• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.53-59
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• 2014

본 연구에서는 비정상상태 운전을 기본으로 하는 CNG 충전소를 대상으로 다변량 통계분석방법 중의 하나인 다차원의 대용량 데이터 처리에 적합한 주성분분석(PCA) 기법을 사용하여 실시간 이상감지 및 진단이 가능한 모니터링 시스템을 제안하였다. CNG 충전소로부터 매초 간격으로 수집되는 7개의 압력센서 데이터와 5개의 온도센서 데이터의 주요 경향을 나타내는 변수들의 조합으로 주성분이라 불리는 새로운 특성변수들을 산출하고, 분산의 분포를 통해 특성변수의 계산으로부터 모델을 구축하였다. 모니터링은 구축된 모델을 통해 운전 중의 실시간 데이터를 반영하여 진행된다. 시스템 검증 및 정확성을 개선하기 위해 모니터링 테스트를 수행한 결과, 정상상태의 모든 데이터를 정상으로 판단하였고, 이상 데이터의 성공적인 검출 시 관련 변수를 추적하여 비정상 원인을 찾아낼 수 있었다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.75-89
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• 2006

한국전력산업의 탈규제화의 영향으로 각 개별 발전회사들은 자사의 이익을 최대화하기 위한발전계획 수립에 큰 관심을 가지게 되었다. 발전계획은 주어진 연료제약 하에 발전수익과 유지보수비용을 고려하여 시간대별 발전기의 기동, 정지 및 발전출력을 결정하는 문제로서Profit-Based Unit Commitment (PBUC) 문제로 알려져 있다. PBUC 문제는 문제 자체의 복잡성과 비선형 제약식의 특성으로 인하여 과거 연구는 대부분 비선형 제약식 처리를 위한 Lagrangian Relaxation (LR) 기반 휴리스틱 접근법에 초점이 맞추어져 왔다. 하지만, 실제현업 적용에 있어 계산시간이 많이 소요되고 알고리즘의 구현에 많은 기간이 소요되어 실용성은 낮은 것으로 보고되었다. 특히 연료도입 및 저장제약을 고려하기 위한 1년 단위 장기 발전계획 수립은 문제의 범위가 더욱 넓어짐으로 인하여 복잡성이 매우 크게 증가하고, 이에 따라 기존 접근법에 한계가 있어 왔다. 이에 본 연구에서는 국내가스발전소의 사례를 중심으로 발전패턴개념의 도입 및 다양한 발전패턴 생성을 통한 Explicit Column Generation 기반 최적화 접근법을 제안한다. 발전패턴은 Column Generation 접근법의 각 Column에 해당하는 각주별 발전기 기동정지계획을 의미한다. 즉, 미리 유효한 발전패턴의 Pool을 최대한 확보한 후 Explicit Column Generation Formulation을 통하여 주별 최적의 발전패턴을 찾아내는 알고리즘으로 구성이 된다. 본 알고리즘은 실제 가스발전소의 장기 발전계획 수립과정에 적용되어 효과적으로 운용되고 있으며 연간 수십억원의 추가적인 이익을 실현할 것으로 분석되었다. 본 알고리즘을 확장 적용할 경우 PBUC 문제 해결을 위한 새로운 해법으로도 그 효용성이 클 것으로 예상된다.자료이기 때문에 통계적 활용의 범위가 방대하다. 특히 개인, 가구, 사업체 등 사회 활동의 주체들이 어떻게 변화하는지를 추적할 수 있는 자료를 생산함으로써 다양한 인과적 통계분석을 할 수 있다. 행정자료를 활용한 인구센서스의 이러한 특징은 국가의 교육정책, 노동정책, 복지정책 등 다양한 정책을 정확한 자료를 근거로 수립할 수 있는 기반을 제공한다(Gaasemyr, 1999). 이와 더불어 행정자료 기반의 인구센서스는 비용이 적게 드는 장점이 있다. 예를 들어 덴마크나 핀란드에서는 조사로 자료를 생산하던 때의 1/20 정도 비용으로 행정자료로 인구센서스의 모든 자료를 생산하고 있다. 특히, 최근 모든 행정자료들이 정보통신기술에 의해 데이터베이스 형태로 바뀌고, 인터넷을 근간으로 한 컴퓨터네트워크가 발달함에 따라 각 부처별로 행정을 위해 축적한 자료를 정보통신기술로 연계${cdot}$통합하면 막대한 조사비용을 들이지 않더라도 인구센서스자료를 적은 비용으로 생산할 수 있는 근간이 마련되었다. 이렇듯 행정자료 기반의 인구센서스가 많은 장점을 가졌지만, 그렇다고 모든 국가가 당장 행정자료로 인구센서스를 대체할 수 있는 것은 아니다. 행정자료로 인구센서스통계를 생산하기 위해서는 각 행정부서별로 사용하는 행정자료들을 연계${cdot}$통합할 수 있도록 국가사회전반에 걸쳐 행정 체제가 갖추어져야 하기 때문이다. 특히 모든 국민 개개인에 관한 기본정보, 개인들이 거주하며 생활하는 단위인 개별 주거단위에 관한 정보가 행정부에 등록되어 있고, 잘 정비되어 있어야 하며, 정보의 형태 또한 서로 연계가 가능하도록 표준화되어있어야 한다. 이와 더불어, 현재 인구센서스에서 표본조사를 통해 부가적으로 생산하는 경제활동통계를 생산하기 위해서는 개인이 속한 사업체를 파악할 수 있도록 모든 사업체가 등록되어

• 분석과학
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• 제26권5호
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• pp.333-339
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• 2013

납 동위원소 분석은 국지적 및 지구적 납 오염 특성 해석을 위한 유용한 기법으로 널리 활용되어왔다. 본 연구는 국내 환경 중 납 오염원을 추적하기 위해 주요 배출원별 납 동위원소 인벤토리 구축사업의 일환으로 수행되었다. 특히 비철금속 제련시설은 가장 중요한 인위적 납 오염원으로 알려져 있으며, 본 연구에서는 국내에서 가동 중인 아연 (2 개 시설), 납 및 구리 제련시설에서의 납 동위원소의 유입 및 배출특성을 조사하였다. 각 제련시설에서 사용 중인 정광, 슬러지 및 폐수, 배출가스, 부산물로 생산되는 황산 및 제련된 금속제품 중의 납 농도와 납 동위원소 조성을 조사하였다. 아연 제련시설에서의 아연광석의 납 동위원소 분포는 1.179~1.198의 높은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을, 아연 제련시설에서 배출되는 배출가스, 제품, 폐기물 등은 1.105~1.147의 낮은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을 나타냈다. 국내 수입되는 아연광석은 주로 호주 및 페루 등이 주요 산지로서, 아연 제련시설에서 배출되는 물질들의 납 동위원소 분포는 중남미산 광석 및 호주산 광석의 납 동위원소 비율이 혼합된 것으로 추정되었다. 납 제련시설에서 배출되는 납 동위원소 패턴은 호주산 광석 및 중남미산 광석의 혼합 형태를 보이며, 구리 제련시설은 중남미 지역의 광석패턴을 따르는 것으로 추정되었다.

• 한국가스학회지
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• 제21권2호
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• pp.41-49
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• 2017

최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 취급양도 급속하게 증가하고 있다. 그러나 화학물질 누출사고는 꾸준히 발생되고 있으며 때에 따라 다량의 화학물질이 누출되는 경우에는 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이러한 산업단지에는 수많은 센서로부터 얻는 정보를 이용해 누출 발생지역을 감지 감시하고 있으며, 기존의 고정식 센서를 로봇이나 드론에 적용하여 산업현장에 이용되고 있다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서 배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 화학물질이 누출되는 경우에 대해 COMSOL을 사용하여 주요 파라미터를 적용, 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로 센서의 감지 확률, 감지시간과 감지시나리오 수의 각 항목마다 중요도를 부여하여 이동식 센서의 위치별 속도가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 누출사고에 대해 신뢰성 분석을 통해 제안방법의 타당성을 확인하였다. 이상의 결과로부터 추후 적용될 이동식 센서의 농도 데이터를 기반으로 누출원의 역추적에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.625-633
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• 2014

캐나다 아퀴스토어 프로젝트는 인근의 화력발전소에서 포집한 이산화탄소를 심부 약 3,500 m에 존재하는 염대수층에 저장하는 포집, 수송, 주입 및 저장의 전 과정을 포함하는 세계 최초의 통합 실증 프로젝트이다. 이산화탄소의 저장소로서의 염대수층은 기존의 한정적으로 분포된 석유가스 저류층과 비교했을 때 전 세계 어디서나 분포하므로 이에 대한 실증 연구는 이산화탄소 지중저장의 저변 확대에 큰 의미가 있다. 염대수층에 이산화탄소를 주입하고 추적하기 위해서는 지하의 물성을 파악하고 특성화해야 한다. 본 연구는 캐나다 아퀴스토어 이산화탄소 지중저장 현장의 탄성파 탐사자료로부터 석유가스 자원 탐사에 이용되는 진폭 변화 분석기술을 응용하여 지중저장 대상지층의 유체 포화 특성을 도출하였다. 시추공 검층자료에서 해석된 이산화탄소 저장층 구간의 상부 및 하부는 Winnipeg층 1,815 ms과 Deadwood 층 1,857 ms로 탄성파 자료와 대비하였다. 대상 구간의 탄성파 기록으로부터 입사각에 따른 진폭 크기변화를 확인한 결과 자료의 상관성은 45 %에서 81 % 범위였다. 종축절편과 진폭구배 속성을 교차출력한 결과는 반비례 관계를 보여 전형적인 함수 퇴적층에 해당하였다. 계산된 속성들에서 대수층의 기저를 공간적으로 도시하였고 이산화탄소 지중저장 구간의 포아송비 변화를 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.11-19
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• 2015

본 논문에서는 다물질(가연성 기체 혼합물과 금속관) 수치 해석 기법을 활용하여 밀리미터 크기의 얇은 두께의 금속관 내에서의 데토네이션을 모델링하였다. 데토네이션의 해석을 위하여 수소와 에틸렌 혼합물의 실험과 이론적 값을 기반으로 최적화된 1단계 아레니우스 형태의 화학 반응식, 이상기체 상태 방정식을 활용하여 모델링하였다. 또한 금속관의 재료인 구리와 철은 Mie-Gruneisen 상태 방정식과 Johnson-Cook 강성 모델을 활용하여 큰 압력에 의한 관의 소성 변형을 모델링하였다. 다물질 수치 해석을 위한 경계면의 추적 및 경계면 값의 결정은 각각 hybrid particle level-set 기법과 ghost fluid method(GFM)을 통하여 획득하였다. 수치적 해석 결과는 실험값과의 비교를 통하여 검증 하였으며, 관두께(두꺼운 관과 얇은 관)에 따른 내부 유동장의 변화를 확인하였다. 얇은 관의 경우, 데토네이션에 의해 발생하는 높은 내부 압력에 의하여 관의 소성 변형이 일어나고, 이에 따라 발생하는 팽창파에 의해 내부 기체 혼합물의 압력 및 밀도의 감소현상을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.88-97
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• 2012

To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, CO2 and THC (Total hydrocarbon), and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a MEL chases a city bus fuelled by diesel, DME and Bio-diesel. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the bus fuelled by diesel were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. However, most particles in the exhaust of the bus fuelled by DME were nano-particles (diameter: less than 50 nm). The bus fuelled by Bio-diesel shows less particle emissions compare to diesel bus due to the presence of the oxygen in the fuel.

• 한국산업보건학회지
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• 제16권3호
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• pp.290-301
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• 2006

A push pull hood system is frequently applied to control contaminants evaporated from an open surface tank. Efficiency of push pull hood system is affected by various parameters, such as, cross draft, vessel shapes, tank surface area, liquid temperature. A previous work assisted by flow visualization technique qualitatively showed that a strong cross draft blown from the pull hood to push slot could destroy a stable wall-jet on the surface of tank, resulting in the abrupt escape of smoke from the surface. In this study, the tracer gas method was applied to determine the effect of cross-draft on the capture efficiency qualitatively. A new concept of capture efficiency was introduced, that is, linear efficiency. This can be determined by measuring the mass of tracer gas in the duct of pull hood while the linear tracer source is in between push slot and pull hood. By traversing the linear tracer source from the push slot to the pull hood, it can be found where the contaminant is escaped from the tank. Total capture efficiency can be determined by averaging the linear efficiencies. Under the condition of cross-draft velocities of 0, 0.4, 0.75, 1.05 and 1.47m/s, total capture efficiencies were measured as 97.6, 95.4, 94.6, 92.7 and 70.5% respectively. The abrupt reduction of efficiency with cross-draft velocity of 1.47m/s was due to the destruction of tank surface wall-jet by the counter-current cross-draft. The same phenomenon was observed in the previous flow visualization study. As an alternative to overcome this abrupt efficiency drop, the 20% increase of hood flow rates was tested, resulting in 20% efficiency increase.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권6호
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• pp.304-308
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• 2003

분리기 내 압력 조절을 통하여 압력 변화가 세라믹 입자 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$ 분급에 미치는 영향을 수치 해석적으로 분석하였다. 입자 분급 해석을 위해 3차원 Lagrangian approach를 이용하였으며, 이를 통해 입자의 분리기 내 거동 경로를 추적하여 각 압력에 따른 분리 가능한 최소 입자 크기(cut-diameter)와 분리율(separation rate)를 계산하였다. 압력 감소는 입자를 운반하는 아르곤 가스의 밀도를 감소시키면서, 분리기 내부 압력 손실을 줄이는 원인이 되었다. 이로 인해 상압에서 분리기 압력이 저압 상태로 변함에 따라, 더 미세한(수 $\mu\textrm{m}$) 입자가 분리 가능함이 예측되었다. 특히 50 torr의 저압 하에서 계산된 세라믹 입자의 분급 양상을 분석하면,$Al_2O_3$ 입자는 4 $\mu\textrm{m}$, $Fe_2O_3$경우는 3$\mu\textrm{m}$ 크기의 입자 분리가 가능하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권8C호
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• pp.489-496
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• 2011

무선 센서 네트워크에서 넓은 지역의 현상 및 움직임을 지속적으로 추적, 관찰하기 위해 에너지 효율성은 가장 중요한 요소이다. 이러한 망에서 에너지를 절약하기 위해 센서노드들에 대한 선택적 활성화 기법은 효과적인 방법이다. 그러나 이러한 선택적 활성화 기법을 적용한 기존의 대부분의 연구들은 침입자, 탱크와 같은 개별객체에 대해서만 고려했기 때문에 산불, 유독가스와 같은 연속객체에 대해서는 기존 기법을 적용하기 어렵다. 이는 연속객체들은 주변 환경의 영향에 상당히 민감하기 때문에 매우 유동적이고 불안정하여 이동할 다음 위치를 단순히 시공간 기법만을 가지고 예상할 수 없지 때문이다. 따라서 본 논문에서는 망의 센서노드들이 충분히 밀집한 경우 보다 정밀한 예측을 위해 객체가 퍼지거나 수축될 것으로 예상되는 지역의 센서들을 클러스터 단위로 활성화 시키는 클러스터 기반의 선택적 활성화 기법을 제안한다. 또한, 본 방안은 예측을 위한 계산이 동시에 수행될 필요가 없기 때문에 예측을 함에 있어 비동기식 기법을 적용한다.