현재의 화재안전기준에서 규정하는 화재감지기의 배치방법은 면적에 따라 규정된 숫자를 적정하게 배치하는 수준이다. 이 기준은 과학적인 근거는 가지고 있지 못하다. 외국의 기준을 도입하여 그에 따라서 설치하고 있을 뿐이다. 소방시설을 설계하는 방법에는 화재안전기준과 같이 명문화 된 규정에 따르는 규범위주설계(Prescriptive-based)와 화재역학, 구조역학, 재료역학, 유체역학, 열역학 등 공학적 지식을 바탕으로 하는 성능위주설계(Performance-based design)가 있다. 현재로서는 성능위주설계가 활성화 되지 않았지만, 최근 소방시설공사업법은 성능위주설계방법을 이용하여 소방시설을 설계 할 수 있도록 개정('05. 8. 4)되었으며 그 시행령('07, 1. 24)에서 성능위주설계를 적용할 특정소방대상물의 범위를 정하고 있다. 이러한 시점에서 자동화재탐지설비의 화재감지기를 최적의 위치 및 거리에 설치하기 위하여 그에 대한 공식의 도입과 공식을 Software로 계산할 수 있도록 시뮬레이터를 제작하여 계산하고 규범위주설계에 따라 배치한 화재감지기의 상태와 비교 분석하며 향후 성능위주설계 방법으로서 정착시키기 위하여 연구를 시도하였다.
성능보장설계는 교각이 완전한 소성회전성능을 발휘할 때까지 다른 구조요소들과 교각 자체가 취성파괴 되지 않도록 설계하여 교량 전체 시스템의 연성파괴를 보장하기 위한 것으로서, 현행 도로교설계기준에는 명시적으로 규정되어 있지 않으나 대부분의 외국 교량내진설계기준에 채택되어 있다. 성능보장설계에서는 철근콘크리트 교각의 휨 초과강도를 구하고 이를 변환한 전단력을 교각, 기초, 말뚝에 작용하는 횡하중 설계전단력으로 결정하여 교각의 전단설계, 기초설계, 말뚝설계를 수행하도록 규정한다. 이 때 교각의 최대 소성모멘트를 결정하는 방법은 설계기준별로 각기 다른데, 이는 각 국의 재료 시공환경이 다르기 때문이다. 본 연구에서는 국내에서 사용하는 철근의 인장강도 측정치 3,407개와 콘크리트 압축강도 측정치 5,405개의 분석을 통하여 재료 초과강도계수를 제안하였고, 이를 적용하여 휨 초과강도를 결정하는 방법을 제시하였으며, 1,500개의 교각단면에 대한 모멘트-곡률 해석을 수행한 후 통계분석을 통하여 우리나라 실정에 적합한 초과강도계수를 제안하였다.
대부분의 기존 화력발전소는 기동정지가 빈번하지 않고 부하는 정상운전시에 일정하게 운전된다. 그러나, 최근에 원자력발전소 운전과 다양한 형태의 전력소비가 이루어지고 있어 발전소에 대한 효율적인 운전이 요구되어지고 있다. 따라서, 일일기동정지 및 주말기동정지 운전이 이루어지고 있으며, 발전소의 기동, 정지 및 부하변동이 자주 일어나며, 이러한 운전형태는 수처리시스템에 영향을 미치게 된다. P 화력발전소는 일일기동정지 운전개념으로 설계되었으며, 수처리설비중의 하나인 약품주입 제어시스템은 수질을 일정한 설정치로 유지시키지 못하였으며, 현장기술자가 PID 제어기 대신에 F(x) 함수를 갖는 제어시스템으로 설계변경하였으나 시험운전 결과는 만족스런 성능을 나타내지 않았다. 본 논문에서는 제어성능을 개선하기 위한 퍼지약품주입시스템을 제안하고 시뮬레이션으로 타당성을 입증하였다.
본 연구에서는 파이프라인 구조를 갖는 시스템의 효율적인 설계를 위하여 변환을 이용한 설계 최적화 기술을 개발하였다. 변환 최적화 기술은 파이프라인 구조로의 변환과 retiming을 이용한 변환을 포함한다. 새로운 변환 방법은 다음의 세 가지 특징을 갖는다. 첫째, 여러 개의 파이프라인 블록을 동시에 고려하여 retiming 등의 변환을 수행함으로써, 파이프라인 구조 시스템의 전체 성능을 최적화한다. 둘째, 시스템의 면적과 수행시간 간의 trade-off를 가능하도록 하여, 회로 설계자가 다양한 설계의 대안을 찾고자 할 때 실용적인 도움을 준다. 셋째, 본 방법은 새로운 변환 및 알고리즘 개발 등의 문제로 쉽게 확장 가능하고, 메모리 또는 버스 등을 고려한 최적화 문제에도 사용될 수 있다. DSP 예제들에 대하여 실험한 결과, 평균적으로 면적은 21%, 성능은 17% 개선되었다. 특히, 본 기술은 여러 설계 대안의 효율적인 탐색에 유용하다.
가스터빈 엔진은 민간 항공분야와 방위 무기의 발달과 더불어 성능이 향상되어 왔고, 그 역할도 증대하였다. 성능 향상과 역할 증대에 따라 처리하여야 할 일의 양과 그 속도가 증가하게 되면서 엔진 제어 난이도도 증가하고 제어기법도 향상되고 있다. 이에, 전자공학의 발달에 힘입어 전자식 엔진 제어기가 엔진제어의 임무를 수행하게 되었고, 근래에는 기체의 무게감소와 신뢰성 향상이라는 이중 이익을 위해 FADEC(Full Authority Digital Engine Controller)엔진 제어기까지 등장, 사용되고 있다. 가스터빈 엔진의 제어는 일반적으로 비선형 시스템에 관한 모델링 단계와 성능 해석결과를 이용한 보상기 설계 및 제어 단계의 3부분으로 크게 분류된다. FADEC이란 개념이 정착되기 이전에는 통상적인 제어 법칙인 PID(Proportional Integral Derivative) 방법이 사용되었으나, 시스템의 복잡화와 다변화에 의하여 modern control 개념이 고려된 새로운 제어 방법이 사용되기 시작하였다. 본 논문에서는 엔진 제어에 실제적으로 이용할 수 있는 제안된 제어 법칙을 이용하여 실제 엔진 모델에 적용하여 시뮬레이션 함으로써 새로운 제어 법칙이 엔진 제어에 적용 가능함을 보이고자 한다.
2006년부터 VE 대상프로젝트가 확대되고, 기본설계와 실시설계단계에 각 1회씩 설계VE를 적용토록 규정되어 설계단계별로 VE가 각각 적용되는 프로젝트가 늘어나고 있다. 그리고 원가절감과 성능향상으로 프로젝트 가치를 높인 설계VE 사례도 많아지고 있다. 하지만 기본설계와 실시설계단계의 조건에 적합한 VE 수행방안에 대한 연구가 미진하고 참여자들의 경험과 이해가 부족하여 단계별 설계VE를 효율적으로 수행하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 기본설계단계와 실시설계단계로 나누어 VE를 수행한 실무사례를 분석하여 기능정의와 아이디어 창출간의 연관관계 및 각 설계단계에서 기능정의를 수행할 때 발생하는 문제점을 도출하였다. 문제점을 해결하고 효과적인 설계VE를 수행하기 위하여 다음과 같은 개선방안을 제시하였다. 첫째, 설계프로세스의 흐름에 맞추어 기본설계에는 공간기능에 대하여하고 실시설계에는 부위에 대하여 기능정의를 수행한다. 이때 상위의 레벨에는 하위의 레벨의 기능정의가 연계되는 기능분류체계 (FBS : Function Breakdown Structure)를 제안하였다. 둘째, 기본설계와 실시설계단계의 기능정의를 수행하는 프로세스 (FDP : Function Definition Process)를 제안하였다. 셋째, 실시설계단계에서는 부위별 요구 성능 평가 매트릭스 (EFM : Element Function Matrix)를 적용하여 기능정의와 아이디어 창출이 연계되도록 하였다. 설계VE의 주요 부분인 기능정의 과정에 대한 문제점을 도출하여 해결방안을 제시함으로써, 보다 효과적인 설계VE의 수행을 기대할 수 있다.
층간변위율은 구조물의 내진성능을 평가하는데 널리 사용되는 지표 중의 하나이다. 지진에 의해 발생하는 층간변위율이 클수록 지진에 의한 손상이 커지는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 층간변위율을 감소시키는 설계기술은 내진설계분야에서 중요한 이슈이다. 그럼에도 불구하고 현재까지는 지진하중을 받는 구조물에 대한 현실적인 층간변위설계기법이 제시되고 있지 않다. 본 연구는 재분배 기법을 이용하여 철골모멘트골조의 내진성능을 향상시키기는 최적 층간변위설계기법을 제시한다. 이 기법은 층간변위율 차이를 최소화함으로써 구조물의 층별 층간변위율을 고르게 분포시키고, 최대 층간변위율을 감소시킨다. 이 기법은 단위하중법으로 계산된 변위기여도를 이용하여 구조재의 단면성능을 재설계하기 때문에 반복적인 구조해석없이 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. 이 기법의 효율성 검증을 위해 철골모멘트골조 예제 적용을 실시하였다.
본 글은 이동통신용 안테나의 이해를 돕기 위하여 쓰여진 글이다. I장 서론에는 이동통신용 안테나에 대한 개괄적인 설명을 하고 이어서 II장에서는 이동통신용 안테나의 요구조건에 관하여 약술하였으며 III장에서는 이 분야의 소형안테나로서 널리 사용되는 대표적인 형태의 안테나들의 동작원리 및 설계방식에 대하여 논의하였다. 1절과 2절에서는 각각 헬리컬과 루프 안테나에 대하여 교과서적 수준으로 간략하게 설명하였으며 3절과 4절에서는 마이크로스트립 안테나와 평면형 역-F안테나(PIFA)에 대하여 개념적으로 설명하되 대략적인 설계가 가능하도록 하였고 특히 실험적인 트리밍과정의 중요성을 강조하였다. 5절에서는 자동차용 뒷유리 열선 안테나에 관향 경험적인 설계방법을 간단히 살펴보았다. 이어서 IV장에서는 이동통신용 안테나의 흥미로운 일례로서 비행체에서 광범위하게 사용되는 다양한 형태의 안테나에 대하여 간략하게 설명하였으며 V장에서는 이동통신분야에서 앞으로 그 중요성을 더해갈 다이버시티 기술에 관하여 논의하였으며 VI장에서는 이동통신용 소형안테나의 성능평가 및 설계에 도움이 되는 실험과정에 대하여 논의하여 보았다.
GPON기술은 하나의 OLT에 다수의 ONU가 연결되는 일대다점 구조를 가지고 있어 MAC 프로토콜이 필수적으로 사용되며 다양한 서비스를 지원하기 위해 DBA 알고리즘이 사용되어야 한다. 하지만 현재 GPON의 DBA 알고리즘에 대한 연구가 거의 이루어지지 않은 상태 이며 대역폭 낭비 및 T-CONT 사이의 공정성 문제가 될 수 있는 BPON의 DBA 알고리즘을 참조하고 있다. 따라서 본 논문에서는 BPON의 DBA 알고리즘의 문제점을 해결할 수 있는 BR-DBA 알고리즘을 제안하고 설계하였다. 설계한 BR-DBA 알고리즘을 NS-2 네트워크 시뮬레이터를 통해 성능을 분석한 결과 BPON의 DBA 알고리즘에서 나타난 문제점이 해결된 것을 확인할 수 있었고 전체적인 Throughput에 증가하는 것을 볼 수 있었다.
본 논문에서는 IEEE 802.16e OFDMA/TDD 이동국 모뎀의 링크 성능과 복잡도 최적화를 위한 부동 및 고정 소수점 설계에 대하여 논한다. 부동 소수점 설계에서는 이동국 모뎀에서 하향링크 트래픽 채널의 채널 추정 방법을 제안하고, 모의실험을 통하여 최적의 알고리즘을 선정한다. 그리고 시간 및 주파수 동기화, Digital Front End와 CINR 추정 기법에 관하여 성능 향상과 시스템을 최적화하기 위한 알고리즘을 제안하고, 상향링크의 트래픽 채널과 제어 채널의 부동 소수점 설계 방법을 논한다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.16e OFDMA/TDD 시스템에 적용하여, 모의실험을 통한 성능을 Detection Probability, Mean Acqusition Time, PER 성능 그래프 등으로 그 우수성을 검증한다. 고정 소수점 설계에서는 부동 소수점 설계로부터 최적의 고정 소수점 설계를 위한 효율적인 방법론을 제시한다. 그리고 하향링크와 상향링크의 트래픽 채널, 시간 및 주파수 동기, DFE 블록을 고정 소수점 설계하고, 모의실험을 통하여 성능과 복잡도 간의 tradeoff 관계를 최적화한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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