Artificial intelligence (AI) based analysis for global warming mitigations of non-carbon emitted nuclear energy productions

우태호 한국원자력학회 2023 Nuclear Engineering and Technology Vol.55 No.11

Nuclear energy is estimated by the machine learning method as the mathematical quantifications where neural networking is the major algorithm of the data propagations from input to output. As the aspect of nuclear energy, the other energy sources of the traditional carbon emission-characterized oil and coal are compared. The artificial intelligence (AI) oriented algorithm like the intelligence of a robot is applied to the modeling in which the mimicking of biological neurons is utilized in the mathematical calculations. There are graphs for nuclear priority weighted by climate factor and for carbon dioxide mitigation weighted by climate factor in which the carbon dioxide quantities are divided by the weighting that produces some results. Nuclear Priority and CO2 Mitigation values give the dimensionless values that are the comparative quantities with the normalization in 2010. The values are 1.0 in 2010 of the graphs which are changed to 24.318 and 0.0657 in 2040, respectively. So, the carbon dioxide emissions could be reduced in this study.

사물 인터넷 (IoT)에 적용할 수 있는 정보 피드백 지향 알고리즘을 사용한 동적 핵폐기물 평가

우태호,장경배,Woo, Tae-Ho,Jang, Kyung-Bae The Korea Internet of Things Society 2020 한국사물인터넷학회 논문지 Vol.6 No.1

미국의 고급 연료 사이클 이니셔티브 (AFCI) 추진에 이어, 동적 연료 시뮬레이션을 사용하여 글로벌 연료 사이클 이니셔티브 (GFCI)에 대한 분석 제안이 조사되었다. 정치적, 경제적 측면은 핵물질의 특정 특성으로 인해 동시에 고려된다. 미국의 고급 연료 사이클 이니셔티브 (AFCI) 추진에 이어, 동적 연료 시뮬레이션을 사용하여 글로벌 연료 사이클 이니셔티브 (GFCI)에 대한 분석 제안이 조사되었다. 정치적, 경제적 측면은 핵물질의 특정 특성으로 인해 동시에 고려된다. 사용된 핵연료의 미국의 고급 연료 사이클 이니셔티브 (AFCI) 추진에 이어, 동적 연료 시뮬레이션을 사용하여 글로벌 연료 사이클 이니셔티브 (GFCI)에 대한 분석 제안이 조사되었다. 정치적, 경제적 측면은 핵 물질의 특정 특성으로 인해 동시에 고려된다. 사용된 핵연료 (SNF)는 핵 확산 금지 조약 (NPT) 면제 국가와 NPT 제외 국가에 의해 재처리로 처리된다. 그렇지 않으면, 열처리 및 저장소는 NPT 제한 없이 수행 될 수 있다. 또한 국제 무역은 에너지 생산이 GFCI의 주요 이슈인 경제적 측면으로 간주된다. 동적인 시뮬레이션은 2050 년까지 이루어졌다. 국제 무역의 결과는 점차적으로 증가하는 모습을 보여준다. 또한 원자력 발전소 운영은 단계적으로 증가하고 있음을 보여준다. Following the advanced fuel cycle initiative (AFCI) promotions in the United States, the analytic proposition for global fuel cycle initiative (GFCI) has been investigated using dynamical simulations. The political and economic aspects are considered simultaneously due to the particular characteristics of the nuclear materials. The spent nuclear fuels (SNFs) are treated as the reprocessing by the nuclear non-proliferation treaty (NPT) exemption nations and the NPT excluded nations. Otherwise, the pyroprocessing and repository can be done without NPT restriction. In addition, the international trade is considered as the economic aspect where the energy production is a key issue of the GFCI. The dynamical simulations have been done until 2050. The result of the International Trade shows the gradually increasing shape. Additionally, the Nuclear Power Plant Operation shows the increasing by stepwise shape.

Analysis of climate change mitigations by nuclear energy using nonlinear fuzzy set theory

우태호,장경배,백창현,최종두 한국원자력학회 2022 Nuclear Engineering and Technology Vol.54 No.11

Following the climate-related disasters considered by several efforts, the nuclear capacity needs to double by 2050 compared to 2015. So, it is reasonable to investigate global warming incorporated with the fuzzy set theory for nuclear energy consumption in the aspect of fuzziness and nonlinearity of temperature variations. The complex modeling is proposed for the enhanced assessment of climate change where simulations indicate the degree of influence with the Boolean values between 0.0 and 1.0 in the designed variables. In the case of OIL, there are many 1.0 values between 20th and 60th months in the simulations where there are 10 times more for a 1.0 value in influence. Hence, the temperature variable can give the effective time using this study for 100 months. In the analysis, the 1.0 value in NUCLEAR means the highest influence of the modeling as the temperature increases resulting in global warming. In detail, the first influence happens near the 8th month and then there are four times more influences than effects in the early part of the temperature mitigation. Eventually, in the GLOBAL WARMING, the highest peak is around the 20th month, and then it is stabilized.

Cloud Computing Based Analysis Incorporated with the Internet of Things (IoT) in Nuclear Safety Assessment for Fukushima Dai-ichi Disaster

우태호,장경배,Woo, Tae-Ho,Jang, Kyung-Bae The Korea Internet of Things Society 2020 한국사물인터넷학회 논문지 Vol.6 No.1

클라우드 컴퓨팅을 사용하는 사물 인터넷 (IoT)은 원자력 발전소 사고가 안전성 평가를 위해 분석되는 원자력 산업에 적용된다. 후쿠시마 원자력 발전소 사고는 지진으로 인한 플랜트 고장 사고가 클라우드 컴퓨팅 기술 분석에 사용되는 사고 시뮬레이션을 위해 모델링되었습니다. 후쿠시마의 경우 자연 재해에 대한 빠르고 합리적인 치료가 필요했다. 실시간 안전 평가 (RTSA)와 몬테카를로 실시간 평가 (MCRTA)가 구성된다. 이 클라우드 컴퓨팅은 미래의 유사한 사고에 대비할 수있는 실용적인 방법을 제공 할 수 있습니다. The internet of things (IoT) using cloud computing is applied to nuclear industry in which the nuclear power plant (NPP) accident is analyzed for the safety assessment. The Fukushima NPP accident is modeled for the accident simulations where the earthquake induced plant failure accident is used for analyzing the cloud computing technology. The fast and reasonable treatment in the natural disaster was needed in the case of the Fukushima. The real time safety assessment (RTSA) and the Monte-Carlo real time assessment (MCRTA) are constructed. This cloud computing could give the practicable method to prepare for the future similar accident.

특수 광섬유기반 예고된 단일 광자에 관한 이론적 해석에 관한 연구

우태호(Taeho Woo),이경택(Kyungtaek Lee),이주한(Ju Han Lee) 한국통신학회 2024 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2024 No.1

COVID-19 완화를 위한 녹색 연료로서 IoT 시스템용 원자력 에너지 모델링

장경배,백창현,우태호,Jang, Kyung Bae,Baek, Chang Hyun,Woo, Tae Ho The Korea Internet of Things Society 2021 한국사물인터넷학회 논문지 Vol.7 No.2

에너지 패턴은 국가 경제 침체에 따라 에너지 소비가 감소한 질병 트렌드의 사회 문제에 영향을 받는 것으로 분석됩니다. 사람들을 위한 사회적 거리 캠페인은 2019 년 코로나 바이러스 질병 (COVID-19)의 전염병으로 인해 자발적으로 또는 법적으로 수행되었습니다. 미국, 한국 등 일부 국가에서 일부 경제 부양 정책이 시행되었습니다. S, I, R로 논리적 모델링이 구성되는 시스템 역학 (SD)에 의해 적용된 SIR (Sceptible, Infectious, Recovery) 모델링을 보여줍니다. 특히 I 는 인구, 인종, 성숙도를 포함한 사회와 연결되어 있습니다. 또한 경제 및 정치는 소득, GDP, 자원, 대통령, 인기, 통치 정부 및 리더십과 관련이 있습니다. 그래프는 S 값 곱셈이 시작되는 2020년 4월의 큰 도약을 보여줍니다. 이것은 COVID-19의 영향과 관련 유행병 이후 추세를 보여줍니다. OECD와 비 OECD의 경향은 매우 유사하며 바이러스 위험의 영향은 경제 침체를 크게 유발합니다. It is analyzed that the energy pattern is affected by the social matters of the disease trend where the energy consumption has been reduced following the depression of the national economy. The campaign of social distance for the people has been done by voluntary or legally due to the epidemic of the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Some economic stimulus policies have been done in some countries including the United States, South Korea, and some others. It is shown the susceptible, infectious, and recovered (SIR) modeling applied by system dynamics (SD) where the logical modeling is constructed with S, I, and R. Especially, the I is connected with Society including Population, Race, and Maturity. In addition, Economy and Politics are connected to Income, GDP, Resources, President, Popularity, Ruling Government, and Leadership. The graph shows the big jump on 2020 April when is the starting month of the S value multiplication. This shows the effect of the COVID-19 and its related post-pandemic trend. The trends of OECD and non-OECD are very similar and the effect of the virus hazards causes significantly to the economic depressions.

공기, 지열 및 복합 열원 열펌프의 중간기 에너지 소비량에 관한 연구

조영욱(Yeong Uk Cho),우태호(Tea ho Woo),정광섭(Kwang-Seop Chung),김영일(Youngil Kim) 한국지열·수열에너지학회 2013 한국지열에너지학회논문집 Vol.9 No.4

This study is to compare energy consumption of air-source, ground-source and dual-source heat pump systems during intermediate season using dynamic simulation. Ground-source heat pump has higher COP than that of air-source but requires additional power consumption of auxiliary equipment such as circulation pump. During intermediate season when the outdoor air temperature is favorable, total COP of air-source heat pump may be greater than that of ground-source when circulation pump power consumption is included. Dual-source heat pump which selects the more favorable heat source is compared with air-source only and ground-source only heat pumps for total power consumption. Results show that power consumption of dual-source heat pump is lower than that of ground-source only by 0.73%.

혁신적인 자율주행차량 변속기 효율 개선을 위한 모델링 연구

박종명(Jong Myung Park),우태호(Tae Ho Woo) 한국HCI학회 2020 한국HCI학회 학술대회 Vol.2020 No.2

변속기는 훌륭한 전달 효율을 가지고 구동축에서 종동축으로 토크와 속도를 전달하고 변경하는 기능을 가지는 장치이며 오늘 날 많은 영역에서 폭 넓게 사용하고 있다. 특히, 자율자동차에서는 변속기는 매우 중요한 역할을 한다. 자율 기능을 위해서는 무인 조향 및 가감속 등이 가능해야 한다. 이러한 변속기는 동력의 전달 방식에 따라 기어, 벨트, 체인 등을 이용한 장치 등이 있는데 이들 중 기어에 의한 변속 장치가 가장 널리 사용되고 있다. 기어에 의한 변속장치의 구성은 크게 두 개의 축과 기어, 축을 지지하는 베어링, 하우징 등으로 구성되어 있다. 기어 변속 장치는 형태, 축의 상대적인 방향성, 기어의 종류 등에 따라 분류된다. 기어 변속장치에 사용되는 기어의 종류는 구동축과 종동축의 상대적 위치에 따라 평행축, 직교축(사교축), 경사축으로 분류할 수 있다. 웜기어 감속기는 랙카, 사다리차, 고소 작업차, 크레인 등과 같이 회전 운동이 필요로 하는 장비에 사용되고 있는 중요한 동력 전달 장치이다. 웜기어 감속기는 5톤 이하에서는 웜 감속기를 사용하고 있으며 5톤 이상에서는 유성감속기를 사용하고 있다. 웜 감속기는 축이 서로 교차하여 직각으로 배치됨으로 직각 동력 전달이 가능하기 때문에 자동차, 선박, 건설 장비 등에도 널리 사용되고 있다. 웜 감속기는 한 쌍의 기어로 약 1/100까지 큰 감속비를 얻을 수 있고 다른 기어에 비하여 운전 시 미끄럼 운동을 하므로 소음 진동이 적으며 역전 방지가 가능한 장점이 있다. 이러한 장점을 가짐과 동시에 감속기의 발열이 심하고 기어 및 웜 치면에 심한 마모 또는 손상이 나타나며 고주파 열처리를 한 피니언의 끝부분에서 파손 현상이 나타나는 등 많은 결함들이 발생하고 있다. 이러한 부족한 점이 있으면서도 웜기어 감속기는 여러 가지 산업기계 동력전달장치에서 대체할 수 있는 기구가 없어 현재 시스템의 기초에서 최대한으로 부족한 점을 보상할 수 있는 최적화의 웜기어 감속기의 개발이 절실히 필요하다.

Internet of Things (IoT) Based Modeling for Dynamic Security in Nuclear Systems with Data Mining Strategy

장경배,백창현,김종민,백형호,우태호,Jang, Kyung Bae,Baek, Chang Hyun,Kim, Jong Min,Baek, Hyung Ho,Woo, Tae Ho The Korea Internet of Things Society 2021 한국사물인터넷학회 논문지 Vol.7 No.1

원자력 테러 예방을 위해 기존의 물리 보호 시스템(PPS)를 수정한 빅데이터 기반의 클라우드 컴퓨팅 시스템과 통합된 데이터 마이닝 디자인이 조사됩니다. 원자력 범죄사건에 대해 시뮬레이션 연구에 의해 테러 관련 기관의 네트워킹이 모델링됩니다. 불법 도청 없이 무고한 사람들을 공격하려는 시도와 테러리즘을 정부가 탐지할 필요가 있습니다. 이 연구의 수학적 알고리즘은 테러 사건의 정확한 결과를 제공할 수 없지만, 시뮬레이션을 통해 잠재적 가능성을 얻을 수 있습니다. 본 결과는 시간에 따른 모양 진동을 보여줍니다. 또한 각 값의 빈도를 통합하면 결과의 전환 정도를 알 수 있습니다. 값은 63.125 시간에 -2.61741로 증가합니다. 따라서 테러 가능성은 나중에 가장 높습니다. The data mining design incorporated with big data based cloud computing system is investigated for the nuclear terrorism prevention where the conventional physical protection system (PPS) is modified. The networking of terror related bodies is modeled by simulation study for nuclear forensic incidents. It is needed for the government to detect the terrorism and any attempts to attack to innocent people without illegal tapping. Although the mathematical algorithm of the study can't give the exact result of the terror incident, the potential possibility could be obtained by the simulations. The result shows the shape oscillation by time. In addition, the integration of the frequency of each value can show the degree of the transitions of the results. The value increases to -2.61741 in 63.125th hour. So, the terror possibility is highest in later time.

비정질 실리콘 박막 PIN 다이오드 기반의 2 차원 배열 광 신호 검출기 구조 및 개구율 향상과 성능에 대한 연구

장한빈(Lloyd Jang),우태호(Taehoo Woo),장경배(Kyungbae Jang) 한국HCI학회 2019 한국HCI학회 학술대회 Vol.2019 No.2

본 연구의 목적은 a-Si 기반의 박막 트랜지스터와 PIN 다이오드를 결합한 2 차원 배열 광 신호검출기의 구조 및 재료 변경을 통해 개구율을 향상하는 방법을 기술하고 그에 따른 효율과 Side effect 를 평가함에 있다. 도면은 Layout editor 를 통해 작성되었으며 구조 별 예상 성능은 참조문헌에서 제시되는 데이터를 활용하여 본 연구에서 제시하는 개선 시의 예상 효율을 반영하였다. 본 연구를 통해 향후 a-Si 기반 광 신호 검출기 설계에 있어서 제품의 요구사항에 맞는 보다 넓은 사양 별 설계 선택권을 제공할 것이다.