• 제목/요약/키워드: 열화학

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열화상 이미지 분석을 통한 배전 설비 공정능력지수 감지 시스템 개발 (Identifying Process Capability Index for Electricity Distribution System through Thermal Image Analysis)

  • 이형근;홍용민;강성우
    • 품질경영학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.327-340
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    • 2021
  • Purpose: The purpose of this study is to propose a system predicting whether an electricity distribution system is abnormal by analyzing the temperature of the deteriorated system. Traditional electricity distribution system abnormality diagnosis was mainly limited to post-inspection. This research presents a remote monitoring system for detecting thermal images of the deteriorated electricity distribution system efficiently hereby providing safe and efficient abnormal diagnosis to electricians. Methods: In this study, an object detection algorithm (YOLOv5) is performed using 16,866 thermal images of electricity distribution systems provided by KEPCO(Korea Electric Power Corporation). Abnormality/Normality of the extracted system images from the algorithm are classified via the limit temperature. Each classification model, Random Forest, Support Vector Machine, XGBOOST is performed to explore 463,053 temperature datasets. The process capability index is employed to indicate the quality of the electricity distribution system. Results: This research performs case study with transformers representing the electricity distribution systems. The case study shows the following states: accuracy 100%, precision 100%, recall 100%, F1-score 100%. Also the case study shows the process capability index of the transformers with the following states: steady state 99.47%, caution state 0.16%, and risk state 0.37%. Conclusion: The sum of caution and risk state is 0.53%, which is higher than the actual failure rate. Also most transformer abnormalities can be detected through this monitoring system.

추정 BER을 이용한 다중 밴드 전송 기법의 가중치 알고리즘 연구 (A study on weighting algorithm of multi-band transmission method using an estimated BER)

  • 신지은;정현우;정지원
    • 한국음향학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.359-369
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    • 2021
  • 수중통신에서 빠른 채널 특성의 변화에 따른 성능 감소를 보상하기 위해, 동일한 데이터를 여러 개의 주파수 대역으로 전송하는 다중 밴드 기법을 적용한다. 그러나 다중 밴드의 적용 시 특정한 밴드의 성능 열화로 전체 성능이 감소하는 현상이 발생한다. 이를 극복하기 위해 각 밴드의 오류율을 분석하여 성능이 열악한 밴드에 낮은 가중치를 할당할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 추정 Bit Error Rate(BER)을 이용한 가중치 설정 방법을 제안한다. 추정 BER을 이용한 가중치 설정 방식은 복호 된 데이터와 복조 후 데이터의 성능 차이를 이용하여 수신된 데이터의 신뢰도를 측정하며, 측정된 값을 이용하여 각 밴드별 가중치를 설정해 복호기로 입력하면 성능이 향상된다. 본 논문에서는 터보 부호화 기법을 적용하였으며 시뮬레이션을 이용하여 최적의 가중치 값을 설정해 해상 실험을 한 결과 추정 BER을 이용한 가중치 설정을 통해 오류를 모두 정정할 수 있었다.

단기 임시주거를 위한 설계계획 및 목업을 통한 성능평가 (Design Planning and Evaluation using Mock-up for the Short-term Temporary Housing)

  • 이원학;이병연;조영준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.609-616
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    • 2019
  • 본 논문에서는 재난 재해시 이재민의 주거안전성을 확보하기 위해 단기 임시주거시설에 대한 설계 계획과 목업 제작을 통한 시공성, 주거환경성을 검증하였다. 특히, 재난 재해발생시 이주민이 응급구호시설로 인근 학교의 강당 또는 체육관을 활용하고 있지만 거주성이 확보에 문제가 있다. 이를 극복하기 위한 방안으로 30일 이내 거주하는 단기 임시주택을 제안하는 것이 연구목적이다. 이를 위해 경량이면서 단열이 확보가능한 복합패널을 선정하여 목업을 제작하였다. 복합 패널을 활용한 목업은 약 1시간안에 완성하여, 시공 용이성을 확인하였다. 또한 목업을 통해 실험실에서 결로와 누수실험을 진행하였다. 외부온도 약 $0^{\circ}C$, 실내온도 약 $32^{\circ}C$로 온도에서 결로현상은 발생하지 않았고, 열화상카메라를 통해 확인해보면 단열성능이 확보되는 것으로 판단되었다. 또한 시간당 60 mm의 강우를 모사하여 누수 실험을 진행한 결과 누수가 확인되지 않아 방수성능이 확보되는 것으로 판단된다. 본 연구는 기존 임시주거시설에서 모듈화된 평면, 시제품제작을 통한 시공용이성 확보, 향후 적재의 용이성을 확인하였다. 단열 및 방수성능이 확보되는 것을 확인하였다. 이를 통해 단기 임시주거시설에 대한 대안을 제시하였다.

고로슬래그시멘트 및 내한촉진제를 사용한 콘크리트의 수축균열특성에 관한 연구 (A Study on the Shrinkage Cracking Properties of Concrete by Using Blast Furnace Slag Cement and Frost-Resistant Accelerator)

  • 최형길;최희섭
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.123-130
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    • 2019
  • 환경부하저감 및 동절기 시공의 효율을 위해 환경부하저감형 한중콘크리트 시공기술로서 고로슬래그시멘트와 내한촉진제를 병용한 콘크리트에 있어 열화의 기점이 되는 수축균열에 관해 검토했다. 그 결과, 고로슬래그시멘트 및 내한촉진제를 첨가함으로서 자유수축변형량 및 동일재령에 있어서 균열포텐셜은 증가하는 경향으로 구속조건하에서의 균열의 발생도 빠른 것을 확인할 수 있었다. 이것은, 자유수축변형량의 증가와 함께 크리프에 의한 응력 이완량의 감소나 구속도의 증가 등이 원인으로서 생각할 수 있으며, 동절기 시공에 있어서 고로슬래그 및 내한촉진제를 적용할 때는 수축에 의한 균열발생에 대해 검토할 필요가 있다고 판단된다.

실리케이트 함침제를 사용한 콘크리트의 내구수명 평가 (Evaluation of Service Life of Silicate Impregnated Concrete)

  • 김혁중;장승엽;윤용식;권성준
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.533-541
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    • 2018
  • 콘크리트의 주요 열화 현상 중 하나인 염해는 철근의 부식을 야기하며 이로 인해 철근콘크리트 구조물에 사용성 및 구조성에 문제가 발생한다. 콘크리트 구조물의 유지관리를 위해 표면 함침제를 콘크리트에 적용시키는 방법은 시공성 및 경제성이 우수하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 두 가지 종류의 실리케이트 용액을 사용하여 콘크리트의 표면의 공학적 특성을 개선시킨 후 압축강도와 염화물 확산저항성을 평가하였다. 또한, 기존의 연구와 본 실험결과를 기준으로 대상단면의 내구수명 해석을 실시하였다. 실리케이트 함침 후 콘크리트의 강도 및 염화물 확산 저항성은 크게 증가하였으며 내구수명은 실리케이트 A에서는 159%, 실리케이트 B에서는 304%로 크게 평가되었다.

집단보호장비 내의 회로카드조립체 고장 원인 분석 및 품질 향상 (Analysis of Causes PCB Failure for Collective Protection Equipment and Improvement of Quality)

  • 박세진;기상식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.87-92
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    • 2019
  • 본 논문은 집단보호장비에 들어가는 회로카드조립체의 고장 원인 분석 및 품질 개선에 관한 연구이다. 해당 장비는 현재 운용중인 무기체계의 구성품으로 냉난방 기능뿐만 아니라, 화생 방어 역할을 한다. 그런데 군에서 운용중에 응축부조립체의 팬이 동작하지 않는 현상이 다수 발생되었다. 이에 따라 고장 원인을 분석하였고 특정 회로카드조립체가 소손됨을 확인하였다. 고온의 환경조건에서 지속적인 냉방가동에 따라 부품이 가열되고 이에 따라 고온에 노출된 전자부품이 열화되어 소손됨을 알 수 있었다. 따라서 본 논문은 이를 해결하기 위해 방열판을 적용하여 과온 동작에 의한 고장빈도를 낮추고 회로카드조립체의 수명을 연장한 품질 개선에 관한 연구이다. 개선된 회로카드조립체는 실험을 통해 방열성능을 확인하였다. 뿐만 아니라 체계 호환성 검사, 양압유지, 소음 시험, 작동시험 등을 통해 성능검사를 마쳤으며 현재 개선된 제품을 적용중이다. 이번 개선을 통해 현재까지 해당 회로카드조립체에서 발생한 고장은 없으며 해당 장비의 품질이 향상됨을 확인하였다.

서고환경관리를 위한 보존성 평가지수 활용에 관한 연구 (Study on Application of the Preserving Valuation Index for Environmental Management of a Stack Room)

  • 윤대현;신현창
    • 기록학연구
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    • 제31호
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    • pp.139-161
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    • 2012
  • Donald K. Sebera 모델은 다른 열화인자의 영향을 고려하지 않고 오직 온도와 습도만의 변화를 이용하여 두 개 이상의 서고환경에 대한 보존성 평가지수를 계산함으로서 기록물의 보존환경을 정량적으로 비교 평가하는데 활용될 수 있다. 본 연구에서는 Donald K. Sebera 모델을 이용하여 기록물관리법에서 제시하고 있는 온 습도 범위에서 종이기록물 보존조건 중 가장 우수한 조건과 가장 열악한 조건에서의 보존성을 비교 분석하였다. 그 결과 기록물관리법에서 허용하고 있는 온 습도 범위 내에서 보존조건이 가장 우수한 조건에서의 종이기록물 보존성 평가지수가 가장 열악한 조건에서 보다 2.47배 더 큰 것으로 나타났다. 또 가수분해반응 활성화에너지가 작을수록 종이기록물의 보존성은 온도보다는 습도에 의한 영향력이 크게 작용하였다. 따라서 보존성 평가지수는 서고의 온 습도 조건이 기록물 보존환경에 적합한지를 쉽게 판단할 수 있기 때문에 온 습도 변화에 대해 보존성 확보가 가능한 도구로 유용하게 활용될 수 있다.

티타늄 금속 기반의 파이로테크닉 물질에 대한 열분석 및 반응특성 추출을 통한 열·수분 노화 메커니즘 구축 (Establishment of Hygrothermal Aging Mechanism via Thermal Analysis and Extraction of Reaction Kinetics of Ti Metal-based Pyrotechnic Materials)

  • 오주영;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권9호
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    • pp.759-769
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    • 2021
  • 발사체 추진 시스템에서 Titanium Hydride Potassium Perchlorate (THPP)는 에너지를 인가받으면 gas를 발생시키는 pyrotechnic initiator로써 혹은 NASA Standard Initiator (NSI)의 supplement charge로써 흔히 사용되는 물질이다. 하지만 금속으로 이루어진 복합 화약이 오랫동안 보관이 되면 노화라는 문제에 직면하게 된다. 본 연구에서는 열분석 및 표면분석을 통하여 다양한 습도환경에서 노화된 THPP에 대하여 열역학적 특성의 변화를 확인하였고, 이를 바탕으로 THPP에 대한 전반적인 노화 메커니즘을 구축해내었다. 우선, THPP가 노화됨에 따라 산화제 표면의 균열빈도가 증가하고 길이가 길어졌는데, 이는 열·수분 노화가 공통적으로 산화제의 분해를 초래함을 보여준다. 이때 열 노화된 경우 Viton의 열화 현상이, 수분 노화된 경우 연료의 산화가 더욱 두드러졌다. 또한 실험을 통해 계산된 반응률에 대한 THPP의 화학반응인자의 경우 습도에 따라 크게 달라졌는데, 이는 수분이 THPP의 연소에 상당한 변화를 미쳐 결국에는 수명의 감소로 이어지게 될 것을 시사한다.

해양구조물용 silica 기반 내해수성 코팅제의 제조 및 응용 (Preparation and application of silica-based coatings for corrosion protection of marine structures)

  • 이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.137-142
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    • 2021
  • 본 연구에서는 상온경화형 silica-based 코팅제의 제조 및 해양구조물에 적용하여 가혹한 해양환경에서 방식 및 방오 성능 발현을 위한 실용화 개발 연구를 수행하였다. 구조상 외부에 노출된 부분이 많은 해양(플랜트) 구조물은 강한 자외선, 극심한 온도차, 염수에 의한 부식 등 가혹한 해양환경에 고립되어 운용된다. 이러한 환경 하에서는 쉽게 열화 되고 파도 등 물리적 자극에도 쉽게 침식되는 유기계 페인트들은 그 역할을 제대로 할 수 없다. 해양구조물에 치밀한 세라믹 코팅을 형성시킬 경우 녹이 발생하지 않고 경도가 높아 시설물을 해수환경 하에서도 치밀하게 보호할 수 있다. 세라믹 코팅제의 경우 그 기능의 장점들로 인해 해양 구조물에서 그 용도와 적용범위는 크게 증진될 수 있을 것이다. 따라서 colloidal silica를 기반으로 실란계 커플링제, 경화제 및 세라믹 충진제로 구성된 silica-based 코팅제 조성개발과 해수중 방식 및 방오용 보호코팅제로의 응용에 대해 연구하였다.

고대 철확(철솥)의 1천년 반복 가열 및 열화현상 (Material Degradation of Ancient Iron Pot by Repeated Heating for One Thousand Years)

  • 고형순;한민수;최병학;민두식;심윤임;정효태;조남철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.324-330
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    • 2012
  • The microstructural changes of three pieces from an ancient iron pot were studied in order to identify present the material degradation due to repeated heating for one-thousand years. The microstructures of the pieces were divided into the areas of ferrite/graphite, ferrite/pearlite, and corroded oxidation. The area of ferrite/graphite was undergone by severe Galvanic corrosion, but that of ferrite/pearlite was not even during a thousand years' using. The shape of the graphites was coexisted with types of A, B, and C of as modern graphite classification. In the ferrite/pearlite area, abnormal acicula precipitates with a high aspect ratio of $0.2{\mu}m$ thickness and several hundreds ${\mu}m$ length were presented. They might be a kind of carbide in the ferrite matrix with its special precipitate plane.