• 제목/요약/키워드: 정상상태 성능

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고분자전해질 연료전지에서 고분자막을 통한 물의 이동 (Transport of Water through Polymer Membrane in Proton Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 이대웅;황병찬;임대현;정회범;유승을;구영모;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.338-343
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    • 2019
  • 고분자전해질 연료전지에서 전해질막의 물이동과 함수율은 고분자막의 성능에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 간단한 방법에 의해 물이동에 관한 고분자막의 물성(전기삼투계수, 물 확산계수)을 측정하고 이들을 이용해 막을 통한 물의 이동량과 이온전도도를 모델식에 의해 모사한 후 실험값과 비교하였다. 물이동의 구동력은 전기삼투와 확산만이 라고 본 1차원 정상상태 지배방정식을 매트랩으로 수치해석하였다. $144{\mu}m$ 두께의 고분자막의 전기삼투계수를 수소펌핑셀에서 구한 결과 1.11을 얻었다. 물확산계수를 상대습도의 함수로 나타냈고 물확산에 대한 활성화에너지는 $2,889kJ/mol{\cdot}K$였다. 이들 계수를 적용해 모사한 물이동량과 이온전도도 결과는 실험값과 잘 일치함을 보였다.

다층 퍼셉트론 신경망을 이용한 사면원호 파괴 예측 (Prediction of Slope Failure Arc Using Multilayer Perceptron)

  • 마지훈;윤태섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.39-52
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    • 2022
  • 사면의 안전율과 임계활동면을 다층 퍼셉트론 신경망(multi-layer perceptron, MLP)을 이용하여 구할 수 있도록 훈련하였다. 사면의 형상은 한국의 설계기준을 참고한 단순 사면으로, 건조한 경우와 지하수위가 존재하는 경우를 모두 고려하였으며 사면을 구성하는 토질의 물성은 세립분을 포함한 사질토로 고려하였다. 훈련에 필요한 데이터를 만들 때 한계평형해석법을 이용하여 42,000가지 경우의 사면안정해석을 수행하였고, 지하수위가 고려된 도메인의 해석에서 불포화토의 모관흡수력으로 인한 유효응력 증가를 고려하였다. 지하수와 유효응력의 분포를 사면안정해석에 적용할 수 있도록 정상상태 침투 해석을 수행하였다. 사면을 표현하는 물성을 입력하면 안전율과 원호 파괴면을 예측할 수 있는 MLP 모델과 모델의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

자유수면 포착기법과 난류모형을 이용한 급변류 수치모델링 (Numerical modeling of rapidly varied flow using the SST turbulence model and a hybrid free-surface capturing approach)

  • 김병주;백중철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.149-149
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    • 2020
  • 하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

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Hidden Markov Model을 이용한 심음분류에 관한 연구 (A Study on Classification of Heart Sounds Using Hidden Markov Models)

  • 김희근;정용주
    • 한국음향학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.144-150
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    • 2006
  • 심장병이 있는 환자들을 진료할 때 의사들은 청진기를 이용하여 심음 (heart sound)을 듣고 이를 기준으로 환자의 병의 유무나 질환의 종류에 대한 기초적인 판단을 하게 된다. 하지만, 심음은 환자의 상태나 외부 잡음의 영향에 따라서 신호의 특성이 변하고 또한 정상적인 심음과 질병을 나타내는 심음과의 차이가 비교적 구분하기 어려울 정도로 작기 때문에 숙달된 전문의가 아니면, 진단의 정확도가 떨어질 가능성이 있다. 따라서 신호처리 기법을 이용하여 심음을 분석해서 심음이 정상적인지의 유무를 자동으로 판단할 수 있다면, 진단을 하는 의사들에게 유용한 정보가 될 것이라 생각된다. 본 연구에서는 심음의 질병유무와 질병종류를 자동으로 판단하기 위해서 기존에 많이 사용되었던 artificial neural network (ANN) 대신에 hidden Markov model (HMM)을 사용하는 방법을 제안하였으며, 기초적인 실험결과 상당히 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

Adaptive Varying Modulus를 이용한 SE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of SE-MMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Varying Modulus)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.79-84
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    • 2018
  • 본 논문은 16-QAM nonconstant modulus 특성을 갖는 신호 전송시 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 적응 등화 알고리즘인 SE-MMA (Signed Error - Multiple Modulus Algorithm) 성능의 개선에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 송신 신호의 2차 통계치인 modulus를 고정적으로 사용하며 이의 연산량의 간소화를 위하여 SE-MMA가 등장하였다. SE-MMA는 수렴 속도에서는 MMA보다 빨라지만 연산량의 간소화로 인하여 정상 상태에서 등화 성능이 열화되는 문제점이 있으므로, 논문에서는 SE-MMA의 특징을 살리면서 adaptive varying modulus에 의한 오차 신호를 이용하여 적응 등화 필터 계수를 얻음으로서 개선된 등화 성능을 얻을 수 있는 새로운 알고리즘인 AV-SE-MMA를 제안하며 이의 성능을 시뮬레이션으로 확인하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 잡음에 대한 robustness를 확인하기 위하여 SER를 사용하였다. 성능의 비교 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 AV-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.

음파에너지가 전기 집진기의 집진 효율에 미치는 영향 (The Effect of Acoustic Energy on the Collection Efficiency of the Electrostatic Precipitator)

  • 정상현;홍원석;김용진;심성훈
    • 에너지공학
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    • 제12권3호
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    • pp.207-215
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    • 2003
  • 음파 에너지가 인가된 상태에서 전기집진기의 성능 변수 변화에 따른 집진 효율 특성에 대한 실험적인 연구를 수행하였다. 실험을 위하여 주파수 2 kHz 및 음압 141 dB의 음파 에너지를 2단 전기집진기로 유입되는 함진 가스에 인가하였으며, 인가되는 고전압의 크기를 일정하게 유지하고 집진부에서의 가스유속의 변화를 실험 변수로 사용하였다. 실험의 결과, 음파에너지의 인가에 의하여 전기집진기의 집진 효율은 증가하였으며, 또한 집진효율의 증가 경향은 집진부에서의 가스 유속이 증가할수록 뚜렷하게 나타남을 보였다. 이 결과로부터 음파에너지는 전기집진기의 비집진 면적을 증가시키는 효과로 나타남을 알 수 있었다.

천리안통신위성 궤도내시험 (In-Orbit Test of COMS Ka-band Communications Payload)

  • 유문희;조진호;이성팔;김재훈
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.109-114
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    • 2011
  • 2010년 6월에 발사된 천리안통신위성은 한국전자통신연구원이 주도하여 개발된 국내기술개발 시스템으로, 위성발사후 궤도내시험(IOT) 또한 완전히 국내 기술로 수행되었다. 천리안통신위성에 대한 IOT는 크게 안테나패턴 측정과 탑재체의 RF성능시험으로 이루어져, 발사 10일후부터 약 40여일동안 진행되었다. 본 논문에서는 천리안통신위성에 대한 IOT 수행 내용 및 결과에 대해 상세하게 기술하였다. 각 IOT 시험 결과를 지상시험결과와 비교하여 검증하였을 때, Ka대역 탑재체의 IOT 측정은 성공적으로 이루어졌고, 발사후 궤도상에 안착된 천리안통신위성의 모든 채널 상태는 정상임을 알 수 있다.

와이어메쉬 절연계의 파이로 충격 절연 성능 시험 (Pyroshock Isolation Performance Test using Wiremesh Isolators)

  • 윤세현;장영순;한재홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.923-928
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    • 2008
  • 파이로 충격은 고주파 영역까지 큰 가속도가 유발되는 천이 진동 현상으로 발사체에서는 주로 화약에 의한 분리 장치의 작동에 의해 발생하게 된다. 일반적인 발사체의 경우 단 분리, 페어링 분리, 위성 분리 이벤트에서 파이로 충격이 발생하게 되는데 이에 의해 위성 또는 발사체의 전자 장비가 비정상적인 기능을 보이거나 작동 불능 상태가 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 파이로 충격의 절연을 위해 와이어메쉬 절연계를 소개하였고 동일 단면을 기준으로 밀도와 높이를 다르게 9 종류를 제작하였다. 와이어메쉬 절연계의 전형적인 특성을 살펴보기 위해 기본적인 압축 시험을 수행하였고 더미 질량을 이용하여 파이로 충격 시험을 수행, 충격 절연 효과가 뛰어남을 검증하였다.

글라이딩 하는 잠자리 날개 주름의 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Effects of Corrugation of the Gliding Dragonfly Wing)

  • 김원갑;변도영;박훈철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.835-840
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    • 2008
  • 단면상에 주름이 있는 잠자리 날개의 공기역학적 성능을 검토하기 위해 정지상태에 있는 2차원 비정상 수치해석을 수행하였다. 해석 조건으로서 레이놀즈수는 150과 1400, 10,000이며 받음각은 0도에서 40도까지 변화시켰다. 해석 결과 임계각 이상의 받음각에서는 주름에 의한 양력의 증가량은 거의 일정하게 유지되며 또한 날개 윗면의 주름은 양력의 증가에 거의 영향이 없음을 알 수 있었다.

이중 로터 풍력발전 시스템 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구 (Dual-rotor Wind Turbine Generator System Modeling and Simulation)

  • 조윤모;노태수;민병문;이현화
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.87-95
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    • 2004
  • 본 논문에서는 로터 블레이드, 고/저속 회전축, 발전기, 기어 시스템 등 다수의 몸체가 서로 상대적인 운동을 하며 연결되어 있는 이중 로터 수평축 풍력발전 시스템을 다몸체 시스템으로 간주하고, 다몸체 역학을 이용한 풍력발전 시스템 모델링 기업을 제안하였다. 이를 기반으로 풍력발전 시스템의 성능 해석을 위한 시뮬레이션 소프트웨어 WINSIM을 개발하였고, 다양한 시뮬레이션을 통해 제안된 풍력발전 시스템의 과도 및 정상 상태 특성의 연구에 적용할 수 있음을 예시하였다.