본 논문은 무풍관 선풍기를 이용한 대단면 갱내 국부통기시스템의 최적화를 목적으로 한다. 갱내 맹갱도 형태의 작업공간을 대상으로 일련의 CFD분석과 현장실험을 수행하였다. 선풍기 위치, 운전방식 및 배치가 최적화의 주요 대상변수이다. 국부선풍기에서 토출되는 제트류는 대부분의 경우, 풍속이 15m/s이상으로 고속이므로 토출 후 갱도 바닥, 내벽, 천정 그리고 다른 선풍기에서 토출되는 제트류와 충돌할 가능성이 있다. 따라서 충돌시 상당한 에너지 손실이 발생하므로 통기 효율이 급격히 저하될 수 있다. 본 논문에서 최적 선풍기 간격은 제트류가 충돌 없이 최대의 유동거리를 유지할 수 있는 거리로 정의하며, 반면 단면상의 최적 위치란 갱도내벽과의 충돌 가능성이 최소화된 위치로 정의하였다. 따라서 선풍기 설치위치의 최적화는 통기의 효율뿐만 아니라 에너지 비용 또한 최소화가 가능하다. 3차원 CFD분석을 위하여 다양한 갱내 맹갱도 작업공간을 가정하였다. 무풍관 국부통기의 설계 및 최적화를 위하여 풍속 및 CO농도 분포를 CFD분석하였으며 동시에 비교 목적으로 현장실험을 수행하였다. 본 논문의 궁극적인 목적은 풍관을 사용하기 않는 국부통기시스템을 최적화함으로써 대단면 맹갱도 작업공간에 고효율, 저비용 국부통기를 가능케하여 깨끗하고 안전한 작업환경을 확보하기 위함이다.
The calculation speed of quantum computing is expected to outperform that of existing supercomputers with regard to certain problems such as secure computing, optimization problems, searching, and quantum chemistry. Many companies such as Google and IBM have been trying to make 50 superconducting qubits, which is expected to demonstrate quantum supremacy and those quantum computers are more advantageous in computing power than classical computers. However, quantum computers are expected to be applicable to solving real-world problems with superior computing power. This will require large scale quantum computing with many more qubits than the current 50 qubits available. To realize this, first, quantum error correction codes are required to be capable of computing within a sufficient amount of time with tolerable accuracy. Next, a compiler is required for the qubits encoded by quantum error correction codes to perform quantum operations. A large-scale quantum computer is therefore predicted to be composed of three essential components: a programming environment, layout mapping of qubits, and quantum processors. These components analyze how many numbers of qubits are needed, how accurate the qubit operations are, and where they are placed and operated. In this paper, recent progress on large-scale quantum computing and the relation of their components will be introduced.
Current sensing in power semiconductors involves sensing of over-current in order to protect the device from harsh conditions. This technique is one of the most important functions in stabilizing power semiconductor device modules. The Power MOSFET is very efficient method with low power consumption, fast sensing speed and accuracy. In this paper, we have analyzed the characteristics of proposed sense FET and optimized its electrical characteristics to apply conventional 40 V power MOSFET by numerical and simulation analysis. The proposed sense FET has the n-drift doping concentration $1.5\times10^{14}\;cm^{-3}$, size of $600\;{\mu}m^2$ with $4.5\;{\Omega}$, and off-state leakage current below $50\;{\mu}A$. We offer the layout of the proposed Power MOSFET to process actually. The offerd design and optimization methods are meaningful, which the methods can be applied to the power devices having various breakdown voltages for protection.
This paper presents a study of path-planning method for AGV(automated guided vehicle) based on path-tracking. It is important to find an optimized path among the AGV techniques. This is due to the fact that the AGV is conditioned to follow the predetermined path. Consequently, the path-planning method is implemented directly affects the whole AGV operation in terms of its performance efficiency. In many existing methods are used optimization algorithms to find optimized path. However, such methods are often prone with problems in handling the issue of inefficiency that exists in system's operation due to inherent undue time delay created by heavy load of complex computation. To solve such problems, we offer path-planning method using modified binary tree. For the purpose of our experiment, we initially designed a AGV that is equiped with laser navigation, two encoders, a gyro sensor that is meant to be operated within actual environment with given set of constrictions and layout for the AGV testing. The result of our study reflects the fact that within such environments, the proposed method showed improvement in its efficiency in finding optimized path.
In this paper a study on prestressed concrete slab bridges is presented. A design philosophy based on the concept of load balancing through prestressing is proposed in order to minimize the effects of delayed deformations due to creep. Aspects related to the stress redistribution inside these bridges for time-dependent phenomena are analyzed and discussed, by applying the principles of aging linear visco-elasticity. Prestressing is seen as an equivalent external load which counterbalances the permanent loads applied to the bridge, nullifying the elastic deflections due to sustained loads, and thus avoiding the related delayed deformations. An optimization of the structural behavior through the use of one-way prestressing is achieved. The determination of a convenient variable depth of slab bridges and the correspondent layout of tendons is considered as a useful means for applying the load balancing concept in actual cases of structures like long cantilevers or bridge decks. A case-study related to the slab bridges built 30 years ago at Jeddah in Saudi Arabia is presented and discussed, in order to show the effectiveness of the proposed approach to the conceptual design of prestressed concrete bridges.
The introduction of a diesel engine into the passenger car and light duty applications in the United States involves significant technical challenges for the automotive makers. This paper describes the SCR System optimization procedure for such a diesel engine application to meet Tier2 Bin5 emission regulation. A urea SCR system, a representative $NO_x$ reduction after-treatment technique, is applied to a 3.0 liter diesel engine. To achieve the maximum $NO_x$ reduction performance, the exhaust system layout was optimized using series of the computational fluid dynamics and the urea distribution uniformity test. Furthermore a comprehensive simulation model for the key factors influencing $NO_x$ reduction performance was developed and embedded in the Simulink/Matlab environment. This model was then applied to the urea SCR system and played a key role to shorten the time needed for SCR control parameter calibration. The potential of a urea SCR system for reducing diesel $NO_x$ emission is shown for FTP75 and US06 emission standard test cycle.
Sediment transport around artificial habitat which is induced by the change ol flow due to installation of the structure plays a role not only as a defect function of subsidence and burial but also bottom-environment control function. This study examined the characteristics of local scouring and deposition with sediment sizes, current velocities and installation direction of artificial habitat in flow field. Resultant subsidence and burial processes are investigated and discussed with Reynolds number. Together with sediment number and dimensionless time elapse, prediction formulas are established by combining these relationships. Bottom control function as cultivating effects is discussed with installation direction, and applicability of countermeasures is compared and stone pavement method is recommended.
The dependence of $f_T$ and $f_{max}$ on the unit finger width is measured and analyzed for $0.13{\mu}m$ MOSFETs. The increase of $f_T$ at narrow width is attributed by the parasitic gate-bulk capacitance, and the decrease of $f_T$ at wide width is generated by the reduction of increasing rate of $g_{mo}$. The increase of $f_{max}$ at narrow width is originated from the abrupt reduction of gate resistance due to the non-quasi-static effect. These analysis results will be valuable information for layout optimization to improve $f_T$ and $f_{max}$.
In a service environment, the spatial layout is an important factor that has a great impact on customers' behavioral characteristics including wayfinding and purchasing. Previous studies have shown a gap between marketing, focusing solely on profitability and satisfaction, and architecture, looking only into efficiency of pedestrian flow. To balance such disparity, this study suggests an integrated approach for assessing behavioral patterns in complex service environments. With the objective that complex service environments should aim to increase its profitability and efficiency while guaranteeing customer satisfaction, quantitative metrics was developed for evaluation. The metrics was defined to use data from behavior observation including path tracking, population counting, and gaze analysis, while previous studies have relied on abstract survey methods that were prone to sampling errors and loss of data. For validation of the metrics in a real world setting, a case study was conducted at 4 train stations in Korea. In the case study, experiments were conducted to gather the required data in all 4 train stations, while their physical layouts were also analyzed. With the results from the case study, comparative evaluation of the 4 train stations in terms of behavioral efficiency was possible, together with a discussion on the effect of their physical settings.
When designing image sensors including a CMOS vision chip for edge detection, resolution is a significant factor to evaluate the performance. It is hard to improve the resolution of a bio-inspired CMOS vision using a resistive network because the vision chip contains many circuits such as a resistive network and several signal processing circuits as well as photocircuits of general image sensors such as CMOS image sensor (CIS). Low resolution restricts the use of the application systems. In this paper, we improve the resolution through layout and circuit optimization. Furthermore, we have designed a printed circuit board using FPGA which controls the vision chip. The vision chip for edge detection has been designed and fabricated by using $0.35{\mu}m$ double-poly four-metal CMOS technology, and its output characteristics have been investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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