• 제목/요약/키워드: Constant-current control

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직류기반 가변속 발전 시스템을 이용한 에너지 절감에 관한 연구 (A Study on Energy Savings of a DC-based Variable Speed Power Generation System)

  • 박기도;노길태;김경화;문창재;김종수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.666-671
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    • 2023
  • 국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.

유도가열 기법을 이용한 저주파 용접예열 시스템 구현 (Implementation of Low Frequency Welding Pre-heating System Using Induction Heating)

  • 양주영;김수찬;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • 용접예열은 본 용접 전에 금속이 융착되는 모재면을 일정한 온도로 가열하는 것을 의미한다. 냉각속도 조절에 따른 재료 경화 정도 감소, 불순물 편석억제, 열적 변형방지, 그리고 수분제거 등 인접 영향부의 균열을 방지할 수 있다. 이러한 이유에서 고품질의 용접을 위하여 반드시 필요한 작업이다. 유도가열은 전자기유도 현상을 응용하여 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 효율적인 가열방식이다. 기체 및 액체를 이용한 연소발열과 비교하여 신속한 가열뿐만 아니라 청결하고, 안정적이며, 경제적이다. 단순한 구조로 주파수와 코일의 형태를 변형하여 가열체의 형상, 깊이, 재질에 관계없이 가열할 수 있다. 본 논문에서는 유도가열 기법을 이용하여 저주파 용접예열 시스템을 구현하였으며, 3종의 자동차 변속기 부품을 대상으로 권선코일 내에서 각 변속기 높이에 따라 권선코일 저항, 인덕턴스 및 자동차 변속기 부품의 온도변화를 관찰한 결과 전류의 변화는 저주파 가열에 있어 매우 중요한 요인으로 작용함을 확인하였다.

거자법(巨刺法)에 의한 전침자극(電鍼刺戟)이 흰쥐의 formalin 유도(誘導) 통증(痛症)에 미치는 영향(影響) (Effects of Hetero-segmental Electro-acupuncture on Formalin Induced Pain in the Rat)

  • 박상균;김재효;김민선;박병림;손인철;김경식
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제17권2호
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    • pp.231-246
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    • 2000
  • Acupuncture has been used for treatment of numerous diseases, especially for pain control in the oriental culture. However, the mechanism of pain control by acupuncture was not clear so far. The present study was examined that the effects of electro-acupuncture (EA) applied to the acu-point of extra-segmental area on modulation of formalin induced pain in Sprague - Dawley rats. In order to apply EA to acu-points in the plantar area of right fore paws, a pair of teflon - coated stainless steel wires were implanted in HT 7 (shin-mun) and PC 7 (dae-neong) 5 days before behavioral test. A behavioral test was performed by means of video camera after injection of 5% formalin ($50{\mu}l$) into the lateral plantar region of left hind paw. EA was delivered by a constant current stimulator at 4~5 mA, 2 ms, and 10 Hz for 30 min. The electromyographic activities were recorded in the biceps femoris muscle under chloral hydrate anesthesia. Test stimuli with 1~9mA were applied to the sural nerve territory including the medial portion of the 4th toe and the lateral portion of the 5th toe. Behavioral responses including favoring, flinching and bitting were occured in the biphasic pattern, such as the lst phase (0~5 min) and the 2nd phase (20~45 min) after formalin injection. However, EA (4~5 mA, 2 ms, 10 Hz) significantly inhibited Che behavioral responses. EMG activities of flexor reflex had a latency of 100~300 ms and thresholds of test stimuli for EMG were 4~5 mA in normal rats. Injection of formalin decreased threshold of test stimuli and increased EMG activities for 2hrs after injection. However, EA significantly inhibited EMG activities of flexor reflex increased by formalin and recovered EMG evoked thresholds. These results suggest that contralateral extra-segmental EA inhibits the first and second phases of formalin induced pain but their mechanism be needed to examine additionally.

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전기동력학 기술을 이용한 시설재배지 토양의 염류제거 효과연구 (A Study on Salt Removal in Controlled Cultivation Soil Using Electrokinetic Technology)

  • 김이열;최정희;이유진;홍순달;배정효;백기태
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1230-1236
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    • 2012
  • 전기동력학적인 기술 처리가 시설재배 토양의 염류제거에도 효과를 보이는가를 검증하기 위하여 토양의 물리성, 화학성 및 작물생산성을 조사한 포장시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. EK처리는 농가포장에 220 V 농가용 교류를 직류화하여 약 0.8 V $cm^{-1}$의 정전압으로 동전기 처리 하였다. 양전극의 길이는 20 cm로서 고규소철 (HSCI; High Silicon Cast Iron), 음전극은 철판 (Fe Plate)을 바닥에 깔았다. 하단부 흙 속에는 직경 10 cm 정도의 유공 PVC파이프를 매설하고 음 (-)극으로 몰려온 양 (+)이온들을 모아서 배출시켰다. EK처리에 따른 토양 물리성은 토양입단의 경우 파괴 효과가 크고 물의 침투 속도는 증가되었으나, 용적밀도와 공극율의 변화는 적었다. 한편, 토양의 화학성을 보면, 무처리구보다 EK처리구의 EC, $NO_3{^-}$-N, $K^+$, $Na^+$ 등의 주요 이온들이 급격히 감소되었고, pH, $P_2O_5$, $Ca^{2+}$ 등은 EK의 영향력이 적은 성분이었다. EK처리에 따른 작물재배 작기별로 토양화학성 감소율을 비교한 결과 $NO_3{^-}$-N 78.3 % > $K^+$ 72.3 % > EC 71.6 % $$\geq_-$$ $Na^+$ 71.5 % > $Mg^{2+}$ 36.8 %순 이었다. EK를 작물재배 이전 즉 휴경을 하면서 처리한 시험구와 작물을 재배하면서 EK를 처리한 시험구의 화학성 감소효과를 비교한 결과 작물재배 중 처리효과가 더 높았다. EK처리 후 양분의 감소가 뚜렸한 $NO_3{^-}$-N, EC 등은 처리효과가 분명하였으나, 1회의 EK처리만으로는 염류감소 지속효과가 분명하지 않으므로 2회 이상 EK처리 후 토양화학성 검정을 계속하면서 토양검정 시비를 실시하는 것이 바람직하였다. EK처리에 따른 배추생육을 보면 1차 처리 - 2차 처리- 3차 처리구의 무처리 대비 증수율은 225.5 % - 181.0 % - 124.2%로 각각 나타났다. 1차 처리 (2011.4)시 고추는 130.0 %, 2차 처리 시 상추는 248.1 %, 3차 처리 시 열무는 125.4 % 각각 증수됨으로서 공시되었던 모든 작물에서 증수효과가 인정되었다.

보리 유묘(幼苗)에 있어서 Abscisic Acid (ABA) 유도체(誘導體)가 생장(生長) 및 Peroxidase 활성(活性)에 미치는 영향(影響) (Effect of Abacisic Acid(ABA) and its Analogues on Growth and Peroxidase Activity in Barley (Hordem vulgaris L.) Seedling)

  • 배경숙;이상갑;강상재;박창동;박우철
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제10권
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    • pp.99-108
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    • 1992
  • 천연형(天然形) ABA가 갖는 생물(生物) 활성(活性)을 향상(向上)시키기 위하여 합성(合成)된 ABA 유도체(誘導體)들의 생물활성(生物活性)과 아울러 초기생장(初期生長)과 밀접(密接)한 관계(關係)가 있는 peroxidase 활성도(活性度) 변화(變化)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. $26{\pm}1^{\circ}C$, 암실(暗室)에서 7일간(日間) 생장(生長)시킨 보리 유묘(幼苗)의 지상부(地上部) 신장(伸張)은 3.2ppm의 (${\pm}$)-ABA, 1.2ppm의 (S)-(+)-ABA, 0.6ppm의 ABA-methyl cinnamate ester 화합물(化合物)(AC) 및 0.08ppm의 ABA-umbelliferone ester 화합물(化合物)(AU)에서 대조구(對照區)에 비(比)해 80% 이상의 저해(沮害)를 보여 (S)-(+)-ABA가 racemic ABA보다 약(約) 3배(倍), AC와 AU는 (S)-(+)-ABA보다 각각(各各) 약(約) 2.5배(倍), 16배(倍) 더 강(强)한 활성(活性)을 나타내었다. 발아(發芽) 후(後) 생장(生長)이 진행(進行)됨에 따른 보리 유묘(幼苗)의 지상부(地上部)의 peroxidase 활성도(活性度)는 대조구(對照區)에서는 큰 변화(變化)는 없었으나, ABA와 그 유도체(誘導體)를 처리(處理)한 보리 유묘(幼苗)의 지상부(地上部)에서는 계속 증가(增加)하였다. 생장(生長) 저해(沮害) 활성(活性)이 강(强)하게 나타난 고농도(高濃度) [3.2ppm의 (${\pm}$)-ABA, 1.2ppm의 (S)-(+)-ABA, 0.6ppm의 AC 및 0.08ppm의 AU]의 처리(處理)가 저농도(低濃度) [3.0ppm의 (${\pm}$)-ABA, 1.0ppm의 (S)-(+)-ABA, 0.4ppm의 AC 및 0.06ppm의 AU]의 처리(處理)보다 더 높은 peroxidase 활성도(活性度)를 나타내었으며, ABA 유도체들은 ABA보다 저농도(低濃度)에서 더 높은 peroxidase 활성도(活性度)를 나타내었다.

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교정력 및 외인성 전류가 고양이 치조골의 prostaglandin $E_2$에 미치는 영향에 관한 연구 (A STUDY ON THE EFFECT OF ORTHODONTIC FORCES AND EXOGENOUS ELECTRIC CURRENTS ON $PGE_2$ CONTNET OF ALVEOLAR BONE IN CATS)

  • 김종태;김중수;양원식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.203-215
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    • 1984
  • This experiment was performed to explore the effect of electric currents and orthodontic forces on bone $PGE_2$ content and orthodontic tooth movement on cats. Stainless steel electrodes were connected a power pack consisting of five miniature batteries, a transistor, and a resistor. The current $(10{\pm}2{\mu}A)$ was provided by a constant source encased in a palatal acrylic plate. In first experiment, the cathode was placed mesial to the right maxillary canine tooth and the anode was positioned distal to the tooth, Sham electrodes were placed new the left cuspid, to serve as control. Nine cats were divided into three groups evenly. Groups of three animals were treated with electric currents only-for 1, 3 and 7 days, respectively. In second experiment, electric currents and the orthodontic forces of about 80 gm were applied to the right maxillary canine, and the orthodontic forces only were applied to the left maxillary canine. 3 groups of three cats each were treated in this experiment-for 1, 3 and 7 days, respectively. Alveolar bone samples were obtained from sites of tension and compression as well as from contralateral sites. Bone samples were extracted by homogenization in $40\%$ ethanal. The supernatant partitioned twice with 2 volumes of petroleum ether to remove neutral lipids and the aqueous supernatant partitioned in ethyl acetate. After drying the solvent, $PGE_2$ was measured by radioimmunoassay technique. The obtained results were as follows. 1. Teeth treated with combined force and electricity moved faster than those treated with force alone. 2. Alveolar bone $PGE_2$ content of electric stimulation was increased at both electrodes. 3. Alveolar bone $PGE_2$ content of mechanical stimulation at compression sites was gradually increased at all time period. At tension site, $PGE_2$ content increased after 1 day of mechanical stimulation remained elevated at all time period. 4. Alveolar bone $PGE_2$ content of compression sites was increased more than that of tension sites from mechanical stimulation as well as electrical stimulation.

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$Cl_2/BCl_3$/Ar 유도 결합 플라즈마에서 온도에 따른 $ZrO_2$ 박막의 식각 (Temperature Dependence on Dry Etching of $ZrO_2$ Thin Films in $Cl_2/BCl_3$/Ar Inductively Coupled Plasma)

  • 양설;김동표;이철인;엄두승;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.145-145
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    • 2008
  • High-k materials have been paid much more attention for their characteristics with high permittivity to reduce the leakage current through the scaled gate oxide. Among the high-k materials, $ZrO_2$ is one of the most attractive ones combing such favorable properties as a high dielectric constant (k= 20 ~ 25), wide band gap (5 ~ 7 eV) as well as a close thermal expansion coefficient with Si that results in good thermal stability of the $ZrO_2$/Si structure. During the etching process, plasma etching has been widely used to define fine-line patterns, selectively remove materials over topography, planarize surfaces, and trip photoresist. About the high-k materials etching, the relation between the etch characteristics of high-k dielectric materials and plasma properties is required to be studied more to match standard processing procedure with low damaged removal process. Among several etching techniques, we chose the inductively coupled plasma (ICP) for high-density plasma, easy control of ion energy and flux, low ownership and simple structure. And the $BCl_3$ was included in the gas due to the effective extraction of oxygen in the form of $BCl_xO_y$ compounds. During the etching process, the wafer surface temperature is an important parameter, until now, there is less study on temperature parameter. In this study, the etch mechanism of $ZrO_2$ thin film was investigated in function of $Cl_2$ addition to $BCl_3$/Ar gas mixture ratio, RF power and DC-bias power based on substrate temperature increased from $10^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$. The variations of relative volume densities for the particles were measured with optical emission spectroscopy (OES). The surface imagination was measured by scanning emission spectroscope (SEM). The chemical state of film was investigated using energy dispersive X-ray (EDX).

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직접 메탄올 연료전지용 대면적 막-전극 접합체 공기극의 위치별 열화 현상 (Position-Dependent Cathode Degradation of Large Scale Membrane Electrode Assembly for Direct Methanol Fuel Cell)

  • 김수길;이은숙;김이영;김장미;조한익;하흥용
    • 전기화학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.148-154
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    • 2009
  • 대면적 ($150cm^2$) 막전극 접합체(MEA)를 사용하는 직접메탄올연료전지(DMFC)의 내구성과 관련하여, 장시간 운전에 따른 공기극의 열화 현상을 공기극면의 위치별로 고찰하였다. 500시간 동안 정전류 조건으로 운전한 대면적 MEA를 공기극 입구, 중간, 출구의 세 부분으로 분할 하여 각각의 MEA에 대한 성능을 관찰한 결과, 대면적 MEA 운전시 홍수 (flooding) 현상이 심했던 공기극 출구 쪽 MEA의 성능 저하가 두드러졌다. 이는 홍수 현상에 의한 촉매의 열화 및 GDL의 박리에 의한 것으로 판단된다. 이 중 특히 촉매의 열화 현상과 관련하여, 출구 방향으로 갈수록 촉매의 전기화학적 활성 면적의 감소가 관찰되나 이는 촉매 입자의 뭉침 (agglomeration) 현상에 의한 것이라기 보다는 촉매 입자의 용해 (dissolution)와 이동 (migration)으로 인한 촉매의 유실 때문인 것으로 판단된다. 전체적인 성능 감소 및 촉매의 열화 정도는 공기극의 홍수와 직접적인 비례관계가 있으며, 이를 해소하기 위한 물관리 기법 및 분리판 디자인의 개선이 요구된다.

측면보조전계 인가 전기영동전착 초전도후막 (Superconducting Thick Film by Lateral Field Assisted EPD)

  • 전용우;소대화;조용준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.679-685
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    • 2004
  • 전기영동전착법은 제작장치와 공정이 간단하고 두께제어 및 다양한 형태의 초전도 막과 선재 제작이 가능한 경제적 효율성과 기술적 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 전착공정 개발을 통한 분말의 치밀성 및 배향성 향상을 위한 최적화 방안과, 건조 및 열처리 과정에서의 크랙 및 기공현상과 같은 문제점을 극복할 수 있는 균일한 표면의 확보에 관한 연구를 수행하였으며 전기영동전착 초전도 후 막 테이프 제조를 위한 공정의 최적화 방안에 대하여 연구하였다. YBCO 초전도 후막의 균일한 표면과 초전도특성 향상을 위한 공정개선방법으로는 수직방향 교류전계 인가 방식을 적용한 시스템을 최초로 개발하여 전기영동전착 공정에 적용하였다. 본 연구에서 제안한 수직방향 교류전계 인가 방식은 경제적 효율성을 위하여 60 Hz의 25∼120 V/cm의 상용전원을 사용하였으며, 제작된 후막은 기공과 크랙현상이 제거된 균일한 후막으로 여기서 얻어진 대표적인 특성 값들은 임계온도(Tc,zero) 90 K, 임계전류밀도 3419 A/$\textrm{cm}^2$의 값을 얻었다. 직류 전착전계만을 사용하여 제작된 후막의 임계전류밀값인 2354 A/$\textrm{cm}^2$에 비하여 45% 이상 향상된 특성을 확보하였다.

반응표면분석에 의한 방선균 Streptomyces chibaensis J-59 포도당 이성화효소의 생산 최적화 (Optimizing Conditions for Streptomyces chibaensis J-59 Glucose Isomerase Production Using Response Surface Methodology)

  • 주길재;박희동
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제14권
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    • pp.101-110
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    • 1996
  • Jar fermentor 배양에서 S. chibaensis J-59로 부터 포도당 이성화효소의 최적 생산조건을 확립하기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 실험계획은 중심계획합성법을 이용하였고, 3가지 실험요인으로는 공기주입량(vvm), 교반속도(rpm), 포도당의 농도(%)로 선별하였다. 요인실험의 결과로 회귀계수를 산출한 후 반응표면 회귀식을 구하였다. 효소 생산량의 변화에 대한 회귀식의 결정계수(R2)는 0.9776이였고, 분산분석의 F-ratio가 12.487이었으며, 이때 유의성(Prob>F)은 5% 이내로 인정되었다. 능선분석 결과, 효소생산 최대값은 공기주입량 2.227vvm, 교반속도 587.5rpm, glucose 농도 0.586%로 나타났으며 이때 반응표면 회귀식에 의해 추정하는 예상 효소활성은 7.67 단위로 나타났다. Jar fermentor 배양에서의 최적화 회귀식에 따라 1% birchwood xylan, 1.5% CSL, 0.1% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.012% $CoCl_2{\cdot}6H_2O$, (pH 7.0)로 구성된 배지에 초기 pH를 7.0으로 조정하여 배양 종료까지 7.0을 유지하면서 공기주입량을 2.2vvm, 교반속도를 580rpm, glucose 농도를 0.586%로 하여 $30^{\circ}C$에서 42 시간 배양하였을때, 실제 효소생산량은 7.43 단위로 상기 분석법에서 예상한 효소 생산량의 97%에 달하였고, 플라스크배양의 효소생산량 (2.78 GIU/ml)보다 약 2.7배 가량 효소생산이 증가되었다.

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