• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.6
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• pp.33-39
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• 1998

This paper is related to economic design of tool-resetting period in NC machining. In NC lathe machining, the mean and variance of components dimension fluctuate in slow time and we should reset tool program to compensate the variation from the fluctuation. In this paper. we propose the procedure determining the optimal resetting period based on the total expected operating cost which consists of resetting cost and the quality cost related to dimension variation. As a case study, using experimental data about dimension changes of a lathe machining, we obtain the regression equations of mean and variance of the dimension fluctuation, total expected operating cost, and optimal resetting period.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.693-696
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• 2011

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적 설계를 수행하였다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어 할 수 있다. 형상 최적 설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 압력(acoustic pressure)은 주기성을 갖는 음향 결정에 대해서 헬몰츠(Helmoltz)형태의 지배 방정식을 풀어서 얻을 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평 방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽 (Noise barrier)을 고려한다. 결정의 위치는 고정되어 있고, 결정의 형상을 설계 변수로서 음파의 거동을 제어할 수 있도록 하였다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽사이의 음파 투과를 모사하였다. 복잡한 형상 변화를 표현하기 위해 임시적 경계를 이용한 레벨셋 방법을 사용하였다. 설계 민감도 해석을 통해 목적함수가 감소하는 방향으로 경계에서의 수직 벡터를 계산하고, 이를 헤밀턴-자코비(Hamilton-Jacob) 방정식에 대입하여, 최적의 형상을 나타내는 레벨셋 함수를 구하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.39.4-40
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• 2009

이 연구의 목적은 고해상도 합성개구레이더 센서를 탑재한 관측위성의 운용요구사항에 맞춰 임무기간 동안 관측 목표지역을 주기적으로 반복하고 지상궤적을 $\pm2km$ 범위 내에서 안정성을 갖도록 유지 조정하는 궤도제어 알고리즘 연구를 수행하는데 있다. 기존에 수행되어 왔던 지상궤적에 대한 오차를 해석적으로 계산하여 궤도를 유지 조정하는 방법이 아닌 기준궤도에 대하여 상대좌표계에서 표현된 위성의 실제 접촉궤도를 기준궤도와 직접적으로 비교하여 목표궤적을 유지 조정하는 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 첫째, 고해상도 관측위성의 운용요구사항을 만족하는 계획된 목표궤도인 기준궤도를 설계하였다. 기본적으로 기준궤도는 임무 설계 시 완전한 주기성이 고려된 최대한 실제에 가까운 궤도이기 때문에 지구중력장 모델만을 고려하여 간략하게 설계하였다. 둘째, 실제의 인공위성의 궤도는 계획된 기준궤도를 유지해야 하지만 시간에 따라 섭동력의 영향을 받아 계획된 궤도로부터 벗어나게 된다. 기준궤도로부터 실제궤도가 얼마나 벗어나는지에 대한 정량적 분석을 위해 지구 중력장, 달-태양 중력, 대기저항력, 태양복사압, 조석력 등과 같은 다양한 섭동력의 영향에 대한 분석을 수행하였다. 셋째, 반경방향(radial), 진행방향(along-track), 교차방향(cross-track)의 세 방향의 성분으로 구성된 우주공간오차(Space Error) 개념을 적용하여, 투영된 지상궤적에 상응하는 오차를 계산하는 것 보다 안정적으로 오차를 계산하였다. 또한 운용요구사항에 따라 허용된 범위 내에서 궤도를 유지하기 위해 GVE(Gauss Variation Equation)을 이용한 궤도조정을 수행하였다. 섭동력의 분석 결과로부터 지구대기저항력, 달-태양 중력으로 인해 가장 두드러지는 장반경과 궤도이심률의 변화를 조정하기 위해, 임무에 사용되는 추력기의 연료 효율을 고려하여 동결궤도가 유지될 수 있는 최적의 위도이각에서 In-plane에 대한 궤도조정만을 수행하여 장반경과 이심률을 동시에 조정하였다. 지구대기와 태양활동의 영향으로 시간에 따른 장반경의 변화율에 따라 궤도조정 주기를 가지는 것을 알 수 있었고, 이 변화율 때문에 생기는 우주공간오차의 증가를 보정하여 위성의 지상궤적을 목표범위 안에서 유지할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.26.3-27
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• 2009

한 기의 영상레이더 위성을 이용하여 동일한 촬영지역에 대해 적절한 기선벡터(Baseline)을 유지하는 두 장(scene)의 영상을 획득하여 그 지역의 정밀 표고차를 추출하는 레이더 간섭계(Interferometry) 임무를 수행하기 위해서는 반복지상궤적을 유지하도록 위성의 궤도를 주기적으로 조정해 주어야 한다. 이 연구에서는 반복지상궤적 유지 정밀도를 극대화시키기 위하여 최적의 기준궤도를 생성하고 이를 유지하기 위한 속도증분 및 궤도 조정 일정을 산출할 수 있는 궤도최적화 S/W 를 개발하였다. 이 연구의 최적 궤도 설계 문제는 다음과 같다. "시작시간 $T_0$에서 초기 접촉궤도 상태벡터 (ECEF 위치 및 속도벡터) $x_0$이고, 지상궤적반복주기 p 이후의 시간 $T_0+p$에서도 초기 접촉궤도 상태벡터와 동일한$x_0$가 되도록 궤도를 유지하려고 할 때, 여명 궤도(dawn-dusk and sun-synchronous orbit)에서 운영되는 위성의 연료소모(또는 속도증분)를 최소화시키는 가상의 궤도조정(maneuver) 횟수, 시기, 크기를 찾아라." 이 연구에서는 궤도최적화 문제를 풀기 위하여 GRACE 중력모델(GGM02C)이 적용된 수치적 방법의 위성궤도예측 알고리즘을 시스템 설계에 적용하였고, 매개변수 최적화 방법 중 구속조건이 있는 비선형 최적화 기법의 하나인 연속 2차 계획법(sequential quadratic programming)을 사용하여 해를 구하였다. 개발된 궤도최적화 S/W의 성능을 분석하기 위하여 고도 550km의 여명궤도를 돌며 지상궤적반복주기가 28일인 영상레이더 위성에 대해 적용하였다. 해석 결과를 통해, 비록 시스템의 비선형이 큼에도 불구하고 최소의 속도증분으로 정밀한 반복지상궤적이 유지됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.06a
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• pp.65-68
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• 2007

DOCSIS 3.0 MAC protocol regulate CM and CMTS Channel transfer times through MAP message. Standards does not include the details of MAP Inter-arrival Time affecting the performance of MAC protocols for DOCSIS 3.0. In this paper, we evaluationed the performance of protocol follow in MAP Inter-arrival Time on DOCSIS 3.0. Based on the evaluation results, we propose the optimal MAP Inter-arrival Time. We found that the protocol shows best performance when the MAP Inter-arrival Time is 0.05sec. The research results can apply to performance element which important for the construction of DOCSIS 3.0 base cable networks.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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• pp.874-876
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• 1999

화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링 된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.229-234
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• 1999

화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID 제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID 제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID 제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID 제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2218-2220
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• 2003

현대 산업현장에서 80%이상 사용되는 PID(proportional integral derivative) 제어기는 제어성, 적응성, 제어이득 조정 등의 특정이 있어나 제어 대상에 대한 PID 제어 계수를 경험적 방법인 수동으로 동조해야하는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서 PID제어기의 최적 자동동조를 위한 릴레이 동조 방법을 제안한다. 기존의 한계감도법과 과도응답 법으로 초기계수를 결정하는 방법보다 유연성과 적용성이 높고, 이를 마이크로프로세서(DSP : TMS-320C32)에 적용하여 소프트웨어적으로 릴레이의 기능이 이루어지도록 설계했다. 이는 Ziegler-Nichols 계수조정법이 갖는 적용대상의 제약성을 극복한 방법이며, 릴레이에 의해 출력을 강제 진동시키고 출력의 진폭과 주기를 이용하여 PID 계수를 조정하고, 또 상대안정성의 척도인 위상여유를 고려하므로 시스템의 상대안정성과 견실성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.20 no.5
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• pp.81-98
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• 2002

This paper documents the development of a bi-objective(minimizing delays and Queue lengths) cycle-free signal timing length model using Genetic Algorithm. The model was embodied using MATLAB. the language of technical computing. A special feature of this model is its ability to concurrently manage delays and queue lengths of turning movement concurrently. The model produces a cycle-free signal timing(cycles and green times) for each intersection on the cycle basis. Appropriate offsets could be also accomplished by applying cycle-free based signal timings for respective intersections. The model was applied to an example network which consists of four intersections. The result shows that the model produces superior signal timings to the existing signal timing model in terms of managing delays and queue lengths of turning movements.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.256-262
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• 2014

Cycle length of domestic nuclear power plants is determined by the demand-supply plan of utility company. The target cycle length is achieved by adjusting the number of feed fuel assembly and fuel enrichment. Traditionally, utility company first select the number of feed fuel assembly and then find out the fuel enrichment to achieve the special cycle length. But it is difficult to find out if this method is most economical than any other combinations of the enrichment and batch size satisfying the same cycle length. In this paper, core depletion calculation is performed to find out the optimum combination of the enrichment and batch size for given target cycle length in terms of fuel cycle cost using commercial core design code; CASMO/MASTER code. To minimize the uncertainty resulting from transition core analysis, levelized fuel cycle cost analysis was applied to the equilibrium cycle core in order to determine the optimum combination. The sensitivity study of discount rate was also carried out to analyze the levelized fuel cycle cost applicable to countries with different discount rates. From the levelized fuel cycle cost analysis results, the combination with smaller batch size and higher fuel enrichment becomes more economical as the discount rate becomes lower. On the other hand, the combination with higher batch size and lower fuel enrichment becomes more economical as the discount rate becomes higher.