Zhang, Jian;Tang, Jian;Wang, Zhonghui;Wang, Feng;Yu, Gang
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권3호
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pp.1204-1227
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2020
The tradeoff between energy conservation and traffic balancing is a dilemma problem in Wireless Sensor Networks (WSNs). By analyzing the intrinsic relationship between cluster properties and long distance transmission energy consumption, we characterize three node sets of the cluster as a theoretical foundation to enhance high performance of WSNs, and propose optimal solutions by introducing rendezvous and Mobile Elements (MEs) to optimize energy consumption for prolonging the lifetime of WSNs. First, we exploit an approximate method based on the transmission distance from the different node to an ME to select suboptimal Rendezvous Point (RP) on the trajectory for ME to collect data. Then, we define data transmission routing sequence and model rendezvous planning for the cluster. In order to achieve optimization of energy consumption, we specifically apply the economic theory called Diminishing Marginal Utility Rule (DMUR) and create the utility function with regard to energy to develop an adaptive energy consumption optimization framework to achieve energy efficiency for data collection. At last, Rendezvous Transmission Algorithm (RTA) is proposed to better tradeoff between energy conservation and traffic balancing. Furthermore, via collaborations among multiple MEs, we design Two-Orbit Back-Propagation Algorithm (TOBPA) which concurrently handles load imbalance phenomenon to improve the efficiency of data collection. The simulation results show that our solutions can improve energy efficiency of the whole network and reduce the energy consumption of sensor nodes, which in turn prolong the lifetime of WSNs.
Generally, Sewage Treatment Plants(STPs) are complexes systems in which a range of physical, chemical and biological processes occur. However, their performance strongly depends on the know-how acquired by the field-engineer. Recently, in order to solve this situations, various operation and management technologies based on the Instrumentation, Control and Automation(ICA) have been developed. As a economies-environmental affect point of view, this study was for the performance evaluation and assessment of results from the Smart Operation System(SOS) in full-scale STP. The SOS in STP consisted of the process monitoring module, including real-time influent prediction and effluent simulation, and the Smart Air Control(SAC) module. According to the results from field test for 2 years, the results of economical evaluation, amount of benefits and cost saving by the SOS have shown to be much higher than that of traditional operation. Nevertheless, the removal load(kg/yr) of BOD 13.3 %, COD 28.2 %, TN 44.4 % and TP 20.8 % were increased, respectively. Remarkable improvement of removal load could be achieved after the SOS was adapted. It was concerned that the SOS offer a user friendly functionalities and cost saving needed by the field-engineers. In addition, it was expected that the results of this study would supply helpful information for design and cost saving for the SOS in full-scale STP.
최근 산업 자동화 분야에서는 확장성을 고려한 표준화된 소프트웨어 기반 모션 제어 시스템 개발 방법과 다품종 소량 생산을 위한 다양한 동작 모드 지원에 대한 요구가 증대되고 있는 추세이다. 소프트웨어 기반 모션 시스템은 단일 장비 상에서 다양한 동작 모드 전환이 용이하게 하지만 다중 동작 모드를 쉽게 정의하는 도구와 동작 모드 변경에 대한 표준화된 동작 절차가 정의되어 있지 않은 상태에서 다중 동작 모드를 지원하는 모션 제어시스템을 구성하는 것은 쉽지 않다. 본 논문에서는 PLCopen 표준 호환 모션 블록들을 이용해 다중 동작 모드를 구성하고 모드 변경을 외부에서 구동하기 위한 프로토콜을 포함하는 모션 레시피 개념을 제안한다. 제안된 모션 레시피 개념은 IEC 61131-3 표준 호환 통합개발 환경인 Beremiz의 기능을 확장하여 구현하였으며, 실제 테스트베드 상에서 그 동작을 검증하였다.
전투 시스템은 목적에 따라 각기 다른 특성을 가지는데, 주요 목적과 관련된 기능을 하는 부품이 다른 기능과 관련된 부품보다 중요하다. 또한 이러한 부품의 피격 확률은 면적에 비례한다고 볼 수 있다. 따라서 부품의 중요도 및 피격 확률을 모두 고려하여 취약성 분석이 이루어져야 하며, 전투 시스템의 설계 단계에서부터 분석된 결과를 반영하여야 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 관련 연구를 바탕으로 FMECA 기반의 위험도를 적용하고, 전차의 구성 부품별 위험도를 도출하기 위한 방법과 계산 기준을 정의하며, 통합 위험도를 이용한 부품별 취약성 분석 방법을 제안한다. 추가적으로, 제안한 기법을 자동화해주는 위험도 기반의 취약성 분석 프로그램을 개발하고, 그것을 활용하여 제안한 기법의 유용성을 실험한다.
산업체가 필요로 하는 인력의 양성을 위하여 대학에서는 공학교육의 질을 향상시키는 다양한 노력이 이뤄지고 있다. 유공압기초실습은 그러한 노력의 일환인 공학교육 인증과목으로, 자동화가 요구되는 모든 산업 분야에서 폭넓게 사용되고 있는 공압기기의 구성과 원리를 이해하고, 전기시퀀스회로의 프로그래밍과 공압시스템의 응용 설계능력 배양을 교과목 목표로 하고 있다. 본 교과목은 주당 3시간의 수업을 통하여 이론과 실습을 병행해야 하는데 실제 학생들에게 많은 내용을 전달하기에는 시간적인 여유가 절대적으로 부족하다. 이로 인하여 단편적인 전문지식 전달 강의로 진행 될 수밖에 없으며 산업체와 연계된 교육 또한 어려운 실정이다. 본 논문에서는 이에 대한 해결방법으로 E러닝을 통한 보완학습을 제시하고 있다. 한 학기 동안 유공압기초실습교과목의 오프라인 수업과 E러닝을 병행하고, 수업에 참여한 학생들을 대상으로 설문을 실시하여 보완학습에 대한 효과를 분석하였다. 그리고 추후 필요한 연구에 대해서도 제시하였다.
최근 우리 군은 장병들의 삶의 질 향상과 군 구조 개편에 따른 이동성능 향상을 위해 모듈러 공법으로 노후시설 개선사업을 추진하고 있고 향후에도 본 공법에 대한 수요는 점차 증가할 것으로 예상된다. 그러나 2005년부터 본 공법을 적용하여 우리군에 시공한 시설들은 아직 초기단계로서 설계도서에 모듈러 건축특성을 충분히 반영하지 못하고 일부 공사를 습식공법으로 시공하였으며 또한 현장제작 비율이 높아 공기가 지연되고 품질이 저하되는 사례가 발생하였으므로 단계별로 문제점을 분석하고 개선방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서 그동안 준공된 시설을 분석한 결과, 현장작업과 습식공법을 최소화할 수 있도록 설계하여야 하며 생산성향상을 위해 자동화 설비를 구축하여야 하고 단위모듈 이송 전 이동경로에 대해 주행시험을 실시하여 도로조건을 확인해야 하며 현장조립 시에는 모듈간 접합 및 연결방법을 개선하여 품질을 향상시켜야 할 것이다.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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제2B권3호
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pp.115-124
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2002
This paper presents an active auxiliary edge-resonant DC link snubber with a ringing surge damper and a three-phase voltage source type zero voltage soft-switching inverter with the resonat snubber treated here for the AC servo motor driver applications. The operation of the active auxiliary edge-resonant DC link snubber circuit with PWM voltage is described, together with the practical design method to select its circuit parameters. The three-phase voltage source type soft-switching inverter with a single edge-resonant DC link snubber treated here is evaluated and discussed for the small-scale permanent magnet (PM) type-AC servo motor driver from an experimental point of view. In addition to these, the AC motor stator current and its motor speed response for the proposed three-phase soft-switching inverter employing Intelligent Power Module(IPM) based on IGBTS are compared with those of the conventional three-phase hard-switching inverter using IPM. The practical effectiveness of the three-phase soft-switching inverter-fed permanent magnet type AC motor speed tracking servo driver is proven on the basis of the common mode current in a novel type three-phase soft-switching inverter-fed AC motor side and the conductive noise on the mains terminal interface voltage as compared with those of the conventional three-phase hard-switching inverter-fed permanent magnet type AC servo motor driver for the speed tracking applications.
With the growing traffic density and increasing comfort requirements, the automation of the drive train will gain importance in vehicles. The automatic clutch actuation relieves the drivers especially in urban driving and stop-and-go traffic conditions. This paper describes the dynamic modeling of a clutch actuator and clutch spring. The dynamic model of the clutch system is developed using MATLAB/Simulink, and evaluated by experimental data using a test rig. This performance simulator is useful to develop the clutch-by-wire (CBW) system for an automated manual transmission (AMT). The electro-mechanical type CBW system is also implemented as an automatic clutch for AMT. The prototype of CBW system is designed and implemented systematically, which is composed of an electric motor, worm gear and slider-crank mechanism. The test rig is developed to perform the basic function test of the automatic clutch, and the developed prototype is validated by the experimental data on the test rig.
Korea's protected horticulture is rapidly increasing in scale due to various advantages such as year-round harvesting, labor savings through automation and shortened culture period, and greater income generation. This study was conducted to investigate the impact of protected horticulture on water quality. The results of this study are expected to provide basic data contributing to improvements towards sustainable agriculture and eco-friendly design of protected horticulture complex. The average T-N and T-P loads from vinyl greenhouses were 286.55± 143.98 mg/L and 59.14±13.77 mg/L, respectively and those from glass greenhouses 380.68 ± 150.41 mg/L and 61.85±20.72 mg/L. The annual discharge of wastewater derived from the monthly discharge from the horticulture greenhouses were estimated at 2597 ton/ha, with the annual phosphorus load amounting to 155.3 kg/ha. The average T-N and T-P loads in the tested greenhouse effluents were in excess of 8.3- and 13.5-fold the standards for the Korean wastewater plant effluent. The waste nutrient solution discharged from a protected horticulture complex can cause water contamination. Therefore, there is a need to conduct follow-up research using a water purification system or a trench method to develop a eco-friendly protected horticulture complex for sustainable agriculture.
이 연구에서는 교수포트폴리오와 학습포트폴리오의 개념과 내용을 정의하고 외국대학의 사례를 통해 교수-학습 포트폴리오가 교수의 교육업적평가에 어떻게 활용되고 있는지를 조사해 보았다. 여러 문헌과 현장자료를 수집하여 분석해 본 결과, 교수-학습포트폴리오는 교수-학습 활동에서 다양한 각도로 활용되고 있으며 그 개념 또한 다양하였다. 본 연구에서 조사한 10개의 외국 대학에서는 교수의 교육업적 평가요소로 교수-학습 포트폴리오를 채택하고 승진심사나 성과급 평가에도 활용하고 있었으나 국내 대학에서는 아직 이런 제도를 채택하지 않고 있거나 공학교육인증제의 확산과 더불어 도입하기 시작하는 단계에 있는 것으로 조사되었다. 또한 이 연구에서는 교수-학습 과정에서 기존의 강의계획서 개념을 뛰어 넘는 교수자의 교수포트폴리오와 더불어 학습자에 의해 작성되는 학습포트폴리오가 교육의 질을 높이는 필수 요소임을 파악하고 강조하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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