200 MW급 무연탄 발전용 탈황 흡수탑에서 적정 슬러리pH

최현호,유호선,Choi, Hyun-Ho,Yoo, Hoseon 한국플랜트학회 2020 플랜트 저널 Vol.16 No.1

In this study, Seochon Thermal Power Plant No.1 for anthracite coal was tested to find the proper operation range of limestone slurry pH in the absorber tower which can be operated continuously in compliance with the Air Quality Preservation Act and Seocheon Thermal Power Division's internal regulation, sulfur dioxide average emission regulation. When operating the sulfur dioxide concentration [ppm] in the combustion gas flowing into the desulfurization absorption tower at 370, 400, 460 and 550 ppm while the main operating elements such as the flow rate of the combustion gas were fixed, the proper slurry pH Were 4.4, 4.5, 4.8 and 5.1, respectively. Therefore, it is recommended to operate with the correlation equation, R_pH=0.004×C_in+2.93 derived using sulfur dioxide and the appropriate slurry pH. 본 연구에서는 무연탄용 서천화력발전소 1호기가 대기환경보전법 및 서천화력발전본부 내부 규정인 이산화황 평균 배출 규제치를 준수하며 연속운전 할 수 있는 흡수탑 내부의 석회석 슬러리 pH의 적정 운전범위를 찾고자 실험 하였다. 연소가스의 유량등 주요 운전요소를 고정한 상태에서 탈황 흡수탑으로 유입되는 연소가스 내의 이산화황 농도, C_in[ppm]을 370, 400, 460 그리고 550 ppm으로 변동시키며 운전하였을 때, 탈황 흡수탑 내부 적정 슬러리 pH는 4.4, 4.5, 4.8 그리고 5.1이었다. 따라서, 이산화 황과 적정 슬러리 pH를 이용하여 도출된 상관관계식 R_pH=0.004×C_in+2.93을 이용하여 운전하는 것을 추천한다.

이동 애드혹 네트워크에서 생존시간 최대화를 위한 전력절감과 라우팅 결합 알고리즘

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.12

In mobile ad hoc networks (MANET), power-saving technology of mobile nodes is divided into transmit power control (TPC), power-saving mode (PSM), and routing. TPC and PSM are operated in physical layer but the routing is managed in network layer, so the design of a joint algorithm is needed to provide better performance. Therefore, in this paper, we propose a joint power-saving and routing algorithm for maximizing the network lifetime while satisfying the end-to-end data rate in ad hoc networks. The proposed algorithm first applies the TPC or PSM to reduce the power consumption of mobile nodes and then performs the routing by considering the decided node lifetime in order to maximize the path lifetime. Simulation results show that the proposed algorithm maximize the lifetime while satisfying the required rate according to the number of mobile nodes and the level of interference. 이동 애드혹 네트워크에서 단말의 전력절감과 관련된 기술은 송신전력제어(transmit power control; TPC), 전력절감모드(power-saving mode; PSM), 라우팅(routing)으로 나뉠 수 있다. TPC와 PSM은 주로 하위 물리 및 데이터링크 계층에서 담당하는 반면 라우팅은 상위 네트워크 계층에서 담당하므로 이들 알고리즘들이 하나의 목적을 위해 보다 나은 성능을 제공하기 위해서는 통합된 관점에서의 알고리즘 설계가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 주어진 종단간 전송률을 만족시키면서 전송 경로의 생존시간을 최대화하는 것을 목적으로 전력절감과 라우팅의 결합 알고리즘을 제안한다. 제안 방안은 먼저 단말의 송신전력을 줄이기 위하여 TPC 또는 PSM을 적용하여 개별 단말의 생존시간을 증가시키고, 이후 결정된 노드 생존시간을 고려하여 라우팅을 수행함으로써 멀티홉 전체 경로의 생존시간을 극대화한다. 시뮬레이션 결과 제안방식은 네트워크의 단말 수 및 간섭량의 변화에 따라 요구 전송률을 만족시키면서 생존시간을 극대화시킨다.

분산 무선 네트워크에서 컨센서스 알고리즘의 트레이드오프 분석

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.5

본 논문에서는 CSMA/CA기반의 분산 무선 네트워크에 컨센서스 알고리즘을 적용할 때 발생하는 트레이드오프 성능을 분석한다. 컨센서스 알고리즘 자체는 협력 이웃 노드가 많을수록 빠른 수렴 속도를 갖지만, 무선 네트워크상에서는 협력 이웃 노드가 많을수록 접속 충돌로 인하여 전송 지연이 증가한다. 따라서 두 성능 간에 트레이드오프가 존재하며, 이로 인하여 컨센서스 달성 시간을 최소화하는 최적의 협력 이웃 노드 수가 존재한다. 시뮬레이션을 통하여 컨센서스 참여 노드 수에 따라 최적 이웃 노드 수를 도출한 결과, 네트워크 규모가 작을 때에는 모든 노드가 다 같이 협력하는 것이 최적이지만 네트워크 규모가 어느 이상으로 커질 경우에는 이웃 노드 수를 일정 값으로 제한하는 것이 최적 운용 전략이 된다. In this paper, we analyze the tradeoff performance of a consensus algorithm when it is applied to the CSMA/CA-based distributed wireless network. The consensus algorithm has a faster convergence speed as the number of cooperating neighbors increases, but the transmission delay on the wireless network increases due to access collisions as the number of cooperating neighbors increases. Therefore, there exists a tradeoff relationship between these two performances and so there exists an optimal number of cooperating neighbors that minimizes the consensus time. The result for the optimal number of neighbors according to the number of nodes that participate in the consensus shows that it is optimal for all nodes to cooperate together in the small-scale network but it is optimal to limit the number of neighbors to a fixed value in the large-scale network with nodes greater than a certain value.

사회기반시설(부식된 강구조물)의 안전도 평가에 관한 연구

최현호,서종원,강상혁,Choi. Hyun-Ho,Seo. Jong-Won,Kang. Sang-Hyeok 한국방재학회 2008 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1

일반적으로 부식된 부재의 두께를 측정하는 데는 많은 불확실성이 존재하며, 부식의 진행정도에 따라 부재의 부식 두께는 측정 위치마다 다르므로, 기존의 신뢰성 해석 방법을 사용하여 모든 불확실성을 고려한 정량적인 안전도를 평가하는 것은 실질적으로 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 불확실 신뢰도 기법을 적용한 안전도 분석 절차를 제안하였으며, 효율성과 적용성을 검토하기 위하여 국내 공용중인 사장교에 적용하였다. 심하게 부식된 부재의 잔존 두께의 불확실성은 부식이 진행되는 정도에 따라 증가하므로 부재의 부식 두께를 불확실 정도로 표현되는 불확실 구간으로 표현하였으며, 기존의 신뢰성 기법과 불확실 신뢰도 기법의 비교를 수행하였다. 이러한 불확실 신뢰도 기법은 주관적이거나 조건부 독립에 대한 통계적 판단을 이용하여, 부식된 구조물의 안전도 평가나 위험도 평가를 하는 경우에 유용하여 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

에너지 효율적인 셀룰러 네트워크를 위한 플로킹 모델 기반 분산 송신전력제어 알고리즘

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.10

셀룰러 네트워크를 운용하는데 드는 에너지의 대부분은 기지국에 의해서 소비되므로 에너지 효율적인 셀룰러 네트워크를 위하여 기지국의 송신 전력을 줄이는 것이 필요하다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크의 에너지 효율을 향상시키기 위한 목적으로 플로킹(flocking) 모델에 기반한 분산 송신전력제어 알고리즘을 제안한다. 새 무리에서 각각의 새가 자신의 속도를 인접한 이웃 새들의 평균 속도로 맞춰 날아가는 것과 같이, 제안 방안에서는 각 셀의 단말의전송률이 인접 셀의 같은 채널을 사용하는 단말의 평균 전송률과 같도록 서빙 기지국의 송신 전력을 제어한다. 모의실험 결과 제안한 분산 송신전력제어 알고리즘은 플로킹 모델과 같은 수렴 속성을 가지며, 셀 간 간섭이 증가함에 따라 낮은 아웃티지 확률을 유지하면서도 기지국의 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있음을 보여준다. 이를 통하여 제안 방안은 기지국 수가 20개 이상일 때 셀룰러 네트워크의 에너지 효율을 기존 방식 대비 두 배 이상 향상시킨다. Most of the energy used to operate a cellular network is consumed by a base station (BS), and reducing the transmission power of a BS is required for energy-efficient cellular networks. In this paper, a distributed transmit power control (TPC) algorithm is proposed based on the flocking model to improve the energy efficiency of a cellular network. Just as each bird in a flock attempts to match its velocity with the average velocity of adjacent birds, in the proposed algorithm each mobile station (MS) in a cell matches its rate with the average rate of the co-channel MSs in adjacent cells by controlling the transmit power of its serving BS. Simulation results show that the proposed TPC algorithm follows the same convergence properties as the flocking model and also effectively reduces the power consumption at the BSs while maintaining a low outage probability as the inter-cell interference increases. Consequently, it significantly improves the energy efficiency of a cellular network.

위험도 개념을 적용한 교량 자산관리의 성능평가방법 연구

최현호,선종완,박경훈,Choi, Hyun-Ho,Sun, Jong-Wan,Park, Kyung-Hoon 한국건설관리학회 2013 한국건설관리학회 논문집 Vol.14 No.3

일반적인 사회기반시설물 자산관리 절차는 기존 자산의 명확한 정보획득, 서비스수준의 설정, 요구수준의 분석, 재정상태와 가용예산의 분석, 자산관리 계획의 준비, 수정된 자산의 정보 획득 순으로 구성될 수 있다. 본 연구에서는 실제적인 위험도분석 기반의 개선된 교량 자산관리를 위하여 필요한 상태평가 및 성능측정, 성능척도의 설정, 파손형태 및 위험도 분석 등에 대한 방법론을 제시하였다. 보다 효율적인 교량 관리를 위하여 위험도 고려가 필요한 교량 기본현황정보 및 성능척도 항목을 설정하였고, 정량적 정성적 위험도를 고려한 성능평가방법을 제안하였다. 위험정도와 발생가능성을 고려한 위험도 매트릭스를 이용한 성능평가방법은 교량의 서비스수준을 보다 합리적으로 추정할 수 있다. 제안된 위험도분석 절차와 방법이 접목된 교량 서비스수준 평가방법을 이용하면 보다 합리적인 자산관리 의사결정이 가능하며, 향후 최적의 유지관리 의사결정을 위한 자산관리 체계구축 및 시스템 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. Generally, asset management procedure consists of exact information collection, decision of service level, analysis of aspiration level, analysis of financial condition and available budget, preparation of asset management plan, and value of modified asset. In this study, for the risk-based asset management, condition assessment and performance measuring, assessment of failure modes and risks, evaluation/selection of treatment options, and implementation of optimum solution are additionally included. For this, bridge inventory and performance measure considering risks are classified and method of quantitative/qualitative performance measure is suggested. Also, evaluation method of risk analysis for bridge asset management is suggested and basic research is carried out for applicable method of risk-based asset management. Using suggested risk procedure and method of risk-based bridge service level evaluation, it is possible to perform resonable asset management. Moreover, it is concluded that the proposed applicable method of risk-based asset management will provide a solution to contribute the development of systematical asset management for optimal decision making and prototype asset management system.

전이중 셀룰라 네트워크에서 아웃티지 최소화를 위한 신호 품질과 사용자간 간섭량 기반의 사용자 스케쥴링 알고리즘

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.11

전이중(full-duplex) 셀룰라 네트워크에서 상향링크 사용자는 하향링크 사용자에게 간섭을 유발하므로 같은 무선 자원을 동시에 사용하는 상 하향링크 사용자 쌍을 어떻게 결정하는 지가 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 사용자의 서비스의 질을 보장하기 위한 목적으로 아웃티지(outage) 발생의 최소화를 위한 최적화 문제를 제시하고, 낮은 복잡도를 갖는 차선의 사용자 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 스케쥴링 방식은 나쁜 신호 품질을 갖는 하향링크 사용자에게 간섭을 덜 미치는 상향링크 사용자를 먼저 선택할 수 있도록 우선권을 주는 방식으로 동작한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 사용자 스케쥴링 방식을 사용하는 전이중 시스템은 최적에 가까운 아웃티지 성능을 달성하면서 기존 반이중 모드의 셀룰라 시스템 대비 아웃티지 발생을 현저히 줄인다. In a full-duplex (FD) wireless cellular network, uplink (UL) users induce the severe inter-user interference to downlink (DL) users. Therefore, a user scheduling that makes a pair of DL user and UL user to use the same radio resource simultaneously influences the system performances significantly. In this paper, we first formulate an optimization problem for user scheduling to minimize the occurrence of outage, aiming to guarantee the quality of service of users, and then we propose a suboptimal user scheduling algorithm with low complexity. The proposed scheduling algorithm is designed in a way where the DL user with a worse signal quality has a higher priority to choose its UL user that causes less interference. Simulation results show that the FD system using the proposed user scheduling algorithm achieves the optimal performance and significantly decreases the outage probability compared with the conventional half-duplex cellular system.

전이중 무선 셀룰라 네트워크에서 셀 용량 최대화를 위한 사용자 스케쥴링 방식

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.11

본 논문에서는 전이중(full duplexing) 모드로 동작하는 기지국과 시분할 이중(TDD: Time Division Duplexing) 모 드로 동작하는 사용자들이 통신하는 전이중 무선 셀룰라 네트워크를 고려한다. 전이중 모드 사용시 상향링크 사용자 는 하향링크 사용자에게 간섭을 유발하므로 시스템 성능을 극대화하기 위해서는 같은 무선 자원을 동시에 사용하는 상 하향링크 사용자 쌍을 어떻게 결정하는 지가 매우 중요하다. 본 논문은 셀 용량을 최대화하기 위한 최적화 문제 를 제시하고 낮은 복잡도를 갖는 차선의 사용자 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 스케쥴링 방식은 더 좋은 신호 품질을 갖는 하향링크 사용자가 자신에게 간섭을 덜 미치게 하는 상향링크 사용자를 먼저 선택할 수 있도록 우 선권을 갖는 방식으로 동작한다. 시뮬레이션 결과 제안 사용자 스케쥴링 방식을 사용하는 전이중 시스템은 최적 성 능을 달성하면서 기존 TDD 시스템의 셀 용량을 현저히 개선한다. In this paper, we consider a full duplexing (FD) wireless cellular network where a central base station (BS) works in the FD mode while the downlink (DL) and uplink (UL) users work in the time division duplexing (TDD) mode. Since this FD system induces the inter-user interference from UL user to DL user, the main challenge for maximizing the system performances is user scheduling that makes a pair of DL user and UL user to use the same radio resource simultaneously. We formulate an optimization problem for user pairing to maximize the cell capacity and propose a suboptimal user scheduling algorithm with low complexity. This scheduling algorithm is designed in a way where the DL user with a better signal quality has a higher priority to choose its UL user that causes less interference. Simulation results show that the FD system using the proposed user scheduling algorithm achieves the optimal performance and significantly outperforms the conventional TDD system in terms of the cell capacity.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 데이터 중심 라우팅 알고리즘

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.11

무선 센서 네트워크의 생존시간을 증가시키기 위하여 중계노드에서의 데이터 병합을 고려한 데이터 중심 라우팅이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센싱 정보의 수집 시간과 노드의 에너지 소비량 간의 트레이드 오프를 고려하여 에너지 소비를 최소화하면서도 빠른 시간 내에 센싱 정보를 수집하는 에너지 효율적인 데이터 중심 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 하는 라우팅 방식은 먼저 전체 센서 노드 중에서 최대 거리가 최소화가 되도록 만드는 노드를 싱크 노드로 설정한다. 이후 빠른 정보 수집을 위하여 센서 노드와 싱크 노드 간 최대 거리의 증가를 최소화하면서 에너지 소비를 줄이기 위하여 노드간 연결 링크 비용을 최소화하는 방식으로 트리 구조를 확장해나간다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 데이터 중심 라우팅 알고리즘은 짧은 정보 수집 시간과 낮은 에너지 소비량을 가지며, 이로 인하여 기존 라우팅 알고리즘 대비 높은 네트워크 에너지 효율을 달성한다. A data-centric routing protocol considering a data aggregation technique at relay nodes is required to increase the lifetime of wireless sensor networks. An energy-efficient data-centric routing algorithm is proposed by considering a tradeoff between acquisition time and energy consumption in the wireless sensor network. First, the proposed routing scheme decides the sink node among all sensor nodes in order to minimize the maximum distance between them. Then, the proposed routing extends its tree structure in a way to minimize the link cost between the connected nodes for reducing energy consumption while minimizing the maximum distance between sensor nodes and a sink node for rapid information gathering. Simulation results show that the proposed data-centric routing algorithm has short information acquisition time and low energy consumption; thus, it achieves high energy efficiency in the wireless sensor network compared to conventional routing algorithms.

밀집 무선랜 환경에서 적응적 충돌 검출 기반의 분산 매체접속제어 프로토콜

최현호,Choi, Hyun-Ho 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.12

Recently dense wireless local area networks (WLANs) emerge as the number of WLAN cells and stations increases. In such dense WLAN environment, this paper proposes a new distributed medium access control (MAC) protocol. The proposed MAC protocol extends the previous CSMA with collision resolution (CSMA/CR) that uses a single collision detection (CD) phase and employs multiple CD phases to resolve more collisions. It checks the collision detection in each CD phase and stops the CD phase if consecutive non-detected CD phases occur more than the threshold. Therefore, the proposed protocol can control the number of CD phases adaptively according to the number of accessing stations and increase the probability of collision resolution while decreasing the packet overhead. The simulation results show that the proposed adaptive CSMA/CR protocol employs a variable number of CD phases according to the number of stations and achieves a greater throughput than the previous CSMA/CR protocol using the fixed number of CD phases. 최근 꾸준히 증가하는 무선랜 셀 및 단말의 증가로 제한된 공간 내에 매우 많은 무선랜 접속이 발생하는 밀집 무선랜 환경이 도래하고 있다. 본 논문은 이러한 밀집 무선랜 환경에서 수많은 단말의 접속으로 인한 기존 매체접속제어 프로토콜의 성능 저하를 막기 위하여 새로운 분산 매체접속제어 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 하나의 collision detection (CD) 단계만을 사용하는 기존 carrier sense multiple access with collision resolution (CSMA/CR) 프로토콜을 확장하여 여러 개의 CD 단계를 사용하여 높은 확률로 충돌을 해소한다. 각 CD 단계마다 충돌 검출 여부를 확인하는데 충돌이 검출되지 않은 CD 단계가 연속적으로 발생하여 임계치를 넘으면 CD 단계를 멈추는 방식으로 동작한다. 따라서 제안 방안은 접속하는 단말 수에 따라 적응적으로 CD 단계의 개수를 조절하여 다수의 CD 단계의 사용에 의한 전송 오버헤드를 줄이면서 충돌 해결 확률을 높일 수 있다. 모의실험 결과 제안하는 적응형 CSMA/CR 프로토콜은 단말 수에 따라 가변적으로 CD 단계를 운영하며 고정 개수의 CD 단계를 사용하는 기존 CSMA/CR 프로토콜보다 향상된 처리율을 보여준다.