The effects of various operating parameters(agitation speed, impeller type, antiform agents, impeller spacing etc.) on air-liquid mass transfer was characterized by volumetric mass transfer coefficient($k_La$). Also, the dual-impeller agitated systems are compared with single-impeller agitated systems with a special focus on its applications for bioreactors, $k_La$ was take over a range of 200~450 rpm of agitation speed, and 0.5~2.5 vvm of air flow rates, for four single impeller and impeller combinations consisting of four impeller types, namely rushton, pitched blade, scaba, intermig were tested. The rushton impeller showed the best $k_La$ as compared with other single impellers. The dual impeller system are found to be superior as compared to single impeller in all aspects, The best combination of the dual impeller was a intermig of axial flow type as an upper impeller and a rushton of radial flow type as a lower part. Also, the control of the DO level with the variation of agitation speed was more efficient than that with an increase in air flow rate. The addition of antiform dropped the $k_La$ very large up to 1g/L regardless the type. PPG was less effect on $k_La$ than other antiforms. The impeller spacing and presence of solute are found very effective on $k_La$. When the $NaNO_3$is presented as solute, the $k_La$ increased approximately 50% then control.
본 논문에서는 동작주파수 범위가 DC에서부터 3GHz인 MMIC SPST(Single Pole Single Throw) 스위치를 설계 및 제작하였다. 스위치 회로 설계에 앞서 성능을 정확히 예측하기 위하여 스위치 소자의 소신호 및 대신호 모델이 필요하며, 새로이 제안된 스위치 소자의 소신호 등가회로 모델 파라미터들은 측정된 5-파라미터로부터 최적화 기법을 사용하여 추출하였다. 이때 예측된 초기값과 경계구간을 사용함으로써 최적화 기법이 가지고 있는 문제점을 보완하였다. 대신호 모델은 측정된 DC 데이터로부터 경험식의 파라미터들을 추출함으로써 전류원을 모델링하였고, 드레인-소오스간 바이어스 전압을 변화시켜 측정한 5-파라미터로부터 채널 커패시턴스 값을 추출함으로써 전하 모델을 도출하였다. 이를 초고주파 회로 시뮬레이터에 적용하여 일반적인 직렬-병렬구조의 SPST 스위치와 격리도를 개선한 SPST 스위치를 설계하였으며, 개선된 SPST 스위치 경우 3GHz의 동작주파수에서 0/-3V의 컨트롤 전압을 인가하머 측정한 결과 삽입손실은 0.302dB, 격리도는 35.762dB, 입출력 VSWR은 각각 1.249와 1.254이며, PldB는 약 15.7dBm이다.
This paper presents an application of the parallel Adaptive Evolutionary Algorithm (AEA) to search an optimal solution of the service restoration in electric power distribution systems, which is a discrete optimization problem. The main objective of service restoration is, when a fault or overload occurs, to restore as much load as possible by transferring the de-energized load in the out of service area via network reconfiguration to the appropriate adjacent feeders at minimum operational cost without violating operating constraints. This problem has many constraints and it is very difficult to find the optimal solution because of its numerous local minima. In this investigation, a parallel AEA was developed for the service restoration of the distribution systems. In parallel AEA, a genetic algorithm (GA) and an evolution strategy (ES) in an adaptive manner are used in order to combine the merits of two different evolutionary algorithms: the global search capability of the GA and the local search capability of the ES. In the reproduction procedure, proportions of the population by GA and ES are adaptively modulated according to the fitness. After AEA operations, the best solutions of AEA processors are transferred to the neighboring processors. For parallel computing, a PC cluster system consisting of 8 PCs was developed. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through switch based fast Ethernet. To show the validity of the proposed method, the developed algorithm has been tested with a practical distribution system in Korea. From the simulation results, the proposed method found the optimal service restoration strategy. The obtained results were the same as that of the explicit exhaustive search method. Also, it is found that the proposed algorithm is efficient and robust for service restoration of distribution systems in terms of solution quality, speedup, efficiency, and computation time.
The previous study was conducted to develop an air source multi heat pump system that could be operated with the solar collector and air source heat exchangers as heat source of the system. There is a winter-sowing problems in air source multi heat pump system when the outdoor temperature goes down under freezing point. The winter-sowing problem was solved by adapting R-22 refrigerant as working fluid in the previous study. However, when the system operated at high temperature, another problems are come out such as overheating of the solar collector outlet which lead to the superheat of the compressor inlet of the heat pump system. The condition could deteriorates a compressor in some case. In this study, we installed the anti-superheating devices on the previously developed system. As results of system performance test, COP of the system with anti-superheating technique is 2.4. It is a little improved COP compare to previous study's 2.23. In the results of multi heat source heating system, during operating solar collector, COP is relatively high between $200\;W/m^2$ and $400\;W/m^2$ solar intensity. It is recommended to extend the study on performance optimization with balancing the solar collect and capacity of compressor at higher solar irradiation conditions.
The aim of this study is to find an analytic solution to the problem of determining the optimal capacity of a batch-storage network to meet demand for finished products in a system undergoing joint random variations of operating time and batch material loss. The superstructure of the plant considered here consists of a network of serially and/or parallel interlinked batch processes and storage units. The production processes transform a set of feedstock materials into another set of products with constant conversion factors. The final product demand flow is susceptible to joint random variations in the cycle time and batch size. The production processes have also joint random variations in cycle time and product quantity. The spoiled materials are treated through regeneration or waste disposal processes. The objective function of the optimization is minimizing the total cost, which is composed of setup and inventory holding costs as well as the capital costs of constructing processes and storage units. A novel production and inventory analysis the PSW (Periodic Square Wave) model, provides a judicious graphical method to find the upper and lower bounds of random flows. The advantage of this model is that it provides a set of simple analytic solutions while also maintaining a realistic description of the random material flows between processes and storage units; as a consequence of these analytic solutions, the computation burden is significantly reduced. The proposed method has the potential to rapidly provide very useful data on which to base investment decisions during the early plant design stage. It should be of particular use when these decisions must be made in a highly uncertain business environment.
고전압 전류 특성의 낙뢰는 안테나를 통해 지상에 설치된 이동 통신 기지국으로 도입될 수 있으며, 이를 방지하기 위한 장치가 서지 어레스터이다. 본 논문에서는 서지 어레스터의 개념, 종류, 동작 원리, 설계 및 제작 등을 검토하고, 이를 기반으로 현재 국내외에서 이용되고 있는 이동 통신 서비스인 셀룰라, GSM 및 PCS 등과 차세대 이동 통신 서비스인 IMT-2000의 기지국에 적용 가능한 서지 어레스터들을 설계하였다. 초기 설계된 서지 어레스터들은 고주파 3차원 구조 시뮬레이터 상에서 특성 예측을 위한 컴퓨터 모의 실험과 서지 어레스터의 전자기적 특성 개선을 위한 내부 구조 최적화 작업이 수행되었다. 서지 어레스터의 최종 설계도를 기반으로 실제 IMT-2000 기지국용 4분의 1 파장 단락 스터브 방식의 서지 어레스터를 제작하였으며, 전자기적 전송 특성 측정과 낙뢰 전달 테스트를 수행하여 제작된 서지 어레스터의 성능을 측정하였다. 측정 결과, 전압 정재파 비는 1.05 이하, 삽입 손실은 -0.035 dB이하, 상호변조 특성은 -150 dBc 이하의 특성을 얻었으며, 잔여 전압 특성은 7∼ll V 정도의 특성을 보였다.
전파의 유효 수신 신호 도달영역을 정확히 식별하는 것은 기지국 최적화를 이룩하는데 있어 가장 중요한 요소중 하나이다. 서울 도심 지역과 같이 고층건물이 밀집되어 있고, 넓은 도로와 좁은 도로가 불규칙적으로 배치되어 있으며, 고개와 강 등이 혼재된 지역에서도 높은 정확도를 갖는 전파손실 예측모델을 소개한다. 이 모델은 기 측정된 필드데이터로 훈련된 신경회로망을 기반으로 한다. 전파손실에 영향을 주는 가장 기본적인 변수들은 3차원 DEM 데이터와 벡터 데이터로부터 추출하여 신경회로망의 입력으로 사용한다. 학습이 완료된 신경회로망은 전파손실 모델의 근사함수이며, 학습에 사용된 필드 측정데이터에 포함되지 않은 타지역에서도 정확한 예측이 가능한 일반화 능력을 갖는다. 서울 도심 지역의 실제 서비스 환경에 대한 비교 실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다.
국제방사선방호위원회(ICRP)는 2007년 발행된 ICRP 103 권고를 통해, 행위와 개입으로 대변되는 방사선방호 지침을 각 피폭상황 별로 적용하도록 변경하여 권고하였다. 이 지침에는 계획피폭상황에서 방사선방호 최적화의 수단으로 방사선작업종사자와 일반인에 대해 선원중심의 선량제약치(dose constraint)를 설정하여 운영하도록 권고하고 있다. 이 논문에서는 계획피폭상황에서 일반인 선량제약치를 설정하는데 필요한 국내 원전의 방사성물질의 배출량과 이에 따른 주변주민의 피폭방사선량 평가 결과를 분석하였다. 이를 바탕으로 국내 원전의 동일부지 내 복수호기 원전의 운영을 고려한 선량제약치 설정 방안을 제시하였다.
In this paper, it is purpose to develop a pulsed $CO_2$ laser with stable output at pulse repetition rate range of 2 kHz. We used a IGBT as a switching device. The laser cavity was fabricated as an axial and water cooled type. It was used a ring blower to increase a cooling effect. The laser performance characteristics as parameters, such as pulse repetition rate, gas pressure have been investigated. The experiment was done under 3 electrode-type instead of 2 electrode-type. To achieve 3 electrode-type, we used two pulse-transformers which is operated parallel. As a result. the maximum output was about 28 W at the total pressure, of 20 Torr(the gas mixture $CO_2$:$N_2$:He=1:9:15 and the pulse repetition rate of 1300 Hz).
고분자전해질형 연료전지의 구조 및 구성품의 물성에 따른 성능 및 물이동 현상에 관해서 많은 연구가 진행되고 있다. 이들 연구는 대체적으로 연료 전지의 BOP(Balance of plant)를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 연구 보다는 단위 전지 및 스택에 관한 연구에 국한되어 왔다. 연료전지의 시스템에 관한 연구들 또한 세부적인 연료전지 내부의 거동에 대해서는 고려하지 않고 있었다. 이는 연료전지의 상세 모델을 이용해 연료전지 시스템에 대해 접근하기 보다는 시스템의 성능 및 동특성에 대한 연구가 주를 이루었기 때문으로 생각된다. 본 연구에서는 연료전지 음극의 수소 배출가스를 재순환할 경우 연료전지 내부에서의 거동에 미치는 영향에 대해 2차원 정상상태 모델을 이용하여 분석해 보았다. 이를 위해 2차원 정상상태 모델을 개발하였고 이를 실험을 통해 검증하는 작업을 수행하였다. 시뮬레이션은 모델식의 수정이 자유롭도록 상용패키지를 사용하지 않고 직접 구성한 알고리즘을 통해 수행되었다. 이는 여러 하이브리드 자동차용 연료전지 시스템이 연료전지 배출가스의 재순환을 고려하고 있는 상황에서 연료전지 작동 조건에 관련된 정보를 제공할 수 있다는 의의를 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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