• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.64-71
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• 2004

본 논문에서는 NIST에서 개발한 CFAST 화재 모델링 코드를 사용하여 원자력발전소 펌프실 화재를 모의하였다. 급기 제한, 최소 산소 농도(Lower Oxygen Limit), 복사열 방출비율(Radiative Fraction), 방화문 개방 정도 등의 CFAST 입력 변수 변화에 따라 화재 성장 변화를 분석하였다. 분석 결과에 의하면 본 화재구역에서의 화재는 환기 지배형 화재이므로 급기 제한 및 최소 산소 농도 10%로 설정하는 것이 타당한 것으로 판단되며, 복사열 방출에 따라 상부층 가스 온도는 큰 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 화재가 발생한 화재구역 내 펌프를 제외하고는 상부에 위치한 케이블은 모두 건전성을 유지하는 것으로 나타났으며, CCDP(Conditional CDP)를 평가한 결과 9.25E-07로, 화재위험도분석보다 현실적이고 불확실성이 감소한 결과를 도출할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.536-542
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• 2011

원자력발전소의 이종금속 용접부는 PWSCC 결함에 민감한 것으로 알려져 있으며 기량검증된 검사자가 기량검증된 절차서를 사용하여 가동중검사 기간 중에 주기적인 검사를 수행하고 있다. 국내 원자력발전소 이종금속 용접부의 형상 조사 결과에 따르면 대부분의 이종금속 용접부가 경사진 노즐부나 인접부에 위치하는 것으로 나타났다. 일반적인 초음파 탐촉자를 사용하여 경사부위에 위치한 이종금속 용접부의 검사를 수행할 경우 초음파 탐촉자의 접근성이 제한되어 검사체적을 모두 검사하기가 어렵다. 특히 축방향 결함 검출을 위한 원주방향 주사에서는 초음파 탐촉자가 경사면에 위치하게 되면 반사체로부터 결함 신호를 얻기 가 어려우며 이에 따라 결함 검출이 어렵게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 경사면을 고려하여 비틀림 각도를 적용한 초음파 탐촉자를 사용하는 것이 필요하다. 모델링을 통하여 비틀림 굴절 종파탐촉자 를 설계하고 축방향 결함 검사용 비틀림 굴절 종파탐촉자를 제작하여 실험을 통하여 결함으로부터 신호를 취득하였다. 일반 탐촉자와 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호를 비교한 결과 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호가 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제1권2호
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• pp.194-202
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• 2003

In this paper, we introduce a category of Multi-FNN (Fuzzy-Neural Networks) models, analyze the underlying architectures and propose a comprehensive identification framework. The proposed Multi-FNNs dwell on a concept of fuzzy rule-based FNNs based on HCM clustering and evolutionary fuzzy granulation, and exploit linear inference being treated as a generic inference mechanism. By this nature, this FNN model is geared toward capturing relationships between information granules known as fuzzy sets. The form of the information granules themselves (in particular their distribution and a type of membership function) becomes an important design feature of the FNN model contributing to its structural as well as parametric optimization. The identification environment uses clustering techniques (Hard C - Means, HCM) and exploits genetic optimization as a vehicle of global optimization. The global optimization is augmented by more refined gradient-based learning mechanisms such as standard back-propagation. The HCM algorithm, whose role is to carry out preprocessing of the process data for system modeling, is utilized to determine the structure of Multi-FNNs. The detailed parameters of the Multi-FNN (such as apexes of membership functions, learning rates and momentum coefficients) are adjusted using genetic algorithms. An aggregate performance index with a weighting factor is proposed in order to achieve a sound balance between approximation and generalization (predictive) abilities of the model. To evaluate the performance of the proposed model, two numeric data sets are experimented with. One is the numerical data coming from a description of a certain nonlinear function and the other is NOx emission process data from a gas turbine power plant.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.802-812
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• 1998

고전압 발/ 변전소의 근무자나 송전선 작업자 및 주변거주자가 전계 노출에 안전해야 함은 중요한 일이다. 본 논문에서는 복잡하고 계산시간이 많이 소요되는 인체의 3차원 유도전류를 계산하기 위해 전압원(송전선 로)의 효과적인 모델링 기법을 사용하여 전압원과 피유도체를 분리하지 않고 직접 3차원 정전용량을 구함으 로써 불평등 전계하의 임의의 3차원 공간상에서도 인체에 미치는 유도전류 해석이 가능한 장접을 갖도록 하 였다. 사례연구로 본 연구에서 제안한 알고리즘을 765 kV급 초고압 송전선로에 적용하여 인체 유도 안전 성을 평가한 결과 765 kV 송전선에서 인체의 단락전류는 인체의 위치에 따라 0.3 mA에서 6.8 mA로 분포 되었다. 특히, 송전선로에서 활선 작업시 단락전류 $I_{sc}$의 크기는 ANSI 허용기준인 5 mA를 념을 수 있어 활 선 작업시 작업자의 전계의 방호 대책을 위해서는 도전물질로 구성된 보호복이 필요함을 알 수 있었다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권3호
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• pp.186-193
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• 2018

Modern manufacturing industries is to produce both precise and robust mechanical parts without failure while they are in service. In order to prevent a part failure for its lifetime, a mechanical design for a part should be examined on a basis of mechanical simulation. A nozzle plate, being a key part in steam engines, changes flow directions of steam in a turbine used in power plant. This paper is to the design and test for part safety and durability. Currently, nozzle plates are fabricated by welding nozzles to their plates. Welding causes some defects on the used materials while they are being manufactured. Another major defect is un-even pitches between welded nozzles. Welding causes phase changes because of high melting temperature of metal. This leads to decay on the welding spots, which weakens their structural strength and then, may lead to early damages on mechanical structures. This research proposes assembly-typed nozzle plate without welding. From the beginning, nozzle and plate are designed for insertion-typed assembly. Nozzle head and foot are designed in accordance with the grooves on outer ring and inner ring of a plate to make mating surfaces. Then the nozzle plate should be proved for structural and fatigue safety before they are put in manufacturing. This research adopts commercial softwares for modeling and mechanical simulation. The test result shows that the design with smaller mating area and deeper insertion produces higher safety in terms of structure and durability. From the conclusion, this paper proposes the assembly-typed nozzle plate to replace the welding typed.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제16권2호
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• pp.97-109
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• 2020

On March 11, 2011, an earthquake followed by a tsunami caused an extended station blackout (SBO) at the Fukushima Dai-ichi NPP Units. The accident was initiated by a total loss of both onsite and offsite electrical power resulting in the loss of the ultimate heat sink for several days, and a consequent core melt in some units where proper mitigation strategies could not be implemented in a timely fashion. To enhance the plant's coping capability, the Diverse and Flexible Strategies (FLEX) were proposed to append the Emergency Operation Procedures (EOPs) by relying on portable equipment as an additional line of defense. To assess the success window of FLEX strategies, all sources of uncertainties need to be considered, using a physics-based model or system code. This necessitates conducting a large number of simulations to reflect all potential variations in initial, boundary, and design conditions as well as thermophysical properties, empirical models, and scenario uncertainties. Alternatively, data-driven models may provide a fast tool to predict the success window of FLEX strategies given the underlying uncertainties. This paper explores the applicability of Artificial Intelligence (AI) to identify the success window of FLEX strategy for extended SBO. The developed model can be trained and validated using data produced by the lumped parameter thermal-hydraulic code, MARS-KS, as best estimate system code loosely coupled with Dakota for uncertainty quantification. A Systems Engineering (SE) approach is used to plan and manage the process of using AI to predict the success window of FLEX strategies under extended SBO conditions.

• 한국지구과학회지
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• 제36권1호
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• pp.36-50
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• 2015

본 연구의 목적은 휘발성 유기화합물(VOC)과 먼지(PM)의 배출원 프로파일로부터 화학종 분류를 할당하고, 성김 행렬 조작자 핵심 배출량 시스템(SMOKE) 내에 배출원 분류코드에 따른 배출원 프로파일의 화학종 분류와 시간분배계수를 수정하는 것이다. 기솔린, 디젤 증기, 도장, 세탁, LPG 등과 같은 VOC 배출원 프로파일로부터 화학 종 분류는 탄소 결합 IV (CBIV) 화학 메커니즘과 주 규모 대기오염연구센터 99 (SAPRC99) 화학 메커니즘을 위해 각각 12종과 34종을 포함한다. 또한 토양, 도로먼지, 가솔린, 디젤차, 산업기원, 도시 소각장, 탄 연소 발전소, 생체 연소, 해안 등과 같은 PM2.5 배출원 프로파일로부터 화학종 분류는 미세 먼지, 유기탄소, 원소 탄소, 질산염과 황산염의 5종으로 할당하였다. 게다가 점 및 선 배출원의 시간 프로파일은 2007년 수도권 지역에서의 굴뚝 원격감시시스템(TMS)과 시간별 교통 흐름 자료로부터 구하였다. 특별히 점 배출원에 있어 오존 모델링을 위한 시간분배계수는 굴뚝 원격감시시스템 자료의 $NO_X$ 배출량 인벤토리에 근거하여 추정하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.47-56
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• 2011

2008년도 지식경제부의 전망에 의하면 신재생에너지전원 중 풍력발전의 보급전망은 2020년 37%, 2030년 42%에 달하고, 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard-RPS)의 도입으로 태양광 및 풍력 등의 신재생에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계 운용될 것으로 예상된다. 현재 풍력은 배전계통에 전용선로로 연계되어 계통에 미치는 영향은 미미하지만, 3[MW] 이상의 대규모 풍력발전이 일반 배전선로로 확대 운용되면, 풍력발전 연계용 변압기 및 풍력발전기의 %임피던스에 의한 사고전류 변동으로 보호계전기(OCR, OCGR)의 오 부동작을 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 풍력발전기인 이중여자유도발전기(Double-Fed Induction Generator-DFIG)가 고압 배전선로에 연계되어 운전되는 경우, 3상단락, 2선단락 및 1선지락의 사고특성을 분석하기 위하여, 전력계통 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 풍력발전기의 모델링과 시뮬레이션을 수행하고, 대칭좌표법을 통한 이론적인 수치해석의 결과치를 비교/분석하여, 제안한 수법의 유용성을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.74-81
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• 2016

본 연구의 목적은 원자력발전소 주제어실 화재시 운전원의 거주성을 평가하는 것이다. 운전원의 거주성 분석을 위해 FDS v.6.0을 사용하였으며 이를 통해 주제어실 화재 시 배연성능과 운전원의 거주성에 있어 도출되는 문제점을 확인하였다. 본 연구에서는 공조환기설비의 운전조건을 핵심변수로 지정하고 그에 따라 3가지 시나리오로 분류하였다. 수치해석결과, Case 1(공조설비 작동시)의 경우가 연기온도, 복사열, 광학밀도 및 연기층높이에 의한 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 이에 반해, Case 2(공조설비 미작동시)와 Case 3(공조설비 미작동시 풍량 1.5배 증가 시)는 Case 1보다 더 안전한 것으로 나타났다. 약 820초경 연기온도를 확인한 결과, Case 1이 Case 2와 Case 3보다 약 63% 정도 더 높게 나타났다. 복사열에 의한 영향도 Case 1에서 가장 높게 나타나, Case 2 및 Case 3와는 최대 약 68% 이상의 차이를 보였다. 분석결과를 통해, 주제어실의 공조환기설비는 배연성능에 큰 영향을 미쳐 운전원 거주안전을 지키기 위한 주요 인자인 것을 확인하였다. 다만, 급기구와 배연구가 천정부에 동시에 설치되어 있어 Case 2와 Case 3의 경우 연기층높이에 있어 불연속적 패턴을 나타냈다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.171-184
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• 2002

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue) 량은 약 200,000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD)둥에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG, Caltex에서 435-500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도 : 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력 : 1~6kg/$ extrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio : 0.8~0.9 and steam/V.R ratio : 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량 : 50~110Nm$^3$/hr., 발열량 : 2,300~3,000 ㎉/Nm$^3$, 탄소전환율 : 65~92 및 냉가스효율 = 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화 하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.