• Journal of Biosystems Engineering
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• 제17권4호
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• pp.305-313
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• 1992

Stirling 기관(機關)의 피스톤 Seal부분에서의 마찰저항(摩擦抵抗)을 감소(減少)시킴과 동시 에 작동가스의 누설량(漏泄量)을 감소(減少)시켜서 기관출력(機關出力)을 증대(增大)시킬 목적(目的)으로 재질(材質) 및 밀봉(密封) 형식(形式)이 서로 다른 Piston ring식 밀봉기구(密封機構)와 금속(金屬) Bellows를 이용한 밀봉기구(密封機構)를 시작(試作)해서 마찰저항(摩擦抵抗)과 작동가스의 누설량(漏泄量)을 조사(調査)하고, 이들 밀봉기구(密封機構)를 실험(實驗) 기관(機關)에 장착(裝着)해서 운전시험(運轉試驗)을 통해 각 밀봉기구(密封機構)의 성능(性能)을 검토(檢討)하였다. 그 결과(結果) Bellows를 Power piston의 Actuator로 시작(試作)한 밀봉기구(密封機構)가 다른 Piston-ring식(式) 밀봉기구(密封機構)에 비(比)해, 피스톤링과 실린더벽 사이의 마찰저항(摩擦抵抗) 및 작동(作動)가스의 누설량(漏泄量)이 현저하게 감소(減少)하였으며, D-type은 B-type에 비해 도시출력(圖示出力)은 약 1.6배, 축출력(軸出力)은 약 1.2배로 증가(增加)하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권6호
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• pp.440-447
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• 2007

In this study, a biosensor was developed using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to rapidly measure the fungicide iprovalicarb residues in agricultural products. The biosensor was designed to include micro-pumps and solenoid valves for fluid transport, a spectrophotometer cuvet as a reaction chamber, a photodiode with a light-emitting diode for optical density measurement, and a control microcomputer to implement assay. The rate of change in optical density of the cuvet was read as final signal output. Micro-pumps were evaluated to investigate their delivery capability, the highest values of the error and the coefficient of variation were 4.3% and 4.6% respectively. As the incubation period was reduced from 15 minutes to 11 minutes to shorten the total processing time, the sensor sensitivity was decreased as the antibody dilution ratio was reduced to a half. The maximum usable period of the coated cuvet was found to be two days with 1% error limit. To predict the concentration of the iprovalicarb residue in agricultural products, a linear calibration model was obtained with r-square values of 0.992 for potato and 0.985 for onion. In validation test for the samples of potatoes and onions against the high performance liquid chromatography, very high correlation values were obtained as 0.996 and 0.993 respectively. Using the cuvet immobilized with antigen, it took 21-minutes for the biosensor to complete the measuring process of the iprovalicarb residues.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.172-181
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• 1993

본 연구에서는 이 사이클 주위에 열전달이 추가된 열기관에 대하여 최대출력 조건 등을 구하고, 내부의 사이클이 각각 타노 사이클 및 브레이튼 사이클인 경우의 결과와 비교하여, 내적가역 최대출력 사이클들의 특성을 밝히고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.7-17
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• 1992

전산유체역학의 발달과 함께 그 계산결과를 가시화하기 위한 기술이 필요해졌으며, 여러 분야의 비슷한 요구를 충족시키기 위해 이용되고 있는 자연과학의 가시화 기술이 유동의 가시화를 위해 연구되었다. 이를 위해 근래에 다양한 분야에서 연구개발되고 있는 가시화 기술들을 조사하여 분석 및 비교하였고, 이것을 토대로 유동의 가시화에 적합한 기술을 선정하였다. 또한, 곡면조각을 부분적으로 생성해 내는(Surface Tiling) 방법으로 분류될 수 있는 등가면의 생성 알고리즘이 고안되었다. 실제의 가시화 시스템을 구현하기 위하여 국제표준인 PEX로 그래픽 개발환경을 선택하여 가시화 시스템이 개발되었으며, 개발된 가시화 시스템의 검증을 위해 잘 알려진 몇가지 유동에 대하여 가시화를 시도하였다.

• 소성∙가공
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• 제17권8호
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• pp.594-599
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• 2008

This paper presents a micro air pump based on the synthetic jet to supply reactant at the cathode side for micro fuel cells. The synthetic jet is a zero mass flux device that converts electrical energy into the momentum. The synthetic jet actuation is usually generated by a traditional PZT-driven actuator, which consists of a small cylindrical cavity, orifices and PZT diaphragms. Therefore, it is very important that the design parameters are optimized because of the simple configuration. To design the synthetic jet micro air pump, a numerical analysis has been conducted for flow characteristics with respect to various geometries. From results of numerical analysis, the micro air pump has been fabricated by the PDMS replication process. The most important design factors of the micro air pump in micro fuel cells are the small size and low power consumption. To satisfy the design targets, we used SP4423 micro chip that is high voltage output DC-AC converter to control the PZT. The SP4423 micro chips can operate from $2.2{\sim}6V$ power supply(or battery) and is capable of supplying up to 200V signals. So it is possible to make small size controller and low power consumption under 0.1W. The size of micro air pump was $16{\times}13{\times}3mm^3$ and the performance test was conducted. With a voltage of 3V at 800Hz, the air pump's flow rate was 2.4cc/min and its power consumption was only 0.15W.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.433-441
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• 2011

원심압축기 임펠러의 최적화연구를 수행하였다. 최적화를 위한 알고리즘은 ANN를 기본으로 하였으며, 초기의 ANN 학습은 DOE를 사용하여 ANN을 효과적으로 형성하였다. DOE에서는 설계변수가 목적함수에 미치는 주효과와 상호 교호작용에 대한 예측을 할 수 있었다. 최적화과정에서 ANN의 향상을 위하여 GA를 사용하여 각 세대에서의 설계변수에 따른 목적함수가 일정값 이하가 되는 경우에는 수치해석을 통하여 ANN을 세대별로 향상시켰다. 6세대 이 후에는 ANN에 의한 예측값과 CFD의 예측값과의 차이가 1% 미만에 도달하였다. 총 21세대를 거쳐서 압축비와 효율과의 pareto를 형성할 수 있었다. 본 연구에서는 최적화를 위한 계산시간을 기울기 기반의 최적화시간 정도로 단축하면서도 다목적함수의 최적화의 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.107-118
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• 1999

MCFC 발전 기술의 실용화를 위하여 $3,000cm^2$ 면적의 단위전지 20장으로 구성된 5 kW 급 MCFC 스택을 5,760 시간 동안 운전하여 그 운전특성을 파악하였다. 스택은 7.6 kW의 출력을 보여주어 설계치보다 높은 출력을 보여주었다. 아울러 스택 성능 및 스택내 운전온도 분포변화를 해석하기 위하여 열전달, 유동방정식 및 연료전지 반응특성을 고려한 수학적 모델을 완성하였다. 완성된 수학적 모델 전산 모사를 위하여 상용 CFD 코드를 이용한 프로그램을 개발하였고 개발된 스택 전산모사 코드는 실제 운전된 5 kW MCFC 스택 운전 자료와 이론적 계산결과와 비교하여 그 신뢰성을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권5호
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• pp.586-592
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• 2014

본 연구에서는 BEMT(Blade Element Momentum Theory)에 의해 우선 정격 출력 100 kW인 수평축 조류 발전용 단일 터빈에대한 기본 형상 설계를 진행하고, CFD 해석을 통해 블레이드 주변 유동특성 파악 및 출력 성능 예측을 하였다. 기본적인 에어포일은 FFA-W3-301, DU-93-W210, NACA-63418을 사용하였다. 이를 바탕으로 상반회전 터빈의 특성을 고찰한 결과, 설계 주속비 5.17에서 최대 출력계수는 0.495이며, 터빈의 출력은 101.82 kW를 얻었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.47-53
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• 2021

본 논문에서는 초해상도(Super-Resolution, SR)을 계산하는데 필요한 물리 기반 시뮬레이션 데이터를 효율적으로 분류하고 분할하여 빠르게 SR연산을 가능하게 하는 쿼드트리 기반 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 입력 데이터로 사용하는 연기 시뮬레이션 데이터를 다운스케일링(Downscaling)하여 쿼드트리 연산 소요 시간을 대폭 감소시킨다. 이 과정에서 연기의 밀도를 이진화함으로써, 다운스케일링 과정에서 밀도가 수치 손실되는 문제를 완화하며 쿼드트리를 구축한다. 학습에 사용된 데이터는 COCO 2017 데이터 셋이며, 인공신경망은 VGG19 기반 네트워크를 사용한다. 컨볼루션 계층을 거칠 때 데이터의 손실을 막기 위해 잔차(Residual) 보완 방식과 유사하게 이전 계층의 출력 값을 더해주며 학습을 진행한다. 실험결과가 연기의 경우 제안된 방법은 이전 접근법에 비해 약 15~18배 정도의 속도향상을 얻었다.

• 한국분무공학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-9
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• 2023

In the cylinder of gasoline direct injection engines, the spray targeting from injectors is of great significance for fuel consumption and pollutant emissions. The automotive industry is putting a lot of effort into improving injector targeting accuracy. To improve the targeting accuracy of injectors, it is necessary to develop models that can predict the spray targeting positions. When developing spray targeting models, the most used technique is computational fluid dynamics (CFD). Recently, due to the superiority of machine learning in prediction accuracy, the application of machine learning in this field is also receiving constant attention. The purpose of this study is to build a machine learning model that can accurately predict spray targeting based on the design parameters of injectors. To achieve this goal, this study firstly used laser sheet beam visualization equipment to obtain many spray cross-sectional images of injectors with different parameters at different injection pressures and measurement planes. The spray images were processed by MATLAB code to get the targeting coordinates of sprays. A total of four models were used for the prediction of spray targeting coordinates, namely ANN, LSTM, Conv1D and Conv1D & LSTM. Features fed into the machine learning model include injector design parameters, injection conditions, and measurement planes. Labels to be output from the model are spray targeting coordinates. In addition, the spray data of 7 injectors were used for model training, and the spray data of the remaining one injector were used for model performance verification. Finally, the prediction performance of the model was evaluated by R² and RMSE. It is found that the Conv1D&LSTM model has the highest accuracy in predicting the spray targeting coordinates, which can reach 98%. In addition, the prediction bias of the model becomes larger as the distance from the injector tip increases.