• 제목/요약/키워드: m-topology

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Wind Energy Interface to Grid with Load Compensation by Diode Clamped Multilevel Inverters

  • Samuel, Paulson;Naik, M. Kishore;Gupta, Rajesh;Chandra, Dinesh
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권2호
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    • pp.271-281
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    • 2014
  • Fluctuating wind conditions necessitate the use of a variable speed wind turbine (VSWT) with a AC/DC/AC converter scheme in order to harvest the maximum power from the wind and to decouple the synchronous generator voltage and frequency from the grid voltage and frequency. In this paper, a combination of a three phase diode bridge rectifier (DBR) and a modified topology of the diode clamped multilevel inverter (DCMLI) has been considered as an AC/DC/AC converter. A control strategy has been proposed for the DCMLI to achieve the objective of grid interface of a wind power system together with local load compensation. A novel fixed frequency current control method is proposed for the DCMLI based on the level shifted multi carrier PWM for achieving the required control objectives with equal and uniform switching frequency operation for better control and thermal management with the modified DCMLI. The condition of the controller gain is derived to ensure the operation of the DCMLI at the fixed frequency of the carrier. The converter current injected into the distribution grid is controlled in accordance with the wind power availability. In addition, load compensation is performed as an added facility in order to free the source currents being fed from the grid of harmonic distortion, unbalance and a low power factor even though the load may be unbalanced, non-linear and of a poor power factor. The results are validated using PSCAD/EMTDC simulation studies.

Communications Protocol Used in the Wireless Token Rings for Bird-to-Bird

  • Nakajima, Isao;Juzoji, Hiroshi;Ozaki, Kiyoaki;Nakamura, Noboru
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제5권3호
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    • pp.163-170
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    • 2018
  • We developed a multicast communication packet radio protocol using a time-sharing tablet system ("wireless token ring") to achieve the efficient exchange of files among packet radio terminals attached to swans. This paper provides an overview of the system and the protocol of the packet communications. The packet device forming the main part of the transceiver developed is the Texas Instruments CC2500. This device consists of one call-up channel and one data transmission channel and could improve error frame correction using FEC (forward error correction) with 34.8 kbps MSK and receiving power of at least -64 dBm (output 1 dBm at distance of 200 m using 3 dBi antenna). A time-sharing framework was determined for the wireless token ring using call sign ordinals to prevent transmission right loss. Tests using eight stations showed that resend requests with the ARQ (automatic repeat request) system are more frequent for a receiving power supply of -62 dBm or less. A wireless token ring system with fixed transmission times is more effective. This communication protocol is useful in cases in which frequency resources are limited; the energy consumed is not dependent on the transmission environment (preset transmission times); multiple terminals are concentrated in a small area; and information (position data and vital data) is shared among terminals under circumstances in which direct communication between a terminal and the center is not possible. The method allows epidemiological predictions of avian influenza infection routes based on vital data and relationships among individual birds based on the network topology recorded by individual terminals. This communication protocol is also expected to have applications in the formation of multiple in vivo micromachines or terminals that are inserted into living organisms.

THE NEW HORIZON RUN COSMOLOGICAL N-BODY SIMULATIONS

  • Kim, Ju-Han;Park, Chang-Bom;Rossi, Graziano;Lee, Sang-Min;Gott, J. Richard III
    • 천문학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.217-234
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    • 2011
  • We present two large cosmological N-body simulations, called Horizon Run 2 (HR2) and Horizon Run 3 (HR3), made using $6000^3$ = 216 billions and $7210^3$ = 374 billion particles, spanning a volume of $(7.200\;h^{-1}Gpc)^3$ and $(10.815\;h^{-1}Gpc)^3$, respectively. These simulations improve on our previous Horizon Run 1 (HR1) up to a factor of 4.4 in volume, and range from 2600 to over 8800 times the volume of the Millennium Run. In addition, they achieve a considerably finer mass resolution, down to $1.25{\times}10^{11}h^{-1}M_{\odot}$, allowing to resolve galaxy-size halos with mean particle separations of $1.2h^{-1}$Mpc and $1.5h^{-1}$Mpc, respectively. We have measured the power spectrum, correlation function, mass function and basic halo properties with percent level accuracy, and verified that they correctly reproduce the CDM theoretical expectations, in excellent agreement with linear perturbation theory. Our unprecedentedly large-volume N-body simulations can be used for a variety of studies in cosmology and astrophysics, ranging from large-scale structure topology, baryon acoustic oscillations, dark energy and the characterization of the expansion history of the Universe, till galaxy formation science - in connection with the new SDSS-III. To this end, we made a total of 35 all-sky mock surveys along the past light cone out to z = 0.7 (8 from the HR2 and 27 from the HR3), to simulate the BOSS geometry. The simulations and mock surveys are already publicly available at http://astro.kias.re.kr/Horizon-Run23/.

펄스 및 직류 중첩형 전기집진기용 고전압 전원장치 개발 연구 (A High Voltage Poorer Supply for Electrostatic Precipitator with Superimposing Voltage Pulse on DC Source)

  • 김종수;임근희;이성진;김승민;조창호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권12호
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    • pp.624-630
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    • 2001
  • The trend of the regulations on environmental issues are getting tight. Responding to this trend new technologies such as moving electrodes, wide pitch and pulsed power supply are also introduced in the electrostatic precipitator(EP) systems. The introduction of wide pitch and moving electrodes enhances the system performance of the EPs by improving air-flow and by improving the ash reentrainment on rapping. The power supplies for the EPs developed up to date include thyristor-based dc or intermittent type, SMPS(switching mode power supply) type and the pulsed-power supply type. The use of the pulsed ones is known to improve dust-collecting efficiency of high resistivity ash and reduces back corona occurrence in the collecting plate. There are two kinds of pulsed-power supplies; one with pulsed transformers and the other with direct dc switching devices. The latter uses rotary spark gap switches or semiconductor switches. Both have the merits and demerits: the spark gap switches are simple and robust but has short life time, hence, high maintenance cost, whereas the semiconductor switches have long life time but are costly. In this study, A high voltage power supply with superimposing voltage pulse on dc source was developed for EPs. This study describes circuit topology, operating principle of the scheme, and analysis of experimental results on Dong-Hae Power Plant. The pulsed power supply consists of a variable dc power supply with ratings of 60kV, 800mA and pulse generator which is made of high voltage thyristor-diode switch strings, an LC resonant tank and a blocking inductor. The pulse generator generates variable pulse-voltage up to 70kV using a high frequency resonant inverter with a variable dc source. Two prototypes were built and tested on 250MW DongHae power plant to verify the possibility of the commercial use and the normal operation in the transient states.

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Myrinet과 Fast-Ethernet PC Cluster에서 예조건화 Navier-Stokes코드의 병렬처리 (Parallel lProcessing of Pre-conditioned Navier-Stokes Code on the Myrinet and Fast-Ethernet PC Cluster)

  • 이기수;김명호;최정열;김귀순;김성룡;정인석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.21-30
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    • 2002
  • 본 연구에서는 영역분할기법에 의하여 예조건화 Navier-Stokes 방정식을 병렬화 하였으며, 병렬화 된 코드의 정확도는 순차 코드의 결과 및 실험 데이터와의 비교를 통하여 확인하였다. 코드의 병렬효율은 Myrinet을 기반의 PC 클러스터와 Fast-Ethernet PC 클러스터에서 살펴보았다. 주된 성능 지표로는 프로세서 수와 네트웍 통신 구성에 따른 속도 향상 비를 살펴보았다. 이 시험에서 Myrinet 환경의 PC 클러스터는 기대한 바와 같이 Fast-Ethernet에 비하여 우수한 성능을 보여 주었다. 문제의 크기에 대한 의존도 시험에서 네트웍 통신 속도는 병렬처리 성능에 중요한 요소이며, Myrinet 기반의 PC 클러스터가 고성능 병렬처리 시스템의 한 가지 대안임을 보여 주었다.

Ion Plating에 의한 알루미늄 산화막 형성

  • 김종민;권봉준;황도진;김명원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.154-154
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    • 1999
  • 금속산화막은 전자부품 및 광학적 응용에 널리 사용되고 있다. 특히 알루미늄의 산화막은 유전체의 재료로 커패시터에 많이 사용되고 있다. 이러한 알루미늄 산화막을 plasma를 이용한 ion plating에 의해 형성하였다.Activated Reactive Evaporation은 화합물의 증착율을 높이는데 좋은 증착법이다. 이러한 증착법에는 reactive ion plating와 ion-assisted deposition 그리고 ion beam sputtering 등이 있다. 본 연구에서는 알루미늄 산화막을 증착시키기 위해 plasma를 이용한 electron-beam법을 사용하였다. Turbo molecular pump로 챔버 내의 진공을 약 10-7torr까지 낸린 후 5$\times$10-5torr까지 O2와 Ar을 주입시켰다. 각 기체의 분압은 RGA(residual gas analyzer)로 조사하여 일정하게 유지시켰다. plasma를 발생시키기 위해 filament에서 열전자를 방출시키고 1kV 정도의 electrode에 의해 가속시켜 이들 기체들과 반응시켜 plasma를 발생시켰다. 금속 알루미늄을 5kV정도의 고전압과 90mA의 전류로 electron beam에 의해 증발시켰다. 기판의 흡착율을 높ㅇ기 위해 기판에 500V로 bias 전압을 걸어 주었다. 증발된 금속 알루미늄 증기들이 plasmaso의 산소 이온들과 활성 반응을 이루어 알루미늄 기판 위에 Al2O3막을 형성하였다. 알루미늄 산화막을 분석하기 위해 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)로 화학적 조성을 조사하였는데, 알루미늄의 2p전자의 binding energy가 76.5eV로 측정되었다. 이는 대부분 증착된 알루미늄이 산소 이온과 반응하여 Al2O3로 형성된 것이다. SEM(Scanning electron Microscopy)과 AFM(Atomim Force microscopy)으로 증착박 표면의 topology와 roughness를 관찰하였다. grain의 크기는 10nm에서 150nm이었고 증착막의 roughness는 4.2nm이었다. 그리고 이 산화막에 전극을 형성하여 유전 상수와 손실률 등을 측정하였다. 이와 같이 plasma를 이용한 3-beam에 의한 증착은 금속의 산화막을 얻는데 유용한 기술로 광학 재료 및 유전 재료의 개발 및 연구에 많이 사용될 것으로 기대된다.

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클러스터 기반 센서 망에서 데이터 전달 방법들의 성능 분석 (An Evaluation of Data Delivery Mechanisms in Clustered Sensor Networks)

  • 박태근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권3A호
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    • pp.304-310
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    • 2006
  • 본 논문은 클러스터 기반 센서 망에 적합한 에너지 효율적인 토폴로지 관리 기법 개발을 위한 기반 연구로서, 세가지 종류의 데이터 전달 방법의 성능을 비교 분석한다. 첫 번째 방법에서는 각 클러스터의 헤더들만 무선 송수신 모듈을 활성화시켜 RTS/CTS/DATA/ACK 메시지 송수신에 참여하구 두 번째 방법에서는 각 클러스터당 다수 노드들이 메시지 교환에 참여한다. 마지막 방법에서는 각 클러스터의 헤더들만 RTS/CTS 메시지 교환을 위하여 무선 송수신 모듈을 활성화하는데, 자신의 클러스터 ID가 목적지 클러스터로 지정되어 있는 RTS 메시지를 수신한 클러스터 헤더는 다수 노드들의 무선 송수신 모듈을 활성화시켜 DATA 메시지 수신과 ACK 메시지 송신에 참여하도록 한다. 시뮬레이션을 통하여, 클러스터당 활성화될 노드의 수와 부하 및 패킷 손실 확률에 따라 이상의 세 가지 방법의 에너지 소모량을 비교 분석한다.

Modified Direct Torque Control using Algorithm Control of Stator Flux Estimation and Space Vector Modulation Based on Fuzzy Logic Control for Achieving High Performance from Induction Motors

  • Rashag, Hassan Farhan;Koh, S.P.;Abdalla, Ahmed N.;Tan, Nadia M.L.;Chong, K.H.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권3호
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    • pp.369-380
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    • 2013
  • Direct torque control based on space vector modulation (SVM-DTC) protects the DTC transient merits. Furthermore, it creates better quality steady-state performance in a wide speed range. The modified method of DTC using SVM improves the electrical magnitudes of asynchronous machines, such as minimizing the stator current distortions, the stator flux with electromagnetic torque without ripple, the fast response of the rotor speed, and the constant switching frequency. In this paper, the proposed method is based on two new control strategies for direct torque control with space vector modulation. First, fuzzy logic control is used instead of the PI torque and a PI flux controller to minimizing the torque error and to achieve a constant switching frequency. The voltages in the direct and quadratic reference frame ($V_d$, $V_q$) are achieved by fuzzy logic control. In this scheme, the switching capability of the inverter is fully utilized, which improves the system performance. Second, the close loop of stator flux estimation based on the voltage model and a low pass filter is used to counteract the drawbacks in the open loop of the stator flux such as the problems saturation and dc drift. The response of this new control strategy is compared with DTC-SVM. The experimental and simulation results demonstrate that the proposed control topology outperforms the conventional DTC-SVM in terms of system robustness and eliminating the bad outcome of dc-offset.

대장균에서 발현된 인간 Cytochrome P450 1A1과 Rat NADPH-P450 Reductase와의 Fusion Protein의 효소 특성 연구 (Enzymatic Properties of a Fusion Protein between Human Cytochrome P450 1A1 and Rat NADPH-P450 Reductase Expressed in Escherichia Coli)

  • 천영진;정태천;이현걸;한상섭;노정구
    • Toxicological Research
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    • 제12권2호
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    • pp.155-161
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    • 1996
  • The enzymatic properties for NADPH-P450 reductase domain of a fusion protein between human cytochrome P450 1A1 and rat NADPH-P450 reductase expressed in Escherichia coli were investigated. The fusion plasmid pCW/1A1OR-expressed E. coli membrane showed high NADPH-cytochrome c reductase activity ($830.1\pm 85.8 nmol\cdot min^{-1}\cdot mg protein^{-1}$), while pCW control vector and P 450 1A1 expression vector pCW/1A1 showed relatively quite low activity ($4.35\pm 0.49, 3.27\pm 0.50 nmol\cdot min^{-1}\cdot mg protein^{-1}$, respectively). The kinetic curves for NADPH-cytochrome c reductase followed typical Michaelis-Menten kinetics. The $K_{max}$ and $V_{max}$ for NADPH-dependent reductase activity were $8.24\pm 2.61\mu $and $817.9\pm 60.8 nmol\cdot min^{-1}\cdot mg protein^{-1}$, respectively, whereas those for cytochrome c-dependent reductase activity were $19.97\pm 2.86\mu M$ and $1303.5\pm 67.1 nmol\cdot min^{-1}\cdot mg protein^{-1}$. The reductase activities were also compared with those of rat, porcine and human liver microsomes. The activity of pCW/ 1A1OR-expressed E. coli membrane was 15.2-fold higher than that of rat liver microsome. Treatment with benzo(a)pyrene, 7-ethoxyresorufin and $\alpha$-naphthofiavone which are known as specific substrates or inhibitor for human P450 1A1 increased NADPH-cytochrome c reductase activity of fusion protein in E. coli membrane dose-dependently. These results demonstrate that the membrane topology of fused enzyme may be important for activity of its NADPH-P450 reductase domain.

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클러스터 기반 무선 애드 혹 네트워크에서의 효율적인 경로 탐색 지역 제어 (Efficient restriction of route search area in cluster based wireless ad hoc networks)

  • 이장수;김성천
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.792-795
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    • 2012
  • 애드 혹 네트워크(MANET: Mobile Ad hoc NETworks)는 기본적인 내부구조(infrastructure) 없이 노드들만으로 네트워크 망을 구성한다. 경로 탐색 정책으로 리액티브(reactive) 방식과 프로액티브(proactive) 방식이 있는데, 전통적으로 리액티브 방식의 성능이 더 좋은 것으로 평가된다. 그리고 두가지 방식의 장점을 취합한 하이브리드(hybrid) 방식의 클러스터 토폴로지(cluster topology) 도입에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중, HCR(Hybrid Cluster Routing)이 제안되었는데, 이는 프로액티브 방식에 보다 중심을 둔 기법이다. HCR 은 리액티브 방식 경로 탐색 방법인 플라딩(flooding)의 탐색 지역을 한정된 범위로 제한할 수 있으나, 프로액티브 방식의 전체 네트워크 구성 정보 유지에 따른 막대한 오버헤드를 발생한다. 본 논문에서는 이러한 오버헤드를 줄이기 위해, 클러스터 내부 경로 탐색 기법인 MICF(Maginot path based Intra Cluster Flooding)를 제안한다. MICF 는 HCR 을 개선한 FSRS(First Search and Reverse Setting) 기반의 기법으로서, 클러스터 내부의 마지노 패스(maginot path)를 기준으로 경로 탐색 지역을 제한한다. MICF 는 게이트웨이(gateway) 간 최단 거리가 항상 클러스터 헤드(cluster head)를 중점으로 원의 내각 지역에 존재함을 바탕으로 하며, 최단 경로의 보장과 플라딩 지역 제한을 동시에 만족한다. 실험 결과, MICF 는 FSRS 기반의 기존 클러스터 내부 플라딩 방식보다 총 에너지의 7.79%만큼 더 에너지를 보존하였다. 결론적으로, MICF 역시 기존의 방식보다 에너지를 더 효율적으로 사용할 수 있으며, 마지노패스 설정과 이를 기반으로 한 제어 과정에 추가적인 오버헤드가 발생하지 않는다. 그리고 플라딩 면적이 작을수록 오버헤드가 줄어들게 됨을 알 수 있다.