원가대비 낮은 전기요금 현실화율에 따라 최근 3개년에 걸친 한전의 전력비 인상과 2015년 탄소배출권거래제 전면시행에 따른 추가적인 생산원가 상승요인은 산업현장 전반에 걸친 기업의 경쟁력 약화와 신규 투자의 위축으로 이어질 것으로 예측된다. 이 같은 시장 환경 속에서 생산원가 상승 잠재력 최소화에 도움이 되고자 본 논문을 작성하였다. 본 논문에서는 상하수도 사업장 전력비의 대부분을 차지하는 회전기계(펌핑시스템)의 최적화 방안에 대하여 연구하였으며, 전력사용량 절감을 위한 펌핑시스템 최적화 방안의 일환으로 인버터 최적운전 시뮬레이션 어플리케이션을 적용한 상하수도 사업장 펌핑시스템 특성 해석 사례에 대하여 살펴보고자 한다.
본 논문은 정규 언어에 대한 펌핑 정리를 학습하는 학생들을 돕기 위한 웹 기반 상호작용적 적응형 학습 시스템을 제안하고 있다. 본 시스템은 웹 기반 교육을 통해서 학습자들이 개인차에 따라 학습을 진행할 수 있도록 하고, 학습과 관련된 예제들을 연습하고 그에 대한 피드백을 즉시 제공받을 수 있는 상호작용의 기회를 제공한다. 특히, 본 시스템은 펌핑 정리의 각 증명 단계를 이해할 수 있는 적응적 비계를 제공한다. 펌핑 정리를 학습할 수 있는 기존의 시스템들과 달리 본 논문에서 제안하는 시스템은 가능한 오류들을 미리 정하여 각 오류에 대한 메시지들을 적응적으로 제공한다. 또한 학습자들이 직접 문자열을 셋으로 나누도록 함으로써 펌핑 정리를 정확히 이해하도록 도움을 준다.
본 연구에서는 광대역 주파수가변 펄스를 얻기 위한 방법으로 Nd:YAG 레이저의 제 2 고조파로 펌핑된 OPO(optical parametric oscillator) 시스템을 구성하였다. 또한, 모의실험을 통해 주파수 가변범위와 900 nm의 출력파장에서 위상정합각을 구하고, walk-off와 펌핑 에너지의 감쇠가 고려된 전파방정식을 이용하여 OPO 시스템의 출력세기를 계산하였다.
본 논문은 온실하우스 시설내의 지하수 오염방지를 위한 유비쿼터스를 이용한 펌핑 시스템의 원격제어기 개발에 있다. 본 연구에서는 수막재배에서 펌프 살수에 대한 온도와 습도를 자동으로 제어한다. 이는 지하수의 무분별한 개발을 방지하고, 또한, 물 부족인 폐공의 경우 보완조치를 못하여 환경오염의 피해가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 연구 결과, 최적의 농작물 관리와 펌프 제어를 통해 무분별한 지하수 사용과 고갈을 막고 전기료 절감 등의 장점을 확인하였다.
XeCl 엑시머 레이저로 펌핑되는 쌍공진기형 색소레이저와 2단 증폭시스템을 개발하여 원격계측 시스템에 적합한 두 개의 파장을 동시 또는 순차적으로 출력하였다. 개발된 쌍공진기는 1200 g/mm의 회절격자를 갖는 grazing-incidence 방법에서 제 1차 및 제 2차 회절차수를 이용하여 구성되었다. 출력특성은 스펙트럼 선폭이 10 pm이하이고, 펌프 에너지에 대하 전체효율은 6% 이상이다. 또한, 파장가변 영역은 제 1차 및 제 2차의 회절차수에 대해 각각 434-470 nm, 436-468 nm 이며, 2단의 증폭기의 증폭이득은 37dB, 추출효율은 9%이다. 개발된 레이저 증폭시스템에서 Coumarine-450의 색소로 발진하고, 이의 출력 6 mJ을 원격계측시스템에 적용하여 수원상공의 NO$_2$의 가스농도분포를 측정하였다. 이 결과 개발된 색소레이저 시스템은 원격계측 시스템의 광원으로 매우 적합함을 확인하였다.
한국수자원공사가 수행한 중국 산서성 태원시 용수공급원인 분하강 상류 저수지 시스템은 매우 복잡하다. 이곳 저수지 시스템은 여러개의 저수지가 직렬로 연결될 계획이며, 운영에서도 여러 가지 목적이나 평가항목을 고려하는 다목적, 다기준 시스템이 될 것이다. 이 시스템에서 주요 저수지 운영목적은 용수부족과 저수지 퇴사량 최소화이나 황하도수사업이라는 대규모 펌핑 시스템과 연계 운영이 필요하다. 황하도수계획에서의 용수개발비는 저수지를 통한 개발비 보다 비싼 편이며, 2020년경의 필요 도수량은 자체 유역으로부터 지표수 공급량의 두배에 이를 것으로 전망된다. 본 연구에서는 분하 상류 저수지 시스템과 황하도수 시스템의 연계 운영문제를 해결하기 위하여 펌핑-저수지 시스템 최적화 모형을 개발하였다. 연구내용은 황하도수계획과 저수지 시스템의 연계 가능성을 입증하고 황하도수계획을 하나의 저수지화하여 실제 저수지 시스템과 연계하는 방법을 제시하고 있다. 또한 개발된 모형을 이용하여 여러 가지 기존의 저수지 운영목적을 만족시키면서 황하도수량 최소화에 대한 실제 적용 예를 제시하고 있다.
정지궤도 인공위성의 추진시스템은 각 탱크 및 배관, 주요 핵심부분 등에 온도를 측정할 수 있는 온도센서를 장착하고 있다. 또한 추진시스템 내에 다수의 탱크가 장착될 경우 온도변화에 따라 탱크내 추진제가 이동하는 열펌핑 현상이 발생하고 이때 온도변화는 일정한 경향을 갖는다. 본 논문에서는 무궁화위성 1호 추진시스템의 온도변화를 분석하고 이를 통하여 배관내에 가압제의 유입시기를 추정하고 위성폐기 시점을 추정하고자 한다.
Magnetic Fluid Linear Pump(MFLP)는 자성유체의 자기적 성질과 유체의 성질을 이용하여 일반적인 펌프의 기어 대신 자성유체를 이용하여 기계적 진동이나 소음을 최소화한 시스템이다. MFLP는 구조가 간단하고 동작전류에 의해 쉽게 조절할 수 있다. MFLP의 동작전류에 의해 발생한 자기장의 정도에 따라 유연하면서 펌핑력이 높은 동작이 가능하다. 따라서 MFLP를 운전하는데 있어 동작전류의 패턴과 크기, 중첩정도에 따른 펌핑력이 변하게 되며, 이에 따른 자기장과 관내의 자성유체의 형상을 해석하여 유연하고 펌핑력이 높은 MFLP의 운전방식을 개발하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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