본 수치해석의 목적은 앵글 강부재의 극저사이클과 파괴실험으로부터 얻어진 거동의 재현 및 특히, 부재중에서 사장 심한 응력을 받는 부분에 대한 국소 응력-변형률의 이력과 누적상황을 추적하는 것이다. 이를 위해, 범용 구조해석 프로그램인 MSC/NASTRAN을 이용하여, 재료 및 기하학적 비선형을 고려한 대변형 3차원 유한요소 해석을 행하였다. 해석은 2단계 즉, 해석 I과 II로 나누어 실시하였으며, 본 해석의 전반적인 거동은 실험결과와 매우 잘 일치하였다.
본 논문에서는 개방형 사이클 액체로켓엔진의 시동해석을 위해 개발된 해석 코드의 수학적 모델을 제시하였다. 추진제 공급 배관에서의 추진제 충진 과정을 포함하여 엔진을 구성하는 대부분의 요소를 고려하였다. 한국형발사체 시험발사체에 사용된 75톤급 엔진의 시동해석을 수행하였으며, 해석 결과와 실험 결과가 잘 일치함을 보임으로써 시동해석 코드의 타당성을 증명하였다.
복합발전 사이클은 가스터빈이나 스팀터빈으로부터의 출력을 이용하여 전개를 생산하기 위한 발전기를 구동시키고 배영회수기로부터 나온 증기를 스틸터빈에서 팽창시킴으로서 부가적인 동력을 얻는 장치를 가리킨다. 보통 가스터빈 배기로 부터의 온도는 $400{\sim}650^{\circ}C$정도로서 배열회수기에서 효과적으로 스팀을 생산할 수 있는 수준의 온도이다. 복합 사이클은 일반적으로 상부사이클과 하부사이클로 구분하는데 대부분의 열에너지 공급이 이루어지는 상부사이클을 브레이돈사이클 이라하며 브레이돈사이클에서 소비되는 에너지는 보다 낮은 온도 수준인 하부사이클에서 회수된다. 이러한 복합사이클은 최근 들어 더욱 보편적으로 적용되고 있는데 그 이유는 첫째, 가스터빈이나 스팀터빈이 독자적으로도 충분히 기술적인 검증을 받은 열기관으로서 초기에 비해 개발비가 저렴해졌다는 데 있고, 둘째, 작동유체인 공기가 $1000^{\circ}C$ 이상에서도 별다른 문제없이 적용될 수 있는 안전한 유체이고 비용이 전혀 들지 않는다는 점이다. 그 뿐 아니라 스팀터빈에 사용되는 물도 중저온에서 매우 저가로 공급할 수 있고 쉽게 공급이 가능하다는 이점으로 하부사이클에의 적용이 매우 양호하다는 점이다. 최근 소재기술의 개발에 따른 터빈입구온도의 향상은 이러한 복합발전 사이클의 기술적, 경제적 이점을 더욱 강화시켜 주고 있다. 본 연구에서는 3압에 의한 복합사이클에 대한 성능해석을 통하여 상부사이클이 전체 복합발전 성능에 미치는 영향을 조사하였으며 그 결과를 서인천 복합발전 인수 성능시험결과와 비교하였다. 본 연구결과는 현재 개념설계가 이루어지고 있는 장차 150~200MW수준의 산업용 가스터빈 개발에 중요한 방향제시를 할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 에어컨 사이클 성능해석에 있다. 응축기, 증발기, 팽창밸브 및 압축기는 냉동사이클을 구성하는 핵심요소이다. 사이클의 개별적인 구성요소들에 대한 해석 기법들을 합리적으로 통합하여 다양한 운전조건에서 에어컨 시스템 성능예측이 가능하도록 하였다. 응축기 압력은 압축기 질량유량과 팽창밸브 유량이 일치하도록 반복계산에 의해 획득되며, 증발기 압력은 목표 흡입과열도가 획득되도록 압축기 흡입엔탈피를 반복계산에 의해 획득되었다. 더 나아가서 복수 실내기를 장착한 에어컨 시스템의 성능이 예측될 수 있도록 알고리듬들이 마련되었으며, 이들 모델들에 대한 해석결과를 제시하였다. 소프트웨어의 정확성은 실험결과에 의해 증명 되었다. 특히, 8.3 kW급 모델의 실험결과와 비교함으로써, 소프트웨어의 정확성이 다양하게 검정되었다. 해석결과로써, 정확성은 대체적으로 10% 이내에 있는 것으로 확인되어 우수한 신뢰성이 확보되었다.
신경회로망을 동적 정보처리에 응용하기 위해서는 비대칭 결합 신경회로망에서 생성하는 동적 상태천이에 관한 직관적 이해가 필요하다. 자기결합을 갖고 결합하중치가 비대칭인 순환결합형 신경회로망은 복수 개의 리미트사이클을 기억할 수 있다는 것이 알려져 있다. 현재까지 이산시간 모델의 네트워크에 대한 상태천이 해석은 상세하게 이루어져 왔다. 그러나 연속시간모델에 대한 해석은 네트워크 규모의 증가에 따른 급격한 계산량의 증가 때문에 그다지 활발하게 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 각 뉴런이 최근접 뉴런에만 이진화된 결합하중 +1 및 -1로 연결된 연속시간모델 순환결합형 신경회로망의 동적인 상태천이 특성을 해석하여 이산시간 모델에서 기억 가능한 리미트사이클과의 차이점을 분석하였다. 또한 뉴런의 활성화 함수가 완전선형인 경우와 구분선형 근사인 네트워크에 대한 리미트사이클의 안정성을 해석하였다.
본 논문에서는 Mobile IPv6에 사이클이 있음을 Alloy로 명세(specification)하고 Alloy 분석기로 검증(verification)한 것을 해석해 보겠다. Acyclicity를 만족하지 못함으로 해서 모바일호스트는 이동을 하지 못하고 계속 사이클을 돌게 된다. Alloy는 Rational의 UML과 같은 객체모델링 언어인데, 일차논리와 집합에 기반을 둔 Z에서부터 파생되었다. Alloy는 작은 모델들을 위한 명세 언어로, Alloy 모델은 그래픽과 텍스트를 모두 지원한다. Alloy로 명세 된 것을 쉽게 분석 할 수 있는 검증도구로 Alloy 분석기가 있는데, 이러만 도구를 이용함으로써 손쉽고 빠르게 검증을 할 수 있다.
국내에서 실제 운전되고 있는 천연가스 복합발전플랜트의 성능 예측에 대한 공정전산 해석을 수행하였다. 가스터빈 사이클은 압축기, 연소기, 터빈 및 터빈 날개의 냉각을 위한 냉각계통으로 구성하였으며, 중기터빈 사이클은 폐열회수보일러, 고압/중압/저압터빈, 펌프 및 부속공정으로 구성하였다. 해석결과는 실제 플랜트의 운전자료와 정성적 및 정량적으로 잘 일치하였으며, 폐열회수보일러의 적절한 설계에 의하여 전체 플랜트의 출력향상을 도모할 수 있음을 제시하였다.
강원도 영월군에 분포하는 하부 오오도비스기 탄산염-쇄설성 혼합층인 문곡층에 대하여 계층적으로 체계화된 시퀀스층서 분석을 행한 결과에 의하면 문곡층은 3개의 시?스로 구성되어 있다. 시퀀스 경계면은 경계면 하부의 조립질 탄산염암으로부터 상부의 세립질 탄산염내설성 혼합층으로의 급격한 변화로 특징 지워지며 카르스트화와 같은 대기 노출면의 증거를 보여주기도 한다. 이러한 시퀀스 층서 틀 내에서 분석된 퇴적상의 특징에 의하면, 문곡층은 완만한 경사를 갖는 조하대의 램프에서 퇴적된 것으로 해석된다. 퇴적되는 동안에 빈번한 열대 폭풍의 영향이 있었으며 폭풍퇴적층은 해저면 기질의 구성성분과 해안과의 근접도에 따라 암상의 차이를 보인다. 또한 문곡층은 고빈도의 상향천화 하는 사이클로 구성되어 있다. 그러나 천해퇴적층과 심해퇴적층으로 구성된 퇴적층에는 사이클이 잘 나타나지 않는데 그 이유는 사이클 병합으로 해석된다. 사이클이 누적되는 양상을 보면 큰 규모의 해수면 변동과 연관되어 일관된 두께의 변화가 관찰되지 않는데 이는 퇴적물이 퇴적공간을 충분히 채우지 못하기 때문인 것으로 해석된다.
본 논문은 산업현장에서 발생하는 폐열원을 이용하여 200kW의 발전을 하기위한 터빈의 개발에 관한 전반적인 과정이 제시되었다. 유기 랭킨 사이클에 적용되는 터빈은 세계적으로도 개발이 활발히 진행되고 있는 단계이며, 시장 성장에 관한 잠재성이 크다. 따라서 국내의 연구기관에서도 많은 관심을 가지고 연구가 진행되고 있지만 상품 개발까지는 아직 도달하지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 유기 랭킨 사이클에서 작동하는 200kW급 터빈을 개발 하는데, 사이클 해석을 바탕으로 비속도 분석, mean line 해석, 3차원 해석 과정이 설명되었다. 그리고 해석 결과를 바탕으로 터빈 요소 부품을 제작하였고, 회전체 안정성 시험 및 성능시험을 수행하였다. 터빈 개발은 세계적으로도 활발히 이루어지지만 개발 과정과 단계에 대한 사항은 기업 비밀이란 이유로 공개 되지 않는 실정이다. 본 논문은 유기 랭킨 사이클용 터빈의 개발에 있어 어떠한 과정과 단계로 진행되는지 참고가 될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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