일반기술
전기·전자 > 기타 전기/전자
가압경수로형 원전의 각동 원전연료에 대한 수리 기술(장비 포함) 및 그 부속기술, 관련 기술문서로 구성됨- WH형 원전연료(17×17, 16×16, 14×14) 수리장비(설계도면, 사용설명서)- WH형 및 CE형 원전연료 수리절차서 및 이송장비현재 국내 가동중 원자력발전소에는 국내 기술에 의해 설계·제조된 원전연료가 사용되고 있으나 노내 연소중 원전연료의 결함 발생시 이를 재사용하기 위한 국내 수리기술 자립도가 미약하여 외국회사에 용역을 발주하여 결함연료 수리를 해오고 있다. 결함연료 수리를 외국에 의존하는 경우 적기 수리가 어렵기 때문에 비상노심설계를 수행하여 결함연료 대신 대체연료를 선정하여 장전함으로써 노심의 재설계로 인한 운전주기 단축으로 원전이용율 저하 및 대체발전에 따른 발전비용 증가를 초래하고있으며, 외국으로부터 수리장비의 항공수송, 수리기술자의 항공료, 체제비 등 수리비용이 과다하게 소요되고 있다.- 결함연료의 적기 수리, 사용에 따른 원전의 안전성 및 경제성 향상- 관련기술의 시장개방에 대비한 연료 Service기술 확보 및 원전사업의 해외 수출기반 확보- 원전연료 제조에서부터 결함연료 수리기술까지 국산화함으로써 원전의 결함연료 발생시 비상 대응체계확립 및 후속 개량연료 개발시에도 적용가동 원전수의 증가로 원전연료 노내 연소중 결함 연료수가 증가 추세 이며 이에 따른 수리 용역비 증가로 발전소 운영비용의 증가 및 외화유출이 증가될것으로 예상되므로 가압경수로원전연료 수리기술을 개발하여 결함연료 발생시 적기에 수리, 사용하여 원전의 안전성 및 경제성 향상시키며 원전연료 제조에서부터 결함연료 수리기술까지 국산화함으로써 원전의 결함연료 발생시 비상 대응체계 확립 및 후속 개량연료 개발기반을 구축하는 것이 본 기술개발 이다.
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- 2004-05-10
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일반기술
기계 > 기타 산업·일반기계
본 기술은 바이너리 관측기를 이용한 영구자석 동기전동기(PMSM : Permanent Magnet Synchronous Motor)의 센서리스 제어관련 기술로서, 적응 슬라이딩 관측기와 유사한 형태를 적분 바이너리 관측기에 적용한 적응 적분 바이너리 관측기를 이용한 원통형 영구자석 동기전동기 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. 원통형 영구자석 동기전동기는 단위 무게당 토크 비율 및 효율이 다른 전동기에 비해 높다는 장점을 가지고 있어 산업응용분야에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 원통형 영구자석 동기전동기는 회전자에 부착된 영구자석으로부터 자속을 공급받기 때문에 벡터제어를 위해서는 항상 회전자의 정확한 위치 정보를 알아야 한다. 전동기 회전자의 정확한 위치정보를 얻기 위해서 레졸버나 보통 엔코더 또는 홀소자 등의 자기센서를 이용한 전자식 위치 검출기가 사용되어지고 있는데, 이러한 위치 검출기는 일반적으로 고가이고 별도의 복잡한 하드웨어가 제어기에 구성되어야 하는 단점이 있다. 또한, 진동과 습도 등의 주위 환경에 대한 영향을 많이 받는다. 따라서, 원통형 영구자석 동기전동기의 제어상 큰 문제점인 회전자의 위치를 센서를 사용하지 않고 간접적으로 얻고자 하는 센서리스 제어에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 센서리스 제어법 중 제어이론을 이용하여 전동기의 속도 및 회전자의 위치를 추정하는 관측기를 적용한 방법에 관한 연구도 많이 행해지고 있는데, 그중 하나가 슬라이딩 모드 관측기이다. 그러나, 기존의 슬라이딩 모드 관측기도 관측기의 제어 특성상 떨림현상을 가지고 있다. 슬라이딩 모드 관측기의 장점을 가지며 떨림현상을 제거할 수 있는 바이너리 이론을 이용한 것이 바이너리 관측기이며, 바이너리 관측기의 장점인 연속적인 추정이득을 얻을 수 있도록, 적응 슬라이딩 관측기와 유사한 형태를 적분 바이너리 관측기에 적용하고, 이러한 적응 적분 바이너리 관측기를 이용하여 영구자석 동기전동기를 제어한다.바이너리 관측기를 이용하여 실제 전류와 추정 전류의 오차를 적분하여 직류전동기 회전자의 속도와 위를 추정하여 영구자석 전동기를 제어한다.정상상태 뿐만 아니라 속도가 급변하는 과도상태에서도 전동기의 속도 및 위치를 안정적으로 추정하여, 부하변화에도 견실하게 동작할 수 있다. 가전기기, OA기기, 산업용 기기, 자동차 등에 응용되는 소형정밀모터의 세계 시장규모는 2002년에 약 60억대 규모에 이르며, 동기전동가는 3,200여대에 달하고 있다. 한편, 국내 수요는 40여만대 정도로 15만여대만 국내에서 생산, 공급되고 있다. 국내 소형정밀모터의 시장은 최근 정보통신, 게임기 시장의 대폭적인 확대됨에 따라 국내 시장도 더욱 성장할 것으로 전망된다.
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- 2004-04-01
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일반기술
환경 > 폐기물처리·재활용 소재·설비 (F35, N25)
폐타이어 트레드(tread)부의 고무 사이에 내장된 인장강도가 큰 강선과 섬유가 삽입되어 있는 타이어 트레드부를 이용하여 지반을 보강하고, 또한 양측면부를 함께 지반보강에 이용함으로써 폐타이어의 모든 부분을 지반보강에 활용할 수 있으며, 외관을 미려하게 하기 위하여 형강의 전면에 전면판으로 보강하여 옹벽을 시공할 수 있는 방법이다. 기존의 콘크리트 옹벽 구조물은 자체 중량으로써 배면의 토압을 받는 것으로 현장에서 시공해야 하며 많은 콘크리트를 필요로 한다. 따라서 구조물 자체의 중량이 무거워 기초지반의 지지력이 약한 상태에서는 사용할 수 없으며, 또 시공에 자재비, 인건비 등의 비용이 많이 들며 콘크리트 양생에 소요되는 기간이 길어 비경제적이다. 그리고, 상업용 지오텍 스타일이나 지오셀을 활용한 옹벽 구조물은 기능면에서는 우수하고 시공기간이 짧아 기존의 중력식 옹벽보다는 경제적이지만 모든 재료를 수입에 의존하고 재료비가 많이 소요되는 단점이 있다. 폐타이어를 지반보강용으로 재활용하는 선행기술로는 폐타이어를 그대로 사방으로 연결하여 폐타이어 매트를 제작하고 폐타이어 내부에 토사나 콘크리트를 채워 사용하는 공법이 있으나, 폐타이어의 양측면부 때문에 폐타이어 내부에 토사나 콘크리트를 꽉 채우기 어렵고 시간도 많이 걸릴 뿐만 아니라 토사나 콘크리트가 부분적으로 덜 채워지는 경우도 있어 지반의 부등 침하를 유발시키는 단점이 있다. 이에, 벌집모양의 다수개의 셀로된 지반 보강재와 함께 폐타이어의 양측면부를 이용하여 제작한 평면형 타이어 매트를 지반보강에 사용하여 상재 압력에 의한 지반의 횡방향 변형과 수직방향 변형을 동시에 억제하여 지반의 침하를 완전히 방비할 수 있다.본 기술의 트레드부를 이용하여 만든 입체형 타이어매트가 셀내의 흙의 횡변형을 억제하게 되어 침하를 줄이고 안정성을 향상시키며, 타이어 측면부의 가장자리를 중첩하여 만든 평면형 타이어매트는 하중이 집중되지 않은 부분의 마찰저항에 의하여 지반의 수직방향 침하를 억제할 수 있다. 평면형 타이어매트가 입체형 타이어매트를 보완하도록 시공할 경우 침하가 거의 없도록 사용될 수 있다.폐타이어의 양측면부를 절개하여 측면부와 트레드부로 분리하고, 측면부와 측면부의 가장자리를 결합수단으로 중첩 결합하여 평면형 타이어매트를 제작하고, 트레드부로써 벌집모양의 입체형 타이어매트를 제작하여 이를 옹벽 시공에 이용하는 것이 특징이다. 또한, 폐타이어로 구성된 보강토 옹벽은 외관이 보기에 흉할 수 있으므로 형강 외부에 목재, 기타 재료 등의 전면판을 구성하여 외관을 미려하게 할 수 있는 특징도 지니고 있다.폐타이어를 이용하므로 폐자원 처리로 인해 환경문제가 해소되며, 값이 싼 폐타이어를 이용하므로 경제성을 향상시킬 수 있다.
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- 2004-04-13
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일반기술
전기·전자 > 기타 전기/전자
o 수요관리 표준평가 절차 개발o 수요관리 평가 체계 구축o 수요관리 평가용 전산 모형 개발- 수요관리 평가용 전산 모형 분석- 파일럿 한국형 전산 모형 개발- 전력산업구조개편 이후 수요관리 주체가 전력회사에서 정부로 전환됨에 따라 계획, 시행, 평가를 동시에 수행하던 방식에서 기능별 분담방식으로 사업체계가 바뀌게 되며, 이를 효과적으로 수행하기 위해서 수요관리 프로그램 시행기준, 절차, 평가기법 및 성과검증에 대한 연구가 필수적임 - 구조개편 이전에는 한전이 수요관리사업과 투자규모를 자율적으로 추진하였으나, 구조개편 이후에는 정부차원에서 수요관리사업 재원을 전력산업기반기금으로 조달하고 있으며, 이에 따른 효율적인 시행절차 개발 및 시행체계 구축이 필요함 - 수요관리사업의 평가에 있어서는 프로그램별 사전.사후평가, 사업제의 및 시행을 위한 평가, 사업수행 중간 평가 등 수요관리사업의 효율적 수행을 위한 제반 평가기능 구축이 당면과제임o 수요관리 선진평가기술 한국형 평가모형o 수요관리 프로그램의 효율적인 시행 절차서수요관리사업 투자비용과 편익과 정확한 측정과 검증, 평가계측용 분석모형과 상세 지표 개발 등을 위한 수요관리 평가절차가 필요하며, 프로그램별 비용효과에 대한 검증에 필수적인 설비감축효과(kW) 및 에너지절감효과(kWh)의 정확한 측정과 평가가 가능하도록 제반 지표와 절차개발이 필요함 - 무엇보다도 매년 투자규모가 늘어나고 있는 수요관리사업의 효율성과 투명성을 확보하여, 비용효과적인 프로그램 중심의 적정투자를 유인하는 것이 시급한 실정임 - 구조개편에 따른 수요관리방안에 대한 연구는 최근 연구과제로 수행된 바 있으나, 정책적인 방향검토 수준에서 이루어졌으며, 따라서 수요관리 사업의 평가체계구축 및 평가절차개발에 대한 구체적인 연구가 시급히 요구됨
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- 2004-05-10
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일반기술
전기·전자 > 전력시스템
전력선 통신 시스템의 전송로상의 오류제어 성능 제어를 위하여 터보부호화 방식을 제안하고 모의실험을 통하여 전력선 통신 시스템의 성능향상을 도모하고자 한다.- 전력선 통신 전송로 모델링 - 터보부호화를 적용한 전력선 통신 시스템의 비트오류 확률 유도 및 모의 실험 - 전력선 통신에 적합 한 최적의 채널부호화 방식 도출 - 성능계산에서는 수식을 유도하는 수학적 분석 방법을 사용 - 수학적 분석에 대한 검증의 수단으로 모 의실험을 수행 - 수학적 분석 방법의 결과와 모의실험 결 과와의 비교 분석전력선 전송로 모델링을 통한 최- 전력선 통 신 전송로 모델링 - 터보부호화를 적용한 전력선 통신 시스템의 비트오류 확률 유도 및 모의실험 - 전력선 통신에 적합 한 최적의 채널부호화 방식 도출 적의 채널부호화 방식 도출- 본 연구에서 얻은 터보부호화 방식을 적용한 전력선 통신 시스템의 성능을 바탕으로 전력선 통신 모뎀의 오류제어 방 식 선택에 터보부호화 방식 적용 가능. 1) 기술적 측면 - 전력선 통신 에 적합한 채널부호화 방식을 도출 - 전력선 통신을 위한 채널부호화 기술의 선도적 연구개발 - 전력선 통신 분야 국내 기술 축적 및 보급 2) 경제. 산업적 측면 - 전력선 통신 모뎀을 제작시 본 과제로부터 도출된 결론 적용 - 전력선 통신 모뎀 국산화에 기여 - 전력선 통신 모뎀 표준화에 기여 - 전력선 통신 분야 정책 결정에 기여 3) 과학적 측 면 - 전력선 통신 분야 신기술 개발 촉진 - 전력선 통신 분야 기술 인력 양성 - 전력선 통신 분야 연구풍토 활성화
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- 2004-05-10
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일반기술
정보 > 컨텐츠 처리·출력 기술
공간 계획 문제는 일반적으로 2차원 공간이 넓을수록, 자원의 수가 많을수록 탐색공간과 계산시간을 지수적으로 증가하게 하는 경향이 있어 방대한 범위의 공간을 탐색해야 하므로 시간과 공간적 측면에서 높은 복잡도(Complexity)를 가질 뿐만 아니라, 특정 영역의 수정 요구나 재설계 요구와 같은 사용자의 동적인 요구 사항들을 수용할 수도 있어야 한다. 주택 공간 계획은 제한된 주택 공간 내에 마루, 침실, 부엌 등의 직사각형 형태를 띄고 있는 자원들을 사용자가 원하는 조건들뿐만 아니라 각각의 자원들 사이의 관계에 따라 배치하는 작업으로, 최적화 문제의 측면에서 볼때, 개인적 성향에 따라 상당한 차이를 보이게 되는 사용자 만족도를 정략적으로 나타낼 수 있는 최적 함수를 정의하기 힘든 어려움이 있다. 기존의 공간 계획 시스템들은 공간 계획 문제가 가지고 있는 높은 복잡도에 의해 많은 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 사용자의 요구를 만족시킬 수 있을만한 결과를 만들어내지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 발명의 주택 공간 계획 시스템은 클라이언트 측으로부터 사용자의 요구사항을 입력받는 데이터입력모듈, 사용자 요구사항과 제약 조건의 충돌여부를 검증하는 제약조건검증모듈, 지식기반 데이터베이스를 바탕으로 최종 결과 도출을 위한 문제해결모듈, 사용자에게 결과를 2차원으로 출력하는 2차원 결과출력모듈, 문제 해결 엔진 및 통해 설계된 2차원 결과를 3차원으로 출력시키기 위한 VRML 코드 생성기로 구성된다. 문제 해결 엔진은 사용자로부터 입력된 요구조건에 따른 주택공간 설계를 CSP(Constraint Satisfaction Problems) 해결 기법 기반의 자원 할당법(Resource Allocation Method)을 사용한다.클라이언트 측으로부터 사용자의 요구사항을 입력받는 데이터입력모듈, 사용자 요구사항과 제약 조건의 충돌 여부를 검증하는 제약조건검증모듈, 지식기반 데이터베이스를 바탕으로 최종 결과 도출을 위한 문제해결모듈과, 사용자에게 결과를 2차원으로 출력하는 2차원 결과출력모듈을 포함하는 CSP 문제 해결 엔진 및 CSP 문제 해결 엔진을 통해 설계된 2차원 결과를 3차원으로 출력시키기 위한 VRML 코드 생성기를 포함하며, CSP 해결 기법 기반의 자원 할당법을 이용하여 사용자와의 효과적인 상호작용 가능, VRML(Virtual Reality Modeling Language)을 이용하여 웹 환경으로 확장함으로써 사용자에게 3차원 설계도면을 제공, 원거리에 있는 사용자에게 자신의 취향에 맞는 가상 주택을 간접적으로 체험할 수 있게 하는 특징이 있다.사용자의 다양한 요구 수용, 문제 해결 시간의 최소화, 사용자 취향에 맞는 가상 주택을 간접 체험 등의 효과가 있다.
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- 2004-04-13
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일반기술
전기·전자 > 기타 전기/전자
인버터 비선형성 보상, 유도전동기 상수측정 방법, 전류모델을 이용한 유도전동기의 자속추정 ○ 전동기 운전조건에 맞는 상수 측정 및 보상 방법 연구 ○ 전동기 상수의 특성을 고려한 자속추정 방법 연구 ○ 제안한 방법을 이용한 유도전동기의 정밀한 토크 제어 시스템 구현 및 실험 인버터의 데드타임, 전압강하, 소자의 전류 크기에 따른 스위칭 특성의 변화에 따른 비선형성을 보상하여 출력전압을 정밀하게 제어 * 소자의 전류 크기에 따라 Gate 신호와 소자의 스위칭전압 파형으로부터 보상시간 측정 * 소자의 전압강하에 따른 전압왜곡을 보상하기 위하여 인버터의 스위칭 시간을 보정 전동기의 동작조건인 온도, 자속크기, 주파수, 부하에 따른 상수 변화 * 온도에 따른 저항값(Rs, Rr)의 변동 * 자속크기에 따른 여자 인덕턴스의 변화 * 부하전류에 따른 자기회로의 특성변화로 여자 인덕턴스 변화 * 주파수에 따른 손실의 변화전동기의 동작조건에 따른 Γ-1모델 상수 정밀 측정 * 직류전류를 주입하여 고정자 저항 측정 * 정격 여자전압과 여자전류 측정 * 직류 여자전류(d축)를 가한 상태에서 고주파전류(q축)를 주입하여 고정자 과도 인덕턴스 측정 * 여자전류에 따른 여자 인덕턴스 측정 * 부하상태에서 정상상태 전압모델을 이용한 회전자 저항과 여자 인덕턴스 측정 전동기의 동작조건에 따라서 정밀하게 측정한 Γ-1모델 상수를 이용하여 자속 추정 * 전류모델을 이용하여 자속 측정 * 전압모델을 이용하여 정상상태에서 2차 저항과 여자 인덕턴스를 측정하여 전류모델의 상수 변동 보상 마. 유도전동기의 토크 제어 시스템 구현 및 실험 * DSP를 이용한 제어시스템을 구현하고, 토크제어 정밀도 실험 * 고정밀 토크제어 기술을 요구하는 관련 업체에 기술 전수 * 연구 결과의 학회발표 등을 통한 기술 발전에 기여
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- 등록일
- 2004-05-10
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일반기술
전기·전자 > 전기전자재료
Percolation 개념에 기초하여 열전재료의 미세조직을 제어함으로서 열전재료의 성능지수(figure of merit)를 향상 시킬 수 있는 기술 ◦ PbTe 열전재료를 대상으로 하여, percolation 개념에 기초하여 열전재료의 성능을 향상시킬 수 있는 미세조직 제어 기법 및 기초 재료공정 기술 개발 ◦ 열전재료의 에너지변환 효율 극대화 ◦ Percolation 거동 예측 기법 개발 - 열전재료에 있어서의 percolation 개념 정립 - Percolation 예측 입자배열 시뮬레이션 개발 - Percolation 예측 입자충진 모델 개발 ◦ Percolation 설계된 PbTe 열전재료 제조를 위한 재료공정 기술 확립 - 상반된 열/전기적 특성을 가진 PbTe 열전재료 분말 제조 - Percolation 설계된 PbTe 열전재료 소결체 제조 - Percolation 설계에 따른 PbTe 열전재료의 열전특성 변화 평가- 열전재료의 성능을 좌우하는 전기전도도와 열전도도의 독립적 제어가 가능- 열전냉각용과 열전발전용의 모든 열전재료에 적용 가능- 분말공정기술을 기본으로 하고 있으나, 다른 공정기술(박막공정 등)로의 확장도 가능함◦ Percolation 거동 예측 기법 개발 - 입자크기가 같은 이종(異種) 분말입자를 혼합한 혼합체 내의 각각의 입자들의 3차원 배치구조의 분말 혼합비에 따른 변화를 2차원 입자배열 시뮬레이션을 통하여 예측할 수 있었다. - 2차원 입자배열 시뮬레이션을 통하여 특정 분말혼합비에서 입자들의 기하학적 배치구조에 percolation 천이 거동이 나타나는 것을 알았다. - 서로 다른 입자크기 분포를 가진 두 종류의 분말을 혼합한 혼합체내의 기하학적 입자배치구조의 분말혼합비에 따른 percolation 천이 거동을 혼합분말의 충진특성으로 예측할 수 있었다. ◦ Percolation 설계된 PbTe 열전재료 제조를 위한 재료공정 기술 확립 - 용해+기계적분쇄공정에 의해 서로 상반된 열/전기적특성을 가진 PbTe 열전재료 분말을 제조할 수 있었다. - 서로 상반된 열/전기적특성을 가진 두 종류의 PbTe 분말을 혼합하여 제조된 PbTe 복합소결체는 특정한 분말혼합비에서 전기비저항이 percolation 천이거동을 나타내었으며, 이러한 전기비저항의 percolation 천이거동을 입자충진모델을 사용하여 예측할 수 있었다. - Percolation 개념에 기초하여 미세조직이 제어된 PbTe 소결체는 그렇지 않은 PbTe 소결체에 비하여 약 1.5～2배 높은 성능지수를 나타내었다.
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- 2004-05-10
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일반기술
정보 > 기타 공간정보 기술
기존에 개발된 상용 DEM(수치고도모형 : Digital Elevation Model) 생성 프로그램은 국내의 경우, DXF2DEM(Intersys, 한국)이 있으며, 국외의 경우는 ER-Mapper 6.0 (ER Mapper, 호주)와 MGE (Intergraph, 미국), KYPIPE, EPANET 등이 사용되고 있다. 이러한 상용 DEM 프로그램들은 독립적인 실행형 DEM 생성 프로그램이므로 값비싼 프로그램비가 필요하며, DEM 생성만을 필요시 할 때에는 더불어 다른 기능까지 포함된 프로그램을 구입해야한다. 또한, 외국제품의 경우 국가지리정보시스템에 의해 구축된 수치지도에는 적합하지 않은 경우가 있으며 매우 복잡한 사용방법이 필요하다. 국가수치지도는 기본적으로 고도값을 지닌 등고선, 기준점 등의 레이어를 포함하고 있어서 본 기술에서는 격자형 DEM을 생성하는 한 방안으로, 기 구축된 국가수치지도를 활용하여 고도값을 지닌 표고점을 추출하여 격자형 DEM을 생성하는 것이 필요하며, 본 기술의 내용은 수치지도에 의해 추출된 불규칙한 표고점에 삼각망과 보간법을 이용하여 격자형 DEM을 생성하는 알고리즘 설계 및 모듈 구현에 있다. 본 기술에서는 DEM을 생성하기 위하여 추출된 표고점에 보간법을 적용하여 DEM을 생성하고, 표고점을 이용하여 삼각망을 구성한 뒤 보간법을 적용하는 방안을 제시하였다. 본 기술의 주요 내용으로는, 보간법을 이용한 DEM 생성 작업 과정이며, DXF 파일 포맷의 수치지도에서 고도값에 대한 정보를 지닌 레이어를 추출하여 내부 파일 포맷으로 전환하는 역할을 하는 표고점 레이어 추출 모듈, 추출된 표고점을 이용 TIN을 생성하는 역할을 하는 TIN 생성 모듈, 추출된 표고점을 이용하여 보간법으로 격자형 DEM을 생성하는 역할을 하는 격자형 DEM 제작 모듈로 구성된다.현재 정부차원에서 추진중에 있는 국가지리정보체계(NGIS) 사업의 일환인 지형도 수치지도화사업으로 이미 전국에 대한 1/5,000 수치지도 제작을 완료하였고, 기 구축된 국가수치지도를 다양한 분야에서 활용할 수 있는 방안이 검토되고 있다. 본 기술의 목적은 기 구축된 국가수치지도의 활용 방안의 하나로 국가수치지도를 이용하여 고도값을 지닌 표고점을 추출하여 보간법을 적용함으로써 최종적으로 격자형 DEM을 제작하는 것이다.본 기술은 보간법을 이용한 DEM 생성 모듈에 관한 것으로, 특히 수치지도에 의해 추출된 불규칙한 표고점에 삼각망과 보간법을 이용하여 격자형 DEM을 생성하는 알고리즘 설계 및 모듈 구현에 있는 보간법을 이용한 DEM 생성 알고리즘에 관한 것이다.본 기술의 격자형 DEM을 기 구축된 국가 수치지도를 활용하여 생성함으로써 매우 경제적으로 DEM을 생성할 수 있는 효과가 있다.
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- 2004-04-13
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일반기술
원자력 > 기타 원자로
초음파를 이용하여 수조에 잠겨있는 가열면의 임계열유속을 증가시켜 가열부의 건전성을 유지함우리의 경제 및 소득수준의 향상에 따라 에너지소비의 증가로 인하여 전량 수입에 의존하는 기존 에너지 수입비용은 큰 부담으로 작용하고 있다. 이러한 경제, 사회적인 문제에 비추어 볼 때 원자력은 우리나라의 에너지 자립을 위하여 유일한 현실적 대안으로 여겨진다. 이에 따라 원자력 발전의 지속과 안전한 운전이 뒷받침되어야 할 것이다. 원자력 발전소의 사고는 연료봉의 용융이 가장 큰 사고인데 만약 용융된 노심을 압력용기 내부에 가두어 둘 (IVR) 수만 있다면 원전에 Public acceptance를 향상시킬 수 있고 동시에 건설비용을 낮출 수 있어 발전단가를 낮출 수 있게 된다. 열전달 향상방법을 이용하여 냉각기구의 제한점인 CHF값을 충분히 증가시킬 수 있다면, 외벽냉각을 통하여 제거할 수 있는 열에너지의 양이 크게 증가하여 IVR 개념을 충분히 구현할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 CHF 증진 방법으로서 초음파의 이용 가능성을 실험적으로 확인하는데 목적이 있다. 초음파 진동을 이용하는 전열성능 향상방법으로서 하향 수평으로 설치된 가열면에서 효과가 크다. 시편 각도와 과냉도를 변화시키면서 CHF 값을 측정하고 RPV 형상을 모의하기 위하여 시편의 각도를 0°, 10°, 20°, 45°, 90°, 180°의 6가지로 변화시켜서 실험을 수행하였다. 또한, 과냉 상태에서의 초음파의 영향을 알아보기 위하여 포화상태 근처인 95℃와 과냉도가 커진 80℃, 60℃의 3가지 경우에서 실험을 수행하였으며 각 과냉 상태마다에서 각도의 영향도 함께 측정하였다.
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- 전력연구원
- 등록일
- 2004-05-10
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일반기술
정보 > 4S(GIS·RS·GPS·ITS)* 통합 기술
주기적으로 반복되는 홍수에 의한 재산과 인명피해를 최소화하기 위해서는 홍수 피해 위험도가 높은 지역을 파악 관리하여야 하며, 지역의 주민에게도 지역의 특성을 주지시켜야 한다. 이와 함께 홍수시 피난 경로와 피난 장소, 의약품과 식량 및 주요 구난 장비의 위치 등을 상세히 제공하여 신속한 재난 대처와 함께 인명과 재산의 피해를 최소화하여야 한다. 홍수위험지도는 태풍이나 집중호우에 의한 홍수 발생시 제방의 월류 및 붕괴로 인한 예상 침수구역을 강우빈도별로 나타내고, 침수면적과 깊이를 표현한 지도로서 국외 선진국에서 방재형 국토관리의 정책결정과 홍수피해에 대한 대민 홍보의 수단으로 활용되고 있다. 국내에서도 홍수에 의한 피해가 나날이 커지고 국토의 개발에 따른 자연 재해가 많아짐에 따라 보다 방재형 국토개발로 국민의 안전과 복리를 증진하고, 홍수에 의한 피해를 최소화하기 위한 노력의 일환으로 홍수위험지도의 제작 및 관리 시스템의 필요성이 증대되고 있다. 홍수위험지도 제작․관리 시스템은 홍수위험 예측 및 결과도시를 위한 GIS 도형자료 및 속성자료가 저장된 GIS 데이터 베이스, GIS 데이터베이스를 이용한 하천 정보를 검색하는 하천정보 검색 모듈, 수리․수문 모델링을 연계하고 GIS 데이터베이스에 저장되는 수리․수문 모듈, 모델링 결과의 지도제작 모듈로 구성된다. GIS 데이터 베이스는 지형도, 하천도, 토양도, 유역도, 행정구역도로 이루어진 도형 데이터 베이스와 하천기본현황, 유역자료현황, 강우자료현황, 침수자료현황, 지형자료현황으로 이루어진 속성 데이터 베이스로 구성되고, 하천정보 검색 모듈은 하천정보 검색, 침수정보 검색, 하천 메타데이터 검색으로 구성되며, 수리․수문 모듈은 강우해석, 유출해석, 범람해석, 하도추적으로 구성된다.본 기술은 홍수위험지도 제작․관리 시스템(이하 홍수위험지도 시스템)에 관한 것으로, 특히 수리․수문 모델과 GIS(Geographic Information System) 데이터베이스를 연계하여 홍수위험지역에 대한 예측과 홍수위험지도를 제작․관리가 가능하도록 한 홍수위험지도 제작․관리 시스템에 관한 것이다.적은 비용으로 최상의 홍수관리 효과를 가져올 수 있는 시스템의 구축이 이루어지며, 신속한 재난 대처와 함께 인명과 재산의 피해를 최소화할 수 있다.
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- 인하대학교
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- 2004-04-13
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일반기술
생명과학 > 생물반응기
미세조류에 의한 고농도 배양시 LED 또는 직사각형 형광 광원을 이용한 동적 내부 광원과 기존의 터빈 교반형 생물 반응기를 이용하여 동적 내부 광원에 의한 광효율의 극대화와 터빈 교반형 반응기의 매우 높은 혼합 효율을 동시에 얻을 수 있는 미세 조류의 대량 배양을 위한 발광 터빈장치가 설치된 교반형 광생물 반응기이다. 전 세계적으로 미세 조류로부터 유래된 다양한 유용 물질이 발견되고 있으며 이런 물질들의 대량 생산에는 반드시 고농도 배양이 필요한데, 현재 생산되고 있는 배양시스템은 주로 대형 연못을 이용한 대량배양으로서 오염, 생산성 저하, 넓은 배양면적의 필요, 인건비, 많은 기질량(질소원), 높은 수질 및 수량의 요구 등 여러 가지 문제점이 있다. 고농도 배양용 광생물 반응기로서 작은 크기의 반응기를 통해 고농도 배양을 함으로써 대형 연못에서의 생산량과 같거나 또는 더 많은 양을 생산하고 유용물질의 농도도 더 높은 고품질의 제품을 생산하는 공정들이 연구되고 있다. 광생물 반응기로는 일반 교반형, 판형, 관형, 컬럼형 반응기 등이 개발되었으나 빛의 효율적인 전달이 반응기 설계에 있어 가장 중요한 점이 되고 있다. 세포 농도가 낮은 때에는 배지, 기체주입 등이 세포 증식에 가장 중요한 요인이 되지만 고농도에 도달하면 광도가 가장 중요한 인자가 되는데 그 이유는 농도가 높을수록 빛의 투과길이가 짧아지기 때문이다. 그러나 현재까지 고안된 미세조류용 광생물 반응기들은 이런 점을 극복하지 못함으로써 미생물용 생물 반응기에 비해 생산효율이 떨어진다. 내부 광원을 이용한 광생물 반응기로서 광섬유를 이용한 반응기는 광효율이 좋으나 세포가 광섬유 표면에 부착하는 문제가 발생하며 형광등 등의 고정광원을 내부광원으로 이용한 경우 완전혼합을 이루기가 어려워 세포침전이 발생할 수 있다. 이에 동적 내부 광원을 이용함으로써 세포의 흡착과 침전 문제를 동시에 해결하고 빛의 효율적인 전달이 용이하도록 하여 빛의 효율성을 극대화하고, 기존 생물 반응기들 중 가장 광범위하게 이용되고 있는 터빈 교반형 반응기를 기본으로 하여 새로운 반응기를 제작하지 않고 개조함으로써 설치비를 줄인 것이다.미세조류의 대량배양을 위한 발광 터빈 장치가 설치된 교반형 광생물 반응기이다. 본 반응기는 미생물을 배양하기 위한 동적 내부 광원으로서 발광다이오드 또는 형광등이 여러 개 단위 장치로 구성되어 있는 발광터빈장치, 이 터빈장치가 고정되어 있으면서 이를 회전시키기 위한 교반축, 이 교반축에 부착되어 있으면서 발광 터빈장치에 전원을 공급하기 위한 주전선으로 구성되어 있다. 광원은 유리 또는 플라스틱 재질로 된 투명판과 세포 부착이 쉽게 되지 않고 멸균 가능한 폴리카보네이트 재질로 된 외판으로 밀봉되어 있다. 각 단위 발광장치들은 수명이 길어 거의 수리가 필요없지만, 각각 독립적인 배선구조를 가지고 조립식으로 되어 발광장치의 이상시 특정단위만의 독립적인 탈착 및 교체에 의한 수리가 가능하고, 플라스틱 재질의 팩키징이 없는 발광체만으로 판형 광원을 만들 경우 얇은 광원으로 만들 수 있어 다양한 형태의 반응기에 응용된다. 동적 내부광원을 이용한 광효율의 극대화와 터빈교반형 반응기의 매우 높은 혼합효율을 동시에 얻을 수 있다. 또 특수한 형태의 새로운 광생물 반응기를 설계, 제작함으로써 발생하는 추가비용을 줄일 수 있고 높은 혼합도로 세포의 부착 및 침전문제를 쉽게 해결할 수 있다.
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- 인하대학교
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- 2004-04-10
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일반기술
화학공정 > 고분자 가공공정 기술
친수성기를 포함하는 신규의 디티오에스테르계 사슬이동제와 이를 이용한 비닐계 고분자의 비닐계 고분자의 리빙 자유 라디칼 중합반응(LFRP)으로서 디티오에스테르의 기본구조에 카르복실산 또는 설포네이트산의 친수성 작용기가 결합되어 있는 신규 구조의 사슬이동제와 비닐계 단량체, 자유 라디칼 개시제 및 유화제에 첨가하여 중합된 비닐계 고분자입자의 분자량 분포도(PDI)가 협소하고, 고분자 입자의 안정성이 증가되어 장시간 보관이 가능한 비닐계 고분자의 리빙 자유 라디칼 중합 방법이다. 좁은 분자량 분포를 갖는 비닐계 단량체를 중합하기 위해 가장 널리 응용되는 자유 라디칼 중합반응은 원자전이라디칼중합법, 니트록사이드 매개중합법, 가역적 부가-쪼개짐 사슬이동 중합법(RAFT)으로 구분된다. 최근 개발된 RAFT법은 안정한 자유 라디칼을 유도하기 위해 디티오에스테르계 물질 존재하에 중합반응을 실시하고 있으나, 유화중합의 경우 입자의 안정성 문제가 있고, 고분자 중합반응은 용액중합법에 한정되어 고분자 입자의 제조에 문제가 있다. 또 맥코믹에 의한 디티오에스테르 계 사슬이동제를 이용한 RAFT는 친수성 말단기를 염으로 치환하여 물에 완전 용해한 후 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 등의 가용성 고분자를 수상에서 제조하는 데 역시 고분자 입자 제조에 한계가 있다. 유화중합에 적용하여 고분자 입자를 제조하는 방법은 디티오카르보닐 계의 사슬이동제를 유화제, 단량체, 물, 자유 라디칼 개시제와 혼합하여 수십 nm 크기의 비닐계 고분자를 제조하는 것으로서 생성된 고분자 비드의 안정성에 문제가 있다. 이에 종래의 사슬이동제를 이용한 RAFT 리빙 자유 라디칼 중합 시 생성되는 고분자 입자 안정성을 개선하기 위해 카르복실산 또는 설포네이트산의 친수성 작용기가 포함된 디티오에스테르계 사슬이동제를 합성하고, 신규의 사슬이동제를 사용하면 친수성기의 수소(H+)에 의해 정전기력이 유도되어 고분자 입자의 상호응집이 방지되므로 안정성이 증가하고, 또 분자량 분포도(PDI)가 협소한 비닐계 고분자를 합성할 수 있게 되었다.비닐계 단량체(방향족 비닐계, 시안계 비닐, 아크릴레이트계, 메타크릴레이트계, 디아크릴레이트계 및 디메타크릴에이트계), 자유 라디칼 개시제(산소, 히드로퍼옥사이드, 퍼에스테르, 퍼카르보네이트, 퍼옥사이드, 퍼설페이트 및 아조계) 및 유화제(음이온계 및 비이온계)를 이용한 비닐계 고분자 입자의 중합 방법이다. 본 LFRP에 사용되는 사슬이동제로서 친수성기를 포함한 디티오에스테르계는 고분자 입자의 표면에 수상의 방향으로 존재하고 수소원자가 해리되어 입자표면의 추가적 음전하를 발생시킴으로써 정전기력이 형성되어 입자간 상호응집을 방지하여 안정성이 향상된 비닐계 고분자 입자의 중합이 가능하다. 중합반응에 사용되는 비닐계 단량체로는 일반적 유화중합법에 사용되는 것으로 라디칼 개시가 가능한 비닐계 화합물이면 모두 사용할 수 있다.친수성기를 포함하는 구조의 디티오에스테르계 사슬이동제를 일정량 첨가하여 리빙 자유 라디칼 중합을 통해 중합된 고분자의 분자량분포도(PDI)가 1-2의 협소한 범위를 나타냄으로써 고분자 비드의 안정성이 증가되어 장시간 보관할 수 있으므로 경제성이 매우 우수하며 산업적으로 다양한 분야에 이용할 수 있다.
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- 인하대학교
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- 2004-04-10
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일반기술
화학공정 > 기타 정밀화학물질 기술
니트록시 라디칼을 포함하는 기본 구조에 술폰아미드기가 결합되어 있는 신규 구조의 니트록사이드계 자유 라디칼 작용제와 신규 자유 라디칼 작용제를 비닐계 단량체와 자유 라디칼 개시제에 첨가 사용하여 낮은 온도에서 리빙 자유라디칼 중합이 가능하고 제조된 비닐계 고분자의 분자량 분포도(PDI)가 협소한 비닐계 고분자를 제조하는 리빙 자유 라디칼 중합 방법이다. 자유 라디칼 중합반응은 비닐계 단량체를 중합하기 위한 방법으로 가장 널리 응용되는 기술이다. 라디칼 중합반응은 구조, 관능기 및 극성을 변화시키면서 다양한 단량체의 중합이 가능할 뿐 만 아니라 공중합 반응도 가능하다. 그러나 사슬이동, 불균등화반응, 재조합 또는 제거와 같은 허용 불가능한 부반응으로 인해 분자량 분포를 조절하는 것이 매우 어렵다. 또한 자유 라디칼 중합반응에 의해 서로 다른 이종의 단량체를 동시에 중합에 첨가하여 블록 공중합체를 제조할 수 없는 단점이 있다. 좁은 분자량 분포를 갖는 중합체를 제조하기 위해 음이온성 중합반응, 리빙 자유 라디칼 중합반응이 적용되고, 자유 라디칼 작용제로 2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시(TEMPO)가 사용되어 500- 2,500인 저분자량의 올리고머가 중합 생성물로 생성되나 100℃이하에서 분자량의 리빙성이 감소하는 문제가 있다. 현재까지 개발된 리빙 자유 라디칼 중합용 자유 라디칼 작용제는 100℃ 이상의 고온 또는 고압의 조건에서 활성을 나타내고 있으나 반응속도가 느려 고분자 합성 산업분야에 적용하기에 많은 어려움이 있다. 이에 기존 리빙 자유 라디칼 작용제가 100℃ 이상 고온에서 리빙성이 유지되는 문제점을 개선하기 위해 분자내에 니트록시 라디칼을 포함하는 기본 구조에 술폰아미드기가 포함되어 있는 신규의 자유 라디칼 작용제를 합성하고, 신규의 자유 라디칼 작용제를 사용하면 100℃ 미만의 낮은 온도에서 리빙 자유 라디칼 중합이 가능하고, 또 분자량 분포도(PDI)가 협소한 고분자를 합성할 수 있게 되었다.술폰아미드기를 포함하는 신규의 선형 니트록사이드계 자유라디칼 작용제와 이를 이용한 비닐계 리빙 자유 라디칼 중합반응이다. 자유 라디칼 작용제를 이용하여 100℃ 미만의 낮은 온도에서 리빙 자유 라디칼 중합하고 분자량 분포도(PDI)가 1-2 사이의 협소한 범위를 가지는 비닐계 고분자 합성 방법이다. 본 술폰아미드기를 포함하는 선형 니트록사이드계 자유 라디칼 작용제는 말단에 술폰아마이드기를 포함하여 전자를 당기는 특성을 나타냄으로써 이를 이용한 리빙 자유 라디칼 중합 온도가 100℃ 미만에서도 이루어질 뿐 아니라 비닐계 고분자의 분자량 분포도가 1-2의 범위에서 고분자 중합이 가능하다.술폰아미드기를 포함하는 선형 니트록사이드계 자유 라디칼 작용제를 일정량 첨가하여 100℃ 미만의 낮은 온도에서 리빙 자유 라디칼 중합하여 중합된 고분자의 분자량분포도가 1-2의 협소한 범위를 나타냄으로써 제조비의 감소로 경제성이 매우 우수하며 수 마이크로미터 크기의 단분산된 고분자 입자의 제조로 산업적으로 다양한 분야에 이용할 수 있다.
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- 인하대학교
- 등록일
- 2004-04-10
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일반기술
화학공정 > 기타 정밀화학물질 기술
니트록시 라디칼을 이용한 구형의 비닐계 고분자의 중합반응으로서 분산매의 존재하에 비닐계 단량체, 자유 라디칼 개시제, 자유 라디칼 작용제 및 입체안정제를 사용하여 리빙 자유 라디칼 중합을 수행하는데, 반응물의 완전 용해가 가능한 알콜계 또는 다가 알코올계의 유기용매를 분산매로 사용하여 중합시간을 단축하고 특정의 입체 안정제를 선택 사용하여 구형의 입자를 형성․유지시키며, 또 제조된 비닐계 고분자의 분자량 분포도(PDI)가 협소한 니트록시 라디칼을 이용한 구형의 비닐계 고분자를 제조하는 리빙 자유 라디칼 중합 방법이다. 비닐계 단량체를 중합하기 위한 방법으로 가장 널리 응용되는 자유 라디칼 중합반응은 구조, 관능기 및 극성을 변화시키면서 다양한 단량체의 중합이 가능할 뿐 만 아니라 공중합 반응도 가능하다. 그러나 사슬이동, 불균등화반응, 재조합, 제거와 같은 허용 불가능한 부반응으로 인해 분자량 분포를 조절하는 것이 매우 어렵다. 또 자유 라디칼 중합반응에 의해 서로 다른 이종의 단량체를 동시에 중합에 첨가하여 블록 공중합체를 제조할 수 없는 단점이 있다. 좁은 분자량 분포를 갖는 중합체를 제조하기 위해 음이온성 중합반응, TEMPO를 이용한 리빙 자유 라디칼 중합반응이 있다. 또한 단량체, 중합개시제, 입체안정제 및 유기용매를 중합반응의 구성으로 하는 분산중합법은 입자분포도를 조절하여 단분자인 입자 제조에 한정되어 있고 여러 산업에 응용하는 데 필수적인 특성 요소 제어기술이 없다. 분산중합을 리빙 자유 라디칼 중합에 적용 시 기존 유기용매와 입체안정제가 한정되어 있고 보편적으로 많이 사용되는 에틸렌글리콜을 적용하면 스티렌계 단량체가 완전 용해되지 않아 반응성이 저하되는 문제가 있다. 이에 한정된 종류의 분산매의 용해성과 입체 안정제의 한계점을 개선하기 위해 분산 중합시 구성성분을 용해시켜 단시간에 효과적으로 중합체를 형성하는 특정 분산매를 도입하고 형성된 입자의 침전과정에서 입자를 구형으로 형성하고 각각의 충돌을 방지하여 형태를 유지시키는 입체안정제를 첨가하여 리빙 자유 라디칼 중합반응을 수행함으로써 제조되는 비닐계 고분자가 구형이며, 또 분자량 분포도(PDI)가 협소하고 입자크기 조절이 용이한 고분자를 합성할 수 있게 되었다.분산매 존재하에 비닐계 단량체, 자유 라디칼 개시제, 자유라디칼 작용제 및 입체안정제를 리빙 자유 라디칼 중합하는 반응에서 분산매로 알코올류 또는 다가 알코올류에서 선택하고, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐메틸에테르, 폴리에틸렌아민, 폴리아클린산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 에틸셀룰로스 및 히드록시프로필셀룰로스 중에서 선택하여 중합시켜 구형의 비닐계 고분자를 중합하는 것이다. 리빙 라디칼 중합은 80-150℃ 온도에서 6-100시간 중합하여 니트록시 라디칼을 이용한 구형의 비닐계 고분자 중합반응으로서 제조된 고분자의 분자량 분포도(PDI)가 1-2 사이의 협소한 범위를 가지는 비닐계 고분자 합성 방법이다. 특정의 분산매와 입체안정제를 첨가하여 리빙 자유 라디칼 중합법을 적용함으로써 단시간에 구형의 비닐계 고분자 입자의 중합이 가능하며, 중합된 비닐계 고분자의 분자량 분포도(PDI)가 1-2의 협소한 범위를 나타내어 산업적으로 다양한 분야에 이용할 수 있다.
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- 인하대학교
- 등록일
- 2004-04-10
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일반기술
기계 > 정밀기계
선형모터로서, 지능재료로 형성되는 선형작동기를 이용하여 미세한 변위를 제어하면서 이송력을 생성하는 요소와 고정력을 생성하는 요소를 일체화하여 그 구성을 단순하게 하고, 또한 이송력과 고정력을 크게 하며, 이송속도의 제어가 간편한 선형모터에 관한 것이다. 일반적으로 인치웜형(inchworm-type)의 선형 모터는 긴 이동거리, 반복 정밀도 및 정확도가 높은 특성을 가지기 때문에 그 응용분야가 확대되고 관심도가 매우 높아지고 있다. 이와 같은 종래의 선형 모터의 종류로는 고리형상의 작동셀이 중앙을 중심으로 반으로 나뉘어 각각 양측 고리가 파도와 같이 일그러져 압점을 이동하게 하는 방식으로 작동되게 하는 형태의 선형 모터와, 이송력을 일으키는 이송장치와 고정력을 발생시키는 고정장치가 별개로 분리 구비되어 압점을 이동하게 하여 작동되게 하는 형태의 선형모터 등이 개발되어 이용되고 있다. 그러나 이와 같은 선형 모터의 경우에 있어서 고리 형상의 작동셀이 파도와 같이 기하학적 형상으로 일그러지며 작동하는 선형모터는 작동셀을 기하학적 형상으로 일그러지게 하기 위하여 순차적으로 위상차가 변할 수 있도록 신호를 입력할 수 있도록 설계해야 하며, 이러한 설계는 매우 복잡하고 어렵다는 문제를 가지고 있다. 또한, 이송력을 일으키는 이송장치와 고정력을 발생시키는 고정장치를 별도로 구비하여 구성되는 선형모터는 각 장치를 독립적으로 구성하여야 한다는 근본적인 단점을 가지고 있으며, 또한 불충분한 고정력은 결과적으로 선형모터의 이송력 및 이동속도를 감소시키는 원인이 되고 있다. 이에, 지능재료를 사용하여 이송력을 발생시키는 요소와 고정력을 발생시키는 요소가 일체로 구성되는 작동셀을 구성하며, 안내대 내부를 따라 이동하도록 함으로써 자동 작동셀 개념으로 작동하는 선형 모터를 제공한다. 또한, 압전 선형작동기를 이용하여 나노미터(nm) 단위의 미세한 변위를 제어할 수 있도록 하고, 다수개의 작동셀을 연결하여 이송력과 고정력을 향상시키며, 큰 이동속도를 얻을 수 있는 선형모터를 제공한다.초정밀 선형 모터(Linear Motor)는 HDD, FDD의 헤드 이송 장치, 반도체 노광장비, 나노이송장치, Patch Clamping System(PCS), 나노 매니퓨레이터, 반도체 자삽기 등에 사용되고 있다. 선형 모터는 다이렉트로 직선 운동을 하기 때문에 정밀도와 속도가 상당히 높아진다. 선형 모터의 장점은 다이렉트인 직선 운동이나 고속 작동이 가능한 것 외에 백래시가 없으며, 수명이 길다는 것 등이다. 한편 단점으로는 일반적으로 고가로 되기 쉽다는 것이다. 본 기술은 이러한 선형 모터를 개선한 것으로, 구조적으로 간단하여 설계가 간단하고 저비용으로 제조될 수 있으므로, 상기의 분야들에 더욱 많이 사용될 수 있을 것으로 보인다. 또한, 다양한 원형단면의 파이프형 안내로 내부에서도 이동할 수 있는 기구로 사용할 수 있게 되어 더욱 다양한 용도로 사용될 수 있다.인가하는 전기적 신호에 의해 변위를 발생시키는 지능재료를 이용한 선형작동기를 다수 사용하여 이송장치와 고정장치를 일체화한 작동셀을 포함하여 선형모터를 구성하는 것을 특징으로 한다. 구조적으로 단순하여 설계가 간단하고 저비용으로 제조가 가능하며 정지상태를 유지하기 위한 전력 소모를 줄이면서도 나노급의 높은 정밀도와 큰 힘을 낼 수 있을 뿐만 아니라 빠른 속도를 구현할 수 있는 효과를 가진다.
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- 인하대학교
- 등록일
- 2004-04-01
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일반기술
화학공정 > 유변공정 기술
비전도성 용매에 인산화전분의 전도성 입자가 분산된 전기유변유체(Electrorheological Fluid)에 관한 기술이다. 전기유변유체는 절연성의 유체(비전도성 용매)에 분극성이 강한 미립자(전도성 입자)를 분산시킨 현탁액으로서, 외부로부터 제공되는 전기장에 따라 기계 및 물리적 특성이 변하는 전기유변(ER)효과를 나타낸다. 통상적인 유체는 온도, 압력이 일정하면 물성 정수가 일정한데 비하여, 전기유변유체는 외부로부터 인가되는 전기장의 크기에 따라 유체특성이 달라지므로 전기장의 제어함으로써 유도특성 제어도 가능해진다. 일반적으로, ER 효과의 발생은 전기장의 인가에 의해 분산매중의 분산입자가 유전분극을 함으로써 입자사이에 상호인력이 발생하여 분산된 입자 분말이 인가된 전기장 방향으로 사슬과 같은 구조를 형성하게 되고, 이 사슬구조들은 유체의 흐름이나 외부에서 가해지는 전단력에 저항하게 되어 점도가 상승하게 된다. 이러한 전기유변유체가 외력에 의해 흐르는 경우 입자간의 사슬모양구조가 파괴되지만, 전기장이 유지되는 한 다시 형성되고 유속이 작을수록 더 많은 입자가 사슬모양을 형성하고 외력이 없는 정지상태에서는 사슬이 파괴되지 않고 잘 발달되어 있기 때문에 초기흐름을 유도하기 위해서는 더 많은 전단응력, 즉 항복응력이 필요하다. 여기서 항복응력이란 물질 내에 유동을 일으키기 위해서 가해져야 하는 최소 응력을 말한다. 유체의 전기유변활성은 수분함량의 변화에 크게 의존한다. 수분이 제거된 경우에는 전기유변활성이 상실되어 고온에서는 사용이 불가능하며, 엔지니어링 관점에서도 기계의 마모가 크고 작동온도범위가 제한되는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 수분을 필요로 하지 않는 건조형 전기유변유체의 개발이 활발하다. 본 기술은 전도성 입자와 비전도성 용매로 구성되는 전기유변유체의 시스템으로서, 수분에 대한 필요성을 최소화하고 별도의 첨가제 없이 전기유변효과를 갖는 전도성 입자의 개발을 통해 신규한 전기유변유체용 인산화 전분을 제조하고, 이를 비전도성 용매에 분산시켜 전기유변유체를 제조하고, 본 기술의 전기유변유체가 최적의 전기유변효과를 보임을 확인하였다.전기장의 증가 뿐만 아니라 입자 중량비가 증가할수록 ER효과가 크게 증가하고 온도 및 전기장 변화에 대하여 안정된 빙햄거동을 나타냄으로, 이러한 특성을 이용하여 현가장치, 제진대, 엔진 마운트 등의 제어가 가능한 가변감쇠기구 또는 브레이크, 클러치 등의 동력장치에 응용이 가능하며, 자동차 및 항공산업 분야에도 적용가능하다.비전도성 용매에 치환도 0.012~0.4의 인산화전분(starch phosphate)이 분산된 비수계 전기유변유체를 제조하였으며, 인산화전분은 ER효과를 나타내기 위해서 별도로 수분을 첨가할 필요가 없을 뿐만 아니라 자체 분극이 가능하여 0℃~100℃의 넓은 온도범위에서 사용가능하다.수분의 필요성을 최소화하고 별도의 첨가제 없이 전기유변효과를 갖는 전도성 입자의 개발을 통해 신규 전기유변유체의 제조가 가능하게 되었다.
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- 인하대학교
- 등록일
- 2004-04-09
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일반기술
기계 > 기타 에너지·환경기계
열 집약형 세라믹 버너에 관한 것으로, 적외선이 방사되어 반사되는 상호작용을 갖는 벌집형의 구조로 이루어져, 고화력 및 희박연소가 가능하며 바람의 영향을 받지 않도록 한 열 집약형 세라믹 버너이다. 일반적으로, 세라믹 버너는 적외선을 방사하여 온도가 직접 피가열체에 가열될 뿐만 아니라, 적외선에 의한 복사열의 효과를 동시에 갖는 것으로, 통상의 것은 플레이트형으로 이루어져 있다. 종래 세라믹버너의 일 예로는 국내 실용신안 공개번호 제98-18383호 “세라믹버너”에 개시된 바와 같이, 프레임의 중앙에 제 1,2 세라믹 플레이트가 양측에 설치되고, 그 프레임의 일측에는 가스가 유입되는 벤추리관이 설치되며, 일단에는 점화플러그 및 열전대가 각각 설치되는 세라믹 버너에 있어서, 제 1,2 세라믹 플레이트의 경계부 전후방에는 다수의 연소공기투입홀이 천공된 가이드판이 각각 설치되어 있다. 이는 연소공기투입홀을 통해서 연소 공기의 공급이 충분히 이루어지도록 하여 불완전 연소를 방지하도록 한 기능을 갖는 것이다. 그러나, 기존의 세라믹버너와 마찬가지로, 바람이 불면 버너의 불꽃이 꺼지거나, 열원이 이동되어 올바른 부위에 열원을 공급하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 사용자가 피가열체를 옮기거나 다른 피가열체를 가열하고자 할 경우, 상향으로 방출되는 열원에 의해서 화상을 입을 우려가 있었다. 또한, 세라믹 플레이트로부터 방사되는 적외선의 상호작용이 거의 없으므로 열효율이 그다지 만족스럽지 못한 문제점을 갖는다. 이에 적외선의 집중 복사반복 작용에 의해서 고효율의 화력을 얻을 수 있는 열 집약형 세라믹 버너를 제공한다.육각형의 세라믹부를 일체가 아닌 분리가능한 구조로 제조한 후 상호 접착하여 사용할 수 있으며, 휴대용 가스버너 뿐만 아니라 가정용, 산업용 히터, 스토브 등에서도 다양하게 사용가능할 것으로 보인다. 본 기술은 바람의 영향을 받지 않으며, 중앙에 집중적으로 화력을 집중시켜 고효율의 화력을 얻을 수 있다. 또한, 적외선의 상호작용에 의해 엔트로피가 증가하는 특징을 가지며, 중앙에 집중적인 화력으로 고효율의 효과뿐만 아니라 실내온도 상승을 적게 하는 특징을 갖는다.적외선의 상호 복사작용에 의해 고효율을 얻을 수 있는 세라믹버너로서, 야외에서 사용가능하며, 사용자의 사용성이 용이해지고 단시간내에 피가열체를 가열할 수 있다. 또한, 버너 점화후 발생되는 유해가스를 대폭 저감시킬 수 있으며 따라서 실내를 쾌적하게 할 수 있다.현재 에너지 절감형 연소시스템에 대한 시장 규모는 공업로 관련 부문이 1,500억원 정도이다. 본 기술은 고효율을 얻을 수 있는 에너지 절감형 연소시스템으로, 상기 공업로 관련 부문에도 사용할 수 있으며, 일반소비재 부문의 시장 또한 대체할 수 있을 것으로 보인다.
- 보유기관
- 인하대학교
- 등록일
- 2004-04-01
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일반기술
농림·수산 > 기능성 식품·신소재
지나친 고칼로리와 고지방으로 청소년은 물론, 성인에 이르기 까지 국민들의 건강을 위협받고 있다. 콩 발효기술이 우수한 우리는 햄버거에 육류대신 식물성 단백질인 콩을 발효시킨 청국장을 넣은 버거의 연구개발이 시급하여 이를 상품화하였다. 청국장은 매우 훌융한 발효건강식품이지만 특유의 불쾌취로 인하여 기피하여 왔으나 불쾌취를 제거하고 냄새나지 않는 청국장을 제조하여 이를 이용한 햄버거의 제조이다. 청소년들이 즐겨 먹고 성인들의 안주로도 훌륭하며 다양한 용도로 활용도가 높다. 식생활의 서구화, 간편화로 우리도 햄버거의 수요은 날로 늘어날것이고 이의 품징개선보완이 시급한 실정을 감안할때 이 제품의 상품화는 크게 주목을 받을 것이며 시제품의 생산과 시식회때 메스컴의 주목을 받았다. 발효식품의 우수성과 인기에 따라 청국장의 햄버거는 시대적 추세이며 간편한 식생활의 추구하는 시대에 따라 수요창출은 크게 신장될것이며, 선진국에서도 패스트푸드에 대한 개선과 반성이 일어나고 있어 국제적으로도 진출할 수 있는 가능성이 있다.
- 보유기관
- 중앙대학교
- 등록일
- 2004-04-01
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일반기술
생명과학 > 단백질개량 기술
미생물 배양액으로부터 색소 제거 및 단백질분해효소의 회수방법으로서 세포배양액을 준비, 이온교환수지 흡착제를 첨가한 후 흡착반응시키고, 흡착 반응된 반응 시료로부터 단백질분해효소를 분리하는 단계를 포함하는 회수 방법이다. 미생물을 이용하여 산업용 및 의료용으로 사용하는 단백질분해효소를 생산하는 경우 대두박, 효모 추출물, 펩톤 등의 발효배지를 사용하는데, 배지 성분 자체가 색소를 포함하고 특히 가압 멸균 동안 암갈색화되어 색소가 증가한다. 또 발효하는 동안 미생물 자체에 의해 색소가 생산되어 발효가 끝난 후 색이 짙어지게 된다. 단백질분해효소를 포함하는 단백질을 회수하는 동안 색소는 어느 정도 제거되나 시간이 많이 걸리고 비싼 단점이 있어 많은 양의 색소들이 농축과정 중에 단백질과 함께 농축되고 있다. 따라서 농축된 조효소액으로부터 필요한 단백질을 정제하는 효소를 포함하는 단백질 정제공정에서 색소는 정제용 수지의 상층 부분에 결합하여 수지의 정제 효율을 낮추고 수지의 재사용 및 재현성에 영향을 주어 궁극적으로 최종산물에도 색을 띠게 될 가능성을 갖는다. 따라서 색소의 제거는 단백질의 기능을 높여 주고, 소비자에 대한 거부감을 감소시키는 결과를 가져다 준다. 색소를 제거하기 위해 사용한 활성탄은 큰 내부 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체를 인력에 의해 미세 세공에 물리적으로 흡착하는 성질이 있어 여러 산업분야에서 BOD 개선, 중금속, 유기용매, 악취, 유해가스 및 색소 등을 제거하는데 폭넓게 사용하고, 또 수돗물과 하수 정화 등의 수처리, 식품공업에서는 탈색, 냄새제거 및 당 정제에 많이 이용되고 있다. 단백질 용액으로부터 색소를 제거하기 위해 활성탄의 사용시 사용 양, 접촉시간 및 접촉 온도 등 여러 가지가 중요하다. 일반적으로 접촉시간이 많고 온도가 높을수록 색소제거 효율이 높으나, 단백질의 회수율은 크게 감소하는 문제점을 가지고 있다. 이에 색소를 제거하기 위해 사용되는 기존의 흡착제가 가진 단점을 극복하기 위해 흡착제 조건을 변화시킨 결과, 합성 이온교환수지를 사용하면 미생물 배양액으로부터 효율적으로 색소를 제거하고, 단백질분해효소를 회수할 수 있음을 확인하였다.흡착제를 이용한 색소 제거방법은 미생물 배양액으로부터 색소를 효율적으로 제거함과 동시에 단백질분해효소를 간단하고 빠르며 높은 수율로 회수할 수 있다. 세포 배양액을 농축하고, 다가알코올 또는 다가 프로필렌글리콜을 2% 첨가하여 열에 의한 단백질분해효소를 안정화시키고, 흡착제로서 2-10%의 이온교환수지 또는 재생 이온교환수지에 의해 교반흡착 또는 컬럼크로마토그래피로 흡착반응을 4-50℃, pH10-11에서 4-16시간 수행하여 단백질분해효소를 정제 및 회수한다.단백질분해효소를 포함하는 미생물 배양액으로부터 높은 효율로 색소를 제거할 수 있고 단백질분해효소 회수율도 높기 때문에 식품, 사료, 직물․천연가죽의 가공, 유기폐기물처리 등 산업적 용도로 사용되는 단백질분해효소를 생산하는데 유용하다.세제 외에 식품, 사료, 직물과 천연가죽의 가공 및 유기폐기물분해 등 단백질분해효소로서 산업 용도로 매우 다양하게 시장을 형성하고 있다. 특히 세제산업은 가장 큰 산업분야로서 본 단백질분해효소는 친환경성의 천연제품이며 세제의 극한 조건에서의 안정성 확보가 가능하므로 시장 확대가 예상된다.
- 보유기관
- 인하대학교
- 등록일
- 2004-04-09
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