• 제목/요약/키워드: 반복적 설계 과정

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에너지 효율적인 데이터 수집을 이용한 LEACH 기반 무전 센서 네트워크의 수명 연장 (Prolonging Lifetime of the LEACH Based Wireless Sensor Network Using Energy Efficient Data Collection)

  • 박지원;모상만;정일용;배용근
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권3호
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    • pp.175-183
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    • 2008
  • 애드혹 네트워크의 실용 영역인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리에 의해 동작하고 일반적으로 한번 배치된 후 다시 회수 되지 않는다. 따라서 각각의 센서 노드는 한정된 에너지로 감지하고 통신해야 하며, 에너지 효율성은 무선 센서 네트워크의 수명을 결정하는 핵심 설계 요소로서 활발히 연구되고 있고 근래에는 크로스 레이어 최적화를 통해 더욱 개선되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 시스템인 ZigbeX 플랫폼에서 센서 노드의 전송 출력 제어를 통하여 데이터 수집 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 새로운 기법을 제안하여 구현하고 실험 및 측정을 통하여 성능 개선 효과를 입증한다. 클러스터 멤버를 구성하는 각 센서 노드에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 과정에서 멤버 노드의 송신 출력을 통신 가능한 적정 수준으로 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. 각 멤버 노드는 클러스터 헤드로부터 수신한 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 기반으로 하여 자신의 송신 출력을 조절한다. 즉 자신이 전송한 패킷을 클러스터 헤드가 안전하게 수신할 수 있는 적정 수준으로 출력을 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. ZigbeX 플랫폼 상에서 구현한 프로토콜을 자체 개발한 패킷 분석기를 이용하여 반복 측정한 결과에 의하면, 제안한 출력 제어 기법을 사용함으로써 통신량의 대부분을 차지하는 데이터 수집 과정에서의 에너지가 절약되어 네트워크 수명이 최대 21.9% 증가됨을 확인할 수 있었다.

HEVC 인코더 고속화를 위한 병합 검색 조기 종료 결정 알고리즘 (Early Termination Algorithm of Merge Mode Search for Fast High Efficiency Video Coding (HEVC) Encoder)

  • 박찬섭;김병규;전동산;정순흥;김연희;석진욱;최진수
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.691-701
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    • 2013
  • 본 논문에서는 High Efficiency Video Coding (HEVC) 부호화 속도 향상을 위하여 주변 CU들의 정보를 활용한 고속 병합모드 결정 방법을 제안한다. 표준화가 완료된 HEVC에서는 병합 후보 리스트(Merge Candidate List)에서 생성되는 동일한 후보 모드를 가진다. $2N{\times}2N$에 대하여 병합 모드와 병합 SKIP 모드(Merge SKIP mode)가 후보들을 공유하며 모드 검색을 수행한다. 이러한 병합과정은 후보 모드만큼 수행 후 병합 SKIP 모드 또한 필요에 따라 후보만큼 수행하는 검색과정은 반복 연산으로 복잡도를 가중시키고 있다. 이러한 부호화 복잡도를 감소시키기 위하여 제안된 방법에서는 이미 부호화된 시공간적 주변 블록들 및 상위 부호화 깊이 블록의 병합 (Merge) 정보를 활용하여 현재 부호화 블록의 모드를 조기에 결정한다. 주변 블록 정보가 모두 병합 SKIP 모드일 경우 조기에 병합 SKIP 모드만을 검색하도록 하고, 그렇지 않은 경우에는 기존의 병합 과정을 수행하도록 설계하였다. 실험을 통해 제안한 방법이 기존의 HEVC의 부호화 시간보다 21.25%가 감소시킬 수 있으며, 화질 열화는 매우 적음을 보인다.

지형정보 기반 조난자 행동예측을 위한 마코프 의사결정과정 모형 (MDP(Markov Decision Process) Model for Prediction of Survivor Behavior based on Topographic Information)

  • 손진호;김수환
    • 지능정보연구
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    • 제29권2호
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    • pp.101-114
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    • 2023
  • 유사시 종심 깊숙한 곳에서 적을 타격하는 임무를 수행하는 항공기의 경우 격추될 위험에 항시 노출되어 있다. 현대전의 핵심 전투력으로써 최첨단의 무기체계를 운용하는 공중근무 요원은 양성하는데 많은 시간과 노력, 국가 예산이 소요되며 그들이 가진 작전 능력과 군사기밀이 매우 중요하기에 공중근무 요원의 생환은 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 적지에서 비상탈출한 조난자가 장애물을 피해 목표지점까지 도피·탈출을 시행할 경로를 예측하는 경로 문제를 연구하였으며 이를 통해 비상탈출한 조난자의 무사 생환 가능성을 높이고자 하였다. 본 연구 주제와 관련된 기존 연구들은 경로 문제를 네트워크 기반 문제로 접근하여 TSP, VRP, Dijkstra 알고리즘 등으로 문제를 변형하여 최적화 기법으로 접근한 연구가 있었다. 본 연구에서는 동적 환경을 모델링 하기에 적합한 MDP(마코프 의사결정과정)를 적용하여 연구하였다. 또한 GIS를 이용하여 지형정보 데이터를 추출하여 활용함으로써 모형의 객관성을 높였으며, MDP의 보상구조를 설계하는 과정에서 기존 연구 대비 모형이 좀 더 현실성을 가질 수 있도록 보다 상세히 지형정보를 반영하였다. 본 연구에서는 조난자가 지형적 이점을 최대한 이용함과 동시에 최단거리로 이동할 수 있는 경로를 도출하기 위하여 가치 반복법 알고리즘, 결정론적 방법론을 사용하였으며 실제 지형정보와 조난자가 도피·탈출 과정에서 만날 수 있는 장애요소들을 추가하여 모형의 현실성을 더하고자 하였다. 이를 통해 조난자가 조난 상황에서 어떠한 경로를 통해 도피·탈출을 수행할지 예측해 볼 수 있었다. 본 연구에서 제시한 모형은 보상구조의 재설계를 통해 여러 가지 다양한 작전 상황에 응용이 가능하며 실제 상황에서 조난자의 도피·탈출 경로를 예측하고 전투 탐색구조 작전을 진행시키는 데 있어 다양한 요소가 반영된 과학적인 기법에 근거한 의사결정 지원이 가능할 것이다.

혼잡 교통류 특성을 반영한 동적 O-D 통행량 예측 모형 개발 (Dynamic O-D Trip estimation Using Real-time Traffic Data in congestion)

  • 김용훈;이승재
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • 관측교통자료의 수집이 실시간으로 가능해짐으로써 혼잡교통류에 대한 교통류 관련 변수들 간의 전이 과정 등 교통류 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 관측교통량을 이용한 O-D 추정방법에 대해서도 관심과 연구가 집중되고 있다. 이와 같이 고속도로의 교통류 특성을 보다 명확히 파악하여 동적 O-D를 구축할 수 있다면, 계획, 설계, 운영, 관리 등 다양한 분야에서 효율화를 도모할 수 있다. 하지만 동적 O-D 구축을 위한 기존연구에서는 다음과 같은 문제점이 지적되고 왔다. 첫째로, 동적 교통류 구현을 위해 교통시뮬레이션모형에 사전 O-D가 필요하며 동적 교통류모듈과 동적O-D추정모듈 간 Bi-level Problem으로 접근해야 한다는 점과 둘째로, 혼잡교통류 상황에 대한 특성이 반영되지 못하여 혼잡교통류 상항에 대한 예측력이 떨어지는 문제점이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 기존의 문제점인 Bi-level Problem접근 방법을 해결하기 위해, VDS자료를 이용한 차량의 궤적을 추적하여 링크분포비율을 계산함으로써 반복적 수행이 없도록 하였으며 혼잡교통류 상황을 반영할 수 있도록 교통류 예측모듈을 구성하여 동적 O-D 예측모형을 구축하였다. 혼잡교통류에 대한 특성을 반영하기 위해 속도와해현상 및 혼잡 확산등 실제 혼잡교통류에 대한 분석을 통해 속도, 점유율, 교통량 등 교통류 변수들의 관계를 교통상황별로 구분하여 규명하였다. 본 연구에 적용된 모형은 동적 O-D 예측 및 추정모형에서 기존의 Bi-level Problem을 해소할 수 있어 적용이 용이하여 실제 검지기 자료를 활용하여 교통상황을 예측하게 되므로 혼잡교통류에 대한 예측력이 향상되었다고 판단된다.

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Morphology 접근법을 통한 신 서비스 창출 : 모바일 비즈니스의 서비스 개념 개발 (New Service Creation based on the Morphological Approach: Generation of Service Concept for Mobile Business)

  • 최창우;김철현;박용태
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.49-56
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    • 2006
  • 최근 제조업을 보완하는 새로운 성장동력으로 서비스산업의 중요성이 부각되고 있다. 특히 무선 인터넷과 통신 기술의 발전은 신 서비스 창출의 기회를 마련해주는 동시에 서비스 시스템을 복잡하게 변화시키고 있다. 그러나 기존의 서비스 개발은 정성적인 판단과 직관에 의지하고 있으며, 서비스 개발 방법론은 개념적이고 추상적인 수준에서 제공되고 있다는 한계를 가진다. 이는 모바일 비즈니스(mobile business)와 같은 복잡한 서비스 시스템의 변화에 능동적으로 대처하지 못하고 있어, 모바일 비즈니스를 위한 실질적이고 체계적인 신 서비스 개발의 방법론의 필요성을 증가시킨다. 본 연구에서는 morphology 분석을 통해 모바일 비즈니스를 위한 체계적인 신서비스 개발 방법론을 제안한다. 특히 새로운 무선 통신 환경아래에서 급격한 변화를 맞고 있는 음악 산업을 대상으로 제안된 방법론의 활용 사례를 제시할 것이다. 제안된 방법론은 크게 4 단계로 구성된다. 첫째, 제공되는 서비스 시스템을 체계화하기 위해 morphology의 dimension들을 정의한다. 각 차원은 서비스 시스템의 하위 시스템이며, 이는 기존의 문헌조사와 연구를 통해 정의된다. 둘째, 각 차원별로 morphology의 shape를 정의한다. 셋째, 각 차원의 shape를 조합하여 과거의 서비스 시스템을 표현하고, morphology의 dimension과 shape를 확장한다. 넷째, morphology의 확장된 dimension과 shape를 조합하여 새로운 서비스를 구성한다. 제안된 접근법은 크게 두 가지 측면에서 강점을 가진다. 첫째, 신 서비스 아이디어의 획득을 용이하게 할 수 있다. morphology분석은 체계적인 설계 방법론을 창의적인 생각을 돕는 도구로 의미가 있다. 둘째, 체계적인 신 서비스의 개발을 가능하게 한다. morphology접근법은 M-비즈니스와 같은 복잡한 서비스 시스템을 구조적으로 분석하고, 개발할 수 있는 기틀이 된다.킹 대상을 도출할 때까지 추가적인 분석과정을 반복한다. 제안한 방법을 통하여 조직은 기술적 생산 가능성 외에도 다양한 조직 운영 관점에서 적절한 벤치마킹 대상을 선정할 수 있으며, 이에 따른 목표를 수립할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 더 나아가 global efficiency 관점에서 효율적 조직이 되기 위하여 단계적인 벤치마킹 대상 선정과 이에 따른 목표를 수립하는데도 유용하리라 판단된다.$1.20{\pm}0.37L$, 72시간에 $1.33{\pm}0.33L$로 유의한 차이를 보였으므로(F=6.153, P=0.004), 술 후 폐환기능 회복에 효과가 있다. 4) 실험군과 대조군의 수술 후 노력성 폐활량은 수술 후 72시간에서 실험군이 $1.90{\pm}0.61L$, 대조군이 $1.51{\pm}0.38L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.620, P=0.013). 5) 실험군과 대조군의 수술 후 일초 노력성 호기량은 수술 후 24시간에서 $1.33{\pm}0.56L,\;1.00{\ge}0.28L$로 유의한 차이를 보였고(t=2.530, P=0.017), 술 후 72시간에서 $1.72{\pm}0.65L,\;1.33{\pm}0.3L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.540, P=0.016). 6) 대상자의 술 후 폐환기능에 영향을 미치는 요인은 성별로 나타났다. 이에 따른 폐환기능의 차이를 보면, 실험군의 술 후 노력성 폐활량이 48시간에 남자($1.78{\pm}0.61L$)가 여자($1.27{\pm}0.45L$)보다 더 높게 나타났으며 (t=2.170, P=0.042), 72시간에도 역시 남자($2.16{\pm}0.56L$)가 여자($1.50{\pm}0.47L$)보다 더 높았다(t=2.910, P=0.008). 술 후 일초 노

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웹 기반 시뮬레이션 이력출처 데이터 공유 서비스 설계 (Design of Web based Simulation Provenance Data Sharing Service)

  • 정영진;남덕윤;유진승;이종숙;조금원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1128-1134
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    • 2014
  • 컴퓨팅 기술의 발달과 네트워크의 확산으로 보다 쉽게 실세계의 다양한 현상들을 수치적으로 분석할 수 있는 웹기반 시뮬레이션 서비스가 활발히 이용되고 있다. 그러나 대부분의 서비스에서 시뮬레이션 수행 내역이 공유/공개되지 않아 사용자들이 같은 실험을 반복해서 수행해야하고 데이터나 정보를 공유하기 어렵다. 이 논문에서는 첨단 사이언스 교육 허브 (EDISON, EDucation-research Integration Simulation On the Net)의 열유체 분야 시뮬레이션 서비스를 중심으로, 기존에 수행된 시뮬레이션 수행내역을 공개할 수 있는 이력출처 데이터 공유 서비스를 설계한다. 공유 서비스를 위해 EDISON_열유체 시뮬레이션 수행 과정을 "문제 ${\rightarrow}$ 계획, 설계 ${\rightarrow}$ Mesh ${\rightarrow}$ 시뮬레이션 수행 ${\rightarrow}$시뮬레이션 결과분석 ${\rightarrow}$ 보고서"로 정의하고 이에 맞게 기존의 시뮬레이션 수행 정보를 저장한다. 사용자는 이력출처 스토어의 검색/공유 API를 통해 시뮬레이션 수행 내역을 검색하여, 시뮬레이션을 통해 어떤 문제가 어떻게 해결되는지를 이해할 수 있다. 또한 동일한 시뮬레이션을 수행하는 시간과 계산자원의 낭비를 줄일 수 있다.

태권도 수련에 따른 신체적 자기개념 인식 변화 (Change of Physical Self-concept according to Taekwondo Discipline)

  • 임태희;김동현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.408-421
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    • 2012
  • 이 연구는 태권도 수련집단과 비수련집단의 신체적 자기개념 인식에 대한 변화차이를 규명하는 것에 목적이 있었다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 연구대상은 S시에서 1개 초등학교를 연구자가 임의로 선정하였다. 그리고 ACSM(2000) 운동 가이드라인 기준에 따라 태권도 참여집단 30명, 비참여집단 40명을 선정한 후 12주 간격으로 3차례에 걸쳐 반복측정을 통한 이원혼합설계를 활용하여 연구를 수행하였다. 이것의 통계처리방법은 SPSS 12.0 for Windows를 활용한 기술통계, 이원변량분석, 대응 t검정과 독립 t검정이었다. 이러한 과정을 토대로 연구를 수행한 결과에 기초하여 다음과 같은 결론에 도달하였다. 첫째, 태권도 수련집단과 비수련집단은 측정시점에 따라 신체적 자기개념의 변화패턴에는 전반적으로 차이가 있다. 둘째, 태권도 수련집단과 비수련집단의 신체적 자기개념 점수는 1차보다 2차가 그리고 1차보다 3차가 높게 나타났다. 셋째, 태권도 수련집단과 비수련집단 간에 신체적 자기개념에서는 2차와 3차 측정에서 집단 간에 차이가 있다. 즉, 두 집단은 태권도 수련에 따른 신체적 자기개념의 변화패턴에는 전반적으로 차이가 있다. 결론적으로 태권도 수련은 유소년의 신체적 자기개념 변화에 효과가 있다.

크리프 회복 거동을 고려한 철근콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트 부재의 장기거동해석에 관한 연구 (Time-dependent Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Structures Incorporating Creep Recovery Function)

  • 김세훈;오병환
    • 콘크리트학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.279-288
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    • 1999
  • 콘크리트 구조물의 크리프해석은 주로 크리프식의 중첩원리에 기초한 방법에 의해 수행되고 있다. 그러나 크리프식의 중첩을 응력이 증가하거나 일정할 경우에는 비교적 정확한 예측이 가능하지만, 응력이 감소하는 경우에는 상당한 오차를 나타낸다. 이것은 지속하중과 응력감소 과정에서 크리프와 관련된 콘크리트의 성질이 변화되므로 크리프 회복을 크리프 식의 중첩으로 정확하게 모사할수 없기 때문이다. 따라서, 본 연구에서는 감소와 증가를 반복하는 응력 이력을 지니는 콘크리트 구조물의 좀더 정확하고 합리적인 장기거동 해석을 위하여 응력의 감소를 단순히 크리프식의 중첩에 의해 해석한 기존의 방법과는 달리 크리프식과 크리프 회복식으로 표현하여, 소위 2함수 방법(two-function method)를 콘크리트구조물의 해석에 적용하는 방법을 제시하였다. 본 연구의 2함수방법을 콘크리트 구조물의 장기거동 해석을 적용하기 위해, 시간단계 동안 다양한 응력 변화에 대하여 크리프 변형도 증분량을 계산하는 방법을 제시하였다. 본 연구의 해석방법에 의해서 해석된 결과를 기존의 크리프식의 중첩에 의한 결과 및 기존의 실험결과들과 비교 분석한 결과, 기존의 중첩법은 실험결과와 많은 차이를 보이고 있으나 본 연구의 해석방법은 실험결과와 잘 맞고 있음을 보여주고 있다. 따라서, 크리프회복식을 이용하는 본 연구의 해석방법은 기존의 크리프식의 중첩방법이나 기존의 설계기준에 비해 변화하는 응력이력 하에서의 콘크리트 구조물의 크리프거동을 더 정확하게 서술할 수 있는 방법으로서 앞으로 설계기준 작성과 실제 구조물 해석에 효율적인 응용이 기대되고 있다.

형태적 관점의 콘텐츠 UI구조 분석 방법 설계 (Design of method to analyze UI structure of contents based on the Morphology)

  • 윤봉식
    • 스마트미디어저널
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    • 제8권4호
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    • pp.58-63
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    • 2019
  • 모바일디바이스시장의 성장은 교육시장의 변화를 가져왔고 다양한 미디어 교육의 양적 성장으로 이어지고 있다. 특히 기존 PC나 콘솔에 비해 인터렉션이 우수한 태블릿 등 스마트디바이스는 사용자의 사용성을 높일 수 있는 콘텐츠 양산에 이바지하고 있고 다양한 유형의 교육형 콘텐츠들이 개발되어 소비자들의 전통적 교육방법에 변화를 유도하고 있다. 최근 많은 연구들이 콘텐츠의 유력한 개발방법이나 마케팅 요소를 제안하고 있으나 아직까지는 교육형 게임 개발을 위한 사용성을 개발기업이나 개발자의 감각에 의존하고 있어 실제 사용자의 스마트디바이스기반 사용성과 경험환경에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 사용자 경험환경 분석을 위한 기반 연구로 기 출시된 인기 게임을 대상으로 게임형 교육콘텐츠의 사용성 분석을 위한 직관적 통계처리방법을 형태적 관점에서 제안하고자 한다. 특히 게임산업은 충분한 시료를 가지고 있어 빅데이터기반 연구가 가능한 유사 범주의 시료가 확보 가능하여 본 연구에서 제시하는 분석기법을 통해 다수의 공동 개발인력 간 즉각적인 의사결정을 위해 사용이 가능하며 반복되는 개발과정 간 누적된 데이터를 활용할 수 있는 긍정적인 자료원 확보에도 긍정적이어서 이업종 간 소통이 가능한 분석모델로 기대된다.

태양열 물펌프의 운전 자동화 설계 (Design of the Condenser and Automation of a Solar Powered Water Pump)

  • 김영복;손재길;이승규;김성태;이양근
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.141-154
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    • 2004
  • 자연에너지인 태양열을 동력원으로 하여 구동되는 물펌프는 물이 많이 필요한 여름철에 과 열원인 태양에너지가 강하므로 매우 이상적인 장치라 할 수 있다. 본 연구에서는 태양열 물펌프의 자동화운전을 실현하고자 작동물질의 압력변화를 감지하여 자동 운전되도록 하였으며, 이에 필요한 제어논리를 개발하고 회로론 구성하였다. 실험에서는 장치를 제작. 실험, 분석하였고 분석항목은 양수량과 효율, 압력, 온도를 분석하였다. 또한 자동화에 필수적인 응축기 진공을 위한 응축기의 최소 전열면적을 설계하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 복사에너지를 동력으로 변환하여 물을 양수할 수 있었고, 자동화 제어회로에 의해 사이클을 반복할 수 있었다. 2 양수는 60분 동안에 13사이클을 수행하였으며, 사이클 당 소요시간은 약 4.9분이었다. 총 양수량은 69,200cc, 사이클 당 평균 5,320cc를 양수하였다. 이 과정동안 장치의 열효율은 $0.030\%$로 나타났다. 3. 실험과정에서 기액 분리탱크 내의 작동물질 증기의 온도는 물탱크로 증기를 배출하기 전후에 따라 약 $41\~49^{\circ}C$ 범위에 있었으며, 상당히 균일하게 변동하고 있었다. 물탱크와 공기탱크내의 온도는 약 $30^{\circ}C$ 정도 부근에서 유지되고 있었으며, 응축기 냉각수공급온도는 실험기간 중 $10\~13^{\circ}C$ 범위를 나타내었다. 응축기 출구온도는 $14\~17^{\circ}C$ 정도로서 응축기 냉각수의 입출구 온도차는 실험초기를 제외하면 약 $4^{\circ}C$ 전후로 나타났다 4. 기액 분리탱크 내의 압력은 자동화 프로그램 된 범위인 150$\~$450hPa(gauge)를 매우 정확하게 유지하였으며, 공기탱크내의 압력은 약 1200hPa로 나타났다. 응축기내의 압력은 약 600hPa로서 진공을 잘 유지함으로서 사이클을 반복하는데 문제가 없었다. 5. 한국의 전국 하루 평균 3.488kWh/($m^2{\cdot}day$)의 태양에너지를 기준으로 장치의 열효율이 $0.1\%$를 적용하고 전 양정을 10m로 보면 태양열복사 단위면적 $m^2$ 당 약 128kg의 물을 양수할 수 있을 것으로 예상된다.

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