• Title/Summary/Keyword: 온도모델

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Prediction of Sea Surface Temperature and Detection of Ocean Heat Wave in the South Sea of Korea Using Time-series Deep-learning Approaches (시계열 기계학습을 이용한 한반도 남해 해수면 온도 예측 및 고수온 탐지)

  • Jung, Sihun;Kim, Young Jun;Park, Sumin;Im, Jungho
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.36 no.5_3
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    • pp.1077-1093
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    • 2020
  • Sea Surface Temperature (SST) is an important environmental indicator that affects climate coupling systems around the world. In particular, coastal regions suffer from abnormal SST resulting in huge socio-economic damage. This study used Long Short Term Memory (LSTM) and Convolutional Long Short Term Memory (ConvLSTM) to predict SST up to 7 days in the south sea region in South Korea. The results showed that the ConvLSTM model outperformed the LSTM model, resulting in a root mean square error (RMSE) of 0.33℃ and a mean difference of -0.0098℃. Seasonal comparison also showed the superiority of ConvLSTM to LSTM for all seasons. However, in summer, the prediction accuracy for both models with all lead times dramatically decreased, resulting in RMSEs of 0.48℃ and 0.27℃ for LSTM and ConvLSTM, respectively. This study also examined the prediction of abnormally high SST based on three ocean heatwave categories (i.e., warning, caution, and attention) with the lead time from one to seven days for an ocean heatwave case in summer 2017. ConvLSTM was able to successfully predict ocean heatwave five days in advance.

검증용 위성 열모델을 이용한 위성 방열판 최적설계

  • Kim, Hui-Gyeong;Choe, Seong-Im
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.174.2-174.2
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    • 2012
  • 위성의 방열판 설계 과정은 수치해석을 위해 위성을 모델링한 열모델에서 분할 격자인 노드를 기준으로 방열판 위치와 형상, 크기를 조절하면서 한계 온도조건을 만족할 때까지 설계 엔지니어의 판단에 의존하여 열해석을 반복하는 것이 보편적인 방식이다. 대부분 방열판 면적을 줄이기 위한 추가적인 노력을 하지 않기 때문에 필요 이상의 과도한 방열판 설계를 하는 경우가 많은 것이 사실이다. 이러한 방열판 설계에서 최소한의 방열판 면적을 사용하여 한계 온도를 만족하도록 설계를 최적화 한다면 무엇보다 전체 위성 열설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 바탕이 될 수 있을 것이다. 위성의 방열판 설계는 방열판 영역 내에서 동일한 면적을 가지더라도 위치나 형상에 따라 그 효과가 상당히 차이가 날 수 있기 때문에 실제 방열판 설계에서는 이러한 점을 고려하는 것이 필수적이다. 먼저 위성은 열해석에 알맞는 격자 크기로 분할된 노드로 이루어진 열모델로 모델링되어 개발된다. 방열판이 설계되는 방열판 영역 역시 격자 모양의 노드로 분할되기 때문에 열해석을 이용하여 방열판 설계를 한다면 노드 크기를 기준으로 노드 분할 형태에 따라 설계를 한다. 그래서 위성 열모델에서 방열판 영역의 각 노드가 방열판 노드 여부에 따라 모자이크와 같은 분포의 방열판 설계를 하게 되므로 방열판 노드 분포의 최적화가 방열판 최적 설계를 의미하게 된다. 본 연구에서는 방열판 설계 최적화를 위해 일반적인 위성 프로그램의 열제어 개발에서 사용하는 위성 열모델과 열해석 프로그램을 최적화 기법과 동일한 언어로 다시 개발해야 하는 부담 없이 그대로 최적화 기법과 연동할 수 있도록 하는 방법을 제안하고, 실제 소형의 검증용 위성 열모델을 개발하여 여러 가지 해석 조건에 따른 방열판 최적 설계 결과를 비교하고 검토함으로써 이러한 접근 방식을 검증해보고자 하였다.

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A Study on Temperature Analysis for Smart Electrical Power Devices (스마트 전력 기기의 온도 분석에 관한 연구)

  • Vasanth, Ragu;Lee, Myeongbae;Kim, Younghyun;Park, Myunghye;Lee, Seungbae;Park, Jwangwoo;Cho, Yongyun;Shin, Changsun
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.6 no.8
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    • pp.353-358
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    • 2017
  • An electrical power utility, like an electrical power pole, includes various kinds of sensors for smart services. Temperature data is considered one of the important factors that can influence the smart operations of this utility. This study suggests a method for temperature data analysis for deciding the status of the smart electrical power utilities by using Kalman Filter and Ensemble Model. The suggested approach separates the temperature data according to the different positions of the temperature sensors of a utility, then uses Kalman Filter and Ensemble Model to analyse the characteristics of the temperature variation. With detailed processes, method explains the variation between an external temperature factor like weather temperature data and the sensed temperature data, and then, analysis the temperature data from each position of electrical power utilities. In this process, the suggested method uses Kalman Filter to remove error data and the ensemble model to find out mean value of every hour of electrical data. The result and discussion of temperature analysis were described clearly with the analysed results of electrical data. Finally, we were able to check the working condition of the power devices and the range of the temperature data foe each devices, which may help to indicate any causalities with respect to the devices in the utility pole.

임계 혼합 용액에서의 DC Kerr 효과

  • 강동철;이재형;장준성
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 1988.06a
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    • pp.82-85
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    • 1988
  • 임계 연계용액에서의 DC Kerr 효과를 측정하고 임계온도 근처에서 Kerr상수가 발산하는 등의 임계 현상이 나타남을 관측하고 임계지수를 측정한다. 이로부터 현상학적 모델인 방울모델(droplet model) 의 타당성을 조사한다.

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연속주조 공정의 열적모델 및 해석

  • 강병하
    • Journal of the KSME
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    • v.32 no.8
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    • pp.713-724
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    • 1992
  • 연속주조공정에서 주형과 2차냉각 영역에서의 주편의 응고과정에 관한 열전달 문제를 다루는데 해석적 및 수치적방법의 기본 원리와 그 결과를 간단히 소개하였다. 연속주조공정중 상황변화가 일어나는 주형과 2차냉각대에서 온도제어를 효율적으로 수행하기 위하여 주조온도, 강종, 주조 속도, 냉각수량 등 운전 인자에 따른 주편온도분포 및 응고층두께를 이론적으로 구하는 방법만을 취급하였지만, 실제로는 주편온도 및 응고층 두께를 측정하는 실험적 방법이 상호보완적으로 이루어져야 향후제품결함이 적고, 높은 생산성을 꾀할 수 있는 신 연주기의 개발이 가능할 것이 다.

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Investigation of the Prediction Performance of Turbulence and Combustion Models for the Turbulent Partially-premixed Jet Flame (난류 부분예혼합 제트화염에 대한 난류 및 연소모델의 예측성능 검토)

  • Kim, Yu Jeong;Oh, Chang Bo
    • Fire Science and Engineering
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    • v.28 no.4
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    • pp.35-43
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    • 2014
  • The prediction performance of 9 model sets, which combine 3 turbulent models and 3 combustion models, was investigated numerically for turbulent partially-premixed jet flame. The standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ (SKE), Realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ (RKE) and Reynolds stress model (RSM) were used as a turbulence model, and the eddy dissipation concept (EDC), steady laminar flamelet (SLF) and unsteady laminar flamelet model (ULF) were also adopted as a combustion model. The prediction performance of those 9 model sets was evaluated quantitatively and qualitatively for Sandia D flame of which flame structure was measured precisely. The flame length was predicted as, from longest to shortest, RSM > SKE > RKE, and the RKE predicted the flame length of the jet flame much shorter than experiment. The flame temperature was over predicted by the combination of RSM + SLF or RSM + ULF while the flame length obtained by RSM + SLF and RSM + ULF was well agreed with the experiment. The combination of SKE + SLF and SKE + ULF predicts well the flame length as well as the temperature distribution. The SKE turbulence model was most superior to the other turbulent models, and SKE + ULF showed the best prediction performance for the structure of turbulent partially-premixed jet flame.

Control of Hot Spots in Plug Flow Reactors Using Constant-temperature Coolant (등온 냉각액을 활용한 plug flow reactor 내의 과열점 제어를 위한 제어모델 개발)

  • Rhyu, Jinwook;Kim, Yeonsoo;Lee, Jong Min
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.59 no.1
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    • pp.77-84
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    • 2021
  • To control hot spot in a plug flow reactor (PFR) is important for the yield and purity of products and safety. In this paper, coolant temperature is set as a state variable, and radial distributions of heat and mass are considered to model the PFR more realistic than without considering radial distributions. The model consists of three state variables, reactant concentration, reactant temperature, and the coolant temperature. The flow rate of the isothermal coolant is a manipulated variable. This paper shows that the controller considering the radial distributions of heat and mass is more effective than the controller without them. Assuming that u3,0 is 0.7, the suggested control equation was robust when St is bigger than 1.3, and Ac/A is smaller than 2.0. Under this condition, the hot spot temperature changed within the relative error of one percent when the temperature of input altered within the range of five percent.

Research on black ice detection using IoT sensors - Building a demonstration infrastructure - (IoT 센서를 이용한 블랙아이스 탐지에 관한 연구 - 실증 인프라 구축 -)

  • Min Woo Son;Byun Hyun Lee;Byung Sik Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.263-263
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    • 2023
  • 블랙아이스는 눈에 쉽게 구분되지 않아 많은 교통사고를 초래하고 있다. 한국교통연구원 교통사고분석시스템에 따르면, 2017년부터 2021년까지 5년간의 서리/결빙으로 인한 교통사고 사망자는 122명, 적설로 인한 교통사고 사망자는 40명으로, 블랙아이스는 적설에 비해 위험성이 높은 것으로 나타난다. 과거의 다양한 연구에서 블랙아이스 생성조건을 기압과 한기 축적등의 조건에서 예측해왔지만, 이러한 기상학적 모델은 봄철 해빙기의 일교차로 인한 눈의 해동과 재냉각과 같은 다양한 기상 조건에서의 블랙아이스 탐지가 어렵다는 한계가 있어 최근에는 이미지 판별과 딥러닝모델(YOLO 등)을 기반으로 한 센서가 제시되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 충분한 컴퓨팅 자원이 뒷받침되어야 하며, 블랙아이스 탐지까지 걸리는 속도가 빠르지 못한 편으로, 블랙아이스 초입 구간에서의 제동에 취약하다는 잠재적인 약점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 블랙아이스의 주 원인인 서리나 어는비가 발생하기 위해서 주변 공기가 이슬점 온도 이하, 노면온도와 이슬점이 어는점보다 낮아야 함을 이용, IoT 센서 모듈을 통해 Magnus 방정식으로 계산한 이슬점 온도와 노면 온도를 사용하는 이동식 블랙아이스 추정 장치를 제시한다. 본 장치는 대기압, 온도, 습도로부터 계산된 이슬점 온도와 노면 온도를 통한 서리발생 가능성과 대기 온도, 노면 온도를 통해 어는비의 발생환경 여부를 계산한다. 본 연구 결과를 통해 블랙아이스 추정과 기상정보 생산을 동시에 가능케 하며, 추정 결과를 통합 수집서버에 전송함으로서 운전자에게 전방 블랙아이스 위험 구간을 조기에 전달하는 시스템과 이를 관리하기 위한 인프라를 구축하여 운전 시 결빙 미끄러짐 사고를 저감하고자 한다.

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Prediction of Temperature and Degree of Cure of Carbon Fiber Composites Considering Thermal Chemical Reaction (화학 반응열을 고려한 탄소 섬유 복합재 온도와 경화도 예측)

  • Jae-Woo Yu;Wie-Dae Kim
    • Composites Research
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    • v.36 no.5
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    • pp.315-320
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    • 2023
  • In the manufacturing process of thermosetting carbon fiber composite materials using an autoclave, the internal temperature changes according to the set temperature cycle. This temperature change causes the resin in the composite material to cure. Heat is generated through the chemical reaction of the resin, which can result in a difference between the temperature inside the autoclave and the temperature of the composite material. Previous research assumed that the temperatures of the composite material and the autoclave were the same and analyzed to predict the residual stress and thermal deformation after manufacturing. However, these stresses and deformations depend on the temperature and degree of cure of the composite material. Therefore, this study verifies a thermal-chemical model analysis technique that takes into account the heat generated by the chemical reaction of the resin to accurately calculate the temperature and degree of cure. Additionally, case studies were conducted for different thicknesses to investigate whether this model exhibits similar trends across varying thicknesses.

Fracture-mechanical Modeling of Tool Wear by Finite Element Analysis (유한요소해석에 의한 공구마모의 파괴역학적 모델링 연구)

  • Sur, Uk-Hwan;Lee, Yeong-Seop
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.19 no.4 s.68
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    • pp.135-140
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    • 2004
  • Wear mechanisms may be briefly classified by mechanical, chemical and thermal wear. A plane strain finite element method is used with a new material stress and temperature fields to simulate orthogonal machining with continuous chip formation. Deformation of the workpiece material is healed as elastic-viscoplastic with isotropic strain hardening and the numerical solution accounts for coupling between plastic deformation and the temperature field, including treatment of temperature-dependent material properties. Effect of the uncertainty in the constitutive model on the distributions of strait stress and temperature around the shear zone are presented, and the model is validated by comparing average values of the predicted stress, strain, and temperature at the shear zone with experimental results.