• 제목/요약/키워드: system lifetime

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에너지 저장장치용 슈퍼커패시터 이온 도핑 제어를 통한 에너지 밀도 향상 연구 (Improvement of Energy Density in Supercapacitor by Ion Doping Control for Energy Storage System)

  • 박병준;유선미;양성은;한상철;노태무;이영희;한영희
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.209-213
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    • 2019
  • 최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.

초등학교 보건교사의 구강보건교육 진단 (Diagnostic Analysis on Oral Health Education of Primary School's Health Teacher)

  • 김가영;최경희
    • 치위생과학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.189-197
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    • 2011
  • 본 연구는 초등학교 구강건강을 담당하고 있는 보건교사를 대상으로 PRECEDE model을 이용하여 구강보건교육 실태와 요구하는 내용을 파악함으로써 초등학교 구강건강증진을 향상하고자 한다. 광주광역시 초등학교 보건교사 전수 114명을 대상으로 설문조사하였다. 1. 행동적 진단에서는 구강보건교육 비중은 10% 이하(58.8%)로 주로 재량활동시간(86.0%)에 이루어지며, 보건교사가 필요할 때 실시(53.5%)하였다. 지난 1년간 시행한 구강보건교육은 78.1%였으며, 학년별로 3학년이 77.2%로 가장 높았으며, 5학년 55.3%, 1학년 50.9%였다. 2. 교육적 진단의 준비 인자에서는 보건교육의 8분야 중 구강보건교육은 4,5순위였다. 다음해에도 계속 수행하고자 하는 사업에서 구강보건교육은 21.9%였으며, 세부주제로 잇솔질, 치아우식증, 치아외상과 응급처치가 80.0%정도 필요하다로 나타났다. 3. 교육적 진단의 실현 인자에서는 매년 구강보건교육 연수 경험율 13.2%, 만족도는 33.3% 였다. 구강보건교육 정보 수집 경로는 교사용 지도서(72.8%), 인터넷(52.6%)였으며, 구강보건교육 자료 수집 경로는 보건교육학회 및 관련단체(56.0%), 스스로 제작(41.0%)순이었다. 4. 교육적 진단의 강화성 인자에서는 정규 교육과정 중 구강보건관련 내용이 부족(46.7%), 교육에 필요한 자료가 부족(30.6%), 교육을 실시 기회부족(21.4%)이 장애 요소였다. 구강보건교육을 활성화시키는데 관련된 요인 중 전문가 초청(43.0%), 선배나 동료 협조 (35.1%)였다. 이상과 같은 결론에서, 구강보건교육 교재, 자료 및 방법이 개발되어야 하며, 초등학교 보건교사의 구강보건교육을 체계화 시키기 위한 제도적 장치가 필요할 것으로 사료된다.

The Relationship between Hair Zinc and Lead Levels and Clinical Features of Attention-Deficit Hyperactivity Disorder

  • Shin, Dong-Won;Kim, Eun-Ji;Oh, Kang-Seob;Shin, Young-Chul;Lim, Se-Won
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제25권1호
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    • pp.28-36
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    • 2014
  • Objectives : The goal of this study was to examine the association between zinc and lead level and symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) among Korean children. Methods : A total of 89 clinic-referred children participated in the study (ADHD group=45, control group=44). The participants were 5-15 years old, and were mainly from urban areas of Seoul, Korea. ADHD was diagnosed using the Kiddie-Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia-Present and Lifetime Version. We excluded children with a comorbid psychiatric disorder, medical illness requiring medication, or a prior history of taking ADHD medication. In order to evaluate the severity of ADHD symptoms, parents' Korean ADHD Rating Scale (K-ARS) was used. The ADHD diagnostic system (ADS) was used for evaluation of the severity of inattention and impulsivity. All participants completed the intelligence test and hair mineral analysis. Multiple regression analysis was used to examine the effect of hair zinc and lead levels on the K-ARS and ADS. We measured the predictive ability of the zinc and lead levels using logistic regression analysis. Results : The lead level explained the score for omission errors, commission errors, and response time SD in visual ADS in the ADHD group (adjusted $R^2$=.243, p<.01, adjusted $R^2$=.362, p<.01, and adjusted $R^2$=.275, p<.01), the score for omission errors of auditory ADS in ADHD group (adjusted $R^2$=.407, p<.01) and the entire group (adjusted $R^2$=.292, p<.01). Zinc was significantly explanatory for the K-ARS scores for the entire group (adjusted $R^2$=.248, p<.001) and the ADHD group (adjusted $R^2$=.247, p<.05). Conclusion : These findings suggest a possible role of zinc and lead in ADHD. Lead concentration in hair samples affected the ADS scores, and this was more prominent in children with ADHD. Children with ADHD had a lower zinc concentration in their hair, and the zinc concentration in hair showed negative correlation with the K-ARS score.

콘크리트 배합설계를 고려한 구조물의 전과정 CO2평가 모델 (A Model for Lifecycle CO2 Assessment of Building Structures Considering the Mixture Proportions of Concrete)

  • 양근혁;서은아
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.201-210
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    • 2014
  • 이 연구는 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 평가를 위한 단계적 모델을 제시하였다. 고려된 시스템 경계는 원료채취에서부터 재활용까지로서, 구성재료, 운송, 레미콘 공장에서의 계량 및 배합, 구조물의 사용 및 해체, 폐콘크리트의 파쇄 및 재활용까지를 포함한다. 구조물의 운영(40년) 및 재활용(20년) 단계에서 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 탄산화 깊이를 예측하기 위해 제시된 모델로부터 산정하였다. 제시된 $CO_2$ 평가모델에 기반하여 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$양을 직접적으로 평가할 수 있는 성능평가표를 구체화하였다. 제시된 성능평가표를 이용한 사례분석 결과 보통포틀랜드 시멘트(OPC)가 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 미치는 기여비율은 약 85%이었다. 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 약 15~18%로 평가되었는데, 이는 OPC 생산으로부터 배출된 양의 약 19~22%에 해당된다. 결국, 제시된 $CO_2$ 성능평가표는 콘크리트 구조물의 각 단계에서 $CO_2$ 배출 또는 포집을 쉽게 결정할 수 있는 가이드라인으로서 설계 또는 시공 시 효율적으로 이용될 수 있다.

수중 경화형도료의 부식특성에 관한 전기화학적 고찰 (Evaluation of Corrosion Characteristics of Underwater Hardening Paint)

  • 문경만;오민석;이명훈;이성렬;김윤해
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.85-91
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    • 2011
  • Many protection methods such as surface coating, electric protection, or other methods have been applied to the numerous steel structures widely used in continental and marine areas to control their corrosion, which is done from an economic point of view. Most of these steel structures are primarily protected by coating methods. However, some steel piles under seawater are protected by the electric protection method, that is, either using an impressed current or a sacrificial anode method. Furthermore, environmental contamination may cause a severely corrosive environment, which, in turn, causes the accelerated corrosion of steel structures. Subsequently, coated steel structures could deteriorate more rapidly than the designed lifetime because of the acid rain caused by air pollution, etc. Therefore, a coating of marine paint exposed to seawater, that is, underwater hardening painting, is increasingly required to be fast drying as well as highly corrosion resistant. In this study, five types of underwater hardening paints were prepared with different resin series and additives. Their corrosion and water resistances were investigated using electrochemical methods such as corrosion potential, polarization curves, impedance and cyclic voltammogram measurements, etc. Even though it is generally accepted that the corrosion resistance of bare steel tends to increase with a shift of the corrosion potential in the noble direction, the corrosion resistance of a sample with a coating exhibited a relatively better tendency when it had a lower corrosion potential in this study. The corrosion current density was also decreased with a decrease in the diffusion limiting current density, which may mean that there is some relationship between corrosion and water resistance. The S sample of the ceramic resin series showed the relatively best corrosion and water resistance among those of samples, while the worst corrosion and water resistance were observed for the R sample of the epoxy resin series. The corrosion and water resistance of those samples tended to deteriorate with an increase in the immersion days, and their corrosion and water resistances were considered to be apparently improved by the types of resin and additives.

계층적 센서 네트워크에서 균등한 에너지 소비를 위한 클러스터링 기법에 관한 연구 (A Study on clustering method for Banlancing Energy Consumption in Hierarchical Sensor Network)

  • 김요섭;홍영표;조영일;김진수;은종원;이종용;이상훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3472-3480
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    • 2010
  • 에너지 효율성이 중요한 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기술은 클러스터 헤드 노드가 클러스터 멤버 노드의 데이터를 병합하여 싱크노드로 전송함으로써 센서노드와 싱크노드 사이의 통신 횟수를 줄여 에너지 효율을 얻는다. 본 논문에서는 분산형 클러스터링 라우팅 기법 중 대표적 프로토콜인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)와 HEED(Hybrid, Energy-Efficient Distributed Clustering Approach)의 클러스링 기법에 대하여 분석하고 이를 토대로 데드노드의 최대 지연 발생과 네트워크 라이프 타임을 증가하기 위한 새로운 에너지 효율적 클러스터링 기법을 제안한다. 제안 방식은 클러스터 헤드가 각 멤버노드의 잔여에너지 정보와 싱크노드와의 위치 정보를 기반으로 최적의 전송 효율을 위한 노드를 선출 하고, 선출된 노드는 이후 데이터 전송과정에서 클러스터 헤드로부터 데이터를 전송받아 싱크노드로 전송하는 방식으로, 네트워크를 형성하는 개별 노드의 에너지 소비를 균등하게 하여 네트워크의 전체 수명을 증가시키는데 본 연구의 목적이 있다. 제안한 방식의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션을 통해 기존의 클러스터링 기법과 비교 분석하였다. 그 결과, 기존의 기법에 비해 네트워크의 생명주기가 약 5~10% 향상되는 것을 확인 할 수 있었다.

항공기용 유압 펌프의 맥동 압력에 의한 감쇄기 용접부위 균열 개선 연구 (The Vibration Effect by Induced Pulsation Pressure to the Fatigue Crack of the Dampener Fitting Welding Zone)

  • 신재혁;김태환;강구헌;하도준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.677-687
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    • 2017
  • 항공기는 운용 중에 엔진, 유압펌프, 공력 등에 의한 진동 환경에 노출이 되어 기계구조와 각종 구성품이 고주기 피로로 인해 균열이나 파괴가 될 수 있다. 통상적으로 항공기용 유압 펌프는 액셜 피스톤 타입이 주로 적용되고 있으며, 펌프의 특성상 연속적인 회전에 의한 유량 맥동 발생은 필연적으로 수반된다. 이러한 유압펌프 맥동에 의한 진동을 감소시키기 위해 설치된 Dampener Fitting의 용접 부위에서 균열이 발생하였다. 용접 부위 균열의 원인 파악을 위해 파단면 분석 및 성분분석을 수행하였고, 균열 방지를 위한 설계 개선사항으로 일체형 Fitting 가공 방식을 적용하였다. 일체형 Fitting의 적용 타당성에 대한 설계검증을 위해 구조건전성 응력 해석, 피로수명 해석, 인증시험 및 항공기 체계 장착 시험을 수행하였다. 개선방안에 대한 해석 결과 재료의 요구수명 및 각종 시험의 요구조건에 만족하는 결과를 얻었으며, 개선방안을 운영 항공기에 적용 할 수 있는 것을 객관적으로 검증하였다.

Characteristics Evaluation on Welding Metal Zones Welded with Inconel 625 Filler Metal to Cast Steel for Piston Crown Material

  • Jeong, Jae-Hyun;Moon, Kyung-Man;Lee, Sung-Yul;Lee, Myeong-Hoon;Baek, Tae-Sil
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권5호
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    • pp.542-547
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    • 2015
  • Since the oil price has been significantly jumped for several years, a heavy oil of low quality has been mainly used in the diesel engine of the merchant ship. Thus, a combustion chamber of the engine has been often exposed to severely corrosive environment more and more because temperature of the exhaust gas of the combustion chamber has been getting higher and higher with increasing of using the heavy oil of low quality. As a result, wear and corrosion of the engine parts such as exhaust valve, piston crown and cylinder head surrounded with combustion chamber are more serious compared to the other parts of the engine. Therefore, an optimum repair welding for these engine parts is very important to prolong their lifetime in a economical point of view. In this study, Inconel 625 filler metal were welded with GTAW method in the cast steel which would be generally used with piston crown material. And the corrosion properties of weld metal, heat affected and base metal zones were investigated using electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, anodic polarization curves, cyclic voltammogram and impedance etc. in 35% $H_2SO_4$ solution. The weld metal and base metal zones exhibited the highest and lowest values of hardness respectively. Furthermore, the corrosion current density of the weld metal zone revealed the lowest value, having the highest value of hardness. The corrosive products with red color and local corrosion like as a pitting corrosion were considerably observed at the base metal zone, while these morphologies were not wholly observed in the weld metal zone. In particular, the polarization characteristics such as impedance, polarization curve and cyclic voltammogran associated with corrosion resistance property were well in good agreement with each other. Consequently, it is suggested that the mechanical and corrosion characteristics of the piston crown can be predominantly improved by repair welding method using the Inconel 625 electrode.

공정조성 SnPb 솔더 라인의 온도에 따른 Electromigration 확산원소의 In-situ 분석 (In-situ Analysis of Temperatures Effect on Electromigration-induced Diffusion Element in Eutectic SnPb Solder Line)

  • 김오한;윤민승;주영창;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권1호통권38호
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    • pp.7-15
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    • 2006
  • 63Sn-37Pb 솔더의 실시간 electromigration 거동 관찰을 박막형 edge 이동 선형시편과 주사전자현미경을 이용하여 실시하였다. 공정조성 63Sn-37Pb 솔더의 electromigration에 의한 edge 이동 잠복기는 $90{\sim}110^{\circ}C$에서 뚜렷하게 존재하였다. 온도에 따른 electromigration 우선확산원소는 실험온도 $90{\sim}110^{\circ}C$에서 Pb, $25{\sim}50^{\circ}C$에서는 Sn으로 나타났고, $70^{\circ]C$에서는 Sn과 Pb가 거의 동시에 이동하여 우선확산 원소가 관찰되지 않았다. $90{\sim}110^{\circ}C$에서 관찰된 SnPb의 electromigration에 의한 edge 이동 잠복기는 Pb 우선이동에 의해 발생되었다. 이러한 edge 이동 잠복기의 존재는 플립칩 (flip chip) 솔더범프의 수명과 밀접한 관계를 가지는 것으로 보인다. Electromigration에 의해 발생되는 SnPb 솔더의 우선확산원소의 온도 의존성은 Pb와 Sn의 확산계수와 함께 $Z^*$ (전기장내의 유효전하 수)도 크게 영향을 미치는 것으로 생각된다.

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Economic Evaluation and Budget Impact Analysis of the Surveillance Program for Hepatocellular Carcinoma in Thai Chronic Hepatitis B Patients

  • Sangmala, Pannapa;Chaikledkaew, Usa;Tanwandee, Tawesak;Pongchareonsuk, Petcharat
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권20호
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    • pp.8993-9004
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    • 2014
  • Background: The incidence rate and the treatment costs of hepatocellular carcinoma (HCC) are high, especially in Thailand. Previous studies indicated that early detection by a surveillance program could help by down-staging. This study aimed to compare the costs and health outcomes associated with the introduction of a HCC surveillance program with no program and to estimate the budget impact if the HCC surveillance program were implemented. Materials and Methods: A cost utility analysis using a decision tree and Markov models was used to compare costs and outcomes during the lifetime period based on a societal perspective between alternative HCC surveillance strategies with no program. Costs included direct medical, direct non-medical, and indirect costs. Health outcomes were measured as life years (LYs), and quality adjusted life years (QALYs). The results were presented in terms of the incremental cost-effectiveness ratio (ICER) in Thai THB per QALY gained. One-way and probabilistic sensitivity analyses were applied to investigate parameter uncertainties. Budget impact analysis (BIA) was performed based on the governmental perspective. Results: Semi-annual ultrasonography (US) and semi-annual ultrasonography plus alpha-fetoprotein (US plus AFP) as the first screening for HCC surveillance would be cost-effective options at the willingness to pay (WTP) threshold of 160,000 THB per QALY gained compared with no surveillance program (ICER=118,796 and ICER=123,451 THB/QALY), respectively. The semi-annual US plus AFP yielded more net monetary benefit, but caused a substantially higher budget (237 to 502 million THB) than semi-annual US (81 to 201 million THB) during the next ten fiscal years. Conclusions: Our results suggested that a semi-annual US program should be used as the first screening for HCC surveillance and included in the benefit package of Thai health insurance schemes for both chronic hepatitis B males and females aged between 40-50 years. In addition, policy makers considered the program could be feasible, but additional evidence is needed to support the whole prevention system before the implementation of a strategic plan.