확대를 위한 배전자동화시스템의 안정성 평가를 위한 연구이다. 정부는 재생에너지 3020 이행계획 정책을 통해 2030년까지 신재생에너지를 확대하여 국민의 삶의 질을 높이는 참여형 에너지 체계로 전환할 계획이다. 정부는 2030년까지 재생에너지 발전량 비중을 국내 보급 에너지의 20%로 목표 설정하였다. 신규 설비용량의 95% 이상을 태양광 풍력 등 청정에너지로 설립할 계획이다. 재생에너지 보급 확대로 에너지 신사업과 분산전원 산업이 육성되어 과거의 대규모 전원 개발이 아닌 근거리, 저압, 소규모 발전이 급속히 확대되었다. 이런 수요로 인해 배전 설비 운영의 중요성이 대두 되었고 배전자동화시스템이 필요성 증대되고 있다. 본 논문에서는 배전자동화시스템의 성능 및 기능 평가를 위한 배전시뮬레이터 개발에 대해 다루었고 이와 배전자동화시스템과의 연동시험 결과를 제시한다. 배전계통에 진보된 시스템을 도입하기 위해서는 송변전시스템의 장점을 취해야 한다. 배전시스템에서 DNP3.0프로토콜을 사용하고 송배전시스템에서 IEC61850 프로토콜을 사용한다. 이 두 프로토콜을 배전자동화시스템에서 혼용하여 사용시 제어, 모니터링 등의 운영에 대한 기능과 성능을 충족한다는 결론을 보였다.

Mixed Driving 방식을 이용한 QVGA급 LDI의 Source Driver 설계 (Design of Source Driver for QVGA-Scale LDI Using Mixed Driving Method)

  • 김학윤;고영근;이성우;최호용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권11호
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    • pp.40-47
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    • 2009
  • 본 논문에서는 mixed driving 방식을 이용하고 이미지 개선을 위해 $\gamma$-correction을 수행하는 QVGA급 TFT-LCD driver IC의 Source Driver를 설계한다. 240 RGB ${\times}$ 320 dots resolution을 가진 source driver는 720개의 채널을 통해 TFT-LCD 패널을 구동하고 18-bit의 RGB 데이터를 사용하여 26만 color를 수행한다. Mixed driving 방식은 종전의 좋은 구동력을 가진 channel amp. driving 방식에 저면적이 가능한 gray amp. driving 방식을 혼합한 방식으로서, 영상이 동일 색상을 가지는 worst case를 감지하여 구동력을 높여주는 방식을 사용함으로써 적절한 구동력과 저면적을 구현하는 설계방식이다. 본 Source Driver는 $0.35{\mu}m$ Magnachip embedded DRAM 공정을 사용하여 설계하였으며 Hspice를 사용하여 시뮬레이션을 하였다. 실험결과, 기존의 gayscale driving 방식에서는 hsync time을 만족시키지 못하는데 비해 $17{\mu}s$의 channel 구동시간으로 충분한 timing margin을 가지고 액정 channel 을 구동할 수 있으면서, 구동 앰프 78개와 제어회로를 갖는 저면적으로 설계되었다.

Influence of vacancy defects on vibration analysis of graphene sheets applying isogeometric method: Molecular and continuum approaches

  • Tahouneh, Vahid;Naei, Mohammad Hasan;Mashhadi, Mahmoud Mosavi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제34권2호
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    • pp.261-277
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    • 2020
  • The main objective of this research paper is to consider vibration analysis of vacancy defected graphene sheet as a nonisotropic structure via molecular dynamic and continuum approaches. The influence of structural defects on the vibration of graphene sheets is considered by applying the mechanical properties of defected graphene sheets. Molecular dynamic simulations have been performed to estimate the mechanical properties of graphene as a nonisotropic structure with single- and double- vacancy defects using open source well-known software i.e., large-scale atomic/molecular massively parallel simulator (LAMMPS). The interactions between the carbon atoms are modelled using Adaptive Intermolecular Reactive Empirical Bond Order (AIREBO) potential. An isogeometric analysis (IGA) based upon non-uniform rational B-spline (NURBS) is employed for approximation of single-layered graphene sheets deflection field and the governing equations are derived using nonlocal elasticity theory. The dependence of small-scale effects, chirality and different defect types on vibrational characteristic of graphene sheets is investigated in this comprehensive research work. In addition, numerical results are validated and compared with those achieved using other analysis, where an excellent agreement is found. The interesting results indicate that increasing the number of missing atoms can lead to decrease the natural frequencies of graphene sheets. It is seen that the degree of the detrimental effects differ with defect type. The Young's and shear modulus of the graphene with SV defects are much smaller than graphene with DV defects. It is also observed that Single Vacancy (SV) clusters cause more reduction in the natural frequencies of SLGS than Double Vacancy (DV) clusters. The effectiveness and the accuracy of the present IGA approach have been demonstrated and it is shown that the IGA is efficient, robust and accurate in terms of nanoplate problems.

대규모 센서 네트워크를 위한 최적-동기식 병렬 시뮬레이션 (Optimal-synchronous Parallel Simulation for Large-scale Sensor Network)

  • 김방현;김종현
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권5호
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    • pp.199-212
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    • 2008
  • 대규모 무선 센서 네트워크의 설계 및 응용 개발을 위하여 소프트웨어 시뮬레이션이 널리 사용되고 있다. 그러한 시뮬레이션에서 네트워크의 동작과 실행시간 및 전력소모량을 가능한 한 정확히 예측하기 위해서는 시뮬레이션 정밀도가 높아야 한다. 그러나 정밀도가 높아질수록 시뮬레이션 시간은 길어지며, 센서노드의 수가 증가하면 그 시간이 더욱 길어진다. 본 연구에서는 대규모 무선 센서 네트워크 시뮬레이션에 걸리는 시간을 단축하기 위한 최적-동기식 병렬 이산-사건 시뮬레이션 방법을 제안한다. 이 방법에서는 네트워크로 연결된 여러 대의 컴퓨터들이 작업부하인 센서노드들을 분할하여 시뮬레이션 한다. 제안한 방법으로 구현한 시뮬레이터를 이용하여 실험한 결과에 따르면, 시뮬레이션 되는 센서노드의 수가 많은 경우에는 병렬 시뮬레이션에 참여하는 컴퓨터 수의 제곱에 접근하는 속도향상을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다. 이 경우에 시뮬레이션 되는 센서노드의 수가 많아질수록 전체 시뮬레이션 시간에서 차지하는 병렬 시뮬레이션 오버헤드의 비율은 무시할 수 있을 정도로 작아지기 때문에, 컴퓨터의 수가 충분하다면 시뮬레이션 할 수 있는 센서노드의 수에는 한계가 없게 된다. 또한 LAN에 연결된 PC들을 그대로 사용하기 때문에, 병렬 시뮬레이션 환경을 저렴한 비용으로 쉽게 구축할 수 있다는 장점이 있다.

대규모 AC/DC 전력 시스템 실시간 EMP 시뮬레이션의 부하 분산 연구 (Analysis of Distributed Computational Loads in Large-scale AC/DC Power System using Real-Time EMT Simulation)

  • 박인권;이종후;이장;구현근;권용한
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제8권2호
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    • pp.159-179
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    • 2022
  • Often a network becomes complex, and multiple entities would get in charge of managing part of the whole network. An example is a utility grid. While the entire grid would go under a single utility company's responsibility, the network is often split into multiple subsections. Subsequently, each subsection would be given as the responsibility area to the corresponding sub-organization in the utility company. The issue of how to make subsystems of adequate size and minimum number of interconnections between subsystems becomes more critical, especially in real-time simulations. Because the computation capability limit of a single computation unit, regardless of whether it is a high-speed conventional CPU core or an FPGA computational engine, it comes with a maximum limit that can be completed within a given amount of execution time. The issue becomes worsened in real time simulation, in which the computation needs to be in precise synchronization with the real-world clock. When the subject of the computation allows for a longer execution time, i.e., a larger time step size, a larger portion of the network can be put on a computation unit. This translates into a larger margin of the difference between the worst and the best. In other words, even though the worst (or the largest) computational burden is orders of magnitude larger than the best (or the smallest) computational burden, all the necessary computation can still be completed within the given amount of time. However, the requirement of real-time makes the margin much smaller. In other words, the difference between the worst and the best should be as small as possible in order to ensure the even distribution of the computational load. Besides, data exchange/communication is essential in parallel computation, affecting the overall performance. However, the exchange of data takes time. Therefore, the corresponding consideration needs to be with the computational load distribution among multiple calculation units. If it turns out in a satisfactory way, such distribution will raise the possibility of completing the necessary computation in a given amount of time, which might come down in the level of microsecond order. This paper presents an effective way to split a given electrical network, according to multiple criteria, for the purpose of distributing the entire computational load into a set of even (or close to even) sized computational loads. Based on the proposed system splitting method, heavy computation burdens of large-scale electrical networks can be distributed to multiple calculation units, such as an RTDS real time simulator, achieving either more efficient usage of the calculation units, a reduction of the necessary size of the simulation time step, or both.

$CO_2$ 재순환형 산소연소 가열시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of $CO_2$ Recycle Oxy-Fuel Combustion Heating System)

  • 정유석;이은경;고창복;장병록;한형기;노동순
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2006년도 에너지.가스.기후변화학회 연합춘계학술대회 및 특별심포지움
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    • pp.412-419
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    • 2006
  • 지구온난화의 주원인인 이산화탄소 배출 규제에 대응하기 위한 온실가스 감축 기술개발의 노력이 전 세계적으로 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 배기가스 중에 $CO_{2}$를 고효율 저비용으로 회수할 수 있는 회수처리기술의 일환으로 효율성과 경제성에 맞추어, 산화제로 공기대신 순산소를 사용하는 $CO_{2}$ 재순환 산소연소 가열로시스템에 관한 실험을 수행하였다. 가재 가열용 연소로 시뮬레이터 및 화염 가변형 버너를 이용하여 $CO_{2}$ 재순환에 따른 로내 온도특성, 압력변화 그리고 배기가스특성을 비교 파악하였다. 실험결과, 배기가스의 대부분은 $CO_{2}$$H_{2}O$로 구성되었고, 반복재순환시 배기가스 중의 $H_{2}O$를 응축 분리시켜 고농도($90{\sim}95%$)의 $CO_{2}$를 얻을 수 있었다. 또한 온도를 제어할 수 있는 가능성을 보였고 NOx 배출도 100PPM 이하로 감소시킬 수 있었다.

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암반 공동 열에너지저장소 주변 암반의 수리적 조건에 따른 열-수리-역학적 연계거동 분석 (Effects of Hydrological Condition on the Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical Behavior of Rock Mass Surrounding Cavern Thermal Energy Storage)

  • 박정욱;;이항복;류동우;신중호;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제25권2호
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    • pp.168-185
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    • 2015
  • 본 연구에서는 천부의 암반 공동에 대용량 고온의 열에너지를 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보고, 이에 지하수위와 암반 투수계수 등 수리적 조건이 미치는 영향을 검토하였다. 해석대상을 투수계수가 비교적 낮은 수준($10^{-17}m^2$)인 결정질 암반으로 가정할 때 열에너지 저장으로 인한 암반 거동에 지하수가 미치는 영향은 크지 않을 것으로 예측되었다. 저장 공동이 지하수위 하부에 위치하는 경우의 온도, 주응력, 변위 분포 등은 저장공동이 불포화대에 위치하는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 암반내 열전달 특성은 암반의 투수계수에 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반의 투수계수를 $10^{-15}m^2$ 이하로 가정한 경우 열전달은 주로 암반에 전도에 의한 것으로 판단할 수 있었으나, 투수계수를 $10^{-12}m^2$으로 가정하는 경우 지하수 대류에 의한 상향 열유동이 뚜렷이 관찰되었다. 암반 투수계수의 크기에 따라 열수의 대류나 비등으로 인한 상변화 등 복합적인 유동 특성을 나타났으며, 온도, 압력, 포화도 분포가 상이하게 발달하였다.

위성의 자세기동에 따른 진동특성에 관한 연구 (A Study on the Vibration Characteristics of Attitude Maneuvering of Satellite)

  • 편봉도;배재성;김종혁;박정선
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.23-31
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    • 2019
  • 현대의 위성들의 설계요구조건은 운용되는 목적에 따라 다양해진다. 기존 중/대형 위성과는 달리 저궤도에서 운용되는 소형위성의 경우 군사적인 목적을 나타내기도 한다. 그렇기 때문에 고해상도의 사진 및 영상 수요가 증가하며 다표적 관측이 중요하게 된다. 이에 다표적 관측을 하기 위해서 위성의 기동성은 중요한 설계변수이다. 기동성이 증가하기 위해서 소형화가 되면 전체 질량관성모멘트가 감소하기 때문에 위성의 강성을 높여야한다. 본체에 비해서 강성이 낮은 태양전지판의 경우 진동이 발생하기 때문에 영상획득에 큰 영향을 미친다. 이러한 진동특성을 확인하기 위하여 본 연구에서는 위성을 축소모델로 제작하여 자세기동을 모사하기 위한 실험 치구를 도입하였고, 위성의 강성을 모사하기 위한 모사장치를 제시하였다. 또한 실험방식은 스텝모터를 이용하여 와이어의 감는 길이에 따라 위성의 기동각을 모사하였으며, 기동실험 시 발생되는 위성의 본체 및 태양전지판에 대하여 진동특성을 실험적으로 검증하고자 한다.