• 제목/요약/키워드: Heat output

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초소형 바이너리 발전 플랜트를 위한 Neuro PID 제어 (Neuro PID Control for Ultra-Compact Binary Power Generation Plant)

  • 한건영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1495-1504
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    • 2021
  • 초소형 바이너리 발전 플랜트는 열원과 냉각원 사이의 저온도차 열에너지를 이용하여 열에너지를 전력으로 변환한다. 실제 발전환경에서 플랜트의 특성치는 환경 조건이나 관련 장비의 부식과 같은 부정적인 영향으로 인해 변동하고, 플랜트 특성치의 변동은 PID 파라미터가 고정된 종래의 PID 제어시스템에서 불안정한 터빈 출력으로 이어진다. 본 논문에서는 플랜트의 특성치 변동에 따라 PID 파라미터를 적응적으로 조정하는 신경망 기반의 Neuro PID 제어시스템을 제안한다. 초소형 바이너리 발전 플랜트의 동작점 근방에서 동특성을 나타내는 이산시간 전달함수 모델을 도출하고, 제안된 제어시스템의 설계 전략을 기술한다. 제안된 Neuro PID 제어시스템을 종래의 PID 제어시스템과 비교하고, 시뮬레이션 결과를 통해 그 유효성을 보인다.

리튬 이차전지의 저온 성능 개선을 위한 에너지 순환 작동 연구 (Improved Low-temperature Performance of Lithium Secondary Battery Using Energy Circulating Operation)

  • 윤현기;하상현;이재인
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.421-428
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    • 2021
  • Lithium-ion secondary batteries exhibit advantageous characteristics such as high voltage, high energy density, and long life, allowing them to be widely used in both military and daily life. However, the lithium-ion secondary battery does have its limitation; for example, the output power and capacity are readily decreased due to the increased internal impedance during discharging at a lower temperature (-32℃, military requirement). Also, during charging at a lower temperature, lithium dendrite growth is accelerated at the anode, thereby decreasing the battery capacity and life as well. This paper describes a study that involves increasing the internal temperature of lithium-ion secondary battery by energy circulation operation in a low-temperature environment. The energy circulation operation allows the lithium-ion secondary battery to alternately charge and discharge, while the internal resistance of lithium-ion battery acts as a heating element to raise its own temperature. Therefore, the energy circulation operation method and device were newly designed based on the electrochemical impedance spectroscopy of the lithium-ion secondary battery to mediate the battery performance at a lower temperature. Through the energy circulation operation of lithium ion secondary battery, as a result of the heat generated from internal resistance in an extremely low-temperature environment, the temperature of the lithium-ion secondary battery increased by more than 20℃ within 10 minutes and showed a 75% discharging capacity compared with that at room temperature.

Application of POD reduced-order algorithm on data-driven modeling of rod bundle

  • Kang, Huilun;Tian, Zhaofei;Chen, Guangliang;Li, Lei;Wang, Tianyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권1호
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    • pp.36-48
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    • 2022
  • As a valid numerical method to obtain a high-resolution result of a flow field, computational fluid dynamics (CFD) have been widely used to study coolant flow and heat transfer characteristics in fuel rod bundles. However, the time-consuming, iterative calculation of Navier-Stokes equations makes CFD unsuitable for the scenarios that require efficient simulation such as sensitivity analysis and uncertainty quantification. To solve this problem, a reduced-order model (ROM) based on proper orthogonal decomposition (POD) and machine learning (ML) is proposed to simulate the flow field efficiently. Firstly, a validated CFD model to output the flow field data set of the rod bundle is established. Secondly, based on the POD method, the modes and corresponding coefficients of the flow field were extracted. Then, an deep feed-forward neural network, due to its efficiency in approximating arbitrary functions and its ability to handle high-dimensional and strong nonlinear problems, is selected to build a model that maps the non-linear relationship between the mode coefficients and the boundary conditions. A trained surrogate model for modes coefficients prediction is obtained after a certain number of training iterations. Finally, the flow field is reconstructed by combining the product of the POD basis and coefficients. Based on the test dataset, an evaluation of the ROM is carried out. The evaluation results show that the proposed POD-ROM accurately describe the flow status of the fluid field in rod bundles with high resolution in only a few milliseconds.

항공 라이다와 딥러닝 기반 도시 수목 면적 지도를 이용한 개별 도시 수목 탐지 (Detection of Individual Trees in Human Settlement Using Airborne LiDAR Data and Deep Learning-Based Urban Green Space Map)

  • 이연수 ;손보경 ;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_4호
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    • pp.1145-1153
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    • 2023
  • 도시 수목은 대기 중 이산화 탄소 흡수, 대기질 개선, 도시열섬 현상 완화 및 생태계서비스 제공과 같은 중요한 역할을 한다. 도시 수목을 효과적으로 관리하고 보전하기 위해서는 위치, 상태, 수종, 개체 수 등에 대한 정확한 공간 정보가 필요하다. 본 연구에서는 딥러닝 기반의 고해상도 도시 수목 면적 지도를 이용해 도시 지표면으로부터 수목을 분리하고, 국지적 최대값 필터링을 통해 수목의 위치를 정확하게 탐지하는 알고리즘을 제안한다. 도시의 다양한 생육 환경을 고려해 일률적인 필터 크기를 사용하는 대신, 수고에 따라 적절한 필터 크기를 선택해 수목 탐지 성능을 향상시켰다. 수원시 전역을 대상으로 구축한 도시 수목 위치 및 수고 정보는 도시 생태계의 지속가능한 관리와 탄소 저감 대책을 위한 기반이 될 것이다.

1.29 GHz 펄스파로 산출한 대기경계층 고도 (Atmospheric Boundary Layer Height Estimated based on 1.29 GHz Pulse Wave)

  • 서지우;권병혁;이경훈;이건명
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1049-1056
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    • 2023
  • 대기경계층 고도는 지면의 가열로 인해 발생한 난류가 경계층 내의 열, 수증기 등을 혼합하면서 생성되는 꼭대기로 일반적으로 열역학적 방법을 통해 결정한다. 윈드프로파일러는 대기 중으로 보낸 신호의 산란 정보로 대기의 정보를 산출한다. 윈드프로파일러 관측으로 대기경계층 깊이를 결정하기 위해 난류 성분의 스펙트럼 및 난류운동에너지 소산율, 굴절지수구조계수를 산출하는 방법을 제시하였다. 라디오존데 자료를 기반으로 산출한 온위와 비습의 연직 분포 특징과 비교하여 윈드프로파일러 산출물 기반의 대기경계층 고도 결정 방법이 매우 유용한 것으로 평가되었다.

CVT구조를 적용한 2단 변속기의 효율특성에 관한 연구 (A study on Shift Efficiency Characteristics of a 2-speed Transmission applying CVT Structure)

  • 염광욱
    • 한국가스학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.59-64
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    • 2024
  • 본 연구에서는 초소형 특수목적형 전기자동차에 적용 가능한 초소형 변속기에 대한 연구를 진행하였다. 일반적으로 전기자동차에서는 다단 기어형태의 변속기를 삭제하고 모터의 출력을 제어하거나 감속기를 통해 초기 구동력을 확보한다. 그러나 전기카트나 경형 전기자동차와 같은 초소형 차량에서는 배터리 용량이 상대적으로 적기 때문에 적재 상태에 따라 주행 거리가 감소하거나 모터에 부하가 가해질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CVT(Continuously Variable Transmission)의 변속 메커니즘을 적용하여, 구배 상태나 적재 상태와 같은 필요한 상황에서 변속이 가능한 고단 0.625와 저단1.6의 기어비를 갖는 2단 구조의 감속기를 개발하였다. 선정된 기어비를 기반으로 변속기를 설계하고, 개발된 변속기의 동력 전달 효율을 검증하기 위해 시험기를 제작하였다. 이 시험기를 통해 변속기의 회전 속도와 부하량을 변화시키며 동력 전달 효율 특성을 확인하고, 변속과 구동 시 발생되는 발열 특성도 확인하였다. 그 결과를 토대로 CVT구조를 갖는 2단 구조의 변속기를 개발하였다.

거제${\cdot}$한산만 양식굴 Crassostrea gigas의 에너지 전환 효율 (EFFICIENCY OF ENERGY TRANSFER BY A POPULATION OF THE FARMED PACIFIC OYSTER, CRASSOSTREA GIGAS IN GEOJE-HANSAN BAY)

  • 김용술
    • 한국수산과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.179-183
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    • 1980
  • 거제${\cdot}$한산만 양식굴 Crassostrea gigas의 에너지 전환 효율을 추정하기 위하여 한 양성 기간인 1979년 7월부터 1980년 4일까지 성장도, 생식 물질 방출량, 패자 형성량, 호흡량, 집단 감모율에 대한 현지 생체 실측 조사를 행하였으며, 연체부의 물질 조성 및 에너지 함량, 패각의 유기 물질 및 생식 물질의 에너지 함량을 각각 측정하고, 호흡량에서 호흡 열량 계수를 사용하여 이화 에너지양을 계산하였다. 이상의 자료에서 동화 에너지양에 대한 연체부 에너지양의 비율로 순 에너지 전환 효율을 계산하고 동화 효율을 측정하여 섭취 에너지양에 대한 연체부 에너지양의 비율로 총 에너지 전환 효율을 계산하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 각고(SH) 및 연체부 건조 중량 (DW)의 반월령(t)에 따른 성장도; $$SH=6.33(1-e^{-0.2421(t+0.54)}),\;(0<\leqq10)$$ $$SH=4.44+0.14t,\;(10{\leqq}t{\leqq}20)$$ $$DW=0.608(1-e^{-0.2421(t+0.54)2.589}),\;(0 $$DW=1.53\times10^{-6}\times(4.44+0.14t)^{7.2},(10{\leqq}t{\leqq}20)$$ 2. 생식물질 방출량(G): $$G=0.0145+(3.95\times10^{-3}{\times}SH^{2.9861}$$ 3. 패각 형성량(SO); $$SO=0.000648{\times}SH^{2.527}$$ 4. 호흡량(R); $$log\;R=(0.0386T-0.5381)+(0.6409-0.0083T){\cdot}log\;DW$$ 5. 연체부 에너지 함량; 3.93(7월)-4.54(4월) Kcal/g, DW(질소 보정에 의한 계산값) 6. 생식 물질의 에너지 함량$(E_G)$: $$E_G,\;Kcal=\frac{1}{4}[0.0149SH^{2.961}+0.0547]$$ 7. 패각 유기물의 에너지 함량$(E_{so})$; $$E_{so},\;Kcal=0.00184SH^{2.527}$$ 8. 호흡 에너지 계수: 3.18(8월)-3.31(4월) cal/mg $O_2$ 9. 집단 총 감모율 : $36\%$ 10. 동화 효율 : $55.5\%(40\~70\%)$ 11. 순 에너지 전환 효율 : $28\%$ 12. 총 에너지 전환효율 : $15.28\%(11\~20\%)$.

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Evaluation of Amino Acid and Energy Utilization in Feedstuff for Swine and Poultry Diets

  • Kong, C.;Adeola, O.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권7호
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    • pp.917-925
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    • 2014
  • An accurate feed formulation is essential for optimizing feed efficiency and minimizing feed cost for swine and poultry production. Because energy and amino acid (AA) account for the major cost of swine and poultry diets, a precise determination of the availability of energy and AA in feedstuffs is essential for accurate diet formulations. Therefore, the methodology for determining the availability of energy and AA should be carefully selected. The total collection and index methods are 2 major procedures for estimating the availability of energy and AA in feedstuffs for swine and poultry diets. The total collection method is based on the laborious production of quantitative records of feed intake and output, whereas the index method can avoid the laborious work, but greatly relies on accurate chemical analysis of index compound. The direct method, in which the test feedstuff in a diet is the sole source of the component of interest, is widely used to determine the digestibility of nutritional components in feedstuffs. In some cases, however, it may be necessary to formulate a basal diet and a test diet in which a portion of the basal diet is replaced by the feed ingredient to be tested because of poor palatability and low level of the interested component in the test ingredients. For the digestibility of AA, due to the confounding effect on AA composition of protein in feces by microorganisms in the hind gut, ileal digestibility rather than fecal digestibility has been preferred as the reliable method for estimating AA digestibility. Depending on the contribution of ileal endogenous AA losses in the ileal digestibility calculation, ileal digestibility estimates can be expressed as apparent, standardized, and true ileal digestibility, and are usually determined using the ileal cannulation method for pigs and the slaughter method for poultry. Among these digestibility estimates, the standardized ileal AA digestibility that corrects apparent ileal digestibility for basal endogenous AA losses, provides appropriate information for the formulation of swine and poultry diets. The total quantity of energy in feedstuffs can be partitioned into different components including gross energy (GE), digestible energy (DE), metabolizable energy (ME), and net energy based on the consideration of sequential energy losses during digestion and metabolism from GE in feeds. For swine, the total collection method is suggested for determining DE and ME in feedstuffs whereas for poultry the classical ME assay and the precision-fed method are applicable. Further investigation for the utilization of ME may be conducted by measuring either heat production or energy retention using indirect calorimetry or comparative slaughter method, respectively. This review provides information on the methodology used to determine accurate estimates of AA and energy availability for formulating swine and poultry diets.

한방근무 간호사의 업무분석 (An Analysis on Nursing Activity in Oriental Hospital)

  • 강현숙;조결자;김광주;김귀분;조미영;서연옥;신혜숙;전은영;정숙자;이혜진
    • 대한간호
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    • 제33권5호
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    • pp.63-75
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    • 1995
  • The need of oriental nursing role is recently increasing. The implication of this trend is enormous not only for the need of independent of independent oriental nursing intervention. Hence, this study was designed to describe the characteristics of oriental nursing activity and identify the meaning of nursing activity in oriental hospital. A total of 24 nurses were selected by convenience sampling from eight units at one oriental hospital. A total of 168 data were collected using minute-by-minute recording during nurse s work shift. The data were analyzed using nova and scheffe method as post-hoc test The results of this study are as follows; 1. the category of nursing activity in oriental hospital 74.4% of nursing activity was the patient-oriented nursing care. The nursing activity included others (18.28%), the function-oriented nursing care (7.07%), and staff-oriented care (0.2%). 29.1 % of the patient-oriented nursing care was the direct care, and 24. 5 % of the patient-oriented nursing care was the indirect care. There was a lack of patient education and the communication patient. 2. Nursing activity in oriental hospital by characteristics 1) Nursing activity by unit For patient-oriented nursing care, there was a statistically significant difference among 8 units. In the critical care unit, the patient-oriented nursing care was mostly performed. For function-oriented nursing care, there was statistically significant difference among 8 units. In the physical therapy unit, the function-oriented nursing care was mostly performed. 2) Nursing activity in oriental hospital For all kinds of nursing activity, there was a statistically significant difference between shifts. In night shift patient-oriented nursing care, function-oriented nursing care, and other kinds of nursing care was mostly performed. Patient-oriented nursing care included indirect care, treatment set management, and the breaktime. In day shift, staff-oriented nursing care was performed. 3) Nursing activity in oriental hospital For all kinds of nursing activity, there was not a statistically significant difference by day. The day has not impact on nursing activity. 3. the meaning of activity in oriental hospital The results of this study show that the patient-oriented care was vital check, input! output check, medication, bedsore prevention, nasogastric feeding, oral care, catheterization care, perinatal care, nursing care associated with acupuncture and moxacautery, observation (fever, sweating), heat and cold application communication with patent and family, and patient room management In conclusion, two issues associated with the findings of the research appeated to be involved in the difficulty of nursing activity in hospital. The first issue was the nursing care in oriental hospital provided by nurses who have a limited understading of the principles of oriental medicine. The second issue was the deficiency of systematic guideling for oriental nursing activity. The findings suggest the need to develop the systematic guideline for oriental nursing activity. The need of continuing education for nurses who work in the oriental hospital, and the need of nursing education including oriental nursing are critical.

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여드름 치료를 위한 PWM 기반 광 조사 시스템 설계 (Design of PWM-Based Photo Irradiation System for Acne Treatment)

  • 김창수;임현수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.207-215
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    • 2012
  • 광 역학치료(Photodynamic therapy: PDT) 중 하나인 기존의 LED 광 조사는 연속파(Continuous wave: C.W) 방식의 635 nm 파장으로 여드름 치유에 가장 많이 사용되어 왔으나, 이 방식은 에너지효율이 낮고 생체조직에 열이 많이 발생하여 개선의 방안이 필요했다. 본 논문에서는 에너지효율을 높이고 여드름 치료를 위하여 생체조직에서의 열적 파괴현상을 방지하기위해 PWM(펄스 폭 변조: Pulse Width Modulation)을 활용한 여드름 치료용 LED 광 조사장치를 설계하였다. 시스템 구성은 크게 Timer 모듈, PWM 모듈, 광학전달 장치로 크게 세구성하여 설계하였으며, 여드름 치료를 위한 피부 투과 깊이를 높이기 위하여 광학전달 장치는 660 nm 파장의 1 W LED를 사용하였다. PWM 제어를 이용하여 발생된 주파수와 파형을 확인하고, 660 nm LED의 출력에너지 및 생체조직의 표면온도를 확인하여 안정적인 에너지출력과 생체조직의 안정성에 대해 평가하였다. 그 결과 여드름 치료를 위한 660 nm 파장의 1 W LED 광 에너지를 얻기 위하여 C.W 방식으로 사용하였을 경우 전력손실이 높고 생체조직에서의 열적 파괴현상을 보였으나, PWM 방식을 구현함으로써 펄스 폭 변조를 통하여 LED의 전력소모를 낮추었고, 생체조직의 열적 파괴현상이 나타나지 않아 여드름 치료를 위해 사용할 경우 C.W 방식보다 PWM 방식이 더 안전하고 효과적일 것으로 사료된다.