• 제목/요약/키워드: water input-output

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상수도관망 내 데이터 불확실성에 따른 절점 압력 예측 ANN 모델 수행 성능 비교 (Comparison of ANN model's prediction performance according to the level of data uncertainty in water distribution network)

  • 장혜운;정동휘;전상훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권spc1호
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    • pp.1295-1303
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    • 2022
  • 안정적인 수도 공급을 위한 상수도관망의 역할이 더욱 주목받음에 따라 비정상 상황에 대한 신속한 탐지와 적절한 대처 역시 중요시되고 있다. 장치에 의존한 탐지기법 등 기존의 방법론에는 한계가 존재하므로 데이터를 이용한 모델 기반의 방법이 개발되었다. 하지만 상수도관망 내 측정 데이터는 불확실성을 가져 실제 사용량과 다르다. 따라서 본 연구에서는 기계학습 방법의 하나인 인공신경망 모델을 이용하여 상수도관망 압력값을 예측함에 있어 데이터 불확실성의 영향을 조사한다. 정규분포를 따르는 임의의 값을 고려하여 데이터에 측정치 오류를 형성하고 측정치 오류 여부 및 종류에 따라 총 9가지 데이터를 인공신경망 모델을 통해 예측해 경향성을 비교한다. 분석을 통해 데이터 불확실성이 증가할수록 모델 성능이 감소하며, 출력데이터의 측정치 오류가 모델 성능에 미치는 정도가 더 큼을 확인하였다. 특히 입력데이터와 출력데이터의 측정 오차 크기가 동일한 경우 예측 정확도는 각각 72.25%, 38.61%로 큰 차이를 보였다. 따라서 ANN 모델 예측 성능 향상을 위해서는 입력 데이터보다 출력데이터인 주절점의 측정 오류 크기를 줄이는 것이 중요하다.

회전속도 변화에 따른 유도발전기의 특성 해석 (Characteristics Analysis of Induction Generator with a Change in Rotor Speed)

  • 김종겸;박영진;김일중;김영국
    • 전기학회논문지
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    • 제60권12호
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    • pp.2225-2229
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    • 2011
  • Squirrel cage induction motor is the main driving system of industrial field and familiar with its use in a large variety of applications. However, many engineer are unfamiliar with the induction generator, even though no difference exists between both machines except for the mode of operation. But an induction generator is commonly used for micro & small hydro power applications due to its simplicity, reliability, low cost and robustness. Input and output of induction motor has turned against at the induction generator operation. Rotation speed of induction generator is small faster than induction motor. As output of induction machines increases with the increasement of speed, so loss is same. Actually, generator efficiency is lower than motor at this condition. If induction generator is connected with mechanical load, total efficiency is decreased. In this paper, we analyzed that input, output, torque and efficiency is different from each other above and below synchronous speed.

Pitch Angle Control and Wind Speed Prediction Method Using Inverse Input-Output Relation of a Wind Generation System

  • Hyun, Seung Ho;Wang, Jialong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권5호
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    • pp.1040-1048
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    • 2013
  • In this paper, a sensorless pitch angle control method for a wind generation system is suggested. One-step-ahead prediction control law is adopted to control the pitch angle of a wind turbine in order for electric output power to track target values. And it is shown that this control scheme using the inverse dynamics of the controlled system enables us to predict current wind speed without an anemometer, to a considerable precision. The inverse input-output of the controlled system is realized by use of an artificial neural network. The proposed control and wind speed prediction method is applied to a Double-Feed Induction Generation system connected to a simple power system through computer simulation to show its effectiveness. The simulation results demonstrate that the suggested method shows better control performances with less control efforts than a conventional Proportional-Integral controller.

Development of the Dynamometer Control System for Medium Speed Diesel Engines

  • Choi, Sang-Gu;Ryu, Sang-Hun;Kim, Jeom-Goo;Park, Ho-Chol
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.243-247
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    • 2004
  • The dynamometers which had made in a long time ago could not control the input/output quantity of water minutely and was sensitive to a noise since it was controlled by an analog control method. Therefore, a fully digital controlled system was urgently required to be robust against various noises. In this paper, the new system which can control the amount of circulated water in dynamometer was developed. This system is consisted of an industrial digital type controller and a servo motor. The industrial PLC was used as a main controller for the developed system, and the actuator and servo motor were used to control the inlet and outlet valve independently. The torque signal of load cell was fed back to the main controller to regulate the diesel engines load. Generally, an input/output valve position of the old dynamometer was fixed with a proper situation for an engine output test and the torque was changed according to the time interval. However, the torque value for the dynamometer could not be constantly kept because of the variation of the input water flow and fluid characteristic. Therefore, the automatic control of an inlet and outlet valve should be performed to keep the constant torque. So, the PID control method was applied to solve this problem. Also, the development of a web-based remote control system was described in this paper. This software will give us the convenience of operation, the more efficient operations, and the reduced operator workload for operation of the dynamometer. The application results of the system have been verified at actual diesel engine field.

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산업연관모형을 이용한 우리나라 산업의 직·간접 물소비 구조 분석 (An Analysis of Water Consumption Structures in Korean Industry Using the Input-Output Model)

  • 박창귀;이기훈
    • 환경정책연구
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    • 제9권2호
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    • pp.21-39
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    • 2010
  • 본 논문에서는 우리나라 산업의 연간 물소비량을 최초로 추정하고 이를 이용하여 물소비 분석용 산업연관 모형을 작성하였다. 그리고 이를 이용하여 산업활동에 따른 직 간접 물소비 유발효과를 분석하였으며 물량기준 총효과를 요인별로 분해하여 보았다. 우리나라 산업(농림어업 제외)은 해수를 제외한 상수도, 지하수, 하천수, 재이용수 등 육지의 물 기준으로 2003년중 약 76억 9,200만 톤의 물을 소비한 것으로 추산되었다. 업종별로는 전력 수도가 49.5%로 거의 절반가량을 차지하였으며 제철 등의 가공금속 산업이 24.3%, 화학산업이 5.0%를 차지하였다. 물소비 분석용 산업연관 모형을 이용하여 산업별 직 간접 물소비 유발계수를 도출한 결과 전력 수도가 산출액 백만원당 113.8톤의 물을 소비하였으며, 제1차금속(49.6톤), 섬유 가죽제품(16.8톤), 일반기계(11.9톤) 등의 순으로 높게 나타났다. 동유발계수를 직접효과와 간접효과로 나누어 본 결과, 전력가스 및 수도 산업을 제외하고는 대부분의 산업에서 직접효과보다는 간접효과가 큰 것으로 나타나 물 관련 정책 수립시 제품간 물소비 연관관계를 충분히 고려할 필요가 있음을 시사하였다. 아울러 동 연구결과는 제품간 물소비구조 파악과 제품별 물소비지표 개발 등에도 활용될 수 있을 것이다.

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축-토크법을 이용한 새로운 발전기 효율시험 방법의 제안 (Proposal of A Novel Generator Efficiency Test Using The Shaft-Torque Method)

  • 김현한;옥연호;김광호
    • 전기학회논문지
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    • 제63권4호
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    • pp.461-468
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    • 2014
  • An efficiency test for generators is generally required in case of construction of a new power plant or replacement of an existing generator. Generally, the efficiency of generator is measured by the input-output ratio under any given condition. Therefore, the best way is to directly measure the value of input and output power of a generator and calculate the efficiency values. However, it is difficult to measure a generator's input values accurately, especially for large systems. So, we are usually measuring the losses of the generator. But for measuring these values, there are several constraints for test such as preparing additional power generator and releasing the protection relay for manual operation of auxiliary equipments. Therefore, this study suggests that a novel generator efficient test method using the shaft-torque method which can be carried out while the generator is normally operating. The reliability of the result value was verified by comparing with the efficiency test results of the conventional retardation method on IEEE Std 115-1995.

인공신경망기법을 이용한 하천수질인자의 예측모델링 - BOD와 DO를 중심으로- (Predictive Modeling of River Water Quality Factors Using Artificial Neural Network Technique - Focusing on BOD and DO-)

  • 조현경
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.455-462
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    • 2000
  • This study aims at the development of the model for a forecasting of water quality in river basins using artificial neural network technique. Water quality by Artificial Neural Network Model forecasted and compared with observed values at the Sangju q and Dalsung stations in Nakdong river basin. For it, a multi-layer neural network was constructed to forecast river water quality. The neural network learns continuous-valued input and output data. Input data was selected as BOD, CO discharge and precipitation. As a result, it showed that method III of three methods was suitable more han other methods by statistical test(ME, MSE, Bias and VER). Therefore, it showed that Artificial Neural Network Model was suitable for forecasting river water quality.

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수도사업의 국민경제적 역할분석 (The Role of Water Utility Industry to the National Economy)

  • 김태유;유승훈;허은녕
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.367-377
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    • 1997
  • 수량과 수질 양면에서의 '물위기'를 극복하 수 있는 공공정책 개발을 위해 두 가지 접근방법으로 수도사업의 국민경제적 역할을 고찰하고자 했다. 먼저 급속한 산업화와 도시화로 인해 물소비가 급증한 시기인 1978-1994년 동안의 물소비와 경제성장간의 관계를 살펴보았다. 물의 총수요와 부문별 수요의 가격 및 소득탄력성을 분석하였다. 둘째, 단기적으로 수자원 문제를 분석할 수 있는 투입-산출(I-O, input-output)모형을 개발하였다. 통상적인 I-O 모형을 고찰한 뿐만 아니라 그 응용으로서 i) 공급유도 투입-산출모형을 이용한 부문별 공급지장비용 평가와, ii) 레온디에프 가격모형을 이용한 수도요금 상승으로 인한 부문별 물가파급효과분석을 다루었다. 결론적으로 가장 주목할 만한 정책적 시사점은 수도부문에 대한 트자와 물공급장애가 생활수준과 산업생산에 큰 영향을 미치지만, 절수를 고무하고 투자재원을 확보할 목적의 수도요금 인상은 물수요를 유의하게 감소시키지만 전반적 물가수준에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

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저강우연도 지하수 관개 필지논에서 수도재배기간 동안의 물질수지 (Water and Nutrient Mass Balances in Paddy Field with Groundwater Irrigation in Low-Rainfall Year)

  • 황하선;전지홍;김병희;윤춘경
    • 한국농공학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.39-50
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    • 2002
  • Field experiment was performed to investigate water and nutrient mass balances in paddy field with groundwater irrigation from May to October, 2001. The total water inflow was about 1,183mm in which rainfall, overflow from upstream paddy, and groundwater irrigation accounted for 43, 30, and 27%, respectively. Notice that the precipitation of the study period was less than the average annual precipitation. The total drainage was almost balanced with the inflow and more than half of it was occurred by surface drainage. From the nutrient mass balance analysis, the T-P output (17.56kg/ha) was estimated slightly lower than the input (20.90kg/ha) and the T-N output (130.41kg/ha) was slightly greater than the input(129.24kg/ha). However, the difference was within the expectation and the nutrient mass was thought to be balanced considering uncertainties in field experiment and other activities not included in the study such as algae and soil microorganisms. The surface discharge of nutrient, which was about 10% of total nutrient output, was mainly affected by fertilization and rainfall runoff. Therefore, prudent surface drainage plan might be necessary particularly for the fertilization period to prevent degradation of receiving water quality. The study was performed under abnormally low rainfall compared to the average annual rainfall record, and further monitoring in diverse rainfalls and irrigation methods is recommended to estimate nutrient behavior in the paddy field more reasonably.

제조업 생산에 대한 공업용수의 한계생산가치와 가격탄력성 연구 (Estimating the Contribution of Industrial Water on Output and Price Elasticities in Manufacture)

  • 민동기
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제15권5호
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    • pp.961-974
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    • 2006
  • 본 연구는 공업용수 수요관리 정책의 효율성을 제고시키는 정책결정의 토대를 제공하기 위하여 제조업체를 대상으로 투입요소로서의 공업용수의 역할을 나타내는 산출에 대한 공업용수탄력성을 추정하고 공업용수 수요관리 정책 효과의 평가 수단으로 공업용수 수요량의 가격탄력성을 추정한다. 이러한 분석을 위하여 본 연구에서는 해외에서 진행된 산출의 공업용수탄력성 및 가격탄력성 추정 연구 사례에 대하여 살펴보고 생산함수를 이용하여 산출에 대한 공업용수 및 가격탄력성을 추정하였다. 분석결과에 의하면 공업용수탄력성은 노동 및 중간투입재와 같은 다른 투입요소에 비하여 상대적으로 작은 값으로 추정되었다. 그리고 이 공업용수탄력성을 이용하여 추정한 공업용수의 한계가치는 공업용수의 평균가격에 비하여 높은 것으로 추정되었다. 가격탄력성 추정에서는 용수의 평균가격을 이용하여 추정하는 방법의 한계를 극복하는 방안으로 Translog 생산함수를 이용하여 공업용수 수요량의 가격탄력성을 추정하였다. 이 추정치는 비탄력적이지만 음의 값을 가져 수요관리를 위한 공업용수가격 정책이 어느 정도 용수 사용량을 줄일 수 있음을 보여준다.

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