기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.
반도체 회로의 미세화로 단위 공정이 증가하면 TAT(turn-around time) 증가에 따른 제조 비용이 늘어난다. 반도체 공정 중 포토 공정은 마스크의 회로를 웨이퍼에 전사하는 공정으로 전사를 담당하는 노광장비의 성능에 의해 회로의 정확성이 결정된다. 이런 정확성을 검증하는 계측공정은 회로의 미세화가 진행될수록 필요성은 증가하나 TAT 증가의 주된 요인으로 최근 기계학습을 사용한 다양한 예측 모형들의 개발로 계측 결과를 예측하는 실험들이 진행되고 있다. 본 논문은 노광장비 센서들의 이상값을 감지하여 분류 후 계측공정을 진행하는 LFDC(Lithography Fault Detection and Classification) 시스템의 문제인 분류 성능이 떨어지는 것을 해결하기 위해 XGBoost를 사용하여 계측공정을 진행하지 않고 노광장비 센서의 이상값을 학습된 학습기를 통해 분류하여 포토 공정을 재진행하거나 다음 공정을 진행하는 방법을 실험하였다. 실험에서 사용된 계측 결과 예측 모형은 89%의 정확도를 확보하였고 반도체 데이터 특성인 심각한 불균형의 데이터에 대해서도 같은 정확도를 얻었다. 이런 결과는 노광장비 센서들의 이상값에 대해 89%는 정상으로 판단하였고 정상으로 판단한 웨이퍼를 실제 계측 시 예측과 같은 결과를 얻었다. 계측 결과 예측 모형을 사용하면 실제 계측을 진행하지 않고 노광장비 센서들의 이상값에 대한 판정을 할 수 있어 TAT 단축으로 제조 비용감소, 계측 장비 부하 감소 및 효율 향상을 할 수 있다. 하지만 본 논문에서는 90%의 성능을 보이는 계측 결과 예측 모형으로 여전히 10%에 대해서는 실제 계측이 필요한 문제에 대해 추후 더 연구가 필요하다.
본 연구에서는 소형선박의 축계 마력측정시스템의 설계 및 개발에 관해 논의한다. 축계에서의 정확한 출력측정은 선박의 사용목적, 추진축계의 설계 및 제작에 중요한 요소이다. 본 연구에서는 동력원의 토크에 의한 축 상에서의 비틀림각을 계측하기 위하여 기어휠을 설치하고, 설치된 기어휠에 비접촉식 마그네틱 센서를 부착하여 각각의 위상각을 계측하게 된다. 또한 기어휠의 분해능을 보완하기 위해 고분해능의 엔코더를 추가적으로 부착하고, 원동기의 동력원에 대한 부하를 부가하기 위해 원동기와 같은 축 상에 발전기를 설치하여 부하변동에 따른 마력계측이 가능토록 하였다. 제어프로세서에서는 얻어진 위상차의 정보를 이용하여 축계상의 마력을 계산하고, 결과 값을 모니터 상에 출력하게 된다.
The performance analysis of an electronic equipment test is very complicate due to the variety o vehicles. In this study, automatic design system for the electronic equipment test has been carried out using the standard load patterns. For the test, standard signal patterns for each item are modeled. The test items can be decided by the user by means of these patterns. Also, engineering software modules are developed and proved to be very efficient for analyzing the test results statistically. Experiments are performed for the test system in the vehicle assembly line. By analyzing the test results, it is found that bad samples can be detected without failure. Also, the engineering software modules provide an analytical tool for the automation of the test process.
최근 통신 및 컴퓨터 기술이 급속하게 발달되고 전기설비의 계측 및 보호계전기의 디지털화가 본격적으로 진행됨에 따라 수배전 설비분야에서도 고 신뢰도 및 고품질의 전력을 공급하기 위한 많은 기술들이 개발되고 있다 그에 따라 기존 아날로그 방식의 유도형 수배전반의 단점을 보완하기 위한 디지털 보호계전기 기반의 전자화 및 일체형 수배전반의 수요가 점차 증가하고 있다. 본 논문에서는 수배전반의 구성과 부하설비에 관한 정보를 기반으로 실비 및 부하운영상태의 이상 유무를 판단하고 대처할 수 있는 지능 시스템 구현의 기초가 되는 지식기반 추론기법의 접근방법을 논하고자 한다.
코드변환 기법은 특정 명령어 집합 구조에서 작성된 프로그램 코드를 다른 구조에서 실행할 수 있도록 변환하는 일종의 에뮬레이션 기법이다. 이 기법은 주로 구형 시스템에서 동작하는 응용프로그램을 새로운 시스템에서 동작시키기 위해 사용되었다. 코드를 변환하는 과정에서 동적으로 코드를 삽입하는 것이 가능하기 때문에 소스코드의 수정 없이 기존 응용프로그램을 계측할 수 있다. 이미 응용프로그램 분야에서는 동적코드분석과 가상머신에서 이러한 기법이 널리 활용되고 있다. 반면에 운영체제의 커널은 일반적인 유저 수준의 응용프로그램과는 다른 특성을 지니기 때문에 커널 수준에서 이러한 코드변환 기법을 사용하려면 시스템 성능, 메모리 관리, 특권 명령어 처리 및 동기화와 관련된 문제가 다루어져야 한다. 본 논문에서는 커널 수준의 동적코드변환 기법을 설계하고 코드삽입을 통한 소프트웨어 계측을 제안한다. 제안기법을 리눅스 커널에 적용하여 실험을 수행하고 그 결과를 통해 본 제안기법이 커널수준에서 소프트웨어 계측에 적은 성능 부하만을 야기함을 확인하였다.
본 연구에서는 지능형 최대수요 전력관리 장치를 개발하였다. 전체 시스템은 지능형 최대수요전력관리장치와 원격에서 부하를 관리할 수 있는 단말처리장치 그리고 사용자의 편의와 원격관리를 위한 HMI 프로그램으로 구성되었다. 개발된 지능형 최대수요전력관리장치의 특징은 다음과 같다. 첫째, 전력회사(예: 한국전력) 거래용 전력량계와 수요시한 동기가 가능하여 정확한 전력판리가 기능하다. 두 번째로 정밀한 전력계측기능을 내장하여 시스템을 간략화 할 수 있다. 세 번째로 단말처리정치를 개발하여 통선을 이용한 원격부하 관리를 수행하므로 초기 설치비용올 저감시켰다. 마지막으로 웹(web)기반 관리시스템을 구축하여 분산된 지능형 최대수요전력관려장치의 편리를 용이하게 하였다. 여러 가지 실험을 통해서 개발된 시스템의 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 BLDC 모터에서 속도 센서를 사용하지 않고 홀센서의 출력만을 이용하여 속도 제어를 수행하였다. 모터는 100W급을 이용하였으며, 부하는 팬을 이용하였다. 속도 계측은 BLDC 모터에 불어 있는 3개의 홀센서 출력을 이용하였다. 홀센서 간에 간격이 불균일하므로 3개의 홀 센서를 구분하여 각각이 한 바퀴 회전하는데 까지의 시간을 측정하여 속도를 측정하였다. ARMAX 모델에 기초하여 전체 시스템의 파라미터를 구하였다. 구해진 파라미터에 PID 제어기를 구성하여 속도 제어를 수행하였다. 속도 제어 결과 0.1% 오차 미만으로 속도가 원활하게 유지되는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 북한 및 남한의 수도권 지역을 중신으로 한 부하집중지역들의 전력 부족을 해결하기 위한 대안으로서 신포에 세워질 2000MW의 원자력을 이용할 수 있는 방안을 검토하고자 한다. 특히 남한은 향후 계측적인 전력 수요의 증가로 인한 발전력의 부족을 해결할 마땅한 대책이 없으리라 여겨진다. 이러한 문제에 있어 해결책은 첫째로 북한의 2000MW KEDO 원전에서 북한의 일부 부하집중지역 (특히 평양주변)에 공급하면서 남한의 수도권지역에 전력을 공급하는 것이 가능한 대안 중의 하나로 여겨진다. 본 논문에서는 KEDO 원전의 전력을 흘려보내기 위한 시나리오 작성 및 진력 조류흐름을 파라하는 것을 목적으로 한다. 시뮬레이션은 미국 PTI사의 PSS/E 패키지를 사용하였으며, 조류 계산을 하여 그 결과를 전력흐름도로 작성하고 비교 검토하였다.
도심지 유통물류시설 실증사이트에 ESS기반 융복합 제품 적용 및 관련 시스템 구축을 통하여 유통물류시설에서의 ESS 설치 공간적 제약 극복, 실증을 통한 안정성과 성능 검증, 제품 적용과 데이터 수집 분석을 통한 효율적 운영 방안 마련 등과 제품 적용에 따른 피크 제어 및 비상발전기 가동 전 대체 등을 설계함으로써 ESS의 유통물류 시설 보급 확대 기반을 마련하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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