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      • KCI등재

        머신 러닝을 사용한 열전도 문제에 대한 기능적 등급구조 설계

        문윤호,김철웅,박순옥,유정훈,Moon, Yunho,Kim, Cheolwoong,Park, Soonok,Yoo, Jeonghoon 한국전산구조공학회 2021 한국전산구조공학회논문집 Vol.34 No.3

        본 연구는 효과적인 열전도를위한 거시적 구조 구성과 단위 구조 변화의 동시 설계를 위한 위상 최적화 방법을 제시한다. 거시적 규모의 구조 내에서 위치에 따른 단위 구조의 형태 변화는 거시적 규모뿐만 아니라 미시적 단위의 설계도 가능하며 등방성 단위 구조를 사용하는 것보다 더 나은 성능을 제공할 수 있다. 이 결과로 두 구성을 결합한 기능적으로 등급의 복합 구조가 생성된다. 대표 체적 요소 (RVE) 방법은 형태 변화에 따른 다중 재료 기반 단위 구조의 다양한 열전도 특성을 얻기 위해 적용된다. RVE 분석 결과를 바탕으로 머신 러닝 기법을 이용하여 특정 형태의 단위 구조물의 물성치를 도출할 수 있다. 거시적 위상 최적화는 기존의 SIMP 방법을 사용하여 수행되며, 거시 구조를 구성하는 단위 구조는 동시 최적화 과정에 따라 열전도 성능을 향상시키기 위한 다양한 형태를 가질 수 있다. 제안된 방법의 효과를 확인하기 위해 열 컴플라이언스 최소화 문제의 수치예가 제공된다. This study introduces a topology optimization method for the simultaneous design of macro-scale structural configuration and unit structure variation to ensure effective heat conduction. Shape changes in the unit structure depending on its location within the macro-scale structure result in micro- as well as macro-scale design and enable better performance than using isotropic unit structures. They result in functionally graded composite structures combining both configurations. The representative volume element (RVE) method is applied to obtain various thermal conductivity properties of the multi-material based unit structure according to its shape change. Based on the RVE analysis results, the material properties of the unit structure having a certain shape can be derived using machine learning. Macro-scale topology optimization is performed using the traditional solid isotropic material with penalization method, while the unit structures composing the macro-structure can have various shapes to improve the heat conduction performance according to the simultaneous optimization process. Numerical examples of the thermal compliance minimization issue are provided to verify the effectiveness of the proposed method.

      • KCI등재

        유망 바이오에너지작물 “억새” 개발

        문윤호(Youn-Ho Moon),구본철(Bon-Cheol Koo),최용환(Yoyng-Hwan Choi),안승현(Seung-Hyun Ahn),박선태(Surn-Teh Bark),차영록(Young-Lok Cha),안기홍(Gi-Hong An),김중곤(Jung Kon Kim),서세정(Sae-Jung Suh) 韓國雜草學會 2010 Weed&Turfgrass Science Vol.30 No.4

        억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다. In order to suggest correct direction of researches on Miscanthus spp. which are promising bioenergy crop, authors had reviewed and summarized various literature about botanical taxonomy, morphology and present condition of breeding, cultivation and utilization of miscanthus. Among the genus of Miscanthus which are known 17 species, the most important species are M. sinensis and M. sacchariflorus which origin are East Asia including Korea, and M. x giganteus which is inter-specific hybrid of tetraploid M. sacchariflorus and diploid M. sinensis. Miscanthus is superior to other energy crops in resistance to poor environments including cold, saline and damp soil, nitrogen utilization efficiency, budget of input energy and carbon which are required for producing biomass and output which are stored in biomass. The major species for production of energy and industrial products including construction material in Europe, USA and Canada is M. x giganteus which was introduced from Japan in 1930s. In present, many breeding programs are conducted to supplement demerits of present varieties and to develop "Miscanes" which is hybrid of miscanthus and sugar cane. In Korea, the researches on breeding and cultivation of miscanthus were initiated in 2007 by collecting germplasms, and developed "Goedae-Uksae 1" which is high biomass yield and "mass propagation method of miscanthus" which can improve propagation efficiency in 2009. In order to develop "Korean miscanthus industry" in future, the superior varieties available not only domestic but also foreign market should be developed by new breeding method including molecular markers. Researches on production process of cellulosic bio-ethanol including pre-treatment and saccharification of miscanthus biomass also should be strengthen.

      • KCI등재

        압착식, 압출식 착유 대마 종실유의 색깔과 주요성분 비교

        문윤호(Youn Ho Moon),송연상(Yeon Sang Song),김광수(Kwang Soo Kim),이지은(Ji Eun Lee),유경단(Gyeong Dan Yu),이영화(Young Hwa Lee),이경보(Kyeong Bo Lee),최인성(In Seong Choi),차영록(Young Lok Cha) 한국유화학회 2017 한국응용과학기술학회지 Vol.34 No.3

        대마[Cannabis sativa L.]는 오랫동안 섬유작물로 재배되었지만 종실의 기름 함량이 많고 불포화지방산 비율이 높아 식용유 원료작물로 유망하다. 오랫동안 대마 종실유를 이용해온 유럽의 여러 나라에서는 압출식으로 착유하는데, 이용 역사가 짧은 우리나라에서는 대마 종실유에 대한 정보 부족으로 소비자 기호도가 낮은 편이다. 본 연구는 압착식과 압출식으로 착유한 대마 종실유의 성분을 분석하여 소비자들에게 올바른 정보를 제공하기 위해 수행하였다. 압출식 착유기로 착유하면 착유량이 압착식에 비해 많았다. 착유 부산물인 유박은 압출식에서는 으깨어져 얇고 납작하게 배출되지만, 압착식은 종실이 다소 납작해졌으나 종실의 형상을 유지하였다. 압출식 착유 종실유는 압착식에 비해 Chlorophyll A, B 및 Carotenoid 함량이 높아 명도(L)는 낮고 녹색과 황색은 진하였다. 지방산 조성에서 Palmitic acid, Stearic acid, Oleic aicid, γ-Linolenic acid 비율은 압출식 착유 종실유가 압착식에 비해 다소 높았으나, Linoleic acid와 α-Linolenic acid는 낮았다. 대마 종실유는 총 토코페롤 함량이 많고 그 중 γ-Tocopherol 함량이 많은 것이 특징이었는데 압출식 착유 종실유가 압착식에 비해 다소 적었다. Hemp [Cannabis sativa L.] has been cultivated as a fiber crop for long history, but it was a good oil crop because its seed contain plenty of lipid which is high ratio of unsaturated fatty acid. Hemp seed oil was extracted with a extruding method in many countries including Europe. The color of oil extracted with extruding method is dark green which could be difficult to attract consumer’s interest in Korea because of insufficient information about hemp seed oil. This study was conducted to know correct information about hemp seed oils which were extracted with pressuring and extruding methods. In extruding method, seeds were crushed during the extracting process and discharged oil cake in shape of thin ribbon, but maintained seed shape although the seed were slightly flatted in pressuring method. Oil yield were higher in the extruding method in comparison with pressuring method. The oil have lower degree of lightness but higher degree of greenness and yellowness in the extruding method in comparison with pressuring method because of higher content of chlorophyll A, B and carotenoid. In fatty acid composition, the ratio of palmitic acid, stearic acid, oleic acid and γ-linolenic acid were higher but linoleic acid and α-linolenic acid were lower in the extruding method in comparison with pressuring method. The content of total tocopherol and γ -tocopherol were lower in the extruding method in comparison with pressuring method.

      • KCI등재

        차나무 2중 해가림 터널식 삽목의 적정 상토깊이 및 월동방법

        문윤호(Youn-Ho Moon),송연상(Yeon-Sang Song),정병춘(Byeong-Choon Jeong),한선경(Seon-Kyeong Han),방진기(Jin-Ki Bang) 한국차학회 2008 한국차학회지 Vol.14 No.2

        차나무 삽목상의 적정 상토 두께, 삽목상의 온도를 낮추는 방법, 월동방법을 구명하여 우리나라 남부지방에 적합한 2중 해가림 터널식 삽목기술을 개발한 결과는 다음과 같다. 1. 7월 하순부터 8월 중순까지 1중 해가림 삽목상은 최고온도가 40℃ 이상이 많아 삽수의 발근에 부적합 하였으나 2중 해가림 삽목상의 온도는 23~32℃를 유지하여 차나무 발근에 적합한 온도인 25~30℃에 근접함으로서 발근에 유리한 조건이었다. 2. 육지모래와 황토의 혼합토 및 마사토 모두 상토를 5㎝ 깊이로 설치한 곳에서 발근율이 각각 73.6%, 65.9% 이었다. 10㎝ 에서는 각각 95.0%, 91.7% 이었고 15㎝ 에서는 각각 94.2%, 86.7% 이었으나 10㎝와 15㎝ 간의 유의성이 없었다. 3. 제주도에서는 모든 처리에서 묘목의 동해가 없었고, 무안에서는 1중 비닐터널을 설치한 것에서는 중간정도(3)의 동해가 관찰되었고 2중 비닐터널 설치 및 2중 비닐터널+전열선을 설치한 곳에서는 동해가 없었다. This experiment was conducted to develop "double shading & tunnel type cutting method of tea plant(Cammellia sinensis L.)" suitable for Korean environment by determining of temperature control method during the rooting period, depth of rooting media and wintering method in cutting nursery. The temperature of double shaded cutting nursery during the rooting period were maintained from 23℃ to 32℃ which are optimum for rooting of cutting whereas the temperature of single shaded cutting nursery were reached to 40℃ which was disadvantage condition. The rooting ratio of cutting in 5㎝ nursery in depth amassed by sand+clay or sand loam were 73.6%, 65.9% while 10㎝ were 95.0%, 91.7%, and 15㎝ were 94.2%, 86.7% respectively. Significant difference of rooting ratio were not shown between 10㎝ and 15㎝ nursery in depth. In the experiment of Jeju Island, the frost damage of nursery plants were not observed in all wintering treatments. In the experiment of Muan region, middle degree of frost damage were observed in nursery plant of single plastic tunnel but not observed in nursery plant of double plastic tunnel and doble plastic tunnel + heating element.

      • KCI등재

        바이오에너지용 억새 펠릿의 품질 및 연소 특성

        문윤호(Youn-Ho Moon),이지은(Ji-Eun Lee),유경단(Gyeong-Dan Yu),차영록(Young-Lok Cha),송연상(Yeon-Sang Song),이경보(Kyeong-Bo Lee) 한국청정기술학회 2016 청정기술 Vol.22 No.4

        본 연구는 억새 바이오매스로 성형한 연료펠릿의 실용화를 앞당기기 위해 소나무 톱밥 펠릿과 비교한 성형 단계별 물리적 특성 변화, 소요 전력 그리고 성형된 펠릿의 품질을 조사하고, 연소 특성 개선을 위해 석회혼합 비율별로 펠릿을 성형하여 회분 함량 등 연소특성을 조사하였다. 겉보기 밀도는 억새가 원료단계와 분쇄 후에 소나무 톱밥에 비해 낮았으나 펠릿 성형 후에는 소나무 톱밥과 비슷하였다. 수분함량은 억새가 원료 단계에서 소나무 톱밥에 비해 높았으나 분쇄 후에는 비슷하였고, 펠릿 성형 후에는 낮아졌다. 억새는 소나무 톱밥 펠릿성형 공정에 없는 밀도증가 단계가 있지만 총 소요 전력이 비슷하였고, 성형된 펠릿의 내구성과 성형율도 소나무 톱밥과 차이가 없었다. 억새 펠릿은 석회혼합 비율이 증가함에 따라 회분함량이 증가하고 고위 발열량이 다소 낮아졌으나, 회분 용융점이 높아지고 clinker 발생률은 감소하는 경향이었다. In this study we made fuel pellet from miscanthus biomass and investigated changes of physiological characteristics and electricity consumption of pelletizing process in comparison with fuel pellet made of pine sawdust. We also examined combustion characteristics including ash content and clinker forming ratio with fuel pellet made of mixing with micanthus biomass and lime powder. Bulk density of ground-miscanthus and pine sawdust were 158 g L<SUP>-1</SUP> and 187 g L<SUP>-1</SUP>, respectively. Bulk density of ground miscanthus was lower than that of pine sawdust, but increased to 653 g L<SUP>-1</SUP> after pelletizing, which was similar to 656 g L<SUP>-1</SUP> of pine sawdust pellet. Moisture content in raw miscanthus and ground miscanthus were 17.0% and 11.8%, respectively. Moisture content in ground miscanthus was similar to that of pine saw dust and decreased to 6.73% after pelletizing, which was 7.7% lower than that of pine sawdust pellet. Although 27 kWh ton-1 were required for compaction press that was an additional process in miscanthus pelleitizing, total required electricity was 193 kWh ton-1 which was similar to 195 kWh ton-1 of pine sawdust pellet pelleitizing. Pellet durability and pelletizing ratio of miscanthus were 98.0% and 99.7%, respectively, which were similar to 98.1% and 99.4% of pine sawdust pellet. When lime mixing ratio increased, ash melting degree and clinker forming ratio of miscanthus pellet increased. While higher heating value and clinker forming ratio of miscanthus pellet decreased.

      • 통신망의 다중연결성을 이용한 결함허용 알고리즘

        문윤호(Yun-Ho Moon),김병기(Byung-Ki Kim) 한국정보과학회 2000 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.27 No.1

        본 논문의 목적은 네트워크상에서 한 시스템의 요소가 결함으로 인해 통신장애를 일으키는 경우에 대하여 새로운 회복알고리즘을 제안하는 것이다. 또한 인접행렬을 사용하면서 그 알고리즘을 시뮬레이션한다. 우리는 제안된 알고리즘의 한 번 수행시 하나의 결함노드를 복구하도록 하여 결국 결함시스템을 점진적으로 통신가능한 네트워크로 재구성 할 수 있다. 그렇게 하기위해 본문에서는 인접행렬을 이용하며 시뮬레이션된 회복과정을 연결한 MATRECO라는 새로운 회복알고리즘을 제시하였다. The purpose of this paper is to propose new recovery algorithm for case of a system element raises communication obstacle due to faults in networks. Also we are simulate the algorithm using adjacency matrix. We recover one faulty node per each excution of proposed algorithm so that we can be reconstruct the faulty system gradually to communicatable network. For that, this paper propose a new recovery algorithm named MATRECO which connect the recovery process is simulated by use of adjacency matrix.

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