최근 고밀 도시에서는 차량의 증가로 교통 체증 문제가 심화되고 있다. 교통 혼잡을 완화하기 위한 방법으로 UAM 개념이 도입되었다. UAM은 공중공간을 사용한다는 점에서 기존 교통수단과 큰 차이가 있다. UAM의 도입은 지역 간 이동 시간을 크게 단축시켜 도시 공간 구조에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 본 연구의 목적은 주택 가격 분포를 중심으로 UAM 도입에 따른 수도권 도시 공간 구조의 변화를 예측하고 분석하는 것이다. 연구방법은 헤도닉가격모델을 통해 현재 주택 가격에 대한 변수의 영향을 분석하고, 이를 이용하여 UAM 도입을 전제로한 시나리오별 주택 가격의 분포를 예측한다. 분석 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 지역간의 주택 가격 격차가 줄어들었다. 둘째, 높은 가격을 나타내는 선호되는 거주지의 범위가 증가되었다. 셋째, 가격분포의 측면에서 보다 균형 잡힌 수도권의 도시 공간 구조가 형성되었다. 이 같은 결과는 UAM 도입을 통해 수도권의 지역 간 주택 가격 격차를 완화할 수 있음을 시사한다.
초등학교에 있어 교실은 학생들의 생활공간이면서 학습장소로서 물리적이고 정신적인 영향을 미치는 중요한 교육의 장이라 할 수 있다. 이러한 교실 내에서 학생들에게 영향을 주는 빛, 열, 공기, 음과 같은 환경 요인 중 빛 환경은 학생들의 학습 효과 향상과 신체적ㆍ심리적 발달 과정에 큰 영향을 미치기 때문에 적절한 빛 환경 유지가 중요하다. 따라서 본 연구는 경기도 소재의 4개 초등학교를 선정하여 교실의 빛 환경 실태를 평가함으로써 보다 나은 학교 교실의 빛 환경개선을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다.
최근 1인 가구의 비중이 점점 늘어가고 있지만 1인 가구 공동주택의 에너지효율등급 평가에는 여전히 3-4인 가족중심의 기존 주거용 용도 프로필이 사용되고 있어, 1인 가구의 에너지 성능을 합리적으로 평가하기 위해 규범적 1인 가구 용도 프로필이 제시되어야 한다. 본 연구는 시장, 통계 및 문헌조사를 분석하여 1인 가구의 건물과 설비를 포함한 보편적인 제원과 특히 1인 청년가구를 위한 용도 프로필을 제시하고자 한다. 그리고 청년 1인 가구의 용도 프로필, 건축물 에너지효율등급의 주거 용도 프로필, 건물의 에너지 진단 및 효율 개선 도구의 (ECO-CE3) 주거 용도 프로필을 비교하고 세 가지 프로필에 의한 에너지요구량, 부하, 에너지소요량도 분석하였다. 특히 비교분석을 위해 DIN V 18599 기반의 에너지 모델을 개발하였다. 실제 1인 청년 가구의 월별 에너지소요량과 에너지요금을 참조하여 성능편차를 분석하였으며, 마지막으로 청년 1인 가구를 위한 에너지 절감방안도 제안하였다.
본 연구는 대학 캠퍼스 에너지흐름과 에너지소비 구조를 정확하게 도출하는 방법론과 프로세스 활용을 목적으로 한다. 건물 용도별 에너지 요구량에 대한 에너지구조는 다양한 건물그룹의 에너지사용 특성을 파악하는 데 사용되므로 대학 캠퍼스의 에너지공급 및 최적 운영을 위한 데이터 제공과 활용이 가능하다. 본 연구의 범위는 체계적인 프로세스로 에너지구조를 분석하고, 캠퍼스 에너지절약의 전략적인 방향제시를 하는 것으로 결과를 토대로 솔루션과 효과분석은 포함되지 않는다. 연구의 결과로, 대학 캠퍼스 에너지흐름을 5가지로 유형을 표준화하여 모든 대학건물에 적용이 가능하도록 도출하였다. 대전 소재 H대학을 대상으로 기존 연구에서 구현할 수 없었던 고품질의 캠퍼스 에너지구조를 구현하였고 이를 토대로 에너지효율화 방향성을 제시하였다. 캠퍼스 전체의 에너지소비 구조(흐름)분석은 각 건물로 분배되는 에너지원과 사용량에 기본적인 정보는 확보해야 가능하기 때문에 최소의 데이터로 정확한 에너지소비 구조를 구현하는 방안을 제시하였다. 에너지사용량 데이터를 확보하여도 각 용도별 에너지 요구량과 이에 따른 세부분석의 한계를 극복하기 위하여 건물 용도별 및 세부 기능별로 구분하는 분류체계를 기반으로 사용 용도별 에너지원에 대한 5가지 표준 에너지흐름 체계를 제시하였다. 설비중심의 캠퍼스 내 에너지흐름 네트워크 구성은 표준 에너지흐름 체계에서 에너지의 세부정보를 확정하는 단계로 반드시 정확한 데이터를 근거로 도출되어야 한다. 캠퍼스 에너지소비 구조 분석에는 전공별 점유하는 건물의 에너지소비, 용도별 에너지소비 및 설비 구성별 에너지소비 분석이 포함된다. 건물 용도별로 에너지소비 상태를 파악할 수 없는 상황에서 이러한 분석은 매우 유의미한 작업이 된다. 캠퍼스의 에너지구조를 정확하게 파악하면, 향후 건물의 운영제어, 설비교체 및 건축요소 개선 등 에너지효율 개선효과를 극대화할 수 있다.
구조물의 유지관리에 적용되는 가장 중요한 기술중 하나는 구조물 건전도 모니터링이다. 획기적이고 민감한 센서 뿐만 아니라 보다 정확한 정보를 수집하고 구조물의 성능을 평가할 수 있는 실시간 계측 시스템이 개발되어지고 있다. 강성행렬과 일반화된 좌표계의 고유벡터로 제약된 정적평형 방정식으로부터, 본 연구는 D-1 과 D-2 알고리즘과 같은 직접법과 피셔정보행렬기반 알고리즘, EI 기반 알고리즘, 그리고 그람슈미트 직교화와 적합직교분해를 이용한 직교화 방법을 사용하여 최적의 센서 위치 알고리즘을 수행하였다. 제안된 방법의 적절성은 트러스 구조물을 사용하여 검증한다. 피셔정보행렬, EI, EV기반 알고리즘들은 전체 스팬에서 비슷한 위치를 나타낸다. 다른 최적위치설계법들은 다른 가중행렬의 활용, 근사해석 그리고 미미한 수치결과의 차이로부터 발생하는 것으로 분석된다.
성능기반 내진설계를 위해 비선형 시간이력해석은 빈번히 수행된다. 비선형 시간이력을 실시하기 위해 설계 지진파를 선정해야 하며 설계 지진파의 평균 응답값을 통해 내진성능을 검토한다. 하지만 PEER Center를 활용한 설계 지진파 선택 방법은 가속도 일정구간에서 최대응답가속도가 밀집된 지진파들만 선정된다. 이러한 경우 설계 지진파의 평균 응답값을 사용하여 내진성능을 검토하는 것에 대한 의미가 미비해진다. 본 연구에서는 설계 지진파 선정을 위한 현행 건축물 내진설계기준을 소개한 후 피어를 활용한 설계 지진파 선정방법을 통한 선정방법과 다양한 주기영역에 대하여 최대 응답 가속도의 분포가 이루어져 있는 설계 지진파 선정방법에 대하여 비교를 실시한다. PEER Center를 활용한 방법은 최대 응답 가속도가 가속도 일정구간 부근에 밀집도가 높은 것으로 나타났으며 부지응답해석 이후에도 큰 차이가 나타나지 않았다. 다양한 주기영역에 대한 최대 응답 가속도를 고려한 선정방법은 여러 주기 영역대에서의 분포가 적절히 이루어졌으며 부지응답해석 이후에도 대상 고유주기에 위치해있는 것으로 나타났다.
국립산림과학원의 중목구조의 구조설계 매뉴얼에 따르면 2000년 이후 목구조 건축물의 동수는 증가 추세임을 알 수 있다. 그러나 목구조 건축물의 구조안전 확인대상 범위는 3층 이상 또는 500㎡ 이상으로 규정되어 있어 일반적으로 2층 이하의 목조 건축물은 구조안전 확인대상에서 제외되는 경우가 많다. 따라서, 본 연구에는 최근 증가추세에 있는 중목구조 건축물의 접합철물 유형별 접합부 시험체를 제작하여 수평가력 실험을 수행한다. 중목구조 건축물의 접합부 시험체에 대한 수평가력 실험을 수행한다. 실험결과를 토대로 접합철물의 거동성능 및 안전성에 대해 검토한다. 또한 국립재난안전연구원의 “지진피해 시설물 위험도평가 요령”에서 제시하고 있는 목구조 건축물의 손상도 곡선과 부재각별 하중 변위관계를 검토한다.
본 연구에서는 고온에 노출된 콘크리트의 회복 특성에 관한 연구로써 고온에 노출된 시멘트 페이스트의 화학적 회복에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 실험조건으로는 800℃의 고온으로 가열된 시멘트 페이스트 시험체에 DCG를 주입하여 재령별 회복 여부를 조사하였다. DCG주입방법은 0.2 MPa의 압력으로 60분간 양생하는 것을 1사이클로 하였으며, 18사이클까지의 회복재령에 대하여 검토하였다. 측정사항으로는 회복여부를 확인하기 위하여 XRD분석 및 균열너비를 관찰하였다. 실험결과 시멘트 수화물과 DCG가 반응하여 내부의 공극을 채워주는 탄산칼슘의 양이 증가하였고, 균열에 영향을 미치는 수산화칼슘이 감소하였으며, 회복재령을 실시한 결과 실험체의 균열이 더이상 증가하지 않고 유지되는 현상이 관찰되었다.
공장 내 사전제작에 의해 건설 생산성 및 효율성 향상을 도모하기 위한 모듈러 공법은 유닛의 제작 및 생산, 운반, 현장설치가 순차적으로 진행된다. 공장 제작 및 생산단계에서 예상하지 못한 지연은 현장 운반 및 설치 공정에 영향을 미치기 때문에, 모듈러 건축을 위해서는 공장제작과정에서부터 철저한 공정 모니터링이 필요하다. 그러므로 본 연구는 최근 대두되고 있는 딥러닝기반 영상인식 기술인 컴퓨터 비전을 활용하여 모듈러 공장 내 공정을 모니터링하는 방안을 개발하고자 한다. 본 연구는 모듈러 유닛의 제작과정을 실제 이미지가 아닌 3차원 모델로부터 제작된 영상을 활용하여 영상인식을 위한 딥러닝 모델을 학습하였다. 학습된 모델을 실제 공장에서 촬영한 영상에 적용시킴으로써 공장 제작과정을 자동으로 모니터링하는 시스템을 검토하였다. 딥러닝 학습 모델의 적용 결과, 모듈러 공장 제작 공정 중 6개의 공정이 성공적으로 감지되는 것을 확인했다. 본 연구에서 수집한 영상의 전체 225개 프레임 중에서 인식되지 않는 프레임수는 평균 28-53개로 인식률 83.1%로 나타났다. 개발된 공정 모니터링 시스템의 인식 정확도는 62.5~100%이며, 평균 84.4%로 집계되었다.
본 연구는 최근 10년간의 발표된 건설 재해 관련 논문들을 대상으로 텍스트 마이닝 기법을 활용하여 연구 전반에 걸쳐 주로 언급되는 키워드들의 동시출현 관계를 기준으로 네트워크를 작성하고, 의미연결망 분석을 통해 네트워크의 특성 및 내부 커뮤니티를 파악해 봄으로써 키워드 간의 개략적 상관성과 연구의 경향을 분석하여 향후 연구 방향 모색에 기여하고자 한다.
본 연구는 미래 건설산업의 중요한 잠재 인력자원이라 할 수 있는 고등학생들의 건설산업에 대한 이미지 변화를 분석하고, 해결이 시급한 부정적 이미지에 대한 개선방안 제시를 목적으로 한다. 본 연구의 수행 결과, 공업계 및 인문계 고등학생들의 공통적인 부정적 이미지는 ‘성실시공’, ‘기업윤리’, ‘근로환경’인 것으로 분석되었다. 또한, 국내 기관별 이미지 개선활동을 분석한 결과, 대부분 사회공헌적인 의미를 많이 지니고 있고, 청소년들이 직접 체험할 수 있는 활동이 적다는 문제점을 파악할 수 있었다. 본 연구는 고등학생들을 대상으로 한 설문조사가 코로나19로 인해 다수의 설문 부수를 확보하지 못하였고, 선진국의 이미지 개선활동을 일본의 사례로 국한한 한계점을 지니고 있다. 이에 향후 본 연구의 한계성을 극복하고, 건설산업의 이미지 제고방안을 실무적으로 활용할 수 있는 정책적 방안을 마련하는 연구가 추가적으로 수행될 필요가 있다.
본 연구에서는 탄소중립 달성을 위한 에너시스템통합의 필요성과 신재생에너지 분야의 도전과제, 그리고 이를 극복하기 위한 정책방향을 살펴보았다. 탄소중립 실현을 위해서는 경제, 산업, 사회 전반, 특히 에너지시스템의 근본적인 전환이 요구되며 이를 효율적으로 구현하기 위한 에너지시스템통합이 필요하다. 에너지시스템통합에서 핵심 에너지원은 신재생에너지로, 신재생에너지 중심의에너지시스템 통합을 실현하기 위해서는 몇 가지 극복해야 할 도전과제들이 존재한다. 신재생에너지의 충분한 확보, 에너지변환을 위한 기술적 대안의 확보, 재생에너지 주력 전원화를 위한 전력계통 전환, 그리고 그린수소 확보가 그것이다. 우리는 적극적으로 상기의 신재생에너지 정책을 추진하여 에너지시스템 전환과 탄소중립 실현 기반을 마련하고, 그 과정에서 창출될 기회들을 우리의것으로 만드는 노력을 기울여야 할 것이다.
스크램제트 엔진을 갖는 초고속 비행체로 풍동실험을 수행하였다. 스크램제트 엔진은 별도의 압축기가 없기 때문에 간단한 구조를 갖고 있지만 연소실에서 초음속 연소가 일어날 수 있도록 흡입구를 설계하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 연소실 직전에 있는 격리부 출구면 압력 측정을 통해 내부 유동 특성 및 흡입구 시동 조건을 판단하였고 흡입구 성능 변수를 계산하여 마하수 별로 결과를 비교하였다. 유동관통형 초고속 비행체의 공력 특성도 분석하였고 정확한 공력 특성 분석을 위해서 내부 항력 보정이 필요하다. 본 연구에서는 내부 항력 보정을 위해 세 가지 프로브를 이용한 실험 기법을 제시하였다. 내부 항력 보정을 적용하여 내부 유동이 비행체 공력에 미치는 영향을 파악할 수 있었다.
회전익 항공기의 로터 블레이드는 공기역학, 구조적 유연성, 제어 가능성 등의 상호작용 효과를 고려한 설계가 필요하다. 역설계는 형상정보 및 실험결과를 통해 공통된 특성을 갖는 구성품을 설계할 때 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 BO-105 헬리콥터의 복합재 로터 블레이드를 선정하여 공통된 특성을 갖도록 역설계하고자 하였다. 이를 위해 로터 블레이드를 여러 구간으로 나누어 복합재료가 단면에 따라 연속적으로 적층될 수 있도록 역설계를 수행하였다. 각 구간에 대해서는 variational asymptotic beam sectional analysis (VABS) 단면해석 프로그램을 사용하여 설계안의 플랩 방향, 래그 방향 및 비틀림 강성값이 실험 결과와 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 하였다. 최종으로 CAMRAD II를 통해 특정 비행 조건에서 로터 블레이드에 작용하는 하중을 예측한 후 설계된 블레이드가 구조적으로 유효한지 확인하였다.
원공이 있는 복합재 적층판의 강도는 복합재 항공기기 설계 시 충격하중이 가해지는 부위의 설계 허용치로 사용된다. 일반적으로 BVID (Barely Visible Impact Damage)에 의한 강도저하는 24.0 mm 폭의 시편에 6.0 mm 지름의 원공이 있는 시편의 강도로 가정한다. 본 연구에서는 원공이 있는 복합재 적층판의 강도에 적층각이 미치는 영향을 조사하기 위해 잔류강도 시험을 수행하였다. 원공이 있는 적층판의 강도를 예측하기 위해 특성길이를 이용한 점응력 파손기준을 사용하였고, 이론해를 검증하기 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 실험결과로부터 특성길이는 0˚, ±45˚와 90˚층의 비율과 관련이 있음을 보였다. 또한 회귀분석을 통하여 임의의 적층 패턴에 대한 특성길이와 원공이 없는 시편의 강도를 결정하였다.
본 논문에서는 고정익 무인기의 점항법을 이용한 자동 착륙 접근 유도에 대해 기술한다. 본 연구의 주요 특징은 Dubin’s 모델 기반 2D 사전 시뮬레이션을 이용하여 자동 착륙 접근에 필요한 경로점을 생성하고, 또한 사전 시뮬레이션으로부터 활주로까지의 남은 시간을 예측하여 이를 고도 제어에 활용한다. 설계한 알고리즘의 성능은 시뮬레이션과 비행 시험을 통해 검증한다.
본 연구에서는 국방 분야에서 분리장치로 사용되고 있는 파이로 장치 중 장기간 보관된 폭발볼트의 성능 및 노화에 관한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 약 10년간 무기체계에 탑재되어 있던 폭발볼트를 확보하였으며, AIAA Standard 및 MIL-STD를 기반으로 성능 및 수명 평가 절차를 수립하였다. 성능 평가를 위해 먼저 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였으며, 내부 회로 및 구조에 이상이 없는지 회로검사와 X-ray 검사를 수행하였다. 비기능 검사가 통과된 시료에 대해서 작동 확인을 위한 성능 시험을 실시하였다. 성능 시험을 통해 폭발볼트의 분리 여부 및 분리시간을 측정하였으며, 일부 시료의 경우 잔여 수명 및 연장 가능성을 확인하기 위해 고온저장시험 후 성능 시험을 실시하였다. 마지막으로 시험 결과와 아레니우스 모델을 바탕으로 잔여 수명 및 신뢰도를 예측하였으며, 수명에 따른 신뢰도를 확인하였다.
파라핀 왁스는 높은 후퇴율 때문에 하이브리드 로켓의 연료로 많은 각광을 받고 있다. 하지만 파라핀 연료의 연소에서도 비정상적인 저주파수 연소압력 진동이 관찰되고 있는데, 이는 연료 표면에 형성된 액체층과 액적의 유입과 관련이 있는 것으로 추론된다. 본 연구는 액적에 의한 추가적 연소와 저주파수 연소불안정 발생과의 관계를 분석하였다. 한편, 액적의 발생은 관성력과 액체의 표면장력의 비로 정의되는 We수(Weber Number)와 액체층의 Re수(Reynolds Number)에 따라 변화하는 것으로 알려져 있다. 따라서 일차적으로 실험실 규모의 로켓을 사용하여 We수에 따른 연소불안정의 발생여부를 관찰하였다. We수의 조절은 산화제 유량 변화를 통한 관성력의 변화와 LDPE(Low Density Polyethylene) 첨가에 의한 표면장력의 변화를 통해 시도하였다. 저주파수의 연소불안정의 발생은 특정한 We수 이상에서만 관찰되었고 임계 We수가 존재하는 것을 확인하였다.
본 논문은 전투기 레이다 공대공, 공대지 동시 운용 모드에서의 빔 스케줄링 방법을 다룬다. 양질의 전장 상황 인식을 위해 임무들의 우선순위와 더불어 공대공, 공대지 탐색 임무가 교차로 수행되어야 한다는 요구조건을 정립하였다. 그리고 이를 만족하기 위해 WMDD를 개선한 실시간 휴리스틱 빔 스케줄링 방법을 제안한다. 제안된 스케줄링 방법은 실제 레이다 임무 처리 메커니즘 및 측정 모델이 구현된 시뮬레이션 환경에서 비교 분석하였으며 임무 지연시간 관점에서의 성능 향상을 확인하였다.
프리코더와 CPM 변조기로 구성된 SOQPSK-TG는 수신기 구조를 단순화하기 위해 송신기에 차등 부호기를 추가한 차등 프리코더 방식이 텔레메트리 표준으로 채택되었다. 본 논문에서는 낮은 Eb/No에서 차등 부호기가 수신기 성능에 미치는 영향을 평가하였는데 컴퓨터 모의 실험한 결과에 의하면 차등 부호기가 없는 경우가 AWGN 채널에서 Eb/No 성능이 BER이 10^-1일 때 약 2dB, 10^-2일 때 약 1dB 더 우수하다.
주기적 입구온도 조건에서 작동하는 이상적인 평행류 열교환기에 대한 1차원 과도 지배방정식의 일반해를 유도하여 평행류 로터리휠 열교환기의 해석모델을 개발하였다. 공기와 휠메트릭스의 온도분포를 지수함수가 곱해진 삼각함수의 급수로 표현하였고 유용도를 세 개의 무차원수(NTU, Cr, )의 함수로 제시하였다. 선행연구와 수치모델을 사용하여 해석모델의 정확성을 검증하였다. 해석모델은 고온과 저온영역 NTU의 비가 1일 때 정확하고 1에서 멀어질수록 열용량율비(Cr)에 반비례하여 오차가 증가함을 확인하였고 운전영역에 따른 최대오차의 분포를 제시하였다. 분할비(μ)가 0에 접근할 때 직교류 열교환기의 유용도를 예측할 수 있음을 보여 본 해석모델이 직교류 열교환기에도 적용 가능함을 확인하였다.
본 논문에서는 기존의 증발기 측 공기 부하 조건에 따른 토크 연산 방안의 신뢰성을 개선하고자, 냉매 측 조건에 따른 토크 연산 방안에 대해 연구를 진행하여 다음과 같은 결과를 확인하였다.
(1) 기존의 토크 연산 방법인 부하토크는 시스템 불안정 상태 및 부품의 성능 편차를 반영하지 못하므로 토크 연산의 신뢰성 향상에 한계가 있다.
(2) 냉매 측의 토크 연산 인자에 대한 영향도 분석을 통하여 냉매 유량의 영향도가 97% 수준으로 가장 높음을 확인하였으며, 냉매 유량에 상응하는 토출 과정의 차압에 의해 토크를 연산하는 차압토크 방안을 제안 하였다.
(3) 차압과 압축기 구동 토크와의 관계는 토크 맵 평가 결과로부터 각각의 토출 압력과 운전속도에 대해 가변 조건과 최대각 조건에서 기울기가 상이한 일차 함수식으로 제안하였다.
(4) 실차 평가 결과, 차압토크는 부하토크 대비 토크 연산 오차의 평균값이 작동 구간 및 평가 조건에 따라 0.5~1.7 Nㆍm에서 0.02~1.0 Nㆍm로 오차 범위가 0.3~1.0 Nㆍm 개선된 것을 확인할 수 있다.
(5) 또한, 저부하 조건에서 주로 발생하는 TXV의 불안정한 거동에 의한 토크의 이상 거동 구간에 대해서도 차압토크의 평균 오차값은 1.5 Nㆍm로 부하토크 평균 오차 3.8 Nㆍm 대비 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다.
(6) 이와같이 냉매측 차압에 의한 토크 연산 방안은 공조기 성능에 관계없이 냉매측의 차압에 의해 토크 연산이 가능하므로 공조기 성능에 영향을 받는 부하토크의 문제점을 개선할 수 있다.
본 연구의 결과인 토출 과정의 냉매 차압에 의한 압축기 토크 연산 방식은 차압 센서의 장착만으로 가변 압축기 구동 토크 연산의 신뢰성이 향상되고, 공조기 품질 편차에 따른 연산 토크의 오차 문제를 개선할 수 있으므로 양산 차량에 적용될 수 있는 타당한 기술로 판단된다.
본 연구에서는 태양광 발전 시스템이 설치된 저에너지 사무소 건물에 ESS를 설치하여 건물 내 전력 사용량과 배터리에 의한 피크제어 및 총 전력 사용량 저감 효과를 분석하였다. 이에 따라 얻은 결론은 다음과 같다.
(1) 대상건물에 설치된 태양광 발전 패널(36 kW)에 의하여 연간 45,000 kWh의 전력이 생산되며 건물 내 전력 사용량의 22%의 공급이 가능하다.
(2) 동계 전력 사용량이 하계에 비하여 약 4배 높았으며 이는 전기보일러에 의한 전력사용량이 매우 높았기 때문인 것으로 판단된다.
(3) 건물 내 에너지 사용량은 10시~14시 구간에 피크를 기록하였지만, 태양광 발전에 의하여 실제 전력 피크 발생 구간은 6시~8시, 18~20시 구간이며, 피크 값은 약 9 kWh 감소하였다.
(4) 10 kW의 피크목표값을 설정하여 ESS를 운영한 결과, 측정기간인 9~10월, 대부분의 기간 중 피크제어가 가능하였으며 측정기간 동안 5.83%의 그리드 전력 사용량을 저감할 수 있었다.
본 연구에서는 비난방기간인 9~10월 동안의 피크 제어를 통한 전력 사용량을 분석하였으며, 동계의 경우 대상건물의 보일러 및 EHP 사용량에 따라 최대 전력이 60 kW까지 소요되고 있기 때문에 태양광 발전이 불가능한 흐린날 주간의 경우 본 시스템의 최대 방전출력인 20 kW까지 피크 제어가 가능할 것으로 판단된다. 이와 관련해 추후 연구에서는 동계 및 하계에 대한 피크 제어 분석을 수행하고 연간 전력 사용량 절감 효과를 분석할 예정이다.
본 연구 결과는 제로에너지 건축물 확산을 위한 기초자료로써 활용 될 수 있을 것으로 판단되며, ESS 적용 저에너지 건물의 용도별 최적 운영 및 제어방안에 관한 연구를 추가적으로 수행할 예정이다.
본 연구에서는 시뮬레이션을 통해 어린이집 원생들의 다양한 실내 활동으로 인한 실내 미세먼지 농도 상승 그리고 이를 제거하기 위한 방안으로 환기시스템, 공기청정기 등을 가동하는 분석을 실시했다. 외부 미세먼지 농도가 높은 3월에 분석 대상건물의 실내 공기 이동은 데크층과 1층에서 외기가 실내로 유입되며, 이 공기가 계단실을 통해 상부로 유입되어 2층, 3층, 옥탑층의 실내를 경유해서 외부로 유출되었다.
어린이들의 실내 활동을 고려하지 않는 경우, 보육실의 실내 미세먼지 농도는 대부분 현재 국내 PM2.5 24시간 평균 기준치인 35 μg/㎥ 이하로 나타났으나, 1층의 보육실 1, 데크층의 보육실 3의 농도는 기준치를 약간 상회하는 결과를 보였다. 그러나 어린이들의 실내 활동을 고려하면 실내 미세먼지 농도는 최대 5.5배까지 상승하는 결과를 보였으며, 모든 보육실에서 국내 기준치를 높게 상회하였다. 이 상황에서 환기시스템을 가동하면 1층의 보육실 1을 제외한 모든 보육실에 대해 실내 미세먼지 농도를 국내 기준치 이하로 유지시킬 수 있었다.
환기시스템을 가동하지 않고 공기청정기를 가동할 경우 공기청정기 청정면적 57 ㎡의 용량, 필터 효율 80%와 95% 모두 1층 보육실 1의 실내 미세먼지 농도는 국내 기준치를 상회하였다. 하지만 필터 효율 95%인 상황에서 청정면적을 87 ㎡로 증가시키면 모든 보육실의 실내 미세먼지 농도를 기준치 이하로 유지할 수 있었다.
환기시스템과 공기청정기(청정면적 57 ㎡, 필터 효율 80%)를 동시에 병용하여 가동해도 1층 보육실의 미세먼지 농도를 국내 기준치 이하로 낮출 수 없었지만 공기청정기의 필터 효율이 95%인 경우에는 모든 보육실의 미세먼지 농도를 국내 기준치 이하로 유지되었다. 결과적으로 환기시스템과 공기청정기를 병용해서 가동한다고 해도 공기청정기 필터를 자주 교체해서 정격 효율을 발휘하도록 하는 것이 중요하다는 것을 시사하고 있다.
해당 연구는 시뮬레이션을 통해 이루어진 분석이기 때문에 실측에 대한 내용이 없어 한계를 보이지만, 시뮬레이션에 입력되는 값의 경우 모두 실측을 통해 이루어진 것을 반영한 것이기 때문에 신뢰성을 가질 수 있다.
데이터 센터 등 대규모 시스템에서 효율적인 리소스 관리를 위해 자원이 중심이 되는 디스어그리게이션 방법이 사용되고 있고 각 서버는 다수의 소켓을 가지는 NUMA 구조로 구성된다. NUMA 구조에서는 메모리의 원격 접근과 로컬 접근의 지연시간의 차이가 크고 이는 퍼시스턴트 메모리에서 더 크게 나타난다. 본 연구에서는 퍼시스턴트 메모리 디스어그리게이션 시스템에서 NUMA 구조의 로컬성을 고려하여 원격 NUMA 노드 메모리에 접근하는 수를 줄이는 메모리 디스어그리게이션 프레임워크 Xpass를 설계한다. Xpass는 캐싱한 페이지를 관리하기 위해 동적 해시 테이블 CCEH를 사용하며, NUMA 환경에서 NUMA 노드 간 로드 밸런싱을 고려하는 세그먼트 스플릿 알고리즘을 제안한다.
최근 상용화된 비휘발성 메모리인 Intel사의 Optane DC Persistent Memory는 캐시 라인 단위 또는 워드 단위의 메모리 접근 명령을 256바이트 단위로 처리하는 내부 버퍼가 존재한다. 본 논문에서는 Optane DCPM의 내부 버퍼를 활용하는 인덱스인 Opt Tree를 제안한다. Opt Tree는 트리의 노드를 256 바이트 단위의 여러 작은 블록으로 나누어 노드 내의 데이터들을 분할 저장하며, 노드 접근 시에는 2개의 블록만을 접근하는 삽입 및 탐색 알고리즘을 가진다. Opt Tree는 Optane DCPM의 내부 버퍼에 친화적인 디자인과 알고리즘을 바탕으로 기존의 비휘발성 메모리를 위한 인덱스들보다 더 나은 삽입 성능을 보여준다.
희소옥트리 기반의 복셀콘추적 렌더링 알고리즘은 전역 조명에 필요한 정보를 볼륨에 저장하고, 복셀콘추적을 통해 간접 확산과 반사 효과를 효율적으로 계산할 수 있다. 그러나 거울 정반사와 같이 고해상도가 필요한 경우에 복셀콘추적은 현격한 메모리와 연산을 필요로 한다. 본 연구는 희소옥트리의 잎 노드에서 프리미티브가 밀집되지 않은 경우는 프리미티브 목록을 사용하고, 밀집된 경우는 추가 복셀화를 수행하는 하이브리드 옥트리와 콘추적과 광선추적을 노드 형태에 따라 적응적으로 수행하는 하이브리드 추적 기법을 제안한다. 본 기법은 고품질 간접조명을 복셀콘추적보다 빠르게 실시간에 수행할 수 있다.
Z-버퍼 알고리즘은 현대 3D 그래픽스 파이프라인에서 가시성 결정에 사용되는 표준 기법이지만, 정밀도의 한계로 인해 Z-fighting 현상이 발생할 수 있다. 기존의 CPU 기반 객체별 투영 행렬 재구성은 해당 현상을 완화할 수 있지만, 객체별로 반복하는 행렬 재구성과 렌더링 커맨드는 복잡한 장면에서 렌더링 파이프라인의 지연을 발생시킨다. 이에 본 논문은 GPU 기반 고정밀 적응형 정점 깊이 렌더링 기법을 소개한다. 제안하는 기법은 CPU 기반 객체별 투영 행렬 재구성 대신 GPU의 정점 셰이더에서 정점별 클립 공간 z축 미세조정을 진행한다. 미세조정된 정점은 렌더링 파이프라인을 통과하며 객체에 위치에 따라 적응적으로 편향된 깊이 값을 생성한다. 본 기법은 깊이 정밀도와 관련된 GPU 폐색 컬링 및 그림자 매핑 기법 등에 응용될 수 있다.
소컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN)는 이미지 인식을 비롯한 많은 애플리케이션에서 놀라운 성능을 보여주고 있다. CNN의 주요 요소 중 하나인 서브 샘플링은 효율적인 학습과 불변성에 중요한 역할을 하며, 일반적으로 최대풀링과 평균풀링이 많이 사용된다. 두 방법 외에도 기하 평균, 조화 평균 등과 같은 다른 풀링 유형들이 존재할 수 있다. 여러 풀링 유형들 중에 최적의 유형을 자동으로 찾기가 어렵기 때문에 특정 유형이 사전에 선택되어 사용되고 이는 주어진 문제에서 최적의 유형이 아닐 수 있다. 하지만, 딥러닝의 다른 변수들과 마찬가지로, 주어진 문제에서 데이터로부터 풀링 유형을 학습할 수 있다. 본 논문은 학습 가능한 파라미터 α를 통해 풀링 유형을 찾아내는 알파-인테그레이션 풀링(αI-pooling)을 제안한다. αI-pooling은 파라미터 α에 따라 최대풀링과 평균풀링 등을 특수 케이스로 포함하는 일반화된 풀링 방법이다. 실험을 통해 이미지 인식 문제에서 αI-pooling의 성능이 다른 풀링 유형들을 능가함을 보였다. 또한, 각각 레이어가 다른 최적의 풀링 유형을 가지고 있음을 확인했다.
최근 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI)에 속하는 동적제스처 인식 기술은 많은 관심을 받고 있다. 이는 해당 시스템을 활용하기 위한 인터페이스 구성이 간단하고, 빠른 의사소통이 가능하기 때문이다. 본 논문에서는 동적제스처 인식 시스템에 새로운 입력데이터를 사용하고, 인식정확도를 개선시키기 위한 연구를 진행했다. 기존 동적제스처 인식시스템에서는 주로 관절의 위치와 회전데이터를 사용한다. 반면 제안하는 시스템에서 모션-스피어의 궤적데이터를 사용한다. 모션-스피어는 움직임을 시각화하기 위한 기술로서 직관적으로 움직임을 표현한다. 모션-스피어는 동작을 궤적과 꺾임 각도가 표현하고, 모션-스피어의 궤적은 동적제스처 인식시스템의 입력데이터로 사용가능하다. 본 논문에서는 궤적데이터 사용의 유효성을 동적제스처 인식정확도 비교를 통해서 검증한다. 실험에서는 직접 사용자의 움직임을 쿼터니온데이터로 측정한 실험과 공개 모션데이터를 사용한 실험으로 나눈다. 두 시스템에서 모두 인식정확도 테스트를 진행했고, 각 실험에서 모두 높은 인식정확도를 도출했다.