• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.302-308
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• 2011

현재 철도 차량용 공조 시스템은 3상 AC 380V를 입력으로 받아 온/오프 제어만 하고 있어 효율 저감 및 소음 등의 문제점을 가지고 있으며 AC 전원 공급이 차단될 경우 blower 동작이 멈추는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 UPS 기능을 갖는 A/C blower용 인버터 시스템을 제안한다. 제안한 인버터 시스템은 입력으로 AC 전원과 DC 전원을 받아서 blower 구동용 유도전동기의 V/F 제어를 하며, CAN통신을 이용하여 속도, 모드 및 Soft-Start 시간 등을 제어한다. 또한 CAN 통신 고장시에는 정비용으로 RS-232통신을 이용해서도 제어할 수 있고 조작자가 직접 하드웨어적으로 제어할 수도 있어 기존의 문제점을 보완할 수 있다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 인버터 시스템의 유용성을 입증한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.327-339
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• 2022

본 연구에서는 지하철 승강장에서 열차화재가 발생하는 경우, 승강장 제연풍량 및 제연모드(급기 또는 배기)에 따른 정량적 위험도 평가를 통해 안전확보에 효과적인 제연풍량 및 모드를 제시함을 목적으로 한다. 이를 위해 중앙계단을 갖는 상대식 승강장을 모델로 하여 화재발생 시나리오를 작성하였으며, 시나리오별 화재해석을 수행하여 연기전파특성과 ASET을 비교·분석하고 대피해석을 수행하여 사망자수를 예측하였다. 또한, 시나리오별로 화재사고 발생률(F)/사망자수(N)선도(F/N선도)를 작성하여 제연풍량 및 제연모드에 따른 위험도를 비교·평가하였다. 소방시설 등의 성능위주 설계 방법 및 기준에서 정하는 유해요소(일산화탄소, 온도, 가시거리)에 대한 ASET 분석에서는 가시거리의 영향이 가장 크게 나타나고 있으며, 화재열차의 승강장 진입지연을 고려하지 않은 경우에 풍량을 4 × 833 m³/min할 때 ASET은 약 800초 정도로 분석되었다. 예상사망자수는 화재차량위치에 따라 큰 차이가 있으며, 계단부에 인접한 차량에서 화재가 발생하는 경우에 선두부 차량대비 3배 까지 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 제연풍량이 증가하면 사망자수가 감소하며 배기 보다는 급기방식이 감소율이 증가한다. 급기풍량이 4 × 833 m³/min일 때 예상 사망자수는 제연을 수행하지 않는 경우 대비 13%수준으로 감소하는 것으로 나타났다. 위험도 평가결과, 제연을 수행하는 경우에는 현행 사회적 위험도 평가기준을 만족하는 것으로 나타나고 있으며, 예상사망자수는 제연을 수행하지 않는 경우, 10,000년에 29.9명에서 제연을 수행하는 경우에는 풍량이 4 × 833 m³/min일 때 4.36명으로 감소하는 것으로 분석되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권5호
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• pp.766-772
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• 2000

배경 : 압력조절환기법(pressure control ventilation mode, PCV)에서 설정된 기도압의 달성은 기도저항이 일정한 조건에서 초기 흡기 유량 (inspiratory flow)에 의해 결정되며 압력상승시간(pressure rise time) 조절은 이 흡기 유량을 변동시킨다. 압력조절환기법에서 흡기 일환기량은 흡기 시간과 흡기 시간내 평균 흡기 유량에 따라 결정되므로 압력 도달 시간을 짧게 하면 초기 유량이 많아지게 되고 따라서 흡기되는 용적이 증가할 것으로 예상된다. 본 연구는 압력조절환기 법에서 압력상승시간을 줄이는 것이 흡기 일환기량 및 가스교환을 호전시키는지 알아보고자 하였다. 방법 : 호흡부전으로 기계호흡 중인 환자 13명(58$\pm$16세, 남 : 여=7 : 6)에서 Servo 300 (Simens-Elema, Solna, Sweden) 상의 압력상승시간 10%. 5% 및 30분 간 씩 적용하고 동맥혈 검사, 혈역동학적 지표(혈압, 분당맥박수) 및 호흡 지표(일회 호흡량, 최대 흡기유량, 최대 흡기압, 평균 기도압, 기도저항, 탄성도, 호기말 이산화탄소, 동맥혈가스)를 측정하였다. 결과 : 1) 압력상승시간이 10%, 5%, 0%로 변경시 일회 호흡량은 425$\pm$94 ml, 439$\pm$101 ml, 456$\pm$106ml로 증가되었다(p<0.001). 압력상승시간 단축에 따라 평균기도압 역시 증가되었다(각각 11.2$\pm$3.7cm $H_2O$, 12.0$\pm$3.7 cm $H_2O$, 12.5$\pm$3.8 cm $H_2O$; p<0.001). 2) pH는 10% 와 5% 보다 0%에서 높았으며(각각 7.40$\pm$0.08, 7.40$\pm$0.92, 7.41$\pm$0.96 ; p<0.0), $PaCO_2$도 10%와 5%에서 보다 0%에서 낮았다(각각 47.4$\pm$15.8 mm Hg, 47.2$\pm$15.7 mm Hg, 44.6$\pm$16.2 mm Hg ; p<0.01). 결론 : 압력조절환기법에서 압력상승시간의 단축은 일환기량과 평균기도압을 증가시키고, 동맥혈이산화탄소분압 저하 및 이에 따른 pH 상승 효과가 있었다. 압력조절 환기법에서 압력상승시간은 일환기량을 조절할 수 있는 한 변수로 사료된다.

• 에너지공학
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• 제21권2호
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• pp.168-178
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• 2012

본 연구는 업무용 건물에 적용되는 이중외피의 성능을 설계단계에서 평가할 수 있는 정량적인 평가방법을 정립하기 위한 기초적인 평가 수행을 목적으로 하였다. 이를 위하여 평가대상 건물을 선정하여 이중외피 적용을 위한 설계안에 대하여 이중외피 적용 전후의 연간 냉난방 부하를 동적 열부하 해석 프로그램을 이용하여 수행하였으며, 보다 현실적인 평가 결과의 도출을 위하여 CFD를 활용한 풍압계수 도출 및 이를 적용한 환기량 해석을 병행하였고, 이중외피의 환기구 및 중공층 내부의 차양 제어를 위한 모드 설정 및 제어를 통하여 이중외피의 적용 및 제어에 따른 효과를 보다 현실적으로 수행할 수 있는 기법을 제안하였다. 이를 통하여 대상 건물에 대한 이중외피 적용에 따른 연간 냉난방부하를 해석하여 적용 효과를 정량적으로 도출할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 이중외피의 형태에 따른 중공층 환경 변화를 확인하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권6호
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• pp.265-278
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• 2011

하절기 온실 내 온도와 상대습도를 동시에 제어할 목적으로 압축공기를 이용한 이류체 분무 포그 냉방을 도입한 유리온실에서 측창의 개폐수준이 온실내의 온도와 상대습도 제어에 어떠한 영향을 주는지 분석하였다. 제어과정은 온실 환경변수들을 측정하고, 이를 반영하여 온실 내 수분평형방정식과 열평형방정식을 정립한 다음, 이 방정식들을 프로그램으로 코딩하여 각 사이클의 천창 개폐량과 포그 분무량을 결정하고 제어하였다. 온실의 온습도 제어목표는 온도와 습도를 각각 28, 75%로 설정하였고, 실험은 측창이 전혀 열리지 않은 0%, 50% 열린 경우, 100% 열린 경우 세 가지 모드를 비교분석하였다. 제어실험결과 온실 내 건구온도의 평균은 모드에 따라 각각 28.2, 27.2 $26.3^{\circ}C$로 나타났으며, 표준편차는 $0.4{\sim}0.8^{\circ}C$이었다. 상대습도는 측창을 완전히 닫은 모드인 0%의 경우 평균 76.3% 정도로서 목표 상대습도인 75%에 상당히 근접해서 제어되고 있었으며, 표준편차가 2.1%로서 다른 모드에 비해 상당히 안정된 범위에서 유지되는 것으로 나타났다. 0%의 모드에서 가장 목표온도로 잘 제어되고 있는 것으로 나타났다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제63권5호
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• pp.423-429
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• 2007

연구배경: 급성폐손상과 급성호흡곤란증후군 대상자에서 폐포모집술의 적절한 방법에 대해서는 정해진 것이 없다. 이 연구를 통해 폐포모집술들 중 압력조절환기법을 이용한 폐포모집술의 효과와 안정성을 확인하고자 하였다. 방 법: 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군에 해당하는 대상자들을 대상으로 압력조절환기 방식에서 $30cmH_2O$의 흡입압력과 $20cmH_2O$의 호기말양압으로 2분 동안 폐포모집술을 시행하였다. 동맥혈 산소분압, 정맥혈 산소포화도, 혈압과 맥박, 중심정맥압, 폐탄성, 호기말양압, 흉부 X-ray를 시술 전 후로 확인하였다. 결 과: 16명의 대상자들 중에서, 3명은 폐외 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군 대상자였고 나머지 13명은 폐내 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군 대상자였다. 평균 나이는 $61.0{\pm}11.8$세였고, 평균 APACHE II score는 $21.6{\pm}11.9$이었으며, SAPS score는 $44.6{\pm}14$이었다. 폐포모집술 시행 전, 평균 호기말양압은 $11.3{\pm}1.5mmHg$이었으며 평균 동맥혈산소분압/흡입산소분율은 $130.3{\pm}60.2$이었다. 폐포모집술 시행 20분 후, 동맥혈산소분압/흡입산소분율의 비를 측정하여 50% 이상 상승한 경우를 반응군으로 50% 이하로 상승하거나 감소한 경우를 비반응군으로 분류하였다. 8명의 대상자들은 반응군이었고 8명의 대상자들은 비반응군이었다. 두 군간의 인구학적인 특성과 기계호흡의 패턴, APACHE II score, SAPS score, 동맥혈산소분압/흡입산소분율과 혈역동학적 특성 사이에는 차이가 없었다. 폐포모집술 이후, 동맥혈산소분압/흡입산소분율의 비는 상승하였다(p<0.001). 그 최대치는 폐포모집술 이후 60분에서 관찰되었다. 동맥혈 이산화탄소분압은 상승하는 경향을 보였다(p=0.05). 폐포모집술 전 후의 평균동맥압의 차이는 없었다(p=0.08). 기흉 등의 압력 손상에 의한 합병증은 없었으며, 단 한 예에서만 혈압 저하로 인해 폐포모집술을 중단하였으나 수액 공급 후 바로 회복되었다. 결 론: 본 연구를 통해서, 압력조절환기를 이용한 폐포모집술은 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군 대상자에서 산소화의 개선을 보였다. 또한 혈역학적 부작용은 거의 없었으며 고압력에 의한 합병증은 없었다. 따라서 압력조절환기를 이용한 폐포모집술은 폐보호전략과 더불어 임상적인 유용성과 안전성이 있을 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권4호
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• pp.500-512
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• 2000

연구배경 : 허탈된 폐를 recruit 할 수 있는 두 가지 방법의 효과를 비교하기 위해 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : New Zealand산 백색 토끼 15마리를 기계환기를 시행한 후 반복적인 식염수 세척(20 ml/kg)으로 급성폐손상을 유도하였고($PaO_5$ < 100 mmHg, $FIO_2$ 1.0) 압력-용적 곡선을 구하여 Pflex를 얻었다. 토끼들을 3군으로 나누어 통일한 설정에서 4시간동안 기계환기를 시행하였는데 대조군(n=5)은 PEEP올 Pflex보다 3 mmHg 낮게 유지하였으며, Recruitment maneuver(RM)군(n=5)은 PEEP은 대조군과 동일하게 유지하면서 15분마다 continuous positive airway pressure를 22.5 mmHg의 압력으로 45초 동안 지속시켰으며, Pflex군(n=5)은 RM 없이 PEEP을 Pflex 수준으로 유지하였다. 각 군에서 동맥혈가스검사, 폐역학, 혈역학적인 지표들을 측정하였고 병리학적 검사를 시행하였다. 결 과 : 1. 대조군과 RM군에서는 $PaO_2$가 점진적으로 감소하는 경향올 보여 4시간에는 $PaO_2$가 유의하게 감소하였다(p<0.05 vs 1hr). 그러나 Pflex군에서는 다른 군에서 보였던 $PaO_2$의 감소는 관찰되지 않아 3시간과 4시간에서는 다른 군과 비교하여 유의하게 높았다(p<0.05). $PaO_2$는 세군간 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 2. 폐유순도나 고명부압도 세 군간 유의한 차이를 보이지 않았으며 혈압이나 맥박수도 세 군간 유의한 차이를 보이지 않았다. 3. 폐조직검사에서는 Pflex군의 호중구 침윤 점수가 $1.4{\pm}0.8$점으로 대조군의 $2.5{\pm}0.5$점에 비해 유의하게 낮았다(p<0.05). Hyaline membrane점수도 대조군, RM군, Pflex군 순으로 낮은 경향올 보였다(p=0.0532). 결 론 : 결론적으로 손상된 폐를 recruit시키는 것은 VILI를 줄일 수 있는 유용한 방법이다. VILI를 최소화하기 위해서는 recruitment maneuver만으로는 부족하며 derecruit를 방지하기 위한 적절한 전략이 중요할 것으로 사료되며 앞으로 이에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다.