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최적 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템의 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Optimal Satellite-Tracking Antenna $H{\infty}$ Control System)

  • 김동원;김호성;황현준
    • 전기전자학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.19-30
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    • 1997
  • 인공위성 추적 안테나 제어 시스템은 로테이터에 해당하는 DC 서보모터에 의해 안테나의 방위각 및 앙각을 제어함으로써 인공위성의 현재 위치를 추적하고자 하는 시스템이다. 한편 제어 시스템의 설계를 위한 위성추적 시스템의 선형모델은 일반적인 DC 서보모터의 위치 제어 시스템과는 달리 바람에 의한 토오크 외란과 베어링 및 공기역학적 마찰로 인한 전달함수의 파라메타 변동이 존재하므로 이러한 시스템의 불확실성에도 불구하고 만족스러운 명령추종성를 가지는 강인한 제어 시스템의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘을 사용하여 복잡한 최적화의 과정없이 가중치 함수와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화함으로써 시스템의 파라메타 변동에 대한 강인한 안정성과 기준모델에 따른 최적의 명령추종성을 가지는 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템을 설계한다. 이를 위해 강인한 안정성을 가지는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 적절히 주어진 가중치 함수의 게인 및 동특성 파라메타와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화한다. 끝으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 설계된 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템의 유용성을 확인한다.

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자영업과 가교일자리 (Self-employment as Bridge Employment)

  • 성지미;안주엽
    • 노동경제논집
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    • 제27권2호
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    • pp.1-27
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    • 2004
  • 경제발전과 함께 하락추세를 보였던 취업 중 자영업이 차지하는 비중은 1990년대 들어 상승추세로 반전하였다. 고용주 비중이 상승추세를 유지하는 한 편, 남성 자영업 진출이 급속히 늘어난 데서 원인을 찾을 수 있다. 이는 자영업이 취업의 대안으로서 차지하는 위치와 특성, 그리고 역할이 변화하고 있음을 의미한다. 본 연구는 자영업이 임금근로에 대한 좋은 대안으로 역할을 하고 있으며, 노동시장 퇴장가교직이나 진입가교직이라는 양면에서 '자영업이 가교직으로 역할을 하는가?'에 대해 한국노동패널 조사자료를 이용하여 분석하고 있다. 연령이 높을수록, 여성일수록, 학력수준이 낮을수록, 건강 상태가 좋지 않을수록 퇴장가교직을 택할 확률은 높아지는 반면, 진입가교직을 선택할 확률은 낮아지는 것으로 나타난다. 경기변동은 퇴장가교직에만 통계적으로 유의한 부정적인 효과를 갖는다. 고령화 사회에서 은퇴를 앞둔 고연령자에 대한 노동정책은 고령화 적합직종이라는 효과가 적은 정책보다는 고령자를 노동시장으로 끌어들이되 이들의 경험과 노하우 및 경험과 자본을 바탕으로 하는 자영업을 주요 대안으로 고려하는 것이 바람직하다.

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단상 DC/AC 인버터 시스템의 부하변동을 고려한 외란 관측기 기반 제어기 (A Disturbance Observer-Based Robust Controller Against Load Variations in a Single Phase DC/AC Inverter System)

  • 김성종;정유석;손영익
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.21-26
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    • 2007
  • 본 논문에서는 광범위하게 적용되고 있는 단상 인버터 시스템에 대한 강인성을 향상시키기 위해 외란관측기 기반의 PI-제어기 설계 방법을 제안한다. 출력 단에 모터나 정류기와 같은 가변부하가 존재할 경우, 인버터의 출력 전압은 변동하기 쉬우며 바람직하지 않은 과도현상을 보일 수 있다. 본 논문에서는 가변부하에 의해 발생하는 출력 전압의 변화를 시스템의 외란에 의한 결과를 간주하여 부하 전류와 시스템의 불학실성에 의한 오차 (파라미터 변화나 잘못된 모델링과 같은)를 보상하는 외란관측기 기반 제어기를 설계한다. Matlab Simuink의 SimPowerSystem을 이용하여 단상 인버터 시스템에 대한 외란관측기 기반 제어기의 성능을 입증한다.

다차원 수리·수질모형을 통한 하천의 이상상황 대응 모의 (An Evaluation on Water Quality Variations according to Weir Operation using Multi-dimensional Public Domain Models)

  • 김성훈;이상욱;김연수;노준우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.102-102
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    • 2017
  • 갈수시 하천의 수질문제는 다양한 요인에 의해 발생하고 제어된다. 수질 그 자체는 상류나 지류의 점오염원과 비점오염원의 증가 또는 예상치 못한 추가적인 오염원의 유출에 직접 영향을 받으며, 조류 등의 발생도 영향인자인 수온 및 일사량 또는 바람에 의존적이다. 최근 수년간은 특히 빈번한 가뭄조건의 발생으로 인하여 갈수기의 강우 및 유출량이 저조하여 상대적으로 하천의 조류발생이 다수 발견되고 보고된 바 있다. 이와 같은 수질의 이상상태를 일시적으로라도 제어하기 위한 방편으로 유량의 증가, 인위적인 하천 수위의 변동 및 유속 변동 등이 고려될 수 있으며, 이를 위해서는 상류의 댐과 하천의 다기능보 등의 조절을 탄력적으로 수행하여야 한다. 이와 같은 시설물 운영효과는 수질문제의 원인을 근본적으로 해결하는 것은 아니지만, 이의 일시적인 효과를 극대화하기 위해서는 기존의 수리 수질 모델링이 이상 수질 발생시의 방제 및 사후분석 등을 중심으로 이루어진 부분을 넘어서, 사전 설정된 조건에 의한 예측모의와 가이드라인의 연계방식이 효과적일 것이다. 본 연구는 수질 이상이 빈번히 발생되었던 낙동강의 칠곡 하류 하천을 중심으로 2차원 CE-QUAL-W2 모형과 EFDC모형을 병행 모의하여 다기능보 인근의 표층과 저층의 수온(밀도) 성층화 및 이의 해소와 관련된 수리모의 및 수질인자에 대한 영향을 분석하였다. 수리모형 구축의 적정성은 현장의 실측 수온과 모의결과 비교를 통해 확인하였으며, 구축된 수리 수질 모델을 이용하여 추가방류량 3~23백만$m^3$ 규모에서 발생하는 수리적인 수층혼합 현상과 일시적으로 저감가능한 수질개선 효과가 의미있는 수준으로 나타날 수 있음을 예측하였다. 또한, 다기능보의 수문방류 모의시에 개방조건을 0.3~3.5m로 달리하여 방류기간 중 총방류량이 유사하더라도 최대방류량 또는 유속이 충분치 않은 경우에는 혼합효과가 급격히 감소함을 알 수 있었다. 연구에서 밝혀진 조건들을 향후 보다 효과적으로 수치모의하기 위한 방안으로서 EFDC모형의 내부경계조건을 다기능보의 문비조건(RSG, Lift 등)에 맞게 조정하는 방법을 제안하고 그 적용성을 검토한 뒤 모형을 부분 수정하여 제시하였다.

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바람과 파랑을 받는 해상 풍력 기상탑의 동적 응답 (Dynamic Responses of Offshore Meteorological Tower Under Wind and Wave)

  • 권순덕
    • 한국풍공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.171-177
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    • 2018
  • 본 연구에서는 해상 풍력용 기상탑의 파단 원인을 찾기 위하여 실측된 풍속 자료를 분석하고, 변동 풍하중과 파랑하중에 의한 동적 변위를 산정하였으며, 와류진동에 대한 피로 검토를 수행하였다. 그 결과를 보면, 베인 풍속계와 초음파 풍속계의 10분 최대 풍속을 비교하여 기상탑에서 4시간 지속된 진동이 발생했음을 확인하였다. 그리고 파랑하중보다 풍하중이 기상탑의 동적 응답에 미치는 영향이 훨씬 크지만, 두 하중이 동시에 작용해도 기상탑의 부재력이 설계력보다 훨씬 낮아서 직접적인 파단의 원인이 아닌 것으로 나타났다. 하지만 와류진동은 연결부 볼트에서 피로 파괴를 일으키는 것으로 나타나서, 기상탑의 파단 원인은 유체의 변동 성분이 아닌 와류진동인 것으로 판단된다.

도달시간 기반 상수관망 수질계측기 최적위치 선정에 관한 연구 (Study on Optimal Location of Water Quality Measurement Sensor Based on Travel Time)

  • 이은환;왕정아;이송이;전환돈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.497-497
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    • 2023
  • 정수장에서 소독 및 여과 처리가 완료된 깨끗한 물은 배급수시설로 전달되나, 실제로 관의 노후화, 갑작스러운 유향 변동, 특정 구역의 관 내 정체 시간에 따른 Water Age 상승 등 여러 요인으로 인해 실제 수용가에는 안전하지 않은 용수가 공급될 가능성이 있으며, 이에 따라 적절한 위치에서 지속적인 감시를 통한 조기 발견 및 조치가 필요하다. 상수도 시설기준(2010)에 배수시설의 주요 지점 혹은 관 말단 등 필요에 따라 적절한 위치에 수질 계측기를 설치할 수 있도록 제시되어 있으나, 계측기 설치 위치나 개수에 대한 기준이 모호한 실정이다. 모든 구역에 수질계측기를 설치하여 감시하는 것이 이상적이지만, 현실적으로는 지자체 환경 및 경제적인 한계가 있어 주요 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 대표적인 수리해석 모형인 EPANET을 사용하여 대상 관망의 노후도, 유속, 유향변동 등의 영향인자를 바탕으로 수질사고가 발생할 확률이 높은 관을 위험관으로 선정하고, 선정된 위험관을 대상으로 최단 경로와 Cost를 산출할 수 있는 Floyd Warshall Algorithm을 이용하여 각 Node(수용가)간 물이 이동할 때의 최소 도달시간과 경로를 파악하였다. 또한, 시간 서비스 수준(Level of T hour Serivice)의 개념을 도입하여 위험관으로부터 특정시간 이내에 흐름이 도달하는 Node를 파악한 뒤, 그 중 가장 많은 피해를 발생시킬 수 있는 위험관을 수질계측위치 지점으로 선정하였다. 제시된 수질사고 발생위험이 높은 위험관을 대상으로 수질계측 위치를 선정하는 방법이 전체 관망 네트워크를 대상으로 수질계측 위치를 판단하는 방법보다 결과 신뢰도 측면에서 더욱 효과적이고 효율적인 방법으로 사료된다.

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다중위성 및 현장관측을 이용한 동해남부 연안용승 발생 전후의 해양환경 특성 (Characteristics of Ocean Environment Before and After Coastal Upwelling in the Southeastern Part of Korean Peninsula Using an In-situ and Multi-Satellite Data)

  • 김상우;고우진;김성수;정희동;야마다게이꼬
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.345-352
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    • 2010
  • 본 연구에서는 하계 냉수대 발생과 관련하여 2007년 6월과 8월의 현장 및 위성에서 관측한 NOAA 해양표면수온과 SeaWiFS 해색 영상 및 QuikScat 자료를 이용하여 동해 남부해역의 수온과 클로로필 a 농도의 단기 변동과 바람을 살펴보았다. 특히, 동한난류 해역의 수온과 Chl-a의 공간적인 분포에 주목하였다. 현장관측 자료의 분석 결과, 울산 부근의 연안용승이 발생 이전인 6월의 클로로필 a 농도의 피크는 전체 조사 정점에서 50m 층에 보였고, 8월의 그 피크는 육지에 근접한 정점 4와 5에서는 10m 그리고 그 외 정점은 30m 층에 나타났지만 정점 5를 제외하고 그 농도는 6월보다 낮게 나타났다. 결과적으로, 클로로필 a 농도의 피크는 농도 차이는 있지만 8월이 6월보다 20-40m 얕은 층에 형성되었고, 이것은 남풍계열의 바람에 의한 연안용승으로 하부층의 영양염 공급 등과 관계하는 것 같다. 위성관측 수온과 클로로필 a 농도는 음의 상관관계를 보였고, 냉수가 발생한 곳에서 클로로필 a 농도는 고농도를 나타내었다. 또한, 남풍계열의 바람에 의한 영향과 동한난류의 이안은 연안에서 발생한 냉수와 Chl-a 등을 외해로 이동시키는 역할을 하였다.

통신안테나 설비의 2자유도 체상 위상 추적 제어 시스템의 설계 (A Design of Optimal Satellite-Tracking Control System with Two-Degree-of Freedom for Communication Antenna Equipments)

  • 황창선;황현준;김동완;김문수;정호성
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권3호
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    • pp.97-105
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    • 1997
  • 위성통신설비를 위한 인공위성 추적 안테나 제어 시스템은 바람에 의한 외란과 베어링 공기역학적 마찰로 인한 전달함수의 파라메타 변동이 존재하므로, 이러한 시스템의 불확실성에도 불구하고 만족스러운 명령추종성을 가지는 강인한 제어 시스템의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 $\mu$-설계법을 사용하여 피드백 \ulcorner 포워드 제어기를 각각 독립적으로 설계할 수 있는 강인한 성능을 가지는 2자유도계의 설계법을 제시한다. 또한, 제시된 설계법을 위성추적 안테나 제어 시스템에 제어 시스템에 적용되고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 1자유도계와 성능을 비교 고찰하여 그 유용성을 확인한다.

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EFDC 모델을 이용한 장흥호 유동 해석 (Analysis of Hydrodynamics Flow Using EFDC Model in Jangheung Lake)

  • 박성천;노경범;진영훈;박동진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.2033-2037
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    • 2009
  • 호소내의 흐름은 중력의 영향을 받는 하천의 흐름과는 달리 열수지에 의한 밀도류 및 바람 등에 영향을 크게 받아 특유의 유동특성을 나타낸다. 본 연구에서는 EFDC(Environmental fluid Dynamics Code, 미국 버지니아 해양연구소 개발) 모델을 이용하여 호소 내 수치모의를 실시하였다. 복잡한 지형을 형성하고 있는 호수 내의 유동특성의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 흐름특성을 고려한 grid작성이 중요하다. 본 연구에서는 1:3000, 1:5000 축척의 수치지도를 이용하여 장흥호의 하상단면 값을 추정하였으며, GIS를 이용하여 (${\Delta}x$, ${\Delta}y$)=100m로 DEM을 생성하였다. 그리고 구성된 DEM값을 이용하여 정밀도가 높은 최종 Cartesian grid(active cell=706)를 구축하였다. EFDC를 이용한 장흥호의 수치모의 결과 호수내의 흐름은 수면을 통한 열 교환에 의한 수온 밀도류를 형성하고 있으며, 수온성층의 형성과 파괴가 호수 흐름을 형성하는 큰 인자로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 호에 유입되는 하천부분에서는 유입되는 수온에 따라 흐름특성이 변하며, 유입수온에 따라 호수 내 관입위치가 변하여 표면흐름, 내부흐름, 저부흐름 등의 흐름특성을 보인다 이상과 같이, 호수내의 흐름특성을 열수지, 외력에 의해서 크게 변동하며 해석대상역의 지역특성을 반영한 수리현상의 정확한 재현 없이는, 이 유동해석결과를 입력치로 하는 수질모델링 결과는 신뢰도에 심각한 문제를 발생시킨다고 할 수 있다.

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타워 관측 자료를 이용한 연안 대기 경계층 내 바람 자원의 연직 변동 특성 (Characteristics of Vertical Variation of Wind Resources in Planetary Boundary Layer in Coastal Area using Tall Tower Observation)

  • 유정우;이화운;이순환;김동혁
    • 한국대기환경학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.632-643
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    • 2012
  • Analysis of wind resources in Planetary Boundary Layer (PBL) using long term observation of tall tower located near coast line of the Korean Peninsula were carried out. The data observed at Pohang, Gunsan and Jinhae are wind, temperature and relative humidity with 10 minute interval for one year from 1 October 2010. Vertical turbulence intensity and its deviation at Pohang site is smaller than those of other sites, and momentum flux estimated at 6 vertical layers tend to show small difference in Pohang site in comparison with other sites. The change of friction velocity with atmospheric stability in Pohang is also not so great. These analysis indicate the mechanical forcing due to geographical element of upwind side is more predominant than thermal forcing. On the other hand, wind resources at Gunsan and Jinhae are mainly controlled by thermal forcing.