• 제목/요약/키워드: Lifetime loss

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Simulation Study of Front-Lit Versus Back-Lit Si Solar Cells

  • Choe, Kwang Su
    • 한국재료학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.38-42
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    • 2018
  • Continuous efforts are being made to improve the efficiency of Si solar cells, which is the prevailing technology at this time. As opposed to the standard front-lit solar cell design, the back-lit design suffers no shading loss because all the metal electrodes are placed on one side close to the pn junction, which is referred to as the front side, and the incoming light enters the denuded back side. In this study, a systematic comparison between the two designs was conducted by means of computer simulation. Medici, a two-dimensional semiconductor device simulation tool, was utilized for this purpose. The $0.6{\mu}m$ wavelength, the peak value for the AM-1.5 illumination, was chosen for the incident photons, and the minority-carrier recombination lifetime (${\tau}$), a key indicator of the Si substrate quality, was the main variable in the simulation on a p-type $150{\mu}m$ thick Si substrate. Qualitatively, minority-carrier recombination affected the short circuit current (Isc) but not the opencircuit voltage (Voc). The latter was most affected by series resistance associated with the electrode locations. Quantitatively, when ${\tau}{\leq}500{\mu}s$, the simulation yielded the solar cell power outputs of $20.7mW{\cdot}cm^{-2}$ and $18.6mW{\cdot}cm^{-2}$, respectively, for the front-lit and back-lit cells, a reasonable 10 % difference. However, when ${\tau}$ < $500{\mu}s$, the difference was 20 % or more, making the back-lit design less than competitive. We concluded that the back-lit design, despite its inherent benefits, is not suitable for a broad range of Si solar cells but may only be applicable in the high-end cells where float-zone (FZ) or magnetic Czochralski (MCZ) Si crystals of the highest quality are used as the substrate.

무선 ATM망에서 rt-VBR 서비스를 위한 동적 슬롯 할당 기법 (Dynamic slot allocation scheme for rt-VBR services in the wireless ATM networks)

  • 양성룡;임인택;허정석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권4호
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    • pp.543-550
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    • 2002
  • 본 논문에서는 무선 ATM망에서 rt-VBR 서비스를 위한 동적 슬롯 할당 기법을 제안한다. 제안된 방식에서는 슬롯 할당을 요구하기 위한 예약 요청 패킷을 경쟁 기반으로 전송하고, 예약 요청이 성공하면 단말기에서는 비 경쟁 방식으로 동적 매개변수를 전달한다. 기지국 스케줄러는 예약이 성공한 단말기들이 잔여수명과 요청하는 슬롯 수와 같은 동적 매개변수를 전송하기 위한 DPS 미니슬롯을 할당한다. 한편 기지국 스케줄러는 단말기들이 전송한 잔여수명을 기반으로 잔여수명이 가장 짧은 단말기에게 상향 데이터 슬롯을 우선적으로 할당한다. 본 논문에서는 제안한 방식의 성능을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션의 결과, 제안한 동적 슬롯 할당 기법은 셀 손실률을 낮게 유지하면서 rt_VBR 서비스가 요구하는 전송 지연을 보장하고 있음을 알 수 있다.

여과형 시설에 적용되는 여재의 처리효율 영향인자를 고려한 실증화 평가 (Verification of the Filter Media Applied to Filter Type Facility Considering the Treatment Efficiency Factor)

  • 김태윤;이준배;이동우;신현석;김현철;권순철
    • 한국물환경학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.572-579
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    • 2017
  • Increased impervious surface caused by rapid urbanization serves to produce the discharge of non-point source pollutants such as total suspended solid (TSS). There exist various methods of removing TSS, including a filtration process using granular media (a well-known method to be practically used after the consideration of removal efficiency, clogging, and backwashing efficiency). To determine the TSS removal capability of the filter, we initially performed lab-scale experiments which assessed flow rates, influent concentrations, permeability co-efficients, the particular shapes of suspended solids and potential clogging, and also evaluated TSS removal efficiency when applied to filtration facility in a pilot-scale. In low filtration flux condition, the removal efficiency of suspended solids was more than 95 %, while decreased to 83% in high filtration flux. Regarding the clogging aspect of the experiment, total cumulative solids were loaded up to $19.15kg/m^2$, and TSS removal efficiency was noted to commence to decrease when the loaded solids exceeded $9.0kg/m^2$. It was also noted, however, that superior efficiency was maintained for six hours. In addition, for pilot-scale experiment, the removal efficiency was still high enough (83.4 %) for the solid concentration of 140 ~ 343 mg SS/L and after backwashing, head loss was recovered to 92 ~ 95 % during two hour filtration. With these results, It was confirmed that lifetime of the filter applied to the test was prolonged due to the high treatment efficiency and good backwashing efficiency for the cumulative solids load.

An Energy- Efficient Optimal multi-dimensional location, Key and Trust Management Based Secure Routing Protocol for Wireless Sensor Network

  • Mercy, S.Sudha;Mathana, J.M.;Jasmine, J.S.Leena
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권10호
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    • pp.3834-3857
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    • 2021
  • The design of cluster-based routing protocols is necessary for Wireless Sensor Networks (WSN). But, due to the lack of features, the traditional methods face issues, especially on unbalanced energy consumption of routing protocol. This work focuses on enhancing the security and energy efficiency of the system by proposing Energy Efficient Based Secure Routing Protocol (EESRP) which integrates trust management, optimization algorithm and key management. Initially, the locations of the deployed nodes are calculated along with their trust values. Here, packet transfer is maintained securely by compiling a Digital Signature Algorithm (DSA) and Elliptic Curve Cryptography (ECC) approach. Finally, trust, key, location and energy parameters are incorporated in Particle Swarm Optimization (PSO) and meta-heuristic based Harmony Search (HS) method to find the secure shortest path. Our results show that the energy consumption of the proposed approach is 1.06mJ during the transmission mode, and 8.69 mJ during the receive mode which is lower than the existing approaches. The average throughput and the average PDR for the attacks are also high with 72 and 62.5 respectively. The significance of the research is its ability to improve the performance metrics of existing work by combining the advantages of different approaches. After simulating the model, the results have been validated with conventional methods with respect to the number of live nodes, energy efficiency, network lifetime, packet loss rate, scalability, and energy consumption of routing protocol.

A Bio-inspired Hybrid Cross-Layer Routing Protocol for Energy Preservation in WSN-Assisted IoT

  • Tandon, Aditya;Kumar, Pramod;Rishiwal, Vinay;Yadav, Mano;Yadav, Preeti
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권4호
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    • pp.1317-1341
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    • 2021
  • Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.

가스밸브의 안전관리 현황 및 안전성 향상 연구 (모니터링을 중심으로) (Study on the Current Safety Management Status and Safety Improvement of Gas Valve)

  • 최병규;차민창;김진준
    • 한국가스학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.57-63
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    • 2016
  • 밸브는 설비 및 시스템의 제어를 위한 필수 요소로써 필수부품이지만 사용 중 Stem에서부터 볼까지의 연결부 유격으로 인한 개폐 불량이 발생할 수 있으며 이물질 유입, 마모, 크랙, 스크래치, 고착, 작동불량 등으로 인하여 사고로까지 이어질 수 있다. 사례 조사 결과 밸브의 고장 원인은 64%가 기밀누설이나 작동불량이었으며, 대부분의 밸브 누출 폭발사고는 설치현장에서 밸브 고착 등 작동불량을 해소하는 과정에서 발생했다. 이는 안전관리와 유지관리에 대한 시스템이 미비하고 안전밸브를 제외한 산업용 밸브의 유지관리 의무화가 되는 법규가 없어 권장사항과 유지관리 업체의 재량에 맡기고 있는 실정이기 때문이다. 따라서 철저한 유지관리로 위험요인을 제거하고 누출 사고 발생 시 피해의 최소화를 위해 초동대처방안이 마련되어야 한다. 본 연구에서는 산업현장에서 밸브의 사용 현황과 유지관리현황을 조사하고 밸브 모니터링을 통한 안전성 향상 방안을 제시하였다. 밸브상태진단 및 운영조회, 가스누출상시감시, 밸브 유지관리 비용절감, 전주기 수명관리 등의 효과를 갖는 모니터링 시스템 구축으로 가스안전관리 고도화에 기여할 수 있을 것이다.

문화재 복원용 속(速)경화형 Epoxy계 수지의 가속열화시험 및 고장분석 연구 (Accelerated Degradation Test and Failure Analysis of Rapid Curing Epoxy Resin for Restoration of Cultural Heritage)

  • 남병직;장성윤
    • 보존과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.467-483
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    • 2017
  • 본 연구에서는 문화재 복원용 속(速)경화형 Epoxy계 수지인 $Araldite^{(R)}$ rapid의 온도 스트레스에 의한 열화 특성을 분석하였다. 인장강도 및 접착강도는 $40{\sim}60^{\circ}C$에서 12,624시간까지 감소하여 내구성 및 접착특성의 미약한 열화가 발생하였다. 외부 응력 및 온도에 대한 안정성은 속(速)경화형에 비해 일반 경화형 Epoxy계 수지가 우수하여, 복원부의 강도 특성 및 응력 상태를 고려한 복원재료의 적절한 선택과 적용이 요구된다. $40{\sim}60^{\circ}C$에서 12,624시간까지 색차의 증가와 광택도의 감소 등 색상 및 광택 안정성은 취약하여, 향후 광학특성의 개선을 위한 안정성 향상 연구가 필요하다. 특히 접착제의 열적 특성(중량감소량, 열분해온도, 유리전이온도)은 기계적 물성 변화에 부분적으로 관여하였고, 피착재의 계면 특성 및 접착제의 기체투과특성(수분투과도)은 접착성능의 중요인자로 작용하였다. 따라서 도자기, 벽돌 및 석재와 같은 다공성 재질의 경우 항온항습에 의한 보존환경 관리가 중요하며, 옥외 전시유물의 경우 노출환경에 의한 물성 변화를 최소화할 수 있는 보존대책의 수립이 절실하다. 향후 이러한 결과는 문화재에 사용된 Epoxy계 수지의 열화속도 및 수명예측 자료로 활용될 것으로 기대된다.

상속세(相續稅)에 있어서의 형평(衡平)과 효율성(效率性)의 괴리(乖離) (Equity-Efficiency Trade-off: the Case of Inheritance Tax)

  • 문형표
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제12권4호
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    • pp.97-111
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    • 1990
  • 본고에서는 소득(所得) 또는 부(富)의 불평등도(不平等度)가 상속과정(相續過程)에 의해 야기 될 경우, 재분배적(再分配的) 상속세(相續稅)의 도입이 소득분포(所得分布)의 불균등도(不均等度) 및 사회후생(社會厚生)에 어떠한 영향을 미치는가를 살펴보았다. 이를 위하여 유산동기가 서로 다른 개인(個人)들로 구성된 중복세대 모형을 설정하여 상속세율(相續稅率)의 변화시 정체균형간(停滯均衡間)의 비교정학적 분석을 통하여 분배(分配) 및 후생효과(厚生效果)를 고찰하였다. 본고의 분석에 의하면 비례적(比例的) 상속세(相續稅)를 이용한 재분배정책(再分配政策)은 소득분포(所得分布)의 불균등도(不均等度)를 완화시키는 역할을 하나, 장기적(長期的)으로 평균소득(平均所得) 및 자본량(資本量)에 미치는 효과는 효용함수(效用函數)의 형태(形態)에 따라 다르게 나타났다. 또한 조세왜곡(組稅歪曲)에 의한 후생상실효과(厚生喪失效果)로 말미암아 상속세율(相續稅率)의 증가가 재분배효과(再分配效果) 및 정(正)의 장기소득효과(長期所得效果)를 갖더라도 사회후생(社會厚生)은 오히려 감소할 수 있음을 보였다. 경험적(經驗的)으로 합당(合當)하리라 기대되는 상수(常數)값을 이용한 수량적(數量的) 시뮬레이션 결과에 의하면, 실질이자율(實質利子率)이 그 황금률 수준보다 높고 한계효용(限界效用)의 탄성치(彈性値)가 충분히 클 경우에 한하여 상속세율(相續稅率)의 증가는 분배개선효과(分配改善效果)와 아울러 공리주의적 사회후생함수(社會厚生函數)의 값을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 만일 이러한 조건이 충족되지 않을 경우 상속세(相續稅)를 이용한 소득재분배정책(所得再分配政策)은 오히려 사회후생(社會厚生)을 낮추는 하향평준화(下向平準化)을 효과(效果)만을 갖게 될 수 있는 것으로 나타났다.

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무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 데이터 인지 라우팅 프로토콜 (Energy-Efficient Data-Aware Routing Protocol for Wireless Sensor Networks)

  • 이성협;금동원;이강원;조유제
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.122-130
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    • 2008
  • 센서 네트워크의 많은 응용분야에서 센서 노드가 감지하는 데이터는 긴급성에 따라 크게 일반 데이터와 긴급 데이터로 분류할 수 있다. 주기적인 상황 모니터링과 같은 일반 데이터는 손실이나 지연을 어느 정도 허용할 수 있는 반면에, 화재 경보와 같은 긴급 데이터는 손실 없이 실시간적으로 전달이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 이와 같은 데이터의 특성에 따라, 긴급 데이터의 전달 신뢰도를 높이면서 일반 데이터 전달의 에너지 효율을 고려한, 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 데이터 인지 라우팅 프로토콜을 제안한다 제안한 방안은 크게 두 가지 아이디어로 되어 있다. 첫째, 긴급 데이터에 대한 네트워크 생존율과 신뢰도를 향상시키기 위해, 각 센서 노드는 자신의 배터리 잔여량이 임계치 이하로 떨어지면 긴급 데이터만 전달하게 된다. 둘째, 긴급 데이터에 대한 전달 신뢰도를 높이고, 일반 데이터 전달의 에너지 소모를 줄이기 위해 데이터 종류에 따라 차별화된 전달 방법을 사용한다. 규칙적으로 발생하는 일반 데이터는 에너지 효율성을 증가시키기 위해 단일 경로 기반의 데이터 전달 방안을 사용하며, 긴급 데이터는 높은 신뢰성을 보장하기 위해 방향성 플러딩 방법을 사용해 싱크로 전달한다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 긴급 데이터 전송에 있어 높은 신뢰성을 보장하면서, 일반 데이터 전달의 에너지 소모를 줄여 네트워크 생존율을 크게 증가시킬 수 있음을 보였다.

심한 마모로 인하여 교합이 붕괴된 환자의 다양한 디지털 도구를 이용한 완전 구강회복증례 (Full mouth rehabilitation using various digital tools in a patient with collapsed bite due to severe attrition)

  • 문수인;이영후;홍성진;노관태;배아란;김형섭;권긍록;백장현
    • 대한치과보철학회지
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    • 제60권4호
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    • pp.320-329
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    • 2022
  • 생리적 마모는 일생 동안 불가피하게 일어나고 정상현상이라고 볼 수 있다. 하지만, 병적인 마모는 교합면에 치명적 손상을 야기하고 심미 및 적절한 전방유도를 파괴 할 수 있다. 따라서 교합면 마모 회복을 위해서는 철저한 평가와 진단이 필요하다. 본 증례의 환자는 하악 치아 순면과 상악 치아 설면의 심한 마모를 보였다. 수직교합고경을 분석 하였고, 부족한 보철수복공간을 회복을 위해 수직교합고경을 높여서 치료하기로 하였다. 수직교합고경이 결정 된 후에는 보통 진단 왁스업을 하여 치료를 진행한다. 본 증례는 심한 마모로 인한 교합붕괴 및 수직교합고경이 상실된 환자에서, 기존의 진단왁스업 과정을 다양한 디지털 도구를 사용하는 방법으로 대체하였다. 진단왁스업은 소프트웨어에서 디자인되어 디지털로 임시보철물을 제작하였다. 임시보철물 검증을 통해, 수직교합고경 및 적절한 전방유도로 회복되었다.