풍력발전기 운전환경에 따른 진동신호 분포

신성환,김상렬,서윤호,Shin, Sung-Hwan,Kim, SangRyul,Seo, Yun-Ho 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.3

풍력발전설비는 접근성의 문제로 주기적인 구조건전성 검사를 수행하기 어렵고, 기상상태를 포함한 주위 환경변화 때문에 예기치 못한 고장발생 가능성이 높아 이에 대한 보완책으로 상태감시시스템(Condition Monitoring System, CMS)을 운영하고 있다. 본 연구에서는 CMS의 이상감시 성능 향상을 위하여 풍력발전기 주요 기계시스템에서 장기간 측정된 진동신호 분포를 통계적으로 분석하고, 운전 조건에 따른 진동 변화 경향을 파악한다. 이를 위하여, 풍력발전기 동력전달 및 전력생성부의 진동, 풍속, 주축회전수 등을 약 2년동안 측정한 데이터를 기반으로 운전 환경 및 조건에 따른 각 신호의 경향분석을 수행하고, 기계시스템 구조에 따른 신호별 상호연관성을 분석하였다. 결과적으로 풍력발전기 기계시스템별 진동은 주축회전수, 발전여부에 영향을 받고, 특정 주축회전수에서는 베이불(Weibull) 분포에 해당하는 진동분포가 나타남을 확인하였다. 이런 결과는 풍력발전기 CMS 시스템에서 기계적 이상발생 여부를 조기에 판단하는 기준을 제시할 수 있다. Condition Monitoring System (CMS) has been used to detect unexpected faults of wind turbine caused by the abrupt change of circumstances or the aging of its mechanical part. In fact, it is a very hard work to do regular inspection for its maintenance because wind turbine is located on the mountaintop or sea. The purpose of this study is to find out distribution patterns of vibration signals measured from the main mechanical parts of wind turbine according to its operation condition. To this end, acceleration signals of main bearing, gearbox, generator, wind speed, rotational speed, etc were measured through the long period more than 2 years and trend analyses on each signal were conducted as a function of the rotational speed. In addition, correlation analysis among the signals was done to grasp the relation between mechanical parts. As a result, the vibrations were dependent on the rotational speed of main shaft and whether power was generated or not, and their distributions at a specific rotational speed could be approximated to Weibull distribution. It was also investigated that the vibration at main bearing was correlated with vibration at gearbox each other, whereas vibration at generator should be dealt with individually because of generating mechanism. These results can be used for improving performance of CMS that early detects the mechanical abnormality of wind turbine.

스피커의 주관적 청음 평가치와 라우드니스 측정치 간의 상관 관계

신성환,이정권,정혁,유동구,Shin, Sung-Hwan,Ih, Jeong-Guon,Jeong, Hyuk,Yu, Dong-Gu 한국음향학회 2000 韓國音響學會誌 Vol.19 No.7

스피커의 음질에 대한 재생 성능을 판단하기 위하여 개발 및 최종 평가 단계에서 수행되는 청음실험은 시간과 경제적 문제뿐만 아니라, 평가자의 평가 능력에 따른 재현성 및 신뢰성에 많은 문제를 나타낸다. 이와 같은 이유로 스피커의 성능은 주관적 평가치 뿐만 아니라 객관적인 지표로서도 나타내는 시도가 함께 이루어져야 한다. 이를 위한 시도의 하나로서, 본 연구에서는 청음실험 및 통계 처리를 실행하여 얻은 주관적 평가 결과와 스피커 재생음에 대한 음질인자 해석을 통하여 얻은 객관적 측정 사이의 관계를 밝히고자 한다. 청음실험 결과는 분산분석법 및 Tukey의 방법을 이용한 네 단계의 통계 처리를 통하여 주관적 평가 결과를 얻고, 객관적 평가를 위해서는 라우드니스 측정을 기본으로 한 충실도 평가치 (Fidelity Rating)와 부드러움 평가치 (Softness Rating)를 제안한 후, 두 평가 결과의 상관도를 계산함으로써 타당성을 검증하였다. 본 연구에서의 방법론을 이용하면, 개발품 및 완성품의 스피커 음질 평가에 있어서, 시간이 많이 들고 비싼 주관 평가 작업이 없이도 통계적으로 안정되게 예측 평가할 수 있다고 본다. Acoustic performance of loudspeakers for sound reproduction has been qualitatively evaluated by using the listening test by juries in the development and final evaluation stages. However, the subjective evaluation method has many problems in the viewpoint of reliability and repeatability that are mainly related to the jury performance, as well as time and economy. In this reason, objective techniques should be tried to evaluate the acoustic performance of loudspeakers as well as the conventional subjective test. The object of this study is to find if there is any correlation between the statistically treated in test results and the measured results based on the loudness of reproduced sound signals. For the four-step statistical analysis, the analysis of variance (ANOVA) and Tukeys method are employed for dealing with the data from the listening test. For the objective evaluation, Zwickers loudness considering the human hearing characteristics is calculated for the measured sound signal emitted from each loudspeaker and the objective ratings such as fidelity rating (FR) and softness rating (SR) is suggested. The correlation between two ratings has been demonstrated for an actual set of loudspeakers using FR, SR and correlation coefficient. The method in this study can be useful in statistically evaluating commercial or prototype loudspeakers without using very time-consuming and expensive subjective testing.

BTO 민간투자사업 해지시지급금 매수청구권 가치에 관한 연구

신성환,Shin, Sung-Hwan 한국건설관리학회 2011 한국건설관리학회 논문집 Vol.12 No.3

Real option values of early termination payment for selected BTO PPI projects are studied using binomial models. Two cases of early termination payments are considered; an option with the condition of private participants' default, and an option without the condition. Values vary depending upon parameter values such as revenues, costs, discount rates, debt ratio, and volatility of revenues. For selected projects, the option values without the default condition are estimated as 1%~7% of total project costs, whereas the option values with the default condition are estimated as 0%~1.89% of total project cost. When actual revenues differ from the forecasted revenues, apparently the option values deviate from the values based upon the forecasted revenues. When actual revenues fall short of the forecasted revenues, the option values increase by a large amount whereas the option values decrease by a small amount in the opposite case. This implies that the option values can be quite bigger than the values based upon the forecasted revenue especially when the revenue forecast uncertainty is large. This study is expected to play an important role in improving the early termination payment option policy of the government in PPI projects in Korea. 본 논문에서는 민간투자사업에서 사업시행자가 보유하고 있는 해지시지급금에 대한 매수청구권의 가치를 이항모형을 통한 실물옵션 가치추정 방법론을 사용하여 추정하였다. 매수청구권은 사업시행자의 부도조건부 매수청구권과 부도조건이 없는 매수청구권으로 구분하여 가치를 추정하였고, 해지시지급금은 사업자귀책인 경우의 금액으로 가정하였다. 운영수입, 운영비용, 사업수익률, 부채비율, 운영수입의 변동성 등에 따라 매수청구권의 가치는 달라지는데, 부도조건이 없는 매수청구권 가치는 대략 총사업비의 1%~7% 수준으로 추정되었고 부도조건부 매수청구권의 경우 0%~1.89% 수준으로 추정되었다. 민간투자사업의 수요예측위험의 영향을 파악하기 위해 실제 운영수입이 예상수입과 다른 경우의 매수청구권 가치도 추정하였다. 실제 운영수입이 예상수입에 못 미치는 경우 매수청구권 가치는 큰 폭으로 상승하는 반면 반대의 경우는 매수청구권 가치가 소폭 하락하는 것으로 추정되었다. 이는 수요예측의 불확실성이 큰 경우 실시협약 시점에서의 매수청구권 가치는 예상수입을 가정한 매수청구권 가치보다 상당히 클 수 있다는 점을 의미한다. 본 논문은 향후 해지시지급금 제도를 개선하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

차수 스펙트럼 변화를 통한 차실내부 음질 향상

신성환,Shin, Sung-Hwan,Hashimoto, Takeo 한국음향학회 2013 韓國音響學會誌 Vol.32 No.4

자동차 엔진을 포함한 구동계 및 흡배기계 소음의 특징은 차수 스펙트럼(order spectrum) 분석으로 파악할 수 있다. 기존의 선행 연구에서는 엔진의 1차 및 2차 점화주파수(firing frequency)와 관련된 차수성분이 차실내부 소음에 주요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차수스펙트럼의 변환에 따른 차실내부 소음의 음질(쾌적감) 차이를 파악하고자 한다. 이를 위하여 6실린더 및 4실린더 가솔린 엔진을 가진 승용차의 차실 내부 소음을 측정하고, 이 소음에 적응형 디지털 필터(adaptive digital filter)를 적용하여 차수레벨을 가감하는 방법으로 수정한다. 쌍비교법을 이용한 청음실험을 통하여 원음 및 편집음의 음질 정도를 평가하고, 음질 향상을 위한 차수스펙트럼 변화 방향을 제시한다. 결과적으로 반-차수(half-order) 성분의 차수레벨 감소가 차실내부 소음의 쾌적감 향상에 영향을 주는 반면, 점화차수 레벨의 감소가 항상 음질에 긍정적인 영향을 주는 것은 아님을 파악하였다. Order spectrum analysis is widely used to grasp the features of noises due to powertrain system including engine and intake/exhaust system. It is known from many previous researches that order components related to the first and second firing frequencies of engine considerably affect the noise of car interior. The purpose of this paper is to find out the difference in sound quality: Pleasantness of car interior noise according to the change of its order spectrum. For this, car interior noises of 6-cylinder and 4-cylinder engines are recorded and their order spectrum levels are modified by applying adaptive digital filters. After subjective listening test employing paired comparison method is conducted, it is investigated that the level change of half-order components is a noticeable factor to improve Pleasantness of the car interior noises whereas level decrease of firing order does not always give the positive effect on its sound quality.

민간투자사업 수요위험 분담 방식에 관한 연구

신성환,Shin, Sung-Hwan 한국건설관리학회 2012 한국건설관리학회 논문집 Vol.13 No.2

민간투자사업의 핵심 성공요인은 민간사업자와 정부 간의 적절한 위험 분담과 민간사업자가 부담하는 위험 대비 적절한 수익의 제공이다. 현재 국내 민간투자사업은 민간사업자가 대부분의 위험을 부담하는 수익형 민자사업(BTO)과 정부가 대부분의 위험을 부담하는 임대형 민자사업(BTL)로 구분되어 있을 뿐, 정부와 민간사업자가 위험을 다양한 형태로 분담하는 방식은 아직 도입되어 있지 않은 상태이다. 이 결과 도로, 항만 등 수익형 민간투자사업 방식으로 진행되는 사업에 대한 과다한 위험부담으로 인해 민간사업자의 수익형 민간투자사업에의 참여가 극도로 저조한 상황이다. 본 연구에서는 민간투자사업 위험 중 가장 큰 위험인 수요위험(demand risk)을 정부와 민간사업자가 분담하는 새로운 방식의 민간투자사업을 살펴보고자 한다. 보다 구체적으로 본 연구에서는 민간투자사업의 운영수입을 모두 정부에 귀속시킨 후 운영수입 수준에 따라 민간사업자에게 계단형으로 지급되는 방식을 살펴보고자 한다. 민간사업자가 부담하는 위험 대비 적절한 수준의 정부지급금을 실물옵션 모형 및 위험중립적(risk neutral) 방법론을 통해 산출하고, 산출된 구간별 정부지급금에 반영된 사업수익률을 추정하고자 한다. 본 연구에서 사용한 방법론 및 결과는 향후 국내에 다양한 방식의 민간투자사업이 도입되는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 민간이 제시하는 다양한 방식에 대한 평가 기준을 설정하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. One of key success factors in PPI(Public Private Investment) is the structure of risk sharing between the public and the private, and the determination mechanism of fair return to private participants relative to the risk that private participants undertake. In Korea, two basic types of PPI exist. One is BTO and the other is BTL. In BTO, most risks are taken by the private whereas the opposite is the case in BTL. No intermediate form exists. As a result, BTO type projects had difficulty in attracting private participants because of the excessive risks. In this study, one intermediate form is studied where demand risk is shared between the public and the private. In the setting where the public authority takes all the project revenues and then pays ladder type payments to private participants depending upon the level of project revenues, appropriate level of fixed payments is endogenously derived using the real option pricing model. From the fixed payments, expected investment returns are calculated based upon a certain distributional assumption. The results of this study is expected to help introducing diverse forms of PPI in Korea.

영상디지털도어록용 단일 사람 검출 알고리즘 구현

신성환,이상락,최한고,Shin, Seung-Hwan,Lee, Sang-Rak,Choi, Han-Go 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지B Vol.19 No.2

영상디지털도어록(Video digital door lock, VDDL) 시스템은 문으로 출입하는 사람을 검출하고 사람 영상을 획득한다. 도어록 설계 시 고려할 사항은 배터리 기반으로 동작하므로 속도가 빠른 사람 검출 알고리즘을 적용하여 전류소모를 최소화해야 한다. 그리고 도어록은 고정된 카메라에서 영상을 촬영하므로 배경영상을 이용한 사람 검출이 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 요구조건에 충족하며 VDDL에 적합한 단일 사람검출 알고리즘을 다루고 있는데, 획득한 영상에서 이동하는 물체를 감지하고 영상처리를 통해 물체가 사람인지를 판별한다. 제안된 영상처리 알고리즘은 두 단계로 이루어져 있다. 첫째, 배경영상과 피부색 정보를 통해 사람 이미지 영역을 구한다. 둘째, 인체비례 정보를 기반으로 폴라 히스토그램을 이용하여 사람 유무를 판단한다. 개발된 알고리즘은 도어록에 설치하고 실험을 통해 성능을 확인하였다. Video digital door lock(VDDL) system detects people who access to the door and acquires the human image. Design considerations is that current consumption must be minimized by applying fast human detection algorithm because of battery-based operation. Since the digital door lock takes an image through a fixed camera, detection of a person based on background image leads to high degree of reliability. This paper deals with a single human detection algorithm suitable for VDDL with fulfilling these requirements such that it detects a moving object in an image, then identifies whether the object is a person or not using image processing. The proposed image processing algorithm consists of two steps: Firstly, it detects the human image region using both background image and skin color information. Secondly, it identifies the person using polar histogram based on proportional information of human body. Proposed algorithm is implemented in VDDL and is verified the performance through experiments.

통섭(通涉)의 학문으로서의 ‘글쓰기 인문학’과 효율적인 평가 방안

신성환(Shin Sung-hwan) 한양대학교 수행인문학연구소 2011 수행인문학 Vol.41 No.2

The education towards the Information Society demands creative problem­solving ability and develop whole skills to think critically, pursues the interesting, innovative possibility of general education and humanic education. In particular, 'Writing humanities' can give an impulsion to deepened researches on the relationships among general education and specialized subject, humanities and natural science, get its position as a location of learning of consilience. It also provides methodological principle and foundation of thinking, for interdisciplinary education. This opinion need to make up for the weak points of the current writing courses In universities to make them applied to the whole course of universiry education. Thus writing education at university has the two goals that one is increasing the ability to expression and the other is raising the thinking faculty, has to on concentrate its efforts on trains creative inquiry compctences and rational communication ability. Further I proposed the an effective assessment methods and categories that transpierces the goal and road map of writing education. This aims the process/dialogism-oriented approach, not the product-oriented approach. In addition, I checked various assessment-elements to develops critical thinking. From this perspective, I accounts 'writing humanities' as a quality of 'consilience", that is emerging as the common ground of general education and specialized subject, humanities and natural science.

현대문학: 편혜영 소설에 나타난 장소상실과 그 의미 -집, 일터, 길의 공간 구조 및 인문지리학적 인식을 중심으로-

신성환 ( Sung Hwan Shin ) 한국문학언어학회(구 경북어문학회) 2011 어문론총 Vol.55 No.-

The purpose of this study to analysis the characteristics of spatial significant change along with space and place, perception of space in Pyun Hye-young`s novels based on the method of human geography. First, reinterpreting some of the things, on the theory of Yi-Fu Tuan, Edward Relph, explains the correlation of ``space`` and ``place``, while the former reveals character of universality, the latter takes a ply of personality and sensibility, in other words of the two suggestions, the latter seems more humane. But capitalism that aims focuses on making profits and efficiency, weakens identity of place and spreads placelessness that be damaged the authenticity of place. The human geographers suggest an alternative on the restoration of places, one`s arguments from the acceptance of difference and otherness. Furthermore, Pyun Hye-young`s novels positively accepts understanding of place to apply in perception of space. Drawing upon Relph`s geographical approach to the notion of placelessness, this study argues that the capitalized modernization leads to a loss of authentic meaning in the character`s daily lives, house, workplace, road, thus distancing them from their social and natural environments. The heteronomy of spatial structure appears through the representation of spaces produced according to the logic of gospel of efficiency and commercialism, thus reducing the particularity of places and increasing placelessness. On the other hand, Pyun Hye-young`s novels also shows the modes of resistance for possibility of new awareness of space filled with otherness and restoration of geographical ability.

KSLV발사에 따른 제작 및 제3자피해 책임에 대한 우주법적 소고

신성환 ( Sung Hwan Shin ) 한국항공우주정책·법학회 2006 한국항공우주정책·법학회지 Vol.21 No.1

스펙트럼 분석을 통한 장단기 환위험 최소분산 헷지 비율

신성환 ( Sung-hwan Shin ),최형석 ( Hyung-suk Choi ) 한국보험학회 2021 保險學會誌 Vol.126 No.-

본 연구에서는 스펙트럼 분석을 통해 해외주식, 해외채권, 해외대체자산 투자에 수반되는 최소분산 환헤지비율을 주파수영역별로 추정하고 그 성과를 표본 외 데이터를 통해 살펴보았다. 투자기간 6개월 이하를 고빈도 구간, 투자기간 6개월 이상을 저빈도 구간으로 구분하여 살펴본 결과 해외주식과 해외대체자산의 경우 저빈도 구간에서의 헤지비율이 고빈도 구간에서의 헤지비율에 비해 비교적 크게 낮은 것으로 추정되었다. 반면 해외채권의 경우는 저빈도 구간에서의 헤지비율이 고빈도 구간에서의 헤지비율보다 더 높은 것으로 추정되었으나 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 이들 헤지비율에 대한 표본 외 데이터 성과는 고빈도 구간에 속해 있는 3개월 수익률의 경우 세 가지 자산 모두 시간영역에서의 헤지비율을 적용하는 경우 가장 낮거나 가장 낮은 수준에 근접해 있는 것으로 나타났다. 반면 저빈도 구간에 속해 있는 12개월 수익률의 표준편차는 해외주식과 해외대체자산의 경우 저빈도 헤지비율을 적용하는 경우 최소가 되는 것으로 나타났고 특히 일반적으로 사용되는 시간영역 헤지비율을 적용하는 경우와 비교적 큰 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들은 해외주식과 해외대체자산에 투자하는 장기투자자인 국민연금이나 공제회 또는 생명보험회사 등이 투자위험을 관리하는데 있어 장기투자에 적합한 환헤지비율을 사용하는 것이 목표 투자기간에 대한 구분이 없는 일반적 헤지비율을 사용하는 것에 비해 더 효과적임을 나타낸다. For three foreign asset classes of stocks, bonds, and alternative assets, we estimated minimum variance currency hedge ratios by investment horizons using spectral analysis. More specifically we decomposed the monthly return covariances into two frequency band specific covariances, and then estimated band specific currency hedge ratios for each asset class. High frequency band corresponds to investment horizon of shorter than or equal to 6 months and low frequency band to investment horizon of longer than 6 months. For stocks and alternative assets, estimated hedge ratios for the low frequency band were significantly lower than those for the high frequency band. For bonds, they were in the reverse order but the difference was not large. The out of the sample performances of the estimated hedge ratios were generally supportive of the effectiveness of the frequency band specific hedge ratio approach. The 12 month return standard deviations of stocks and alternative assets were the least when low frequency hedge ratios were applied. That of bonds was the least when high frequency hedge ratios were applied, but the difference from the time domain hedge ratio was very small. The results of this study imply that low frequency band specific hedge ratios are more effective than the time domain hedge ratios for long term investors in managing the risks of their foreign stock and alternative asset investments.