8090 research outputs found
Sort by
Numerical Simulation of Dynamics of Chaffs for warships and Warplanes Using CFD-DEM Coupling Method
No full text채프는 레이더를 이용한 표적 탐지를 방해하는 가장 일반적인 대응 수단으로, 짧은 머리카락과 유사한 형상이다. 채프는 제2차 세계대전 중 처음 사용된 이후 현대까지 연구개발이 진행되고있는 핵심 군사기술 중 하나이다. 수십만 개 이상의 채프들이 공간상에 확산되어 있는 것을 채프운(Chaff cloud)이라고 하며, 채프운은 허위 레이더 반사 단면적을 생성하여 적의 레이더를 기만한다. 채프는 초기에 카트리지에 담겨있기 때문에, 허위 레이더 반사 단면적 생성을 위해서는 다수의 채프들을 발사 및 확산시켜야 한다. 채프는 주로 함정 또는 항공기에서 사용되며, 사용처에 따라 채프의 발사 및 확산 방법이 다르다. 따라서 본 논문에서는 함정용 및 항공기용 채프운을 각각의 발사 방법에 따라 수치적으로 모델링하고 분석하였다. 수치해석 기법은 폭발, 바람과 같은 유체의 영향을 계산할 수 있는 CFD와 채프들 사이의 충돌 영향을 고려할 수 있는 DEM을 결합한 CFD-DEM 연동 기법을 이용하였다. 해석 결과로 함정용 채프운은 폭발에 의한 방사형 확산, 난류와 충돌에 의한 전 방향 확산, 낙하 속도 차이에 의한 중력 방향 확산의 세 가지 확산 단계로 구분되는 것을 확인하였다. 항공기용 채프운은 항공기 이동 방향으로 확산된 이후 낙하속도 차이에 의해 중력 방향으로 확산되는 것을 확인하였다. 동시에 각 채프들의 방향각 분포는 모두 시간 경과에 따라 전 방향으로 균일해짐을 확인하였다. 또한, 사례 연구를 통해 채프운 확산에 영향을 미칠 수 있는 여러 가지 환경 및 발사 조건이 채프운의 분포에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구의 해석 결과는 채프 운용과 기술 개발에 대한 기초가 될 수 있으며, 채프운의 레이더 반사 단면적을 분석하기 위한 채프운의 분포 정보를 제공할 수 있다.1. 서론 1
1.1 연구배경 2
1.2 연구목적 및 내용 4
2. 이론적 배경 6
2.1 유체의 지배방정식과 CFD 6
2.2 입자의 지배방정식과 DEM 9
2.3 CFD-DEM 연동 기법 12
3. 채프운 해석을 위한 수치적 모델 14
3.1 채프의 구조 14
3.2 해석 모델 및 조건 15
4. 함정용 채프운 해석 결과 및 고찰 20
4.1 함정용 채프운 시공간 분포 해석 20
4.1.1 함정용 채프운의 시공간 분포 20
4.1.2 함정용 채프운의 시간에 따른 방향각 분포 23
4.1.3 함정용 채프들 사이의 충돌에 대한 고찰 27
4.2 변수에 따른 함정용 채프운 분포 특성 분석 28
4.2.1 바람에 따른 함정용 채프운 분포 28
4.2.2 카트리지 초기 각도에 따른 함정용 채프운 분포 31
4.2.3 폭발 압력에 따른 함정용 채프운 분포 34
5. 항공기용 채프운 해석 결과 및 고찰 36
5.1 항공기용 채프운 시공간 분포 해석 36
5.1.1 항공기용 채프운의 시공간 분포 36
5.1.2 항공기용 채프운의 시간에 따른 방향각 분포 38
5.1.3 항공기용 채프들 사이의 충돌에 대한 고찰 42
5.2 변수에 따른 항공기용 채프운 분포 특성 분석 43
5.2.1 바람에 따른 항공기용 채프운 분포 43
5.2.2 항공기 진행 각도에 따른 항공기용 채프운 분포 46
5.2.3 항공기 속력에 따른 항공기용 채프운 분포 49
6. 결론 52
참고문헌 54
국문초록 58Maste
The Impacts of Busan Port O-2 Anchorage Operations on Air Quality in The Densely Populated Areas
No full textMore than 80% of global trade is carried out through shipping which is the main contribution to the the development of international trade including maritime logistics industry, infrastructure, shipyards, information and communication technologies, and regulations. However, many problems related to vessel congestion and cargo backlog are withnesed due to increased vessel traffic, severe weather, labor strikes, and knock-on effects. It is deemed that the number of ships and their staying times at the anchorage will be prolonged, leading to increased emissions of ship-generated pollutants that will affect nearby urban air quality. Therefore, this study aims to analyze the causality between vessel operations in anchorage and urban air pollution using the Granger causality analysis with the VAR model. The results show that there was a causal relationship between the monthly number of ships entering the O-2 berth in Busan North Port in the past five years and air pollution. In particular, the secondary pollutants generated from gas emissions during vessel operations significantly contributed to the concentration of PM10 and PM2.5, as well as the strongest impact. The findings provide valuable insights for future policy-making related to berth selection considerations.제 1 장 서 론 1
1.1. 연구의 배경 및 현황 1
1.2. 연구목적 및 필요성 2
1.3. 연구의 구성 및 흐름 4
제 2 장 선행연구 검토 5
2.1. 선박입출항에 따른 대기오염 관련 연구 5
2.2. 항만도시 대기오염 관련 연구 6
2.3. 정박지와 선박 체선 관련 연구 7
2.4. 연구의 차별성 9
제 3 장 연구 방법론 10
3.1. 대상항만 및 정박지 운영 현황 10
3.2. 데이터 수집 24
3.3. 분석 방법 25
제 4 장 실증 분석 29
4.1. Data Processing 29
4.2. VAR 그랜저 인과관계 결과 36
4.3. 충격반응함수 분석 38
제 5 장 결론 및 시사점 40
5.1. 연구결과 요약 및 시사점 40
5.2. 연구의 한계점 및 향후 과제 42
참고문헌 44
부 록 51Maste
A Study on Machine Learning-Based Fault Prediction Model for Elevator Maintenance
No full textElevator equipment is an essential means of transportation in modern society and is operated for various purposes. Since the elevator is a device directly related to human safety, safety and stability about failure are essential. Elevator safety management is strictly carried out by the Korea Elevator Safety Agency, manufacturers. However, it is difficult to prevent it in advance as repairs are carried out through manual reception after an accident occurs.
Therefore, this study proposes the following two types of Machine Learning-Based analytical models for predictive maintenance of elevators, including legally obsolete elevators. The first is to develop a failure prediction analysis algorithm model according to the elevator failure part, cause, and action type by converting the records of failures and actions for each elevator manually written by the customer management team of the elevator maintenance company into data. The second is to develop an analysis algorithm model that classifies the current state of the elevator into three stages by using the data recorded on the elevator operation time, main parts and elevator vibration used in the existing elevator maintenance analysis, and predicts the elevator status. The accuracy of the proposed two models was 75.1% and 97.29%, respectively. Through prediction of failure details, it is possible to derive information on handling methods and failure areas, which is expected to improve work efficiency by minimizing the movement of elevator engineers. This study proposed models enables the prediction of failures and conditions of aging and existing lifts in the elevator maintenance field, so it is possible to prevent serious failures and accidents by checking the elevator before the failure occurs.| 엘리베이터 설비는 현대사회의 필수 운송수단으로 다양한 목적에 따라 운영되고 있다. 엘리베이터는 사람의 안전과 직결되는 장치이므로 고장에 대한 안전성과 안정성이 필수적으로 요구된다. 현재 승강기의 안전관리는 한국승강기안전공단, 제조사 등에서 엄격히 이루어지고 있으나 사고의 발생이후 수동 접수를 통해 보수가 이루어지고 있어 이를 예방하기는 어려운 실정이다.
따라서, 본 연구는 법정 노후 엘리베이터를 포함한 엘리베이터의 예지보전을 위해 다음의 두 가지 방식의 기계학습기반 분석 모델을 제안한다. 첫 번째는 승강기 유지관리업체의 고객관리팀에서 수기로 작성하는 승강기별 고장 및 조치에 대한 기록을 데이터화하여 승강기 고장부위, 원인, 조치유형에 따른 고장예측 분석 알고리즘 모델을 개발한다. 두 번째는 기존의 승강기 유지관리분석에 활용된 승강기 운행시간 및 주요부위와 승강기 진동을 기록한 데이터를 활용하여 승강기의 현재 상태를 세 단계로 구분하여 엘리베이터의 상태를 예측할 수 있는 분석 알고리즘 모델을 개발한다. 제안하는 두 모델의 정확도는 각각 75.1%, 97.29%로 우수한 것을 확인하였다. 고장내용 예측을 통해 처리방법과 고장부위에 대한 정보를 도출할 수 있고 이는 엘리베이터 엔지니어의 동선을 최소화함으로써 업무 효율성을 향상시킬 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구 모델은 승강기 유지보수분야에서 노후승강기 및 기존 보유 승강기에 대해 고장 및 상태예측이 가능하게 하여 고장발생 전 승강기를 점검하여 중대한 고장 및 사고 예방이 가능하다.1 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구범위 및 방법 6
2 관련 이론 8
2.1 분류 알고리즘 8
2.1.1 k-Nearest Neighbors(KNN) 8
2.1.2 Decision Tree 10
2.1.3 Support Vector Machine(SVM) 12
2.1.4 Artificial Neural Network(ANN) 13
2.2 승강기 고장예측을 위한 환경변수 15
2.2.1 SPSS를 통한 승강기 고장 데이터 분석 15
2.2.2 승강기 환경변수에 따른 고장데이터 분석결과 16
3 제안한 고장 및 상태예측 24
3.1 환경 및 신고 데이터 기반 고장내용 예측 모델 25
3.2 센서 데이터 기반 엘리베이터 상태 예측 모델 27
4 실험 및 평가결과 28
4.1 데이터 셋 28
4.1.1 고장내용 데이터셋 28
4.1.2 엘리베이터 상태 데이터셋 32
4.2 고장내용 예측 모델 평가 33
4.3 엘리베이터 상태 예측 모델 평가 37
5 결론 40
참고문헌 41Maste
Disturbance Attenuating Tracking Controller Design of a Quadrotor UAV via a T-S Fuzzy-model-based Disturbance Observer
No full textIn this thesis, The disturbance attenuating tracking controller design method of a quadrotor unmanned aerial vehicle (UAV) via the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy-model-based disturbance observer is proposed. The quadrotor UAV can perform vertical takeoff and landing (VTOL) propelled by four rotors. In addition, the control system of the quadrotor UAV can be decomposed into the attitude, altitude, and position models. However, since the dynamics of the quadrotor UAV is underactuated in which the number of degrees of freedom is higher than the number of actuators, its controller design is not easy.
On the other hand, among the methods modeling the nonlinear system, the T-S fuzzy modeling approach has gained significant attention. The T-S fuzzy model control approach represents a nonlinear system as the IF-THEN rules based on the sector nonlinearity concept. The given nonlinear system is expressed as a convex sum of the linear subsystem and membership function that is the weight of each IF-THEN rule.
Employing the T-S fuzzy modeling approach, in this thesis, each control system of the quadrotor UAV is represented by the T-S fuzzy model. Next, the external disturbance affecting the quadrotor UAV is estimated by the disturbance observer. Additionally, I derive the tracking error dynamics between each control system and predefined reference model and disturbance estimation error dynamics between the disturbance observer and exogenous system, respectively. The augmented system is obtained by combining the tracking error dynamics and disturbance estimation error dynamics.
Based on this system configuration, this thesis proposes the disturbance attenuating tracking controller design method of the quadrotor UAV via the T-S fuzzy-model-based disturbance observer with uncertain control gain. The stabilization condition of the augmented system is derived in terms of the linear matrix inequality (LMI) by using the fuzzy Lyapunov function. Furthermore, I consider the perturbation of the control gain matrix generated by the aging of the actual controller. Finally, through the simulation example, The effectiveness of the H∞ tracking performance and disturbance attenuation performance of the proposed control design method is validated.|본 학위 논문에서는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델 기반의 외란 관측기를 통한 쿼드로터의 외란 감쇠 추종 제어기 설계 방법을 제안한다. 쿼드로터는 수직 이착륙이 가능하고 네 개의 로터로 추진력을 얻는 무인 항공기이다. 또한, 쿼드로터는 자세, 고도, 위치 모델로 제어 시스템을 세분화할 수 있다. 하지만, 자유도에 비해 제어 입력의 수가 적은 underactuated system 이기 때문에 제어기 설계가 어렵다.
한편, 비선형 시스템을 모델링하는 방법 중에서 T-S 퍼지 모델링 기법이 있다. T-S 퍼지 모델링 기법은 수학적 모델로 표현된 비선형 시스템을 IF-THEN 규칙들로 표현하고, sector nonlinearity 개념을 기반으로 부분 선형 시스템과 각 규칙의 가중치의 의미를 가진 소속도 함수를 볼록 합으로 나타낸다.
이를 이용하여 각각의 쿼드로터 제어 시스템을 IF-THEN 규칙으로 표현하고, T-S 퍼지 모델로 나타낸다. 외란 관측기를 설계하여 쿼드로터에 영향을 주는 외부 외란을 추정한다. 또한, 참조 모델을 설정하여 시스템과 참조 모델의 오차 동역학과 외란을 생성하는 외인성 시스템과 외란 관측기의 외란 추정 오차 동역학을 유도하며, 이들을 하나의 증가 시스템으로 나타낸다.
본 학위 논문에서는 H∞ 추종 성능과 외란 감쇠 성능을 만족하고 점근 안정화를 보장하는 안정화 조건을 유도한다. 이를 위해, 퍼지 리아푸노프 함수 (Lyapunov function)을 사용하고 선형 행렬 부등식 (linear matrix inequality) 형태로 안정화 조건을 유도한다. 또한, 실제 제어기의 노후화 때문에 발생하는 제어 이득 행렬의 섭동을 고려한다. 마지막으로 시뮬레이션 예제를 통해 제안된 방법의 추종 성능과 외란 추정 성능의 타당성을 검증한다.1 Introduction 1
2 Preliminaries 5
2.1 Attitude model 7
2.2 Altitude model 10
2.3 Position model 12
2.4 Reference model 15
2.5 Disturbance observer-based controller under the control gain uncertainty 15
2.6 Tracking error dynamics 16
2.7 Exogenous system 18
2.8 Disturbance observer 18
2.9 Augmented system 20
3 Controller design procedure 22
3.1 Design formulation 22
3.2 Stability condition 23
3.3 LMI-based stabilization condition 32
4 Simulation example 38
4.1 System configuration 38
4.2 Controller design 41
4.3 Simulation results 45
5 Conclusions 55Maste
선박 2행정 DF엔진 알람 테스트시뮬레이터 개발에 관한 연구
No full text국제 사회에서 환경 문제가 쟁점이 됨에 따라 국내 조선 엔진 사업은 별도의외부장비 도움 없이도 tierⅢ를 만족시킬 수 있는 DF엔진이 주류를 이루고 있다. 그러나 DF엔진의 주 연료인 메탄가스는 기존의 액체 연료보다 폭발 위험성이 높으므로 많은 안전장치가 필요하고 그에 따른 알람 테스트 검사항목 더 늘어나게 되었다.
엔진 시뮬레이터는 해상 시운전에서 실시한 알람 테스트를 육상에서 실시하여 비용을 줄이고자 하는 엔진제작사의 아이디어를 현실화한 것이다. 육상에서 시뮬레이터를 통한 알람 테스트는 실제 엔진에서는 불가능한 실화(misfiring)알람 테스트를 실린더 압력 신호를 제어하여 만들 수 있으며, 알람 테스트 시 잦은 정지와 엔진 구동으로 인한 엔진의 잠재적 손실도 줄일 수 있는 장점이 있다.
실제 엔진에서 실시하는 알람 테스트는 현장 요원이 알람 조건에 맞는 신호를 물리적 또는 엔진 파라메터 변경을 통하여 만들어야 하지만 엔진 시뮬레이터에서는 HMI(Human Machine Interface)에서 원하는 알람을 선택하면 그에 맞는 알람 신호를 PLC에서 만들어 엔진제어 모듈에 전달하여 손쉽게 해당 알람을 만들 수 있는 편리성도 가지고 있다.
본 논문의 목적은 엔진 제작사의 요구를 만족시킬 수 있는 알람 테스트 전용 시뮬레이터를 개발하는 데 있다. 기존의 알람 테스트 방식인 현장 요원이 필요한 알람을 물리적으로 만드는 방식이 아닌 HMI를 통한 자동화 방식에 초점을 맞춰서 5X72 DF 엔진을 모델로 적용하여 그 효과에 대해 고찰하였다. 연구를 위하여 실제 운항하는 5X72 DF의 해상 시운전 레포트를 개발된 시뮬레이터 프로그램에 이용하였다. 선박이 실제 시운전 중에 측정된 시운전 데이터를 이용하여 PLC로 엔진 운전을 모사하였으며 크랭크 각도를 위해 크랭크 각도센서 대신에 PLC에서 만들어 낸 펄스를 이용하여 크랭크 각도변화를 모사하였다.
본 논문의 시뮬레이터는 HMI를 적용하여 각각의 알람의 모드버스 주소를 HMI화면에 입력하면 해당 알람이 만들어지는 것을 확인하였다. 결과적으로 엔진 제작사의 요구를 만족할 수 있는 결과를 도출하였다.
주제어: 알람 시뮬레이터, HMI, 크랭크 각도 펄스, PLC| As environmental issues become an issue in the international community, DF engines that can satisfy Tier III without the help of external equipment are becoming mainstream in the domestic ship building engine business. However, methane gas, the main fuel of DF engines, has a higher risk of explosion than conventional liquid fuels, so many safety devices are required, and the number of alarm test inspection items has been increased accordingly.
The engine simulator is a realization of the engine manufacturer's idea to reduce costs by conducting alarm tests conducted during sea trial runs. Alarm testing via simulator on land can be created by controlling cylinder pressure signals for misfiring alarm tests, which are not possible with real engines, and also reduces potential engine losses due to frequent stops and engine drives during alarm tests. There is an advantage.
Alarm tests performed on real engines require field personnel to create signals suitable for alarm conditions through physical or engine parameter changes, but in engine simulators, when the desired alarm is selected from the HMI(Human Machine Interface), the corresponding alarm signal is generated in the PLC and engine control. It also has the convenience of being able to pass it to the module and easily create the corresponding alarm.
The purpose of this paper is to develop a simulator dedicated to alarm testing that can meet the needs of engine manufacturers. Focusing on the automation method through HMI rather than physically creating the necessary alarms by field personnel, which is the existing alarm test method, the 5X72 DF engine was applied as a model to consider its effectiveness. For research the sea commissioning report of the actual 5X72 DF was used in the developed simulator program. The ship simulated engine operation with PLC using the commissioning data measured during actual commissioning and simulated the crank angle change using pulses generated by the PLC instead of the crank angle sensor for the crank angle.
The simulator of this paper confirmed that the corresponding alarm is created by applying the HMI and entering the Modbus address of each alarm to the HMI screen. As a result, the results were sufficient to meet the requirements of the engine manufacturer.
KEY WORDS: Alarm simulator, HMI, crank angle pulse, PLC제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구방법 및 내용요약 2
제2장 시뮬레이터 모델 5
2.1 시뮬레이터 개략도 5
2.2 온도 센서 모델링 6
2.2.1 휘트스톤 브리지 회로이해 6
2.3 엔진제어 모듈의 역할 8
제3장 시뮬레이터 신호구현 12
3.1 크랭크 각도 12
3.1.1 크랭크 각도 펄스 신호 13
3.1.2 기준 신호를 위한 펄스 16
3.2 라이너 벽면 온도와 배기가스 온도 20
3.3 Look up 함수를 사용하는 신호 21
3.3.1 소기압력 신호 22
3.3.2 터보 차저 회전속도 23
3.3.3 연료 레일 압력신호 24
3.4 엔진부하 신호 26
3.5 EWG (Exhaust Waste Gate) 피드백 신호 27
3.6 엔진 회전속도 28
3.9 터닝 기어 신호 30
3.10 실린더 압력 신호 33
3.10.1 실린더 압력 커브 34
3.10.2 실린더 압력 각도 37
3.11 배기밸브 위치 신호 38
3.12 실린더 윤활유 압력 40
3.13 가스 운전 관련 신호 40
3.13.1 엔진 원격 제어 시스템 (RCS: Remote Control System) 인터페이스 41
3.13.2 가스밸브 유닛(Gas Valve UNIT) 46
3.13.3 파일럿 연료 펌프 & 파일럿 연료 압력 제어 49
3.13.4 가스도입밸브(GAV, Gas Admission Valve) & 밀봉유(Sealing oil) 압력 51
3.13.5 가스 레일 압력 53
제 4 장 알람 테스트 결과 54
4.1 실화(Misfiring) 알람 테스트 55
4.2 배기밸브 타이밍 오류 알람 56
4.3 크랭크 각도 오류 알람 테스트 56
4.4 아날로그 신호 오류 테스트 58
제 5 장 결 론 59
참고문헌 61Maste
A Study on Settlement Prediction Using Settlement Velocity and Consolidation Delay of Soft Soil in Busan New Port
No full text연약한 점성토 지반에 여러 가지 구조물을 축조할 경우 과대한 침하 또는 지지력 부족 등으로 많은 지반공학적인 문제가 발생하게 된다. 특히, 부산 가덕도 주변 해안은 신항만 건설로 인하여 준설매립이 활발히 진행되고 있으나, 여러 현장에서 준공후 과대한 잔류침하가 발생하는 등의 문제가 발생하고 있다. 이는 준설점토로 매립된 초연약지반에서 지반조사의 어려움으로 지반의 물리적․역학적 특성을 정확히 파악하지 못하는 문제와 설계단계의 이론적인 침하량이 실제 현장에서 발생하는 침하량과 상이하지만 이에 대한 대처가 부족하여 지반개량의 품질이 낮게 된 것이 원인으로 판단된다.
준설점토로 매립된 현장의 경우 원지반점토와 준설점토의 침하량이 상당히 크게 발생하며, 침하 양상도 다른 특징을 보이는 것이 일반적이다. 또한, 설계단계에서 산정된 이론적인 침하량은 실제와 다른 경향을 보이는 경우가 많으므로 시공중 역해석을 통하여 이를 확인하고 필요시 대책수립이 필요하지만 현재까지 이러한 과정이 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다.
본 연구에서는 신항만 지역 현장에서의 설계, 시공 및 계측 자료를 바탕으로 이들의 상관성을 비교분석하여 준설매립된 초연약지반에서의 지반개량시 발생하는 문제를 평가하고 이를 개선할 수 있는 방안을 연구하였다. 또한, 지반개량도 평가시 일반적으로 사용되고 있는 침하분석에 대하여 보다 정도를 높일 수 있는 침하속도를 적용한 새로운 분석방법에 대하여 연구하였다.
연구 결과, 연구대상 지역의 실측침하량을 이용하여 역해석한 결과 압밀계수비(ch/cv)는 1.15 ~ 1.90으로 설계시 압밀계수비 2.50보다 작게 산정되어 압밀지연 현상이 발생하였음을 확인하였다.
압밀지연과 관련된 인자들에 대한 영향을 확인하기 위하여 설계시 적용된 지반정수와 실제 시공시의 계측자료를 이용하여 이론침하량을 산정한 결과와 점토층 심도와의 관계를 분석한 결과 점토층 심도가 두꺼울수록 압밀지연이 크게 발생하는 것으로 나타났으며, 특히, 연약층 심도가 35m 이상되는 구간에서는 이론침하량에 비해 실측침하량이 작게 발생하므로, 연약층 심도가 35m 이상일 경우 설계 및 시공중 압밀지연에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.
압밀침하의 기간에 영향을 미치는 인자 중 압밀계수비와 투수계수저하비가 압밀기간에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 연구대상 현장의 설계 시 압밀계수비는 2.5이나, 역해석 결과는 1.15 ~ 1.90일 때 RMSE가 최소가 되는 것으로 나타났다. 이는 실제 측정된 침하속도 감소율이 이론적인 침하속도 감소율에 비해 작게 나타난 것으로도 확인할 수 있다.
지반개량도 평가시 장래침하량 예측 및 압밀도 평가를 위한 침하량분석방법에 대하여 쌍곡선법, 아사오카법 등 기존의 분석방법 외에 침하속도를 이용한 새로운 분석방법을 제안하였으며, 이론침하량과 실측침하량을 이용하여 검증한 결과 오차가 쌍곡선법에 비해 평균 57%, 아사오카법에 비해 평균 63%낮게 나타나 정도가 높은 방법임이 확인되었다. 다만, 분석결과는 연구대상 현장에 대한 예측결과이므로 조건이 다른 다양한 현장의 계측결과 분석을 통한 검증이 필요할 것으로 판단된다.제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 3
1.3 연구 구성 4
제 2 장 이론적 배경 5
2.1 연직배수에 대한 압밀이론 5
2.1.1 연직배수 개요 5
2.1.2 연직배수의 압밀이론 8
2.2 압밀기간에 영향을 미치는 요소 13
2.2.1 배수재의 길이 13
2.2.2 흙의 압밀 특성 13
2.2.3 스미어 효과 14
2.2.4 배수저항 18
제 3 장 연구대상 현장의 지반공학적 특성 25
3.1 일반적인 부산점토의 지반공학적 특성 25
3.1.1 개요 25
3.1.2 지질 특성 26
3.1.3 토질 특성 27
3.1.4 부산점토와 해외 점토의 지반공학적 특성 비교 27
3.2 연구대상 현장 점토 특성 32
3.2.1 현장 개요 32
3.2.2 점토의 특성 32
3.2.3 일반적인 부산점토 특성과 연구대상 점토 특성 비교 39
제 4 장 지표침하판 실측침하량을 이용한 역해석 41
4.1 연약지반 계측관리 41
4.1.1 계측기 측정목적 및 특징 41
4.1.2 점토로 준설매립된 현장의 계측관리 43
4.2 계측 결과 45
4.3 역해석 결과 53
4.4 역해석결과 고찰 70
4.4.1 압밀지연의 원인 70
4.4.2 점토층의 심도에 따른 압밀지연 영향 71
4.4.3 역해석결과 압밀계수 비교 77
제 5 장 압밀지연 인자의 민감도 분석 및 침하속도를 이용한 침하예측 79
5.1 민감도 분석방법 79
5.1.1 영향인자 범위 79
5.1.2 역해석 및 오차 분석 80
5.2 영향인자에 대한 민감도 분석 81
5.3 민감도 분석 결과 103
5.3.1 영향인자에 따른 역해석 결과 103
5.3.2 영향인자에 따른 오차율 107
5.4 침하속도를 이용한 침하예측 111
5.4.1 침하속도를 이용한 침하예측기법 111
5.4.2 이론침하량을 이용한 침하예측기법 연구 112
5.4.3 실측침하량을 이용한 제안된 침하예측기법 검증 116
제 6 장 결 론 133
참고문헌 135Docto
국내 해양에너지(조류·해상풍력) 균등화발전비용 분석 및 저감 방안 연구
No full text본 연구에서는 조류발전과 해상풍력발전의 균등화발전비용(Levelized Cost of Energy, LCOE) 분석 사례를 조사하여, 누적설비용량에 따른 LCOE 범위를 추정하고, LCOE의 주요 구성요소에 대한 민감도를 분석하였으며, 마지막으로 LCOE 저감방안에 대하여 고찰하였다. 조류발전 LCOE는 누적설비용량이 1MW에서 1GW까지 증가할 때 ￦520~800/kWh에서 ￦142~285/kWh으로 감소하는 것으로 추정되었으며, LCOE의 주요 구성요소에 대하여 민감도 분석 결과, 설비 이용률, 할인율 그리고 발전설비 비용의 민감도가 높은 것으로 나타났다. 해상풍력발전의 경우 누적설비용량이 5GW에서 200GW급으로 확대될 때 LCOE는 평균 ￦184/kWh에서 ￦66/kWh으로 감소할 것으로 분석되었다. 국내 서남해 해상풍력실증단지와 제주 A 해상풍력발전단지의 LCOE 민감도 분석 결과 모두 이용률의 민감도가 높은 것으로 분석되었다. 조류발전 LCOE 저감 방안에 대하여 터빈 용량 증대, 성능 향상 및 규모의 경제 효과를 검토하였고, 체계적인 유지보수 계획 및 경제성 향상을 위한 터빈 배치에 대한 중요성을 검토하였으며, 아울러 제도적 지원에 대하여 논의하였다. 또한 국내 해상풍력발전 LCOE 저감방안으로 지반 조건에 따른 해상풍력발전 지지구조물 적용방안에 대하여 토사층의 경우 포스트파일링 재킷 공법, 트라이포드 공법, 프리파일링 공법 적용에 따른 국내 서남해 해상풍력실증단지의 LCOE를 계산하여 비교하였을 시 프리파일링 공법은 55MW일 경우 ￦285.34/kWh로 같은 규모의 포스트파일링 공법과 트라이포드 공법(각각 ￦282.41/kWh, ￦281.33/kWh) 보다 불리하나, 단지 규모가 커져 설치기수가 늘어날수록 공사비 및 LCOE 저감효과가 큰 것으로 검토되었다. 암반층의 제주 A 해상풍력발전단지의 경우 다중 격벽식 중공형 수중기초를 사용하였을 경우 재킷 기초를 사용하였을 때보다 LCOE가 ￦61.73/kWh 차이가 발생하여 약 18% 저렴한 것으로 나타났다.1. 서론 1
2. 연구 방법 4
3. 조류발전 누적설비용량 당 LCOE 추정 및 민감도 분석 7
3.1 조류발전 누적설비용량 당 LCOE 추정 8
3.2 조류발전 LCOE 민감도 분석 10
3.2.1 CAPEX의 구성항목 분류 11
3.2.2 OPEX관련 변수 15
3.2.3 AEP 관련 변수 15
3.2.4 기타 변수 16
3.2.5 LCOE 민감도 분석 결과 16
4. 해상풍력발전 누적설비용량 당 LCOE 추정 및 민감도 분석 20
4.1 해상풍력발전 누적설비용량 당 LCOE 추정 21
4.2 해상풍력발전 CAPEX 및 LCOE 민감도 분석 23
4.2.1 해상풍력발전 CAPEX의 구성항목 분류 23
4.2.2 국내 해상풍력발전 LCOE 민감도 분석 28
5. 국내 해양에너지(조류·해상풍력) LCOE 저감방안 32
5.1 조류발전 LCOE 저감방안 32
5.1.1 터빈 용량 증대에 따른 효과 33
5.1.2 터빈 및 블레이드 성능 향상에 따른 효과 33
5.1.3 규모의 경제 34
5.1.4 조류발전 터빈 배치 35
5.1.5 제도적 지원 38
5.2 지반 조건에 따른 해상풍력발전 지지구조물 적용 방안 및 LCOE 분석 40
5.2.1 서남해 해상풍력실증단지(토사층) 42
5.2.1.1 서남해 해상풍력실증단지 지지구조물 CAPEX 분석 44
5.2.1.1.1 포스트파일링 공법 45
5.2.1.1.2 트라이포드 공법 47
5.2.1.1.3 프리파일링 공법 49
5.2.1.1.4 시공방법에 따른 CAPEX 비교 50
5.2.1.2 서남해 해상풍력실증단지 LCOE 분석 50
5.2.2 제주 A 해상풍력발전단지(암반층) 53
5.2.2.1 다중 격벽식 중공형 수중기초 53
5.2.2.2 제주 A 해상풍력발전단지 LCOE 분석 59
6. 결론 60
6.1 조류발전 누적설비용량에 따른 LCOE 추정과 민감도 분석 그리고 저감방안 60
6.2해상풍력발전 누적설비용량에 따른 LCOE 추정과 민감도 분석 그리고 저감방안 61
참고문헌 65
국문초록 72Maste
A Study on Efficient Seismic Imaging for Distributed Acoustic Sensing Data
No full text분포형 음향 센싱(distributed acoustic sensing, DAS)은 광섬유 케이블을 수신기로 활용하는 탐사기술로서, 최근 석유탐사 및 지진분야에서 모니터링 목적으로 적용되고 있다. 분포형 음향 센싱은 광섬유 케이블 상의 두 점 간의 위상 차이에 의한 변형률을 측정하기 때문에, 기존 영상화 알고리즘에 직접 활용하기 어렵다. 본 연구에서는 평면파 가정에서의 변형률과 포형 음향 센싱 자료를 기존의 탄성파 영상화 연구에 적용하기 위해, 평면파 입자속도의 관계식을 이용하여 효율적인 평면파 완전파형역산 및 역시간 구조보정 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서 변환된 분포형 음향 센싱 자료는 수반상태기법에 적용 가능하며, 이를 통해 편미분 파동장의 효율적인 계산이 가능하다. 또한, 단일 성분 수평 변형률 데이터를 입자 속도로 변환하여 입자 속도와 응력으로 구성된 탄성파 방정식 기반의 탄성파 영상화로 확장할 수 있었다. 탄성파동방정식을 기반으로 영상화 수행 시, P파뿐만 아니라 S파 성분 또한 취득할 수 있다. S파의 성질을 활용하면, P파만으로 규명하기 어려운 구조를 찾아내어 석유 및 가스층을 발견하는 데 유용하므로 보다 고해상도의 이미지를 얻을 수 있다. 수치 예제에서, 제안하는 알고리즘 사용 시 나타나는 분포형 음향 센싱 자료의 특징을 분석하고, 탐사 환경 및 목적에 따른 적용성을 확인하기 위해 육상 및 해저면 탄성파 환경에서 Marmousi-2 속도모델과 SEG/EAGE Overthrust 모델을 변형하여 수치 예제 모델로써 사용하였다. 최종적으로 현장 적용 가능성을 알아보고자 신호 대 잡음비가 1이고, 잡음이 포함된 분포형 음향 센싱 자료를 활용한 평면파 역시간 구조보정을 수행하였다. 결과적으로, 평면파 가정에서 잡음이 포함된 분포형 음향 센싱 자료를 이용하여 우수한 지하매질 영상을 획득할 수 있음을 확인하였다.| Distributed Acoustic Sensing (DAS), a recently evolving seismic acquisition technique in the oil and gas exploration and seismology, has been used to record seismic signals by using an optical cable as a receiver. With developing seismic imaging methods for DAS data, elastic full waveform inversion (EFWI) and elastic reverse time migration (ERTM) are also applied for obtaining high-resolution property models such as P-velocity and S-velocity. However, since DAS system measures strain from phase distortion between two points along the optical cable, DAS data need to be transformed from strain to particle velocity for the seismic imaging algorithm.
In this study, to apply seismic imaging on DAS data, I proposed an efficient plane-wave EFWI and ERTM algorithm using the relationship between strain and horizontal particle velocity. Furthermore, DAS data converted by the proposed algorithm could be applied to the adjoint-state method to efficiently calculate the partial derivative wavefield. In addition, by converting the single-component strain data into particle velocity data, it could be extended to seismic imaging based on the elastic wave equation consisting of particle velocity and stress. When seismic imaging is performed based on the elastic wave equation, not only P-wave but also S-wave components can be acquired. Utilizing the property of S-wave was useful for discovering oil and gas layers by finding structures that were difficult to identify only with P-wave, so that high-resolution seismic imaging could be obtained. Additionally, to verify the applicability of the proposed plane-wave EFWI and ERTM algorithm in various survey environments, modified Marmousi-2 and modified SEG/EAGE Overthrust velocity models were used. To analyze the features of the distributed acoustic sensing data that appear when the proposed algorithm is used, the Marmousi-2 velocity model and the SEG/EAGE Overthrust model were modified and used as numerical examples. To investigate the field applicability, I performed plane-wave ERTM using noise-added distributed acoustic sensing data (SNR=1). Consequently, by applying the proposed EFWI and ERTM to a modified Marmousi-2 model, I successfully obtained a high-resolution velocity model.1. 서 론 1
1.1 연구의 필요성 1
1.2 연구의 구성 4
2. 이 론 5
2.1 분포형 음향 센싱 자료 변환 5
2.2 평면파 완전파형역산 10
2.2.1 시간영역 탄성파동방정식 10
2.2.2 평면파 완전파형역산 알고리즘 11
2.3 평면파 역시간 구조보정 14
3. 수 치 예 제 18
3.1 분포형 음향 센싱 자료를 활용한 평면파 완전파형역산 19
3.1.1 육상 탄성파 탐사 환경에서의 적용성 검토 19
3.1.2 해저면 탄성파 탐사 환경에서의 적용성 검토 25
3.1.3 탐사 환경에 따른 결과 분석 31
3.2 분포형 음향 센싱 자료를 활용한 평면파 역시간 구조보정 35
3.2.1 천부 탄성파 탐사 규모에서의 적용성 검토 35
3.2.2 지구물리학적 탄성파 탐사 규모에서의 적용성 검토 41
3.3 현장자료 적용성 확인을 위한 평면파 영상화 47
3.3.1 잡음이 포함된 분포형 음향 센싱 자료 생성 47
3.3.2 평면파 영상화 알고리즘 적용 49
4. 결 론 52
5. 참 고 문 헌 54Maste
Study on Adaptive Sliding Mode Control of 2-DOF pan-tilt System Based on RBF Neural Network
No full textRBF neural network-based sliding mode control is a new nonlinear control strategy, which combines neural network and sliding mode controller, and can effectively solve some problems in nonlinear system control. In this paper, the proposed control algorithm is studied for 2-degree-of-freedom pan-tilt system, firstly, the kinematic and dynamics model of the system is derived, then the unknown system dynamics is modeled using RBF neural network into the sliding mode controller to realize the attitude control of 2-degree-of-freedom pan-tilt system.
Compared with the traditional PID controller, the sliding mode controller based on RBF neural network exhibits better robustness and fast response performance in the nonlinear system. Since the RBF neural network has strong nonlinear approximation ability and self-adaptive capability, it can effectively overcome the model error and uncertainty of the nonlinear system.
In the simulation experiments of this paper, we use MATLAB/Simulink tools, and verify the effectiveness of the proposed controller comparing with PID controller. The results show that the sliding mode controller based on RBF neural network proposed has better control performance in the attitude control of 2-degree-of-freedom pan-tilt system.
In the future, the proposed control method can be applied to a real system to achieve better control effects.Table of contents
Table of contents II
List of figures IV
List of tables VI
Abstract VII
1. Introduction 1
2. Structural design of the pan-tilt system 4
2.1. Structure and parameters of pan-tilt system 4
2.2. 2 degree of freedom pan-tilt system control structure 5
2.3. Motor selection for two-degree-of-freedom pan-tilt system 6
3. Kinematic and dynamical modeling of pan-tilt systems 8
3.1. Pan-tilt system forward kinematics 8
3.1.1. Forward Kinematic modeling of pan-tilt systems 8
3.1.2. Inverse Kinematic modeling of pan-tilt systems 10
3.1.3. The Jacobian of pan-tilt systems 11
3.2. Dynamics of pan-tilt systems 14
3.2.1. Lagrangian method 15
4. Radial basis neural network 20
4.1. Radial basis neural network structure 20
4.2. The selection method of relevant parameters of radial basis neural network 21
4.2.1. Selection of Radial Basis Function 21
4.2.2. Selection of width parameter of the radial basis function 22
4.3. Radial basis neural network training 23
4.4. Sliding mode control of pan-tilt system based on RBF neural network 25
4.4.1. System description 25
4.4.2. RBF approximation 26
4.4.3. Control law design and stability analysis 27
4.5. Comparison of sliding mode control based on RBF neural network with PID control. 28
4.6. Computer simulation 32
4.6.1. Comparison in the ideal state 34
4.6.2. Comparison in the fuzzy state 37
4.6.3. Simulation under external disturbance and comparison 39
4.7. Summary 43
5. Experimental section 44
6. Conclusion 50
References 52Maste
A Study on Measures to Promote Production of Ocean-related Contents in Terrestrial Broadcasting
No full text최근 지상파, 케이블, 위성, 인터넷, 모바일간의 융합이 확대되고, VOD, SNS, OTT 서비스의 영향력이 커지고 있다. 이에 따라 다매체 다채널 간 무한 경쟁의 혼돈 속에서 지상파 방송사들은 예외 없이 심각한 위기에 직면했다. 이러한 상황에서, 해양산업 콘텐츠는 예능이나 드라마에 비해 열악한 환경이다. 본 연구는 인터넷과 디지털 혁명이 만들어낸 미디어 시대에 지상파 방송사의 해양산업 콘텐츠 제작 활성화 방안에 대해 살펴보았다. 우선 해양산업 콘텐츠 제작이 어려운 원인이 미디어 소비자인 시청자의 문제인지, 해양산업 콘텐츠 생산자인 제작자의 문제인지, 방송사의 문제인지를 집중 분석했다.
활성화 방안을 모색하기 위해 두 가지 연구 방법을 활용하였다. 우선 해양산업 프로그램 제작 현황 분석을 실시한 후 해양산업 콘텐츠 소비자에게는 해양산업 콘텐츠 이용실태 및 인식에 관한 설문조사 분석을 실시하였다. 그리고 해양산업 콘텐츠 생산자인 프로그램 제작자를 대상으로 반구조화된 질문지를 바탕으로 1:1 면대면(face-to-face) 심층인터뷰 하는 FGI 조사분석을 실시하였다.
설문분석 결과, 해양산업 프로그램 시청 횟수를 물어본 결과 1~5회가 전체의 85.5%를 차지하여 가장 많았으며, 가장 관심 있는 분야는 해양수산레저관광업이 46.8%로 가장 많았다. 그 외 해양산업 프로그램에 대한 인식도 조사, 타 매체(인터넷, OTT 등)를 이용한 해양산업 콘텐츠 이용실태 등을 조사하였다.
심층인터뷰 결과, 해양산업 프로그램 제작 활성화를 위해서는 미디어 환경 변화를 정확히 읽고, 경영진은 경영 전략을 수립하고 제작 피디들과 방향성을 공유하고 전략을 추진하기 위한 제작지원을 강화해야 한다. 또한, 제작 시스템에 있어서는 전문 프로듀서제를 도입해서 제작과 기획을 이원화해 펀딩과 유통을 확보해야 한다. 그리고 다양한 포맷으로 변화를 통해 제작 프로세스를 국제화에 맞춰 글로벌 협업시스템을 갖추어야 한다.
본 연구는 해양산업 콘텐츠 제작에 대한 해양산업 콘텐츠 소비자인 시청자와 생산자인 제작자의 설문조사와 심층 인터뷰를 통해 해양산업 콘텐츠 제작이 어려운 현실과 활성화 전략에 대한 가능성을 확인한 연구이다. 향후에는 해양산업 콘텐츠가 글로벌 OTT와의 협업 관계에 대해서 중점적으로 다룰 필요가 있다. 본 연구 결과는 해양산업 콘텐츠 활성화 방안을 수립하는 기초 자료로 이용될 수 있다는데 의의가 있다.제1장 서 론 1
제1절 연구의 배경과 목적 1
제2절 연구의 방법 및 구성 4
제2장 이론적 고찰 5
제1절 지상파 방송의 유형과 특성 5
1. 지상파 방송 콘텐츠의 유형 5
2. 지상파 방송 콘텐츠의 특성 7
제2절 지상파 방송 콘텐츠 편성 13
1. 방송 콘텐츠 편성에 영향을 주는 외적 요인 14
2. 방송 콘텐츠 편성에 영향을 주는 내적 요인 16
제3절 지상파 방송 콘텐츠 품질과 평가 17
1. 방송 콘텐츠 품질 18
2. 방송 프로그램 품질평가지수 20
3. 방송 프로그램 선호도와 만족도 24
제4절 디지털 미디어 플랫폼 25
1. OTT 서비스의 개념과 현황 25
2. 유형과 특성 26
제3장 해양산업 콘텐츠 제작 현황 분석 30
제1절 해양산업의 의의 30
제2절 해양산업 콘텐츠 분석 34
1. 해양산업 콘텐츠 현황 34
2. 해양콘텐츠 사례분석 36
제3절 시사점 40
제4장 실증분석 41
제1절 연구의 설계 41
1. 자료의 수집 및 분석 방법 42
2. 표본의 특성 45
제2절 분석 결과 46
1. 해양산업 콘텐츠 소비자 설문조사 분석 46
2. 해양산업 콘텐츠 생산자 FGI 분석 61
제5장 결 론 73
제1절 연구 결과 요약 및 시사점 73
제2절 연구의 한계점 및 향후 연구 과제 76
참고문헌 77
국문초록 79
부록 81Maste