많은 수의 CPU를 사용해 오랜 시간 계산하는 초대형 연산의 경우, 일부 노드나 통신회선의 장애로 연산 실패를 종종 겪는데, 이를 위해 응용 수준의 무정지 연산 시스템의 구현이 중요하다. 본 논문에서는 비동기 알고리즘을 사용한 이전 시스템의 약점을 보완하여, 동기 알고리즘에도 적용가능한 새로운 응용수준의 무정지 연산 시스템을 제안하고 선형시스템의 해법에 적용하였다.
고리 4호기가 지난 4월 5일 국내 최장인 423일간(95. 2. 8$\~$96. 4. 5)의 한 주기 무정지 안전 운전을 달성하고 계획 예방 정비를 위해 정지했다. 이러한 쾌거는 지속적인 설비 환경 개선과 철저한 계획 예방 정비를 통해 기계고장률을 제로화하고, 각종 훈련을 통해 운전원들의 운전 능력과 비상 대응 능력을 향상시킨 결과라 할 수 있다. 국내 최장 OCTF 달성의 성과 의의와 과정을 들어본다.
대규모 병렬 연산에 있어서, 계산 노드 혹은 이들을 연결한 통신 네트워크의 장애는 연산 실패로 끝나며, 소중한 계산 시간이 낭비된다. 그러나 현재의 MPI 표준은 이에 대한 대안을 제시하지 않고 있다. 본 논문에서는, 비표준의 무정지형 MPI 라이브러리가 아닌 MPI 표준 함수들만을 사용하여, MPMD 방식의 비동기 연산을 도입한 응용 수준의 무정지형 선형 시스템의 해법을 제안한다.
대규모 병렬 연산에 있어서, 계산 노드 혹은 통신 네트워크의 장애는 연산 실패로 끝나 계산자원이 낭비된다. 이를 해결하는 무정지형 MPI 라이브러리들이 제안되어 있으나 이들은 MPI 표준을 따르지 않아 이식성의 문제가 있다. 본 논문에서는 응용 프로그램의 수준에서 비동기 연산과 표준 MPI 함수만 사용하여 이식성의 문제를 해결하고 장애 복구 메커니즘을 단순화하며 수렴속도를 높이는 무정지형 선형 시스템의 해법을 제안한다.
본 논문에서는 무정전 전원공급장치의 제어와 LAN 환경에서의 원격관리를 위한 통신·제어보드의 개발에 대해서 기술하였다. 개발된 통신·제어보드는 범용 마이크로컨트롤러와 이더넷 컨트롤러로 구성되었고 무정전 전원공급 장치를 제어하는 기능과 원격의 관리자와 데이터 통신 기능을 갖는다. 원격관리 방식은 TCP/IP 환경의 표준 네트워크 관리프로토콜인 SNMP(Simple Network Management Protocol)를 사용하였다. 또한 원격에서 무정전 전원공급장치의 상태를 모니터링하고 관리할 SNMP 관리 프로그램을 제작하였다. 제안된 시스템은 기존의 무정전 전원 공급장치의 원격관리 시스템에 비해 효율적이며 안정한 동작을 한다. 본 시스템의 안정성과 신뢰성을 실험을 통하여 입증하였다.
전력 소비자들에 의한 전기품질 요구 수준이 날로 높아지고 있어 배전변압기 교체시 발생되는 정전에 의한 소비자들의 불편을 줄이기 위한 선진국형 무정전 배전변압기 교체방법이 요구되고 있다. 현재 시행되고 있는 주상변압기 무정전 교체공법은 변압기 이용률과 현장여건에 따라 1-2차를 고압 바이패스하는 방법이므로 작업공정이 불편하고, 편법작업에 의한 고장발생과 이에 따른 작업자 안전사고가 발생하는 문제점이 있어 새로운 무정전 교체방법이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 새로운 위상변환장치를 이용한 무정전 공법을 제안한다. 제안된 무정전 공법은 기존의 고압 바이패스 작업방법에 비해 작업공정을 줄이면서 안전하고 저렴한 방법으로 변압기 교체를 할 수 있다. 그러므로 본 논문에서 제시한 공법은 배전공사 원가 절감에 따른 전기요금 하락과 무정전 전력공급으로 국민생활에 편리함을 더하고 국가 경제 발전에 기여할 것으로 기대된다.
플라이휠 에너지 저장장치는 회전하는 물체에 에너지를 저장하고 이 에너지를 필요 시 기계적인 에너지를 변환하여 전기적 축전지이다. 플라이휠은 무정전전원장치의 직류측의 단자에서 전원을 받아 충전되며, 무정전전원장치의 입력 AC전압이 차단되어 UPS DC bus전압이 설정 값 이하로 떨어지면 저장 되어 있는 에너지를 전력변환 모듈에 의해 DC로 변환하여 UPS에 공급한다. 또한 전압 Sag, 전압의 불평형, 순간정전 및 고조파에 의한 정전에 대비하여 축전지와 플라이휠 에너지 저장장치를 조합하여 운용할 경우 축전지와 UPS의 DC BUS가 전기적으로 절연이 되어 개별 축전지 구성과 동일한 동작이 되도록 구성으로 축전지의 방전 횟수를 감소함으로써 축전지의 수명도 연장 할 수 있습니다.
본 논문에서는 플라이휠의 저장에너지를 이용한 다이나믹 무정전 전원장치를 제안하고 동작기능을 분석하였다. 배터리를 에너지 저장요소로 사용하고 있는 기존의 무정전 전원장치에 비해 플라이휠 방식의 무정전 전원장치는 수명이 길고, 효율이 높으며, 환경공해가 거의 없으며, 크기도 작고, 특히 유지보수 비용이 현저히 작다는 장점을 갖는다. 무정전 기능뿐 아니라 전압보상 기능도 갖는 시스템에 대한 동작특성을 해석하였으며, 순간정전 후 전압이 복귀되는 시점에서의 위상변동을 신속히 추종하는 특성도 살펴보았다. 시뮬레이션과 실험을 통해서 시스템의 유용성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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