• 제목/요약/키워드: Initial Design Step

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가우스 괄호법을 이용한 유한 물점을 갖는 줌 렌즈에 대한 일반적인 수치해석적 근축광선 줌 궤적 추적 (General Numerical Calculation Method for Paraxial Zoom Loci of Zoom Lenses with Finite Object Distance by Using Gaussian Bracket Method)

  • 이도경;유남준;조재흥;류재명;이해진;강건모
    • 한국광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.156-165
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    • 2009
  • 가우스 괄호법을 이용하여 무한 물점을 포함한 모든 유한 물점을 대상으로 하는 모든 복잡한 줌 렌즈에서 사용가능한 일반적인 근축광선 줌 궤적 추적식을 유도하였다. 이를 Visual Basic으로 프로그램화하여 수치해석적으로 줌 궤적을 구하였다. 이 결과 이 식의 해는 물체의 거리에 관계없이 모든 종류의 줌 렌즈에서 줌 궤적에 대한 초기설계에 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이 식의 유용성을 증명하기 위하여 $M_{4a}$$M_{4h}$ 형태의 4군 줌 렌즈들과 $M_{5n}$ 형태의 5군 줌 렌즈의 줌 궤적을 유한 물점에 대해서 빠르게 산출할 수 있음을 보였다.

사무소건물 층수 증가에 따른 BIPV 발전량과 건물에너지소비량 저감에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Building Energy Consumption and Generation of BIPV System According to the Increase of the Number of Floors in Office Building)

  • 오명환;윤종호;신우철
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.36-41
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    • 2011
  • BIPV system that can alternate building envelope by making materials of PV module should be considered in initial design step for applying PV system efficiently in office building. Mean while, area of the building skin also increases as the number of floors increases, but the valid area that can apply BIPV system in effect decreases relatively. Despite of this weak point, installing BIPV system is still being evaluated as the only measure left that can reduce electronic energy consumption in the building. Therefore, the impact on building energy consumption according to the increase of the number of floors when BIPV system is applied in the building was analyzed. And it will be used as basic information for application of BIPV in office building. Conomic about application of BIPV is interpreted to be secured within the 10 story high. Forover the 11 floors, the methods of increasing the contribution ratio produced by BIPV system through the optimization of install angle and increase in install area of south, high efficiency should be considered. The ways to reduce basic load by integrated design with another renewable energy besides BIPV should be found. Later, the study on the total building energy comsumption with PV generation according to the various type of the basic load and ratio of the width and depth will be performed based on this study.

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IML 성형과정에 따른 잔류응력 및 열 충격에 의한 변형 예측 (Prediction of Residual Stress Caused by IML Process and Deformation Due to Thermal Impact)

  • 이재원;장유진;신승원;박승호;정하승
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.375-382
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    • 2010
  • 본 논문에서는 In-Mold Labeling(IML) 공정을 이용한 제품생산 과정에서 발생하는 잔류응력과 열변형을 예측할 수 있는 해석모델을 개발하였다. IML 은 선 공정된 필름을 금형에 넣은 후 수지를 사출하여 제품을 생산하는 방법으로, 일반적인 사출성형 공정방법에 비해 뛰어난 색감을 구현할 수 있을뿐 아니라, 반영구적 보존 등의 다양한 장점을 얻을 수 있다. 반면, IML 공정을 이용한 제품 생산의 경우 필름박리 등의 다양한 불량 현상이 발생하기도 하는데, 이 중 필름박리 현상의 주요한 원인 중 한가지로 지목되는 열 변형 현상을 수치해석을 통해 예측하고, 실제 실험결과와 비교하여 연구의 신뢰성을 검증하였다. 이는 IML 공정을 통해 생산되는 제품의 초기설계 단계로부터 필름박리 및 열 변형을 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

정유공정의 CCD(Corrosion Control Document) 개발 (Development of CCD(Corrosion Control Document) in Refinery Process)

  • 김정환;김지용;이영희;박상록;서순규;이윤화;문일
    • 한국안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.31-36
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    • 2009
  • This paper focuses on techniques of improving refinery reliability, availability, and profitability. Our team developed a corrosion control document(CCD) for processing of the crude distillation unit(CDU). Recent study shows the loss due to corrosion in US is around $276 billion. It's a big concern for both managers and engineers of refinery industry. The CCD consists of numerous parts namely damage mechanism(DM), design data, critical reliability variable(CRV), guidelines, etc. The first step in the development of CCD is to build material selection diagram(MSD). Damage mechanisms affecting equipments and process need to be chosen carefully based on API 571. The selected nine DM from API 571 are (1) creep/stress rupture, (2) fuel ash corrosion, (3) oxidation, (4) high temperature sulfidation, (5) naphthenic acid corrosion, (6) hydrochloric acid(HCL) corrosion, (7) ammonium chloride(salt) corrosion, (8) wet $H_2S$ corrosion, and (9) ammonia stress corrosion cracking. Each DM related to corrosion of CDU process was selected by design data, P&ID, PFD, corrosion loop, flow of process, equipment's history, and experience. Operating variables affecting severity of DM are selected in initial stage of CRV. We propose the guidelines for reliability of equipments based on CRV. The CCD has been developed on the basis of the corrosion control in refinery industry. It also improves the safety of refinery process and reduces the cost of corrosion greatly.

L-band 30-MW 클라이스트론용 고출력 펄스트랜스포머의 파라미터 평가 (Parameter Evaluation of High-Power Pulse Transformer for L-Band 30-MW Klystron)

  • 장성덕;손윤규;권세진;오종석;김상훈;양해룡;문성익;권봉환;조무현;남궁원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1079-1081
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    • 2007
  • An L-band Linear Accelerator System for E-beam sterilization is under construction for bio-technology application. The klystron-modulator system as an RF microwave source has an important role as major components to offer the system reliability for long time steady-state operations. A PFN line type pulse generator with a peak power of 71.5-MW, $7\;{\mu}s$, 285 pps is required to drive a high-power klystron. The high power pulse transformer has a function of transferring pulse energy from a pulsed power source to a high power load. The pulse transformer producing a pulse with a peak voltage of 275 kV is required to produce 30-MW peak and 60 kW average RF output power at the frequency of 1.3-GHz. We have designed the high power pulse transformer with 1:13 step-up ratio. The peak and average power capability is 71.5-MW (275 kV, 260 A at load side with $7\;{\mu}s$ pulse width) and 130 kW, respectively. In this paper, we present measurements and its analysis on the design parameters, and an initial test result as well as a design concept on the high-power pulse transformer.

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파라미터 맵을 이용한 차량용 인휠 전동기의 설계 (Design of In-Wheel Motor for Automobiles Using Parameter Map)

  • 김해중;이충성;홍정표
    • 한국자기학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.92-100
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    • 2015
  • 전기자동차는 구동방식에 따라 인휠(in-wheel) 방식과 인라인(in-line) 방식으로 구분될 수 있다. 인휠 방식 전기자동차는 기존의 자동차에서 사용하였던 변속기, 축, 차동기어 등을 제거 할 수 있기 때문에 구조가 간단해지고 차체를 경량화하여 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 파라미터 맵(parameter map)을 이용한 차량용 인휠 전동기의 설계 방법을 제시하고, 연속정격 5 kW급 전동기를 설계하여 제작 및 성능 검증을 한다. 우선 차량의 요구 성능을 만족하는 인휠 전동기의 용량을 결정하기 위해 차량의 총무게, 기어 효율, 바퀴의 등가반경, 등판각도 등을 고려한 차량동특성해석을 수행한다. 이것을 통해 전동기 용량을 결정하고, 전동기 형상 및 치수를 결정하기 위한 초기설계를 진행한다. 그리고 요구 성능을 만족하는 전동기 파라미터를 결정하기 위해 파라미터 맵을 이용한 파라미터 설계를 수행한다. 파라미터 맵을 통해 전동기 파라미터를 결정한 후 마지막으로 무부하역기전력의 왜형율(Total Harmonic Distortion, 이하 THD), 코깅토크(cogging torque), 토크리플(torque ripple) 등의 개선을 위해 최적설계를 수행한다. 최종 설계 모델에 대해 제작을 하였으며, 성능 검증 및 제시한 설계방법의 신뢰도 검증을 위해 부하시험을 진행한다.

A hybrid algorithm for the synthesis of computer-generated holograms

  • Nguyen The Anh;An Jun Won;Choe Jae Gwang;Kim Nam
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2003
  • A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

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빛 공해 방지를 위한 유럽형 LED 가로등용 비구면 광학계에 관한 연구 (A Study on Aspheric Optics European LED Streetlights Type for the Prevention of Light Pollution)

  • 이시우;이창수;현동훈
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.429-436
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    • 2013
  • In this study, we researched a pendant-type aspherical optical system, which could be applied to street lighting and security lighting in Europe. The goal of this research was eco-friendly artificial lighting that could be used for the one-to-one replacement of ordinary lighting. LED lighting was miniaturized by using one COB LED Module and one aspherical optical system, which could control the luminosity of the LED. Through the aspherical optical system, the light distribution angle could be controlled in a range of $140^{\circ}$ for the X-axis and $40^{\circ}$ for the Y-axis. This means that this optical system is appropriate for catenary-type lighting, which is widely used in Europe on both narrow and broad roads. The performance was determined using a lighting simulation program. This lighting system simulation showed that road rates M4 and M5 could be satisfied, with the condition of a 13-m height and 50-m distance (U0 and TI). The simulation program estimated that light pollution, which disturbs sleep, could beeliminated in the European streetlight case. Determining methods for the light distribution control, performance, and optimal lighting setup conditions is very important to prevent light pollution. Moreover, the initial step of developing the lighting system design and post management will require an effort with much analysis.

선형정보를 이용한 고해상도 광학영상과 SAR 영상 간 기하보정 (Registration between High-resolution Optical and SAR Images Using linear Features)

  • 한유경;김덕진;김용일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.141-150
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    • 2011
  • 다중센서자료를 동시에 활용하기 위해서는 센서 간의 정밀한 기하보정이 요구된다. 이에 본 연구에서는 선형정보를 추출하여 고해상도의 광학영상과 SAR 영상 간의 기하보정을 수행하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 기준영상과 대상영상에 대하여 수동으로 매칭쌍을 추출하여 두 영상 간의 좌표체계를 개략적으로 일치시켜주는 과정을 전처리로 수행하였다. 방사적 특성이 다른 두 영상에 대하여 Canny edge operator를 통해 선형 화소를 추출한 뒤, 비용함수를 구성하여 유사하다고 생각되는 점을 초기 매칭쌍으로 선정하고, 그 중에서 이상치로 판단되는 오매칭쌍을 제거하고 남은 대상을 최종 매칭쌍으로 추출하였다. 본 기법을 통해 영상 전역에 걸쳐서 고르게 분포된 다수의 매칭쌍을 추출할 수 있었을 뿐만 아니라, 고도가 높거나 고도 변화가 큰 지역적 특성으로 인해 지리적 위치오차를 포함하는 지역에서 추출된 매칭쌍을 효과적으로 제거할 수 있었다. 최종적으로 추출된 매칭쌍을 이용하여 piecewise linear function과 affine transformation을 결합한 새로운 변환모델식을 적용하여 기하보정 정확도를 높이고자 하였고, 수동으로 추출된 검사점을 통해 1.58의 RMSE 값을 도출하였다.

수조내 사각단면 구조물의 미끄럼 지진응답 특성 (Seismic Sliding Characteristics of Rectangular Structures Submerged in a Rectangular Pool)

  • 신태명;이희남
    • 소음진동
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    • 제8권2호
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    • pp.260-266
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    • 1998
  • 수조 내에 잠긴 구조물에 대한 미끄럼 지진응답의 해석시 비선형 모델에 포함되는 유체동적 효과를 계산할 때에 종래의 방법은 수조와 구조물 사이의 초기 간격 조건만으로 계산한 다음, 이를 지진 작용 시간동안 일정한 값으로 가정하여 사용하였다. 이는 지진시 수중구조물의 예상변위가 유체 간격에 비해 아주 작다고 가정하였기 때문이다. 그러나 유체 간격이 비교적 크지 않은 조건에서는 이 방법은 자칫 비보수적인 결과를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 건물내 수조에 잠긴 구조물에 대한 지진해석의 한가지 예를 통하여 어떠한 경우 얼마나 미끄럼변위를 과소평가 할 수 있는지를 보인다. 그리고, 이러한 경우 최대 미끄럼변위의 예측시 예상되는 과도한 오차를 피하기 위하여는 시간적분을 위한 각 적분 단위시간마다 유체동적 효과를 지속적으로 계산하여 개정하여 주어야 한다는 사실을 확인하였다.

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